Как сделать процессы контроля температуры в чистой комнате более эффективными
Если вы хотите привести производство полупроводников к стандартам Индустрии 4.0, вы быстро поймете, что для этого не достаточно просто установить какое-то современное программное обеспечение. Необходимы также специальные устройства, которые будут эффективно работать в сочетании с данными, получаемыми от различных датчиков.
Проблема заключается в том, что традиционные методы нагрева с использованием конвекции слишком медленны и неэффективны. В чистой комнате использование воздуха для передачи тепла представляет серьезную проблему — это нарушает ламинарный поток воздуха и может привести к появлению примесей.
Поэтому мы используем высокоэффективные инфракрасные системы. Они используют прямое излучение тепла. Нет необходимости в использовании воздуха как средства передачи тепла, что значительно снижает риски.
Магия реального времени
„Умное производство“ — это производство, которое использует данные для контроля процессов. Поскольку инфракрасные системы реагируют практически мгновенно, они идеально подходят для этой цели.
Когда такие системы подключаются к контроллеру с функцией PID-контроля, все меняется. Вы больше не должны догадываться о происходящем — вы можете видеть данные о температуре в реальном времени. Речь идет о регулировке мощности в течение нескольких миллисекунд.
Это значительно лучше, чем использование резистивных нагревателей, у которых есть значительная задержка при передаче тепла. С помощью инфракрасных систем температура поверхности пластины контролируется с высокой точностью. Это снижает количество бракованных изделий во время процессов отверждения или склеивания. Это очень важно.
Экономия пространства
Площадь чистой комнаты стоит очень дорого. Каждый сантиметр имеет значение.
Инфракрасные излучатели позволяют получать большое количество тепла в небольшом объеме. Если использовать коротковолновые инфракрасные излучатели, можно расположить источник тепла дальше от поверхности пластины, не теряя при этом энергии. Это дает возможность расположить датчики и роботизированные устройства в более удобных местах.
Реальные проблемы
Но не все так просто. Высокоплотные инфракрасные системы требуют большого количества энергии. Если вы планируете использовать мощные излучатели, не забудьте проверить вашу электрическую сеть. Вам придется быть готовыми к резкому увеличению тока, иначе аварийные выключатели будут перегорать постоянно.
Кроме того, есть проблема с избыточным теплом. Хотя инфракрасные излучатели направлены на конкретную область, сам корпус устройства все равно нагревается. Если система охлаждения недостаточно мощная, температура в помещении будет повышаться, и все вернется на круги своя.
Но если все это решено, вы больше не будете просто включать нагреватели и забывать о них. Вместо этого у вас будет производственная линия, где каждый тепловой цикл фиксируется, проверяется и сохраняется в данных.