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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:局所温度管理)

局所温度管理についての効果的な手法とおすすめのメーカー

2023/10/14 23:32

このQ&Aのポイント
  • 最近の半導体検査装置では光学部の温度変化が装置性能に影響を及ぼすことがあります。
  • 装置内部の雰囲気を空冷により温調する方法と、金属やガラス部分を直接水冷により温調する方法が考えられます。
  • どちらの方法が効果的か判断するためには希望の精度や周囲温度などの条件を考慮する必要があります。おすすめのメーカーについても紹介します。
※ 以下は、質問の原文です

局所温度管理

2006/07/10 16:47

半導体検査装置の開発をしています。最近の装置では光学部(アルミのベース、対物レンズのガラスなど)の温度変化±1~2°程度でも、金属、ガラスなどの熱収縮、膨張によって装置性能に影響がでてしまいます。そのため、

?装置内部の雰囲気を空冷により温調する
 精度:22℃±0.1℃(絶対温度はそれほど重要で無、ばらつき±0.1が重要
 空冷エリア:1700?×1200?×500?
 周囲温度:20℃~25℃ 

?金属、ガラスなど影響がありそうな部分を直接水冷により温調する
 精度:?と同様
 水冷物:光学ベース(アルミ)1700?×1200×60?
     鏡筒(アルミの筒で中にレンズ入り)φ110mm×1000mm 
 周囲温度:?と同様 

のいずれかの方法で温調を考えてます。希望精度は±0.1°どちらのほうが効果がえられるのか経験上でも結構ですので、意見をいただけないでしょうか。また、このへんの温調の技術を持っているお勧めのメーカなど紹介していただけると嬉しいです。どうかよろしくお願いします。

回答 (2件中 1~2件目)

2006/07/10 18:16
回答No.2

原理的には水冷の方が高い効果が得られるはずですが,ウオータージャケットの実装にとんでもない手間が掛かります.(察するにコリメータまたは干渉計ですので大変でしょう)
まずは空冷(エアコン)でやってみてはいかがでしょうか.大切なのは温調された空気を直接機器に当てないことで,空調された室内にビニールテントを置き,その中に機器を納めるといったこともします.ビンボー大学の研究室で良くやる手です.

サーマルチャンバのメーカーで言うとアピステなんかがあります.

お礼

2006/07/11 09:57

回答ありがとうございます。
水冷の場合は温調したい部分に水の入ったチューブを巻きつけたり、ベースに穴を開けてチューブを通すなどと考えてました。
ご指摘のとおり水冷は温度管理は簡単かと思いますが、実装には手間がかりそうなので、できれば空冷でいきたいと考えておりました。
いちおう両方できるように設計は進めるつもりです。

質問者

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2006/07/10 17:50
回答No.1

planetです。
おそらく膨張や収縮を避けることをお考えと思いますが物が大きいのですべての部分で発熱や吸熱がないことが条件ですが、空気を0.1℃の精度で温調を行うのは直接装置内でコントロールするのは困難でしょう。
精度だけなら液体の場合は0.1℃は簡単です。
しかし、局所だけ行った場合ほかとの温度差や材料の膨張係数の違いで問題が収束しないこともあります。
私どもの場合は
基本は設計時に低膨張材を使うか膨張係数をキャンセルしあうように構造設計をしたあととれない分を温調するなどですが、ナノレベルでは変位分を補正する制御をかけることもあります。
これは、膨張や収縮を逆に利用します。
たとえば、インバーチューブにヒーターをつけて僅かな膨張を利用して補正したりします。
応答はそれほど速くはないですが通常のデジタルPID制御でも可能です。
空冷の場合は、一旦温度均熱を行うチャンバーで0.1℃にそろえてからフローするなど工夫が必要でサイドフローがいいのかダウンフローがいいのか時前にシミュレーションが必要です。(実際にはなかなかシミュレーションとは会わないことが多いが目安にはなります。シミュレーションはあくまでシミュレションの世界だけのこと)
なかなか難しいところですが、クリアできればあなたのノウハウになりますよ。
頑張って挑戦されてはいかがでしょうか。
専門会社は分かりませんので、あしからず。

お礼

2006/07/11 09:47

回答ありがとうございました。
これから設計しますので、空冷、水冷どちらもできるように考えておく必要があるのかなという感じです。どちらにもメリット、デメリットがあり、どちらかに絞るのはリスクがあるように思ってます。

質問者

お礼をおくりました

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