Como ajustar corretamente o aquecimento por infravermelhos em uma fábrica inteligente
Construir uma fábrica inteligente não significa simplesmente colocar robôs pelo chão e chamá-lo de Indústria 4.0. Na verdade, trata-se de saber como lidar com o calor.
Se você ainda depende de sistemas de aquecimento resistivo tradicionais para aquecer as bolachas de silício, está dificultando as coisas desnecessariamente. Descobrimos que os sistemas de infravermelho de alta eficiência são a melhor solução. Por quê? Porque eles não entram em contato com a bolacha de silício. Sem contato, não há contaminação nem estresse mecânico. É a única maneira real de aumentar a produção sem danificar os equipamentos.
O equilíbrio entre distância e calor
A questão é: você não pode simplesmente colocar um emissor de infravermelhos bem perto da bolacha de silício. Se estiver muito próximo, surgem pontos quentes que deformam o silício. Mas se estiver muito distante, você desperdiça energia aquecendo as paredes do ambiente. É preciso encontrar um equilíbrio. Passamos muito tempo calculando esse ponto ideal, com base na quantidade de calor que a bolacha de silício consegue suportar.
Geralmente, usamos emissores de ondas curtas de infravermelho, pois eles aquecem rapidamente. Mas há um problema: essa rapidez exerce grande pressão nos sistemas de resfriamento. Se o sistema de resfriamento não for adequado para lidar com a radiação refletida, seus sensores e fios podem ser danificados. E isso é algo que ninguém quer.
Tornando tudo mais inteligente (sem problemas)
Em uma linha de produção moderna, “configurar e esquecer” é um caminho para o desastre. Conectamos esses sistemas de infravermelho a controladores PID em circuito fechado e pirômetros em tempo real. Isso permite que o sistema ajuste a potência em milissegundos, de acordo com o que realmente acontece na superfície da bolacha de silício.
O melhor de tudo é que o perfil de aquecimento se torna um dado concreto. Se algo der errado, você não precisa adivinhar o que aconteceu – basta olhar para a curva térmica. Também mantemos o design modular. Assim, quando precisamos aumentar a produção, basta trocar os emissores. Não é necessário desmontar toda a câmara de vácuo e começar do zero.
Os trade-offs
Os emissores de infravermelho de alta potência oferecem uma densidade de calor incrível, mas isso tem um custo. Eles exercem grande pressão sobre a fonte de alimentação e os invólucros de quartzo. É preciso ter uma tensão muito estável. Se a tensão flutuar, mesmo um pouco, isso causa pequenas variações de temperatura na bolacha de silício. Pode parecer pequeno, mas, neste setor, as pequenas coisas geralmente causam os maiores problemas.