تنظیم صحیح سیستم گرمایش IR در کارخانههای هوشمند
ساخت یک کارخانه هوشمند، فقط به معنای قرار دادن رباتها در آنجا و نامیدن آن «صنعت ۴.۰» نیست؛ در واقع، موضوع اصلی، نحوه مدیریت گرماست.
اگر هنوز از سیستمهای گرمایشی قدیمی برای گرم کردن ویفرها استفاده میکنید، در واقع کار را پیچیدهتر از آنچه لازم است، میکنید. ما دریافتیم که سیستمهای گرمایشی مبتنی بر امواج مادون قرمز، راه حل مناسبی هستند. چرا؟ چون این سیستمها به ویفرها دست نمیزنند؛ بنابراین هیچ آلودگی یا فشار مکانیکی ایجاد نمیشود. این تنها راه واقعی برای افزایش تولید بدون خراب شدن تجهیزات است.
تعادل بین فاصله و گرما
مسئله اینجاست: نمیتوانید فقط یک منبع تابش مادون قرمز را درست کنار ویفر قرار دهید. اگر فاصله خیلی کم باشد، نقاط داغی ایجاد میشود که باعث تغییر شکل سیلیکون میشود؛ اما اگر فاصله خیلی زیاد باشد، انرژی صرف گرم کردن دیوارههای محفظه میشود. این یک تعادل دشوار است. ما زمان زیادی را صرف محاسبه این فاصله مناسب میکنیم، بر اساس میزان گرمایی که ویفر میتواند تحمل کند.
معمولاً از امواج کوتاه مادون قرمز استفاده میکنیم؛ چون سریع گرما تولید میکنند. اما این روش مشکلاتی دارد؛ چون فشار زیادی بر سیستمهای خنککننده وارد میشود. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، سنسورها و سیمها خراب خواهند شد. و این مشکلی است که هیچ کس نمیخواهد با آن روبرو شود.
ایجاد سیستم هوشمند (بدون مشکلات)
در یک خط تولید مدرن، روش «تنظیم و فراموش کردن»، راهی به سوی فاجعه است.
ما این سیستمهای مادون قرمز را به کنترلرهای PID و دستگاههای اندازهگیری دما در زمان واقعی متصل میکنیم؛ این کار به سیستم اجازه میدهد تا بر اساس وضعیت واقعی سطح ویفر، میزان توان تولید شده را تنظیم کند.
بهترین بخش این است که پروفایل گرمایشی، به صورت دادههای واقعی در دسترس است؛ اگر چیزی اشتباه پیش برود، نیازی نیست حدس بزنید؛ میتوانید فقط به نمودار دما نگاه کنید. همچنین، طراحی این سیستمها به گونهای است که میتوان آنها را تعویض کرد؛ بنابراین نیازی نیست کل محفظه خلا را تخریب کنید و از ابتدا شروع کنید.
تعادل بین مزایا و معایب
البته، منابع تابش مادون قرمز با توان بالا، چگالی گرمایی بسیار بالایی ایجاد میکنند؛ اما این کار هزینههایی دارد. این سیستمها فشار زیادی بر منابع تغذیه و کپسولهای کوارتزی وارد میکنند؛ بنابراین نیاز به ولتاژ بسیار پایداری وجود دارد. اگر ولتاژ کمی تغییر کند، تغییرات دمایی کوچکی در سطح ویفر ایجاد میشود. این موضوع در نگاه اول کوچک به نظر میرسد، اما در این صنعت، مسائل کوچک معمولاً بزرگترین مشکلات را ایجاد میکنند.