[TRIZ] 40가지 발명 원리 37. Thermal Expansion(열팽창)

세부 원리

A. 온도변화에 의한 물질의 팽창 및 수축을 이용한다. B. 열팽창계수가 다른 여러가지 재료를 이용한다.

  열팽창을 이용하는 원리다.  

 

	반도체 기술을 이용한 구조물의 제작(MEMS)시 그림과같이 튀어나온 두 돌기의 높이가 돌기사이의 거리보다 더 작은 경우가 있다. 이러한 경우에는 구조물을 만들기 위해 사용된 보호막(Protective polymer film)을 구조물의 수직벽면으로부터 완벽히 제거하기가 어렵다.   액체질소를 이용하여 구조물을 급격히 냉각시키면 고분자가 수축하게 된다. 고분자의 수축정도와 구조물의 수축정도가 다르기 때문에 고분자가 구조물에서 떨어져 나오게 되어 제거될 수 있다.
	두개의 축을 두개의 벨트가 엮어 돌아간다. 하나의 벨트는 양쪽의 도르래 지름이 길고 다른 벨트는 한쪽의 도르래 지름이 더 크다. 두 벨트의 한 쪽면은 열을 가하여 늘어나게 되고 다른 한쪽 면은 냉각시켜서 벨트가 줄어들게 한다. 한쪽은 늘어나고 한쪽은 줄어들기에 그림과 같은 방향으로 벨트가 회전하게 된다.한 쪽의 도르래 지름이 큰 벨트(flywheel belt)는 속도를 원만히 조절하기 위한 것이다.
	웨이퍼의 온도를 측정하기 위해 측정기를 접촉하는 것은 웨이퍼를 손상시킬 수 있다. 웨이퍼를 특정 온도까지 정확히 가열하는 것은 어려운 작업이다.   웨이퍼의 열팽창계수를 알아낸 뒤 웨이퍼를 레이저 발생장치와 검출장치 사이에 그림과 같이 위치시킨다. 웨이퍼를 가열하면서 레이저 검출장치를 이용하여 웨이퍼의 크기를 측정하면 웨이퍼의 정확한 온도를 알아낼 수 있다.

도서 : "생각의 창의성" , 김효준 지음 인용.