Het correct gebruiken van infraroodthermische sensoren in de fabriek
Als je een digitale versie van je fabriek wilt maken, besef je al snel dat sensoren niet het moeilijkste onderdeel zijn. Het echte uitdaging is om een datastroom te verkrijgen die niet afwijkt van de werkelijkheid. Voor het verwerken van chips maken we gebruik van hoogprecise infraroodsensoren om in real time thermische gegevens te verzamelen. Zonder deze sensoren werkt het hele systeem voor warmtemanagement nauwelijks goed.
Waarom we de chip niet zomaar kunnen “aanraken”
Je kunt geen fysieke sensor op de chip plaatsen – dat zou de chip onmiddellijk beschadigen. Daarom gebruiken we infraroodsensoren. Zij vangen de straling die van het silicium komt op en zetten deze om in temperatuurdetecties. Maar het is niet zo simpel als gewoon ergens op klikken. Je moet rekening houden met de emissiviteit van het materiaal. Omdat het silicium de manier waarop het warmte afgeeft verandert afhankelijk van de temperatuur en de concentratie van additieven, moet je de sensoren kalibreren. Als je dit stap overslaat, zijn de gegevens eigenlijk waardeloos.
Zorgen dat de sensoren echt communiceren
In een slimme fabriek kunnen deze sensoren niet zomaar losstaand worden gebruikt. Ze worden rechtstreeks verbonden met het PLC- of SCADA-systeem via snelle interfaces. Hierdoor ontstaat een gesloten cyclus: als een sensor een hete plek op de chip detecteert, past het systeem de verwarmings-elementen binnen enkele milliseconden aan. Dat gaat erg snel. En het is de enige manier om te voorkomen dat de chips vervormen of dat ze ongelijkmatige diktes hebben.
De complexiteit van de werkvloer
Wees niet misleid: dit is geen situatie waarin alles eenvoudig is. Eerst moet je de gezichtsveldhoek precies goed instellen. Als de alignment niet perfect is, zal de sensor warmte van de muren of andere onderdelen van de fabriek detecteren in plaats van van de chip zelf. Verder is er ook nog het probleem van vuil op de lens van de sensor. Na verloop van tijd kan er een laag chemische stoffen op de lens verschijnen. Dit belemmert de IR-signalen en dan geven de sensoren onjuiste waarden weer. Je hebt dus een strikt schoonmaakkies of een systeem om de lens schoon te houden. Want eerlijk gezegd: als de lens vuil is, raden de “slimme” sensoren alleen maar maar.