반도체·진공 제작

진공로 및 진공 열처리

진공 상태에서의 열처리, 브레이징, 아웃개싱 베이킹 — 고온에서 공기에 노출되면 안 되는 부품을 위한 공정입니다.

대기 중 열처리는 방금 전해연마로 공들여 만든 표면을 산화시킵니다. 같은 공정을 진공에서 수행하면 표면이 밝게 유지되고 이후 세정할 것이 남지 않습니다. 그래서 진공 열처리가 진공 부품의 표준 공정입니다.

진공 열처리라고 불리는 세 가지 다른 작업

첫째는 산화와 탈탄을 피하기 위해 진공에서 수행하는 통상적인 금속 열처리, 즉 어닐링, 응력 제거, 경화입니다. 둘째는 로 자체가 접합 도구가 되는 진공 브레이징입니다. 셋째는 베이킹으로, 조립된 챔버를 진공에서 150–400 °C로 가열해 흡착된 수증기와 수소를 밀봉 전에 배출시키는 공정입니다. 각 경우의 온도와 분위기 요구 조건이 다르므로 사이클을 혼동해서는 안 됩니다.

베이킹: UHV를 가능하게 하는 단계

전해연마 후 챔버에 남는 주된 잔류 기체는 수분입니다. 수분은 상온에서는 천천히 탈착되지만 150 °C 이상에서는 빠르게 탈착되고, 수소는 대략 250 °C 이상에서 스테인리스 모재로부터 빠져나오기 시작합니다. 연속 배기 상태에서 250–400 °C로 제어 베이킹하면 대부분 제거됩니다. 기밀만 확보되고 베이킹하지 않은 챔버는 영원히 고진공에 머무릅니다.

당사가 운영하는 공정

스테인리스 구조물의 어닐링과 응력 제거, 진공 브레이징 사이클, UHV 용도의 챔버 베이킹을 수행합니다. 열전대는 로 내부에만 두는 것이 아니라 피가공물에 직접 부착하므로, 기록되는 온도 프로파일이 로의 분위기가 아니라 부품의 실제 온도를 반영합니다.

전체 공정 체인에 미치는 영향

베이킹은 전해연마 후, 최종 밀봉 전에 들어갑니다. 연마된 표면을 가열하는 것은 마감에 해롭지 않지만, 오염된 표면을 가열하면 오염이 구워져 고정되기 때문입니다. 응력 제거가 필요한 경우에는 최종 가공 전에 실시하여 마지막 절삭 후 부품이 변형되지 않도록 합니다.

당사가 직접 수행하는 공정

자주 묻는 질문

UHV 챔버는 몇 도에서 베이킹해야 하나요?

일반적으로 엘라스토머 씰을 사용하는 챔버는 250 °C, 전금속 씰 챔버는 350–400 °C입니다. 상한을 정하는 것은 스테인리스 모재가 아니라 씰과 브레이징 또는 용접 충전재입니다.

베이킹에는 얼마나 걸리나요?

보통 설정 온도에서 12–24시간 유지한 뒤 진공 상태에서 제어 냉각합니다. 냉각을 서두르면 수분이 재흡착되어 효과의 상당 부분이 사라집니다.

진공 열처리로 표면 마감이 변하나요?

진공에서는 형성될 산화물이 없으므로 표면이 밝게 유지됩니다. 원래 없던 광택을 만들어 주지는 않지만, 전해연마된 표면을 열화시키지도 않습니다.

알루미늄도 진공에서 열처리할 수 있나요?

알루미늄은 대개 진공이 아니라 대기 또는 불활성 분위기에서 열처리합니다. 대부분의 용도에서 생성되는 산화막이 유해하기보다 보호막으로 작용하고, 진공은 이점 없이 비용만 높이기 때문입니다.

헬륨 누설 검사를 통과한 챔버에도 베이킹이 필요한가요?

필요합니다. 기밀성과 아웃개싱은 별개의 문제입니다. 누설이 전혀 없어도 내부 표면에서 수분이 탈착되어 UHV에 도달하지 못하는 챔버가 있습니다.

관련 역량

스테인리스 진공 부품 전해연마 서비스
304, 316L, 알루미늄 진공 챔버 전해연마를 사내에서 직접 수행합니다. 표면 거칠기 Ra < 0.4 µm, UHV 아웃개싱 저감, 외주 없는 단일 납기.
헬륨 누설 검사 및 리크 검출 서비스
진공 챔버, 용접 구조물, 피드스루 헬륨 질량분석기 누설 검사. 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s까지 검출하고 챔버별 성적서를 발행합니다.
진공 브레이징 서비스
스테인리스와 알루미늄 조립체용 진공 브레이징. 플럭스와 산화물이 없는 접합으로 후세정이 필요 없고, 사용 중 아웃개싱할 잔류 플럭스도 없습니다.
반도체 진공 챔버
반도체 장비용 UHV·HV 진공 챔버. 플라즈마 에칭, CVD/PVD, 로드락 챔버를 316L·알루미늄으로 제작, 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s 헬륨 검사.
콘플랫(CF) 플랜지 가공
UHV용 콘플랫(CF) 플랜지 정밀 가공. 나이프 에지 씰로 1 × 10⁻¹³ Torr, 450 °C 베이킹 대응. 304L/316L, 비표준 사이즈 지원.
KF, ISO-K, ISO-F 진공 플랜지 가공
KF(NW), ISO-K, ISO-F 진공 플랜지를 304/316L·알루미늄으로 정밀 가공. KF10부터 ISO 630까지 표준 사이즈와 대응 씰 면 제공.
진공 뷰포트 가공
진공 뷰포트 플랜지를 사내에서 가공합니다. 유리 안착면을 일체로 가공한 CF·KF 바디, 베이킹 가능한 UHV 구조, 비표준 사이즈와 형상까지 대응합니다.
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CF·KF 진공 피드스루 플랜지 바디를 가공합니다. 전원, 열전대, 계측, 멀티핀 구성에 대응하며 밀봉 후 헬륨 누설 검사를 실시합니다.
UHV 챔버 및 부품
초고진공(UHV) 챔버와 부품: 316L·316LN 제작, 전해연마, 400 °C 베이킹, 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s 헬륨 누설 검사까지 대응합니다.
맞춤형 진공 챔버 제작
도면 또는 사양 기준 맞춤형 진공 챔버 제작: 316L, 알루미늄, 최대 12 m 대형 용접 구조물, 챔버별 헬륨 검사와 3차원 측정기 (CMM) 검증.
진공 챔버 제작 및 용접
진공 챔버 제작 및 용접: 완전 용입 클린 TIG, 미세 기공 없음, 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s 헬륨 누설 검사, 사내 전해연마까지 대응합니다.
진공 탈기 챔버
배터리 셀 탈기(디개싱), 수지·재료 탈기용 316L 진공 탈기 챔버. 전해연마, ISO-KF 플랜지, 헬륨 누설 검사를 적용합니다.
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