安全を確保する：化学洗浄における赤外線ヒーターの利用
半導体製造ラインで作業する際、通常は火花が発生しやすい溶剤を扱います。そこに赤外線ヒーターを加えると、問題が生じる可能性があります。わずかな電気アークや過熱でも、火災の危険性があります。
これを防ぐために、ヒーターを保護用のシールド内に収めます。ヒーターの部分や熱電対が空気中の溶剤に触れないようにするのです。
秘密はシールにある
ヒーターを高純度の石英製のケースに包み、セラミックと金属のガスケットでしっかりと固定します。これにより、通電されているヒーターと化学物質の蒸気が分離されます。
配線に関しても、リスクを冒しません。PTFEやPFAといったフッ素樹脂製のケースを使用します。なぜかというと、強力な洗浄剤が普通の配線をすぐに破壊してしまうからです。
熱電対についても同様です。センサーを外部に露出させず、強化されたケースに入れます。そして、接続部を高耐熱性のエポキシやガラスで封印します。こうすれば、漏れや揮発性ガスが電気装置に入ることはありません。非常にシンプルです。
適切な温度を維持する
実際の鍵はフィードバック回路にあります。熱電対を石英製のケースやヒーターの基板に直接押し付けることで、「熱遅延」という問題を解消できます。つまり、センサーがヒーターが既に過熱していることに気づく前に、PIDコントローラーが温度上昇を検知できるのです。これにより、安心して作業できます。
しかし、厚い保護層を使うと「熱容量」が増えます。つまり、ヒーターがすぐには温まらないのです。屋外にあるヒーターよりも、少し時間がかかります。そのため、電源がその初期の負荷に対応できるか確認する必要があります。
設置と運用
これらの装置は、既存の装置の代わりとして使えるように設計されています。すべてのシール部に漏れがないかをテストしてから出荷します。もしシールが破損していると、「防爆」の効果はなくなってしまいます。
一度設置したら、石英製のケースを定期的にチェックし、ひび割れがないか確認しましょう。小さな習慣かもしれませんが、これが安全を確保する唯一の方法です。