به کاربرد صحیح حسگرهای حرارتی مادونقرمز در کارخانههای تولید
اگر قصد ساخت یک نسخه دیجیتالی از کارخانه خود را دارید، خواهید فهمید که استفاده از حسگرها مشکلات زیادی ندارد. چالش واقعی، دریافت جریان دادههایی است که تغییر نکنند. برای پردازش ویفرها، از حسگرهای مادونقرمز با دقت بالا استفاده میشود تا نقشههای حرارتی به صورت لحظهای تهیه شوند. بدون این روش، کل سیستم مدیریت حرارتی کارخانه، در واقع عمل نخواهد کرد.
چرا نمیتوانیم مستقیماً به ویفر دسترسی پیدا کنیم؟
مشکل اینجاست که نمیتوانیم یک سنجش فیزیکی روی ویفر قرار دهیم؛ چون این کار باعث خراب شدن ویفر خواهد شد. به همین دلیل از حسگرهای مادونقرمز استفاده میکنیم. این حسگرها، تشعشعات ناشی از سیلیکون را دریافت کرده و آن را به اطلاعات مربوط به دما تبدیل میکنند. اما این کار آنقدر ساده نیست؛ باید با مفهوم «انتشار گرما» کنار بیاییم. از آنجایی که سیلیکون، میزان گرمای منتشر شده توسط خود را بسته به دما و سطح دوپینگ، تغییر میدهد، باید آن را کالیبره کرد. اگر این مرحله را نادیده بگیریم، دادههای به دست آمده بیفایده خواهد بود.
چگونه حسگرها بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند؟
در یک کارخانه هوشمند، این حسگرها نمیتوانند به تنهایی عمل کنند؛ بلکه باید مستقیماً به سیستمهای PLC یا SCADA متصل شوند. اینجاست که جادو اتفاق میافتد؛ یعنی یک چرخه بسته ایجاد میشود. اگر حسگر، نقطهای داغ روی ویفر را تشخیص دهد، سیستم در عرض چند میلیثانیه، عناصر گرمایشی را تنظیم میکند. این کار بسیار سریع انجام میشود؛ و تنها راه برای جلوگیری از تغییر شکل ویفرها یا داشتن ضخامت ناهموار در ویفرها، همین روش است.
واقعیت پیچیده کارخانههای تولید
فراموش نکنید که این کار، یک کار ساده نیست. ابتدا باید زاویه دید حسگرها را به درستی تنظیم کنیم؛ اگر تنظیمات نادرست باشد، حسگرها به جای گرمای ویفر، گرمای دیوارههای فر یا سطوح دیگر را دریافت خواهند کرد.
همچنین، مشکل «آلودگی لنز حسگر» نیز وجود دارد؛ با گذشت زمان، بخارات شیمیایی روی لنز حسگر تجمع میکنند. این موضوع میتواند باعث اختلال در عملکرد حسگرها شود. بنابراین، برای حفظ کارایی حسگرها، نیاز به برنامههای تمیزکاری منظم یا سیستمهای پاکسازی گازی وجود دارد. صادقانه بگوییم، اگر لنز حسگر کثیف باشد، کارخانه هوشمند شما فقط حدس میزند.