Як правильно контролювати температуру за допомогою інфрачервоного нагріву
Якщо ми справді хочемо зменшити вплив на навколишнє середовище від виробництва напівпровідників, нам потрібно припинити використовувати старі резистивні нагрівачі. Кращим рішенням буде перехід на системи інфрачервоних ламп – вони нагрівають саму пластину без зайвих витрат енергії на нагрівання всього навколо.
Але є одна проблема: інфрачервоний нагрів відбувається дуже швидко. Якщо система контролю температури не може встигати за цими швидкими змінами, це може призвести до пошкодження пластин.
Проблема затримки
Стандартні термопари часто працюють занадто повільно. У цій сфері трьохсекундна затримка є серйозною проблемою – це означає зіпсований вантаж пластин. Щоб уникнути цього, ми використовуємо термопари з низькою тепловою інерцією. Таким чином сенсор може точно визначати температуру на поверхні пластини, а не лише температуру самого корпусу сенсора.
Проблеми з шумом та пошкодженням
Обладнання для виробництва напівпровідників створює електричний шум. Цей шум може заважати правильному функціонуванню сенсорів. Ми використовуємо захищені кабелі, щоб уникнути цих перешкод.
Ще одна проблема – матеріали, з яких виготовлені термопари. Термопари типу K є поширеними, але вони часто пошкоджуються під час постійних змін температури від кімнатної до 800°C. Тож ми воліємо використовувати термопари типу N чи R – вони краще витримують такі умови.
Реалії „Зеленої фабрики“
Перехід до більш ефективної системи виробництва означає необхідність більш точного контролю параметрів. Це дозволяє економити енергію, але водночас втрачається певна простота в експлуатації.
Ці прецизійні сенсори дуже крихкі. Одна недбала дія під час заміни лампи може призвести до пошкодження сенсора. Коли це трапляється, система контролю температури перестає функціонувати належним чином.
Також важливо правильно розташувати сенсор. Якщо сенсор розташований занадто далеко від джерела інфрачервоного випромінювання, він буде вимірювати температуру повітря. Сенсор має бути розташований близько, але при цьому його проводи не повинні знаходитися в прямому полі випромінювання. Інакше виникає параситне нагрівання, і показники сенсора будуть неточними.
Крім того, система охолодження також має бути ефективною. Якщо корпус обладнання починає поглинати тепло, сенсор буде показувати високу температуру, навіть якщо пластини там немає. Все залежить від правильного балансу температур.