
在智能工厂中实现精准控温
如果你正在打造适用于工业4.0的智能工厂,那你肯定已经意识到,传统的加热方式已经不再适用了。那些传统的电阻式加热器效率实在太低了。当整个生产线都实现数字化并且以极快的速度运转时,显然无法等待整个加热腔室慢慢升温。
因此,我们选择使用与真空环境相兼容的红外加热系统。这种系统简直就是热控制的“即时启动”装置。
真空环境中的加热问题
在真空环境中,对流作用不存在,因为没有空气来传递热量。这时,只有辐射作用能起到加热作用,而红外加热技术正是利用了这一点。
与其试图加热整个空间,不如让红外发射器直接将光子传递到晶圆或基板上。通过使用短波红外线,我们可以将能量集中到一个小范围内,从而更快地达到目标温度。此外,这样就不会浪费大量电能来加热腔室壁了。
让数据真正发挥作用
如果不能有效利用数据,那么“智能工厂”这个概念就毫无意义了。我们设计的系统能够通过高速PID反馈机制直接与PLC控制器相连。这样一来,就可以根据传感器的反馈实时调整加热功率。再也不用猜测温度是否达到了预定值。一旦将这些系统连接到中央控制台,就能准确知道每块晶圆所消耗的能量。这样一来,加热过程就不再只是单纯的能耗问题,而可以成为需要优化的指标。
存在的缺点(因为没有什么是完美的)
不过,这种技术也有其局限性。高密度的红外阵列会消耗大量电能。如果电气系统无法承受如此高的电流峰值,那么在快速升温过程中就可能会出现断电情况。这显然不是什么好事。
另外,还需要定期更换红外发射器,因为它们在使用一段时间后会老化。我建议设定严格的更换周期。比起在凌晨3点因为设备故障而毁掉整批晶圆,周二下午更换零件显然更经济实惠。
为什么这很重要
归根结底,数字化生产的关键在于灵活性。有了红外加热技术,只需在软件上点击几下,就能调整整个系统的温度曲线。无需进行复杂的机械操作,也不会有停机时间。这样一来,整个生产流程就会更加顺畅。