KR20090030071A - 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템 - Google Patents

반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템 Download PDF

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KR20090030071A
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정호용
권진한
김동욱
곽필원
서영득
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유니셈(주)
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Abstract

칠러에 설치된 방열 팬의 동작을 감지하여 펄스신호를 출력하는 방열 팬 동작감지센서; 상기 펄스신호를 수신하여 처리하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부와 통신하여 상기 방열 팬의 동작 관련정보를 표시하는 칠러 메인 제어부를 포함하며, 상기 신호처리부는, 기설정된 기준회전수를 저장하는 메모리; 상기 메인 제어부와 통신하는 통신부; 및 상기 방열 팬 동작감지센서로부터의 펄스신호를 수신하여 현재회전수를 산출하고, 상기 산출된 현재회전수를 상기 기준회전수와 비교하여 상기 방열 팬의 동작에러 여부를 판정하며, 상기 통신부를 통하여 상기 현재회전수 및/또는 판정결과를 상기 메인제어부에 전달하는 신호처리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템이 개시된다.
칠러, 회전수, 펄스, 에러, 방열팬, 딥 스위치

Description

반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템{System for checking radiation fan in chiller apparatus}
본 발명은 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템에 관한 것으로, 특히 방열 팬의 회전 여부와 회전 상태를 체크하여 방열 팬이 정상적으로 동작하도록 한 방열 팬 감지시스템에 관한 것이다.
통상, 반도체용 칠러(chiller)는 반도체소자의 제조공정에서 안정적인 공정제어를 위한 온도조절장치이다. 특히 칠러는 여러 공정 중 식각 및 노광 공정에서 주로 사용하는데 공정 중 과도한 열이 발생하는 전극 및 챔버(chamber)의 온도를 일정하게 유지시켜 줌으로써 고온으로 인한 웨이퍼의 파손 및 생산성의 저하를 막아주는 기능을 한다.
반도체용 칠러의 안정적인 기능유지를 위하여 사용되는 부품 중, 특히 전기/전자부품은 부품의 자체 발열 또는 외부환경에 기인한 발열에 의하여 부품손상이나 성능저하를 초래하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 반도체용 칠러 내부에 방열 팬을 장착하여 전기/전자부품의 온도상승을 막아준다.
그러나, 종래에는 단순히 방열 팬에 전원이 인가되면 동작하고, 전원이 차단되면 방열 팬도 정지하는 방식을 적용함으로써, 아래와 같은 문제점이 있었다.
즉, 방열 팬의 정상동작 여부를 공정 진행 중에 확인하기 전에는 인지할 수 없기 때문에, 이로 인하여 방열 팬이 고장난 상태로 칠러를 운전할 수 있고, 이에 따라 필러를 구성하는 전기/전자부품의 치명적인 성능저하나 고장의 원인이 되거나, 반도체용 칠러에 적용된 전원선이 열화되어 발열이나 발화를 초래할 수 있다.
또한, 상기한 원인에 의해 반도체용 칠러가 정지되거나 온도유지의 기능을 원활하게 수행하지 못하면, 반도체 제조공정상의 불량발생이나 생산성 저하를 초래할 수 있다.
반면, 공정 진행 중 방열 팬의 고장 여부를 수시로 확인하기 위해서는 별도의 인원이나 시간을 투입하여야 하기 때문에, 관리 측면에서의 손실을 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체용 칠러에 적용되는 방열 팬의 회전 여부와 회전 상태를 체크하여 칠러의 안전사고 예방 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방열 팬 감지시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 칠러에 설치된 방열 팬의 동작을 감지하여 펄스신호를 출력하는 방열 팬 동작감지센서; 상기 펄스신호를 수신하여 처리하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부와 통신하여 상기 방열 팬의 동작 관련정보를 표시하는 칠러 메인 제어부를 포함하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템에 의해 달성된다. 신호처리부는, 기설정된 기준회전수를 저장하는 메모리; 상기 메인 제어부와 통신하는 통신부; 및 상기 방열 팬 동작감지센서로부터의 펄스신호를 수신하여 현재회전수를 산출하고, 상기 산출된 현재회전수를 상기 기준회전수와 비교하여 상기 방열 팬의 동작에러 여부를 판정하며, 상기 통신부를 통하여 상기 현재회전수 및/또는 판정결과를 상기 메인제어부에 전달하는 신호처리 제어부를 포함한다.
상기 신호처리부는 상기 기준회전수를 설정하는 설정부를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 설정부는 다수 개의 딥 스위치로 구성되며, 상기 기준회전수는 상기 딥 스위치의 온·오프 조합으로 설정될 수 있다.
또한, 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템은 방열 팬을 다수 개 구비하며, 상기 신호처리부는 상기 펄스신호를 수신할 방열 팬을 선택하는 선택 스위치를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 신호처리부는, 상기 방열 팬에 대응하여 설치되며, 상기 신호처리 제어부의 판정결과에 따라 온 되거나 오프 되는 표시소자를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는 상기 신호처리부로부터 수신한 방열 팬의 현재회전수와 동작에러 여부를 터치 스크린에 표시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 방열 팬의 고장으로 인해 야기될 수 있는 칠러의 내부온 도 상승을 조기에 차단할 수 있어 전기전자 부품의 발열이나 발화로 인한 치명적 손상을 방지할 수 있다.
또한, 전기전자 부품의 고장으로 인한 장비 다운(down)으로 발생하는 제조공정상의 손실을 개선할 수 있다.
