تنظیم دقیق دمای سیستمهای نیمههادی مبتنی بر امواج مادون قرمز
اگر در حال ساخت یک کارخانه هوشمند هستید، میدانید که دادهها اهمیت بسیار زیادی دارند. اما هنگام انتخاب گرمکن نیمههادی، نباید آن را فقط به عنوان یک قطعه دیگر در لیست قطعات در نظر بگیرید؛ در واقع، این سنسورها همان «ضربان قلب» سیستم دیجیتالی شما هستند. در چنین سیستمهای پرتراکمی، این سنسورها تنها راه برای متوجه شدن این موضوع هستند که آیا گرمای تولید شده به درستی به سطح ویفر منتقل میشود یا خیر.
مشکلات مربوط به گرمایش با امواج مادون قرمز
مشکل اینجاست که سیستمهای مبتنی بر امواج مادون قرمز از طریق تابش عمل میکنند، نه از طریق انتقال حرارت. به همین دلیل، همیشه کمی تأخیر وجود دارد؛ یعنی عنصر گرمایشی به دمای مورد نظر میرسد، اما سطح ویفر مدتی طول میکشد تا به همان دما برسد.
برای جبران این تأخیر، از سنسورهای ترموکوپل با واکنش سریع استفاده میکنیم. معمولاً از نوع K یا N برای این منظور استفاده میشود؛ البته این انتخاب بستگی به میزان دمای مورد نظر دارد. این سنسورها را به کنترلرهای با وضوح بالا متصل میکنیم تا از فراتر رفتن از دمای مورد نظر جلوگیری شود.
کاربردی کردن سیستمهای هوشمند
یک کارخانه واقعاً هوشمند، نیاز به دیجیتالی کردن تمام نواحی حرارتی دارد. ما سنسورهای ترموکوپل را مستقیماً در بدنه گرمکن قرار میدهیم تا کنترلرها بتوانند اطلاعات دقیقی دریافت کنند.
این روش میتواند بