Làm thế nào để sử dụng cảm biến nhiệt hồng ngoại một cách hiệu quả trong nhà máy sản xuất
Nếu bạn muốn tạo ra mô hình số của nhà máy mình, bạn sẽ nhận ra rằng việc lắp đặt các cảm biến không phải là điều khó khăn. Thách thức thực sự nằm ở việc đảm bảo rằng dữ liệu thu được luôn chính xác và ổn định. Trong quá trình xử lý wafer, chúng ta sử dụng các cảm biến hồng ngoại có độ chính xác cao để thu thập thông tin về nhiệt độ tức thời. Nếu không có điều này, toàn bộ hệ thống quản lý nhiệt độ sẽ trở nên vô dụng.
Tại sao chúng ta không thể “chạm” vào wafer
Bạn không thể đơn giản chỉ cần gắn một thiết bị đo lường lên wafer được. Điều đó sẽ khiến wafer bị hỏng ngay lập tức. Vì vậy, chúng ta sử dụng các cảm biến hồng ngoại. Chúng thu nhận tín hiệu hồng ngoại từ wafer và chuyển đổi chúng thành giá trị nhiệt độ. Nhưng việc này không hề đơn giản; bạn cần phải xử lý yếu tố phát xạ nhiệt của wafer. Vì silicon có khả năng phát xạ nhiệt khác nhau tùy theo nhiệt độ và mức độ pha tạp, nên bạn cần phải calibrate lại các cảm biến. Nếu bỏ qua bước này, dữ liệu thu được sẽ hoàn toàn vô ích.
Làm thế nào để các cảm biến có thể giao tiếp với hệ thống
Trong một nhà máy thông minh, các cảm biến không thể tồn tại một cách độc lập. Chúng được kết nối trực tiếp với hệ thống PLC hoặc SCADA thông qua các giao diện tốc độ cao. Điều này tạo nên một vòng lặp khép kín. Khi một cảm biến phát hiện ra điểm nóng trên wafer, hệ thống sẽ điều chỉnh các bộ phận gia nhiệt trong vài milligiây. Đây là cách duy nhất để ngăn wafer bị biến dạng hoặc có độ dày không đồng đều.
Thực tế phức tạp tại nơi sản xuất
Đừng nghĩ rằng việc này dễ dàng. Trước tiên, bạn cần phải đảm bảo rằng góc nhìn của cảm biến chính xác. Nếu việc căn chỉnh không chính xác, cảm biến sẽ bắt đầu đo lường nhiệt độ từ các bức tường lò hoặc các bộ phận khác thay vì wafer. Ngoài ra, còn có vấn đề về việc bụi bám vào ống kính cảm biến. Theo thời gian, các hóa chất trong không khí sẽ tích tụ thành một lớp bụi trên ống kính. Điều này sẽ ngăn cản tín hiệu hồng ngoại, khiến cảm biến cho ra kết quả không chính xác. Bạn cần có chương trình vệ sinh chặt chẽ hoặc hệ thống lọc khí để giữ cho ống kính luôn sạch sẽ. Bởi vì, nếu ống kính bị bẩn, thì “nhà máy thông minh” của bạn cũng chẳng khác gì một nhà máy thông thường thôi.