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챔버 부품의 CMM 검사 성적서: 평탄도 측정 방법과 요청할 내용

2026년 10월 11일

챔버 부품은 성적서로 합격 또는 반려됩니다. 업체가 좋은 부품을 가공하고도 측정이 그것을 보여 주지 못하면 주문을 잃을 수 있습니다. 이 가이드는 3차원 측정기에서 평탄도와 위치가 어떻게 측정되는지, 그리고 성적서가 구매자의 질문에 답하도록 무엇을 요청해야 하는지를 다룹니다.

3차원 측정기, 즉 CMM은 프로브로 부품의 많은 점에 접촉하고 좌표로부터 치수를 계산합니다. 형상이 엄격한 기계 가공 부품을 검사하는 표준 방법입니다.

평탄도란

평탄도는 기하 공차입니다. 표면의 모든 점이 정해진 거리만큼 떨어진 두 평행 평면 사이에 있다는 뜻입니다. 측정은 취한 점들에 평면을 맞추고, 그 평면으로부터 가장 높은 점과 가장 낮은 점 사이의 거리를 보고합니다. 규칙은 ISO 1101과 ASME Y14.5에서 나오며, 도면에는 어느 쪽이 적용되는지 명시해야 합니다.

결과는 그 뒤에 있는 점의 수만큼만 좋습니다. 세 점이 평면을 정의하므로 세 점으로 측정한 평탄도는 영입니다. 평평한 면은 전체 면적에 걸쳐 샘플링해야 하며, 가장자리 가까이와 부품이 휠 가능성이 있는 곳에는 점을 더 많이 잡습니다.

면별 통상 평탄도 지정

지정은 기능에 의해 정해집니다. 이 범위는 챔버 부품에서 통상적인 것이며 약속이 아니고, 설계가 어떤 표보다 우선합니다.

면	통상 평탄도	이유
웨이퍼 접촉면 또는 척 표면	0.01~0.025 mm	웨이퍼가 그 위에 놓이며, 파티클과 열전달
O-링 실링면	0.02~0.05 mm	씰이 표면을 따라가야 함
인터페이스 플레이트 또는 결합 플랜지	0.05~0.1 mm	두 가공 부품 사이의 접합
일반 프레임 또는 브래킷	0.1~0.2 mm	끼워 맞춤만

더 엄격한 값은 비용이 더 듭니다. 부품을 응력 없이 고정해야 하고, 더 많은 단계로 가공해야 하며, 더 많은 점에서 측정해야 합니다. 필요하지 않은 면에 엄격한 평탄도를 지정하는 것은 이득 없이 견적을 올리는 가장 흔한 방법입니다. 같은 원칙이 마감에도 적용됩니다. 청결도 및 마감 규정을 참고하십시오.

CMM이 잘 재는 것과 못 재는 것

CMM은 프로브가 닿는 면과 구멍의 크기, 위치, 형상에 대해 정확합니다. 덜 적합한 것도 있습니다.

• 매우 무르거나 얇은 부품. 프로브 힘에 휘어집니다.
• 미세한 표면 텍스처. 조도계의 영역입니다.
• 작은 구멍. 가장 작은 프로브 팁보다 작은 것은 광학적 방법이 필요합니다.
• 내부 형상. 프로브가 닿지 못합니다.

장비의 정확도는 검사하는 공차보다 좋아야 합니다. 통상적인 기준은 측정 불확도가 공차의 몇 분의 일, 대개 4분의 1에서 10분의 1이어야 한다는 것입니다. 0.01 mm의 평탄도 공차에는 1000분의 몇 밀리미터를 분해할 수 있는 장비와 셋업이 필요합니다. 범용 CMM을 가진 업체는 0.05 mm는 잘 검사할 수 있지만 0.01 mm를 인증하기에는 맞지 않을 수 있습니다.

온도와 시간

금속은 온도에 따라 움직입니다. 치수는 20도 C에서 정의되며, 알루미늄 부품은 온도가 1도 변할 때마다 1 m당 약 23 um 변합니다. 기계에서 막 나와 따뜻한 부품이나 차가운 작업장 바닥의 부품은 20도의 같은 부품과 다르게 읽힙니다.

엄격한 작업에서는 부품이 측정실에서 실내 온도에 도달할 때까지 두어야 하며, 실내 자체도 관리되어야 합니다. 실내 온도와 안정화 시간이 기재된 CMM 성적서가 그렇지 않은 것보다 더 신뢰할 만합니다.

응력은 두 번째 움직임입니다. 완성했을 때 평평하던 부품이 클램프를 푼 뒤나 하루가 지난 뒤에 움직일 수 있습니다. 내부 응력이 풀리기 때문입니다. 평탄도 성적서는 한 순간의 측정이며, 도면에는 그것이 언제인지 명시해야 합니다. 코팅 전, 코팅 후, 응력 제거 후, 최종 가공 후입니다.

좋은 성적서에 담긴 것

유용한 검사 성적서는 짧고 완전합니다. 다음이 있어야 합니다.

