Làm thế nào để quy trình kiểm soát nhiệt độ trong phòng sạch trở nên “thông minh” hơn?
Nếu bạn muốn đưa nhà máy sản xuất bán dẫn vào kỷ nguyên Industry 4.0, bạn sẽ nhận ra rằng việc chỉ cài đặt một vài phần mềm hiện đại là chưa đủ. Bạn cần những thiết bị phần cứng có khả năng kết hợp tốt với dữ liệu thu được từ các hệ thống này.
Vấn đề là: phương pháp sưởi bằng hơi nóng truyền thống quá chậm và gây nhiều phiền toái. Trong phòng sạch, việc sử dụng không khí để truyền nhiệt là một cách gây rủi ro, vì nó có thể làm xáo trộn dòng khí lưu thông và tạo điều kiện cho các chất gây ô nhiễm lọt vào phòng.
Đó là lý do tại sao chúng ta chọn các hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại hiệu suất cao. Các hệ thống này sử dụng sóng hồng ngoại để truyền nhiệt, không cần sử dụng không khí, ít gây rối, và rủi ro cũng thấp hơn nhiều.
Sức mạnh của việc kiểm soát theo thời gian thực
Một nhà máy “thông minh” thực chất là nhà máy biết cách tận dụng dữ liệu thu được từ các hệ thống điều khiển. Vì các hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại phản ứng gần như tức thì, chúng rất phù hợp để sử dụng trong các nhà máy như vậy.
Khi kết nối các hệ thống này với bộ điều khiển PLC có chức năng PID, mọi thứ sẽ thay đổi. Bạn không còn phải đoán mò nữa; bạn có thể theo dõi mức nhiệt độ theo thời gian thực. Chúng ta đang nói về việc điều chỉnh công suất trong vài毫 giây.
So với các bộ sưởi điện trở, chúng có độ trễ về mặt nhiệt độ khá lớn. Với hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại, nhiệt độ của wafer được kiểm soát chính xác hơn. Điều này giúp giảm thiểu lượng sản phẩm bị hỏng trong các giai đoạn xử lý hay ghép nối. Đó là một lợi ích lớn.
Tiết kiệm diện tích
Diện tích trong phòng sạch rất đắt đỏ. Mỗi inch đều rất quan trọng.
Các bộ phát tia hồng ngoại cho phép bạn tạo ra lượng nhiệt lớn trong một kích thước nhỏ. Nếu bạn sử dụng tia hồng ngoại tần số cao, bạn có thể đặt nguồn nhiệt xa hơn so với bề mặt vật liệu, mà vẫn giữ được hiệu suất cao. Điều này giúp bạn có thêm không gian cần thiết để đặt các cảm biến và robot hoạt động.
Những điểm cần lưu ý (Những trade-off)
Tuy nhiên, mọi thứ không hoàn toàn tốt đẹp như vậy. Các hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại có mức tiêu thụ điện năng cao.
Nếu bạn dự định sử dụng các hệ thống sưởi công suất cao, hãy kiểm tra kỹ các bộ phận điện của mình. Bạn cần chuẩn bị sẵn sàng để đối phó với dòng điện đột ngột tăng lên, nếu không bạn sẽ phải liên tục ngắt circuit.
Ngoài ra, còn có vấn đề về nhiệt thừa. Mặc dù tia hồng ngoại chỉ tác động lên bề mặt vật liệu, nhưng thân máy vẫn sẽ nóng lên. Nếu hệ thống điều hòa không đủ mạnh để xử lý lượng nhiệt thừa này, nhiệt độ trong phòng sẽ tăng lên, và mọi thứ sẽ trở lại như ban đầu.
Nhưng một khi bạn giải quyết được những vấn đề này, bạn sẽ không còn phải lo lắng về việc điều chỉnh nhiệt độ nữa. Thay vào đó, bạn sẽ có một dây chuyền sản xuất mà mọi chu kỳ nhiệt độ đều được ghi lại và lưu trữ trong dữ liệu.