Jak učinit termální procesy v čisté místnosti skutečně „chytrými“
Pokud se snažíte přivést výrobu polovodičů do éry Industry 4.0, brzy zjistíte, že nestačí jen nainstalovat nějaký sofistikovaný software. Potřebujete hardwarové řešení, které bude opravdu efektivně spolupracovat s vašimi daty.
Problém je v tom, že tradiční konvekční ohřev je prostě příliš pomalý. V čisté místnosti je spoléhání se na pohyb vzduchu k přenosu tepla rizikové – narušuje to laminární proudění vzduchu a může to vést ke vzniku nečistot.
Proto používáme vysoce účinné infračervené systémy. Ty využívají přímé odzáření. Bez potřeby vzduchu, bez komplikací a s mnohem menším rizikem.
Kouzlo reálného řízení
„Chytrá výroba“ je vlastně jen výroba, která využívá svá data. Jelikož infračervené systémy reagují téměř okamžitě, jsou ideální volbou. Když je připojíte k PLC s řízením typu PID, všechno se změní. Už nemusíte hádat – vidíte termální profil v reálném čase. Mluvíme o regulaci výkonu v milisekundách.
Porovnejte to s odporovými topny, které mají ten otravný termální zpoždění. U infračervených systémů je teplota waferu mnohem stabilnější. To znamená méně odpadu během fází vytvrzování nebo spojování. Je to obrovská úleva.
Ušetření prostoru
Prostor v čisté místnosti je extrémně drahý. Každý centimetr má význam. Infračervené emitory poskytují velké množství tepla v malém prostoru. A pokud použijete krátkovlnné infračervené systémy, můžete umístit zdroj tepla dál od substrátu, aniž byste ztratili energii. To vám poskytuje potřebný prostor pro senzory a robotické paže.
Realita (Kompromisy)
Není to však tak idylické. Vysoce husté infračervené systémy spotřebují hodně energie. Pokud plánujete použít vysokovýkonné systémy, důkladně zkontrolujte své elektrické panely. Musíte být připraveni na počáteční průtok elektřiny – jinak budete neustále vypínat pojistky.
Je tu také problém s odpadním teplem. I když je infračervené záření cílené, samotné pouzdro se stejně zahřívá. Pokud není váš systém HVAC dostatečně silný na to, aby pohltil tento dodatečný nápor, teplota v místnosti začne stoupat – a vrátíte se zpět na začátek.
Ale jakmile to vyřešíte, přestanete „nastavit a zapomenout“ na topny. Místo toho budete mít výrobní linku, ve které je každý termální cyklus zaznamenán, ověřen a uložen ve vašich datech.