1. 부품 번호, 개정, 일련번호 또는 로트, 날짜.
2. 기계, 프로브 크기, 소프트웨어, 측정 온도.
3. 각 치수의 표: 공칭, 공차, 실측, 편차, 합격 또는 불합격.
4. 평탄도와 기타 형상 결과, 점 수, 맞춤 방법.
5. 데이텀 셋업. 두 번째 검사자가 결과를 재현할 수 있도록.
6. 검사자 이름과 장비의 교정 상태.

평탄도 맵, 즉 높은 곳과 낮은 곳을 보여 주는 컬러 그림은 큰 플레이트에 유용합니다. 표면이 휘었는지, 비틀렸는지, 국부적으로 꺼졌는지 보여 주기 때문입니다. 부품에 재작업이 필요할 때 어디를 깎아야 하는지도 보여 줍니다.

초도품인가 전수 검사인가

성적서 작성은 가격의 일부입니다. 통상적인 수준은 세 가지입니다.

• 초도품. 첫 부품에서 도면의 모든 치수를 전체 성적서로 보고합니다.
• 샘플. 로트당 일정 수의 부품을 핵심 치수로 측정합니다.
• 전수. 모든 부품을 특정 형상에서 측정합니다.

복잡한 부품의 초도품은 기계에서 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 10개 주문의 모든 제품에 전체 성적서를 받으면 그것이 곱절이 됩니다. 견적 시점의 놀라움을 피하려면 RFQ에서 수준을 합의하십시오. 구매자가 핵심 치수는 모든 부품에서, 나머지는 샘플로 필요로 한다면 도면에서 핵심 형상을 표시해야 합니다.

데이텀과 그것이 답을 바꾸는 방식

성적서는 데이텀 체계가 명시되어야만 비교 가능합니다. 평탄도 자체는 데이텀이 필요 없지만 위치와 평행도는 필요합니다. 잘못된 면의 데이텀에 대해 측정한 구멍 패턴은 의도한 면에 대해 측정한 것과 다른 숫자를 줍니다. 도면에는 완전한 데이텀 체계가 있어야 하며 업체의 셋업도 그에 따라야 합니다.

부품에 실링면과 장착면이 있을 때는 데이텀의 순서가 중요할 수 있습니다. 업체가 CMM에서 부품을 어떻게 위치시키는지 물어보고, 그것이 부품이 쓰이는 방식과 맞는지 확인하십시오. 이런 부품의 검사가 비용에 미치는 영향은 챔버 및 웨이퍼 핸들링 부품 비용을 참고하십시오.

RFQ에 쓸 것

• 데이텀 체계를 포함한 평탄도, 평행도, 위치 지정.
• 측정 단계: 코팅 전 또는 후, 응력 제거 전 또는 후.
• 성적서 수준: 초도품, 샘플, 전수.
• 평탄도 맵이 필요한지 여부.
• 엄격한 공차의 실내 온도와 안정화 요구.
• 구매자가 업체의 CMM 성적서를 받아들이는지, 제3자 성적서가 필요한지.

성적서의 흔한 문제

CMM 성적서를 둘러싼 분쟁 대부분은 짧은 원인 목록에서 나옵니다.

• 점이 너무 적음. 몇 개 안 되는 점에서 나온 평탄도는 그렇지 않은 표면에서도 좋아 보일 수 있습니다. 점 수와 패턴을 요청하십시오.
• 프로브 보정. 프로브 팁에는 직경이 있으며 소프트웨어가 이를 보정합니다. 팁 값이 틀리면 모든 보어에서 크기가 틀립니다.
• 다른 데이텀 체계. 업체가 구매자와 다르게 부품을 위치시키면 같은 부품이어도 위치 수치가 맞지 않습니다.
• 잘못된 단계에서 측정. 코팅 전에 취한 성적서는 코팅된 부품을 설명하지 못하며, 응력 제거 전에 취한 성적서는 응력이 제거된 부품을 설명하지 못합니다.
• 반올림. 0.05 한계에 대해 0.050으로 보고된 편차는 서류상 합격이고 실제로는 동전 던지기입니다. 측정 자체에 불확도가 있기 때문입니다.

마지막 점에는 이름이 있습니다. 측정값이 한계 근처에 떨어지면 실제로 안에 있는지를 불확도가 결정합니다. 일부 구매자는 가드 밴드를 두어, 부품이 한계에서 불확도를 뺀 값 안쪽에서 측정되어야 받아들입니다. 구매자가 그런 판정 규칙을 원한다면 사후에 적용하지 말고 RFQ에 명시해야 합니다.

제3자 성적서

일부 고객은 업체와 독립된 시험소의 검사를 요구합니다. 이는 별도의 비용과 별도의 리드타임이며, 부품은 청결도를 유지한 채 이동해야 합니다. RFQ에는 어떤 치수에 제3자 성적서가 필요한지, 나머지는 업체 자체 성적서로 충분한지 명시해야 합니다. 제3자 성적서가 붙은 초도품과 그 후의 샘플 성적서는 흔한 절충안입니다.

다음 단계

평탄도가 정말 중요한 면에 표시하고 나머지는 완화하십시오. 그런 다음 도면을 보내고 성적서 수준을 명시하십시오. 이 부품군을 이미 가공하고 있는 최대 3개 업체에 전달되며, 회신은 24 영업시간 이내에 옵니다. 검사 능력으로 업체를 비교하는 방법은 반도체 작업을 위한 가공업체 검증을 참고하십시오.

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