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샤워헤드 가공: 구멍 수, 종횡비, 버가 가격을 정하는 방식

2026년 10월 15일

가스 샤워헤드는 작은 구멍이 아주 많이 뚫린 판입니다. 공정 가스를 웨이퍼 위에 고르게 퍼뜨리므로, 모든 구멍이 거의 같은 크기이고, 올바른 위치에 있으며, 양 끝이 깨끗해야 합니다. 판 자체는 저렴한 원자재입니다. 비용은 구멍에 있습니다.

이 가이드는 샤워헤드 견적의 숫자를 좌우하는 것이 무엇인지 설명하여, RFQ가 업체가 가격을 내는 데 필요한 정보를 담을 수 있게 합니다.

가격을 정하는 네 가지 숫자

도면의 네 값이 작업 대부분을 결정합니다.

1. 구멍 수. 판은 수백 개에서 1만 개를 훌쩍 넘는 것까지 있습니다. 시간은 개수에 거의 비례해 늘어납니다.
2. 구멍 직경. 통상적인 샤워헤드 구멍은 약 0.3 mm에서 약 1 mm입니다. 더 작은 드릴은 더 자주 부러지고 더 느리게 돕니다.
3. 판 두께. 깊이 대 직경의 비인 종횡비가 구멍마다 몇 번의 펙 사이클이 필요한지, 드릴이 얼마나 흔들릴 수 있는지를 정합니다.
4. 재료. 알루미늄은 빨리 뚫립니다. 스테인리스는 가공 경화하여 드릴을 빠르게 마모시키고, 세라믹과 실리콘은 전혀 다른 공정이 필요합니다.

깊이와 직경의 조합이 어려운 부분입니다. 10 mm 판에 0.5 mm 구멍은 종횡비가 20 대 1입니다. 이 비에서 드릴은 칩을 배출하고 식히기 위해 후퇴해야 하며, 휘거나 마모된 드릴은 출구에서 위치가 어긋난 구멍을 만듭니다.

드릴링 시간은 개수에 따라 늘어난다

RFQ 논의에서는 대략적인 추정이 유용합니다. 펙 동작을 포함해 구멍당 드릴링 사이클을 2~4초로 가정합니다. 이 수치에는 셋업, 공구 교체, 버 제거, 검사가 포함되지 않습니다. 알루미늄에서 작은 드릴을 쓴다는 가정이며, 실제 숫자는 업체, 깊이, 재료에 따라 다릅니다.

구멍 수	구멍당 2초일 때 드릴링 시간	구멍당 4초일 때
500	약 17분	약 33분
2,000	약 1.1시간	약 2.2시간
5,000	약 2.8시간	약 5.6시간
10,000	약 5.6시간	약 11시간

각 수치는 스핀들 시간일 뿐입니다. 공구 파손은 폐기 위험을 더하며, 거의 완성된 판에서 드릴이 부러지면 그 판은 복구하거나 다시 만들어야 합니다. 업체는 이 위험을 가격에 반영하며, 종횡비가 높은 판은 표가 시사하는 것보다 높게 값이 매겨집니다.

버, 비용의 나머지 절반

드릴링은 각 구멍의 출구에서 재료의 작은 융기를 밀어냅니다. 1만 개 구멍이 있는 판에서 그것은 1만 개의 버입니다. 버는 두 가지 일을 합니다. 유효 구멍 형상과 가스 흐름을 바꾸고, 떨어져 나와 챔버에 내려앉을 수 있습니다.

버 제거는 매우 작은 구멍의 안쪽 모서리에 닿아야 하므로 통상적인 공구는 통하지 않습니다. 사용되는 방법은 다음과 같습니다.

• 연마 유동 가공. 연마 매체를 구멍에 밀어 통과시킵니다.
• 브러싱과 초음파 세정. 더 무른 재료의 가벼운 버에 적합합니다.
• 화학적 또는 전기화학적 방법. 스테인리스 부품용입니다.
• 출구 쪽의 관리된 2차 작업. 가벼운 면 깎기나 모따기 같은 것입니다.

어느 것도 공짜가 아니며, 알루미늄과 스테인리스에서 같지도 않습니다. 「모든 구멍 버 제거」라고만 쓴 도면은 방법과 기준을 열어 둡니다. 모서리 상태를, 예를 들어 최대 버 높이나 출구 쪽의 작은 모따기로, 어느 면인지와 함께 적으십시오.

진공 부품에서 모서리 상태와 청결도가 어떻게 어우러지는지는 청결도 및 마감 규정을 참고하십시오.

구멍 위치와 흐름

샤워헤드의 위치 공차는 대개 구멍 패턴 전체와, 패턴에 대한 각 구멍에 대해 적용됩니다. 공정에 중요한 두 가지가 있습니다.

첫째, 흔들리는 드릴은 입구에서는 맞는 자리에 있고 출구에서는 그렇지 않은 구멍을 만듭니다. 판은 양면에서 검사하거나 유량 시험을 해야 합니다.

