Het ‘slim’ maken van je schone ruimte voor thermische processen
Als je een halfgeleiderfabriek wilt upgraden naar het niveau van Industrie 4.0, besef je al snel dat het niet alleen gaat om het installeren van nieuwe software. Je hebt ook hardware nodig die goed kan samenwerken met de gegevens die je verzamelt.
Het probleem is dat traditionele convectieverwarming te langzaam werkt. Het is onhandig en in een schone ruimte is het risico groot dat de luchtbewegingen worden verstoord, waardoor er contaminanten kunnen ontstaan.
Daarom kiezen we voor hoogwaardige infraroodsystemen. Deze systemen gebruiken directe stralingswarmte. Er is geen luchtmiddel nodig, er zijn geen problemen en het risico is veel kleiner.
De kracht van realtime-controle
Een ‘slimme fabriek’ is eigenlijk gewoon een fabriek die gebruikmaakt van haar gegevens. Omdat infraroodsystemen bijna onmiddellijk reageren, zijn ze ideaal hiervoor.
Wanneer je deze systemen koppelt aan een PLC met PID-regeling, verandert alles. Je hoeft niet meer te raden; je ziet in real-time hoe de temperatuur zich ontwikkelt. We hebben het hier over het regelen van de vermogensuitstoot in milliseconden.
Vergelijk dit maar met resistieve verwarmers, die last hebben van vertragingen in de warmteoverdracht. Met infraroodsystemen is de temperatuur van de wafer nauwkeuriger onder controle. Dat betekent minder afvalproducten tijdens de processtappen. Het is een enorme opluchting.
Meer ruimte voor sensoren en robotarmen
Vloeroppervlak in een schone ruimte is ontzettend duur. Elke centimeter telt.
Infraroodemitters leveren veel warmte op in een klein pakketje. En als je kiest voor kortegolfige infraroodstraling, kun je de warmtebron verder van het substraat plaatsen zonder dat er energie verloren gaat. Hierdoor heb je meer ruimte voor sensoren en robotarmen om hun werk te doen.
De nadelen
Niet alles is perfect. Hoogdichtheidse infraroodsystemen vereisen veel energie.
Als je een systeem met hoge vermogens wilt gebruiken, moet je goed controleren of je elektriciteitspanneau’s daar klaar voor zijn. Anders zal de stroomsterkte te hoog worden en zitten je schakelaars voortdurend op slot.
Er is ook nog het probleem van de overtollige warmte. Hoewel de infraroodstraling gericht is, wordt het chassis toch heet. Als je HVAC-systeem niet sterk genoeg is om deze extra warmte op te nemen, zal de omgevingstemperatuur stijgen. Dan ben je weer terug bij af.
Maar als je dit hebt opgelost, hoef je je geen zorgen meer te maken over de verwarming. In plaats daarvan heb je een productielijn waarbij elke thermische cyclus wordt geregistreerd en opgeslagen in de gegevens.