Správné využití infračervených senzorů v továrně na výrobu polovodičů
Pokud se snažíte vytvořit digitální „dvojníka“ své továrny, rychle zjistíte, že senzory nejsou tím nejtěžším problémem. Skutečná výzva spočívá v zajištění datového toku, který se nezmění. Při zpracování polovodičových desek se spoléháme na vysoce přesné infračervené senzory, abychom mohli získávat informace o teplotě v reálném čase. Bez toho je celý váš systém řízení teploty v podstatě bezužitečný.
Proč nemůžeme prostě „dotknout“ polovodičové desky
Věc je taková: nemůžete prostě připojit fyzický senzor k polovodičové desce – okamžitě byste ji poškodili. Proto používáme infračervené senzory. Ty zachycují záření vycházející ze siliciumu a převádějí ho na hodnotu teploty. Ale není to tak jednoduché – musíte vzít v úvahu emisivitu. Jelikož silicium mění způsob vydávání tepla v závislosti na teplotě a hladině dopingu, musíte to kalibrovat. Pokud tento krok přehlédnete, vaše data budou prakticky k ničemu.
Jak přimět senzory k fungování
V chytré továrně nemohou tyto senzory prostě jen tak ležet bez použití. Připojujeme je přímo do systému PLC nebo SCADA pomocí vysokorychlostních rozhraní. Právě zde nastává ta „kouzelná“ část – vznikne uzavřená smyčka. Pokud senzor detekuje horké místo na desce, systém během několika milisekund upraví teplotu ohřívacích prvků. Je to rychlé – opravdu rychlé. A je to jediný způsob, jak zabránit zkreslení desek nebo nerovnoměrné tloušťce desek v celé šarži.
Reálná situace v továrně
Nenechte se oklamat – toto není situace, kdy stačí prostě všechno připojit. Nejdřív musíte správně nastavit rozsah pozorování. Pokud je zarovnání špatné, začnete zachycovat teplotu ze stěn pece nebo z nosiče místo z samotné desky. Dalším problémem je zašpinění senzorů. Postupem času se na čočkách senzorů hromadí chemické páry. To je „tichý zabiják“ – tyto látky blokují infračervené signály, a senzory začnou ukazovat nízké hodnoty. Budete potřebovat přesný plán čištění nebo systém pro čištění pomocí plynu, abyste udrželi optiku čistou. Buďme upřímní: pokud jsou senzory špinavé, vaše „chytrá“ továrna prostě jen odhaduje.