둘째, 구멍 직경은 전체 그림의 일부일 뿐입니다. 구멍 입구 형상, 출구 형상, 표면 상태가 흐름에 영향을 줍니다. 판에 공기나 질소를 통과시키고 유량을 측정하는 유량 점검은 결과를 직접 시험하는 방법입니다. 이를 지정하는 구매자도 있으며, 그것을 포함하는 견적에는 시험 고정구가 필요합니다.

코팅이 구멍을 바꾼다

알루미늄 샤워헤드는 대개 아노다이즈합니다. 아노다이즈는 일부는 바깥으로, 일부는 안으로 자라는 산화층을 만들고, 바깥으로 자라는 절반이 작은 구멍을 좁힙니다. 1025 um 코팅은 각 벽에서 그 절반 정도 바깥으로 자라므로, 구멍 직경은 대략 코팅 두께, 즉 1025 um만큼 줄어듭니다.

0.5 mm 구멍에서는 눈에 띄는 변화로, 직경의 몇 퍼센트이며 흐름을 움직입니다. 도면은 구멍 직경이 코팅 전인지 후인지 밝혀야 합니다. 후라면 업체는 보정하려고 더 크게 뚫고, 코팅업체와 가공자는 코팅 두께에 합의해야 합니다. 불일치하면 코팅 전에는 도면에 맞고 코팅 후에는 흐름이 틀린 판이 됩니다. 코팅 옵션은 식각 부품의 내플라즈마 코팅에서 다룹니다.

평탄도와 판의 변형

구멍이 많은 판은 재료가 제거되면서 응력을 풀어내고 휠 수 있습니다. 통상적인 방어책은 응력이 제거된 판에서 시작하고, 재료가 고르게 제거되는 순서로 구멍을 뚫고, 구멍 뒤에 최종 평탄도 작업을 하는 것입니다. 그러면 판은 드릴링 전이 아니라 최종 상태에서 평평합니다. 평탄도가 중요하면 도면에 측정할 때 부품의 상태를 명시해야 합니다.

도면 체크리스트

샤워헤드 RFQ는 도면에 다음이 있으면 빨리 진행됩니다.

• 구멍 수, 공차가 있는 구멍 직경, 표 또는 데이터 파일로 된 패턴.
• 판 두께와 가장 깊은 구멍의 종횡비.
• 재료와 열처리 상태, 소재의 상태.
• 구멍 양면의 모서리 상태.
• 직경이 코팅 전인지 후인지, 그리고 코팅 사양.
• 구멍을 검증하는 방법: 핀 게이지, 광학, 유량 시험.
• 평탄도와 그것을 측정하는 단계.

구멍을 만드는 다른 방법

드릴링이 기본이지만 유일한 길은 아닙니다. 어느 것이 맞는지는 재료, 직경, 깊이에 따라 다릅니다.

공정	적합한 곳	절충
기계 드릴링	알루미늄과 스테인리스, 약 0.3 mm까지	구멍당 빠름, 드릴이 부러짐, 출구에 버
세공 방전 가공	단단한 금속, 매우 작거나 깊은 구멍	느림, 전극 마모, 재응고층 고려
레이저 드릴링	얇은 판의 매우 작은 구멍과 일부 세라믹	테이퍼와 열영향 모서리
초음파 또는 다이아몬드 방법	세라믹과 실리콘 판	전문 공정, 느림, 높은 비용

실리콘과 탄화규소 샤워헤드는 이런 공정을 가진 전문 공급업체가 만들며, 일반 가공업체는 그것을 뚫지 않습니다. 도면이 세라믹이나 실리콘 판을 요구하면, 견적할 수 있는 업체가 달라지므로 RFQ에 그렇게 밝혀야 합니다.

업체가 견적에 필요한 것

샤워헤드는 패턴 표가 있는 도면으로 견적할 수 있으며, 정보가 완전할수록 견적이 빨리 나옵니다. 위 체크리스트 외에 세 가지가 논의를 줄여 줍니다.

• 구멍 위치의 데이터 파일. 업체가 수천 개 좌표의 패턴을 다시 입력하지 않아도 됩니다.
• 수량. 셋업과 프로그램은 로트에 걸쳐 분담되기 때문입니다.
• 어느 구멍이 핵심인지의 기재. 바깥 링이 안쪽 영역과 다른 직경이나 공차를 가진 패턴은 구역별로 값이 매겨집니다.

구매자가 각 구멍의 치수 측정 대신 유량 시험을 받아들인다면 그 선택도 RFQ에 들어가야 합니다. 어느 줄보다 검사 비용을 크게 바꾸기 때문입니다.

다음 단계

구멍 패턴을 도면과 함께 파일로 보내고 유량 시험이 필요한지 알려 주십시오. 그런 다음 도면을 보내 매칭을 받으십시오. 이 부품군을 이미 가공하고 있는 최대 3개 업체에 전달되며, 회신은 24 영업시간 이내에 옵니다. 더 큰 챔버 부품의 비용 거동은 챔버 및 웨이퍼 핸들링 부품 비용 가이드를 참고하십시오.

자주 묻는 질문

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