
在智能工厂中正确使用红外加热技术
打造智能工厂并非只是简单地在生产线上安装机器人,然后就称之为“工业4.0”。实际上,关键在于如何有效控制热量。
如果仍然依赖传统的电阻式加热方式,那只会让事情变得更加复杂。我们发现,高效的红外线加热系统才是最佳选择。为什么呢?因为这种加热方式无需直接接触晶圆,从而避免了污染和机械应力带来的问题。这是实现大规模生产而不损坏设备的唯一方法。
距离与热量的平衡
问题在于:不能将红外线发射器直接贴在晶圆上。距离太近的话,会导致局部过热,进而使硅片变形。而距离太远的话,则会浪费能源,因为能量会被用来加热腔室壁。这需要找到一个合适的平衡点。我们需要根据晶圆能够承受的热量来计算出最佳距离。
通常,我们会选择短波红外线,因为它能快速升温。不过,这种方式会给冷却系统带来很大压力。如果不确保冷却系统能够有效处理反射的辐射,那么传感器和线路就会受损。这显然不是谁愿意面对的问题。
实现智能化操作(避免麻烦)
在现代生产线中,简单的“设置后不管”的做法只会带来灾难性后果。我们会将这些红外线加热系统与闭环PID控制器及实时温度检测仪相连。这样,系统就能根据晶圆表面的实际情况,在几毫秒内调整加热功率。
最棒的是,所有的加热数据都可以被记录下来。如果某批产品出现质量问题,无需猜测原因,只需查看温度曲线即可。此外,我们的设计也是模块化的,因此当需要提高生产效率时,只需更换发射器阵列即可,无需拆解整个真空腔体。
权衡利弊
高功率的红外线发射器虽然能提供极高的热量密度,但这也带来了相应的代价。它会对电源及石英外壳造成很大压力。因此,需要非常稳定的电压。一旦电压出现波动,哪怕是很小的波动,也会导致晶圆表面出现微小的温度变化。虽然听起来微不足道,但在这个行业里,细节往往就是最大的问题所在。