전기전자 부품의 온도 상승을 조기에 방지함으로써 부품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방열 팬 감지시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2는 신호처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 각각의 방열 팬(10, 20, 30)에는 방열 팬 동작감지센서(12, 22, 32)가 설치되어 방열 팬(10, 20, 30)의 회전에 따른 펄스신호를 출력한다. 따라서, 실제 다수의 방열 팬(10, 20, 30)에 각각 설치된 방열 팬 동작감지센서(12, 22, 32)로부터 서로 다른 펄스신호가 출력된다.
출력된 펄스신호는 신호처리부(100)에 입력되고, 신호처리부(100)는 입력된 펄스신호에서 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수를 산출하고, 산출된 현재회전수를 기준회전수와 비교하며, 비교결과에 따라 각 방열 팬(10, 20, 30)의 동작이 에러인지를 판정하여 LED 어레이(150)의 각 LED(152)를 온(ON) 또는 오프(OFF) 시킨다.
따라서, 작업자는 각 방열 팬(10, 20, 30)에 대응하여 설치되는 LED(152)가 온되거나 오프되는 것으로부터 해당 방열 팬(10, 20, 30)이 정상적으로 동작하는지를 육안으로 확인할 수 있다.
또한, 신호처리부(100)는 칠러의 동작을 제어하는 메인제어부(200)에 각 방열 팬(10)의 현재회전수 및 에러 여부를 전달하고, 메인제어부(200)는 칠러 자체가 구비한 터치 스크린(210)에 전달된 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수 및 에러 여부를 표시한다.
도 2를 참조하면, 신호처리부(100)는, 신호처리 제어부(102), 메모리(110), LED 구동부(104), LED 어레이(150), 설정부(108), 및 통신부(112)를 구비하며, 선택적으로 선택 스위치(106)를 구비할 수 있다.
설정부(108)는 복수 개의 딥 스위치를 여러 가지의 기준회전수를 설정할 수 있다.
[표 1]은 딥 스위치의 구성에 따라 설정된 기준회전수를 나타낸다. 이 예에서는 3개의 딥 스위치를 구비하여 8개의 기준회전수를 설정하였지만, 그 이상의 딥 스위치를 구비하여 더 많은 종류의 기준회전수를 설정할 수 있다.
딥 스위치 번호 설명 및 동작
1 2 3
OFF OFF OFF 2000 RPM 이하일 경우 에러 발생
OFF OFF ON 1500 RPM 이하일 경우 에러 발생
OFF ON OFF 1200 RPM 이하일 경우 에러 발생
OFF ON ON 1000 RPM 이하일 경우 에러 발생
ON OFF OFF 700 RPM 이하일 경우 에러 발생
ON OFF ON 500 RPM 이하일 경우 에러 발생
ON ON OFF 300 RPM 이하일 경우 에러 발생
ON ON ON 5초 이상 감지가 없을 경우
또한, 설정부(108)는 에러검출 기준횟수를 설정할 수도 있다. 즉, 방열 팬(10, 20, 30)의 오동작에 의해 순간적인 회전수의 변화에 의해 에러로 검출될 가능성이 있기 때문에, 가령 에러검출 기준횟수를 2로 설정하여 연속해서 2회 에러로 검출되는 경우에만 에러로 처리하도록 할 수 있다.
이와 같이 설정된 기준회전수와 에러검출 기준횟수는 메모리(110)에 저장된다. 또한, 메모리(110)에는 각 방열 팬(10, 20, 30)에 대해 신호처리 제어부(102)에 의한 비교결과가 각 어드레스 단위로 저장된다.
또한, 신호처리부(100)는 각 방열 팬(10, 20, 30)에 대응하는 LED(152)가 LED 어레이(150) 상에 배치되고, 신호처리 제어부(102)가 LED 구동부(104)를 제어함으로써 각 LED(152)가 온되거나 오프된다.
또한, 신호처리부(100)는 통신부(112)를 구비하여 메인 제어부(200)와 통신함으로써 현재회전수 및/또는 에러 여부 등과 같은 관련정보를 전달한다.
한편, 선택스위치(106)는 감지시스템을 적용할 방열 팬(10, 20, 30)을 선택하도록 할 수 있으며, 이에 따라 감지시스템을 적용할 필요가 없는 방열 팬은 방열 팬 동작감지센서로부터의 입력을 오프시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 방열 팬 감지시스템의 동작에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 3대의 방열 팬(10, 20, 30)에 대해 모두 감지시스템을 적용하고, 설정부(108) 딥 스위치가 모두 오프되어 기준회전수는 2000 RPM으로 설정되고, 에러검출 기준횟수로 1로 설정된 경우를 예로 든다.
먼저, 각 방열 팬(10, 20, 30)의 방열 팬 동작감지센서(12, 22, 32)로부터 방열 팬(10, 20, 30)의 회전에 따른 펄스신호가 신호처리부(100)의 신호처리 제어부(102)에 입력된다.
신호처리 제어부(102)는 펄스신호에 기초하여 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수를 순차적으로 산출하여 버퍼 메모리에 차례대로 임시 저장한다. 버퍼 메모리로는 메모리(110)의 일부를 이용할 수 있다.
각 방열 팬(10, 20, 30)에 대한 현재회전수 산출이 끝나면, 신호처리 제어부(102)는 메모리(110)에서 기준회전수를 판독하여 임시 저장된 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수와 비교한다.
비교결과, 현재회전수가 기준회전수보다 작으면, 에러로 판정하여 판정결과를 버퍼 메모리에 순차적으로 저장한다.
이어, 판정결과에 기초하여, LED 구동부(104)를 제어하여 에러로 판정된 방열 팬에 대응하는 LED(152)를 온 시키거나 오프 시킨다. 이와 함께, 버퍼 메모리에 저장된 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수와 판정결과를 통신부(112)를 통하여 칠러의 메인 제어부(200)에 전달한다.
메인 제어부(200)는 전달된 각 방열 팬(10, 20, 30)의 현재회전수와 판정결과를 터치스크린(210)에 표시한다. 이때, 판정결과는, 가령, "정상", "에러" 등으로 표시할 수 있으며, 특히 "에러"의 경우는 표시정보가 점멸되도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 특징을 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경과 변형을 가할 수 있다.
1) 상기의 실시예에서는 버퍼 메모리로 메모리를 이용하였지만, 별도의 버퍼 메모리를 준비할 수 있다.
2) 상기의 실시예에서는 표시소자로 LED를 설명하였지만, 다른 표시소자가 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정될 수 없으며, 이하에 기술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방열 팬 감지시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 신호처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims (6)

