なぜ半導体用サーモカップルの絶縁試験をこだわって行うのか
半導体加熱システムにおいてサーモカップルが故障すると、それは単なる「センサーの問題」というわけではありません。もし絶縁が破損してしまうと、電流があらゆる方向に漏れ出し、ウェーハやヒーターの筐体に流れ込んでしまいます。その結果、最善の場合でもノイズの多い信号が得られ、最悪の場合は装置全体が短絡してしまいます。
だからこそ、私たちは推測に頼りません。私たちの工場を出るすべての製品は、100％の耐圧試験と絶縁抵抗試験を受けます。例外はありません。
電気的破壊を防ぐ方法
これらのヒーターは狭い空間に設置されており、極端な温度変化にさらされます。センサーの配線が加熱要素に触れないように、高品質なセラミックや特殊な被覆材を使用しています。
しかし、本当に機能しているかどうかを確認するには、高電圧でのストレステストを行います。通常の動作電圧を大幅に上回る電圧をかけて、肉眼では見えない微細な欠陥やクラックがないかを調べます。もし漏れ電流が高すぎる場合、その製品は使えないものです。これだけです。
「サンプリング」だけでは不十分な理由
バッチから数個だけをテストしようとする人もいますが、それは許されません。たった一つの不良な溶接や汚染されたセラミック粒子だけで、実際に使用したときに事故が起こり得ます。全ての製品をテストすることで、実際の使用環境下で絶縁性能が十分かどうかを確認できます。
実際のトレードオフ
良い絶縁性能を得るためには、より厚い被覆材やより密度の高いセラミックが必要になります。その結果、センサー自体が少し大きくなってしまいます。もちろん、より安全で信頼性の高い信号が得られますが、熱容量が増えるため、反応速度が少し低下します。そのため、PID制御を調整して、温度測定の遅れを補う必要があります。
私たちは「典型的な」データシートを渡して、「大丈夫だろう」と言うつもりはありません。特定のバッチに対する実際の絶縁抵抗値を提供します。これが、装置が正常に動作し、漏れによる計画外の停止が起こらないようにする唯一の方法です。