Fabrikalarda Kızılötesi Isı Sensörlerini Doğru Şekilde Kullanmak
Eğer fabrikanız için dijital bir ikiz oluşturmaya çalışıyorsanız, sensörlerin zor kısım olmadığını hemen anlarsınız. Asıl zorluk, değişmeyen bir veri akışı elde etmektir. Wafer işleme süreçlerinde, gerçek zamanlı ısı haritaları elde etmek için yüksek hassasiyetli kızılötesi sensörlerden yararlanılır. Bunu yapmadan, tüm ısı yönetim sisteminiz adeta kör şekilde çalışır.
Neden waferlere doğrudan dokunamayız?
Aslında, waferlere fiziksel bir prob yerleştirmek mümkün değildir; bu durumda wafer hemen zarar görür. Bu yüzden kızılötesi sensörler kullanılır. Bu sensörler, silisyumdan yayılan radyasyonu algılayarak bunu sıcaklık değerine dönüştürür. Ancak bu işlem o kadar basit değildir; emisivite sorunuyla uğraşmak gerekir. Silisyumun ısı yayma şekli sıcaklık ve dozaj seviyesine bağlı olarak değiştiğinden, bunun için kalibrasyon yapılması gerekmektedir. Bu adım atlanırsa, elde edilen veriler neredeyse hiçbir işe yaramaz.
Sensörlerin birbirleriyle iletişime geçmesi
Akıllı fabrikalarda bu sensörler tek başlarına çalışamaz. Onları yüksek hızlı arayüzler kullanarak doğrudan PLC veya SCADA sistemlerine bağlarız. İşte burada sihirli olan şey ortaya çıkar: Kapalı bir döngü oluşur. Eğer bir sensör wafer üzerindeki sıcak noktaları tespit ederse, sistem birkaç milisaniye içinde ısıtma elemanlarını ayarlar. Bu çok hızlıdır. Ve waferlerin bükülmesini veya kalınlıklarının düzensiz olmasını engellemenin tek yolu budur.
Fabrika ortamının karmaşıklığı
Unutmayın ki bu durum “tak ve çalıştır” şeklinde değildir. Öncelikle görüş alanını tam olarak doğru ayarlamak gerekir. Eğer hizalama biraz bile yanlış olursa, sensörler wafer yerine fırın duvarlarından veya taşıyıcı malzemelerden gelen ısıyı algılar. Ayrıca “pencere kirliliği” sorunu da vardır. Zamanla kimyasal buharlar sensör lenslerinin üzerinde bir film oluşturur. Bu film kızılötesi sinyalleri engeller ve böylece sensörler düşük değerler okumaya başlar. Optiklerin temiz kalması için sıkı bir temizlik programına veya gaz temizleme sistemine ihtiyaç vardır. Çünkü dürüst olalım: Eğer pencereniz kirliyse, “akıllı” fabrikanız sadece tahminlerde bulunur.