  1. 칠러에 설치된 방열 팬의 동작을 감지하여 펄스신호를 출력하는 방열 팬 동작감지센서;
    상기 펄스신호를 수신하여 처리하는 신호처리부; 및
    상기 신호처리부와 통신하여 상기 방열 팬의 동작 관련정보를 표시하는 칠러 메인 제어부를 포함하며,
    상기 신호처리부는,
    기설정된 기준회전수를 저장하는 메모리;
    상기 메인 제어부와 통신하는 통신부; 및
    상기 방열 팬 동작감지센서로부터의 펄스신호를 수신하여 현재회전수를 산출하고, 상기 산출된 현재회전수를 상기 기준회전수와 비교하여 상기 방열 팬의 동작에러 여부를 판정하며, 상기 통신부를 통하여 상기 현재회전수 및/또는 판정결과를 상기 메인제어부에 전달하는 신호처리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 기준회전수를 설정하는 설정부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 설정부는 다수 개의 딥 스위치로 구성되며, 상기 기준회전수는 상기 딥 스위치의 온·오프 조합으로 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열 팬을 다수 개 구비하며, 상기 신호처리부는 상기 펄스신호를 수신할 방열 팬을 선택하는 선택 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호처리부는, 상기 방열 팬에 대응하여 설치되며, 상기 신호처리 제어부의 판정결과에 따라 온 되거나 오프 되는 표시소자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 제어부는 상기 신호처리부로부터 수신한 방열 팬의 현재회전수와 동작에러 여부를 터치 스크린에 표시하는 것을 특징으로 하는 반도체용 칠러의 방열 팬 감지시스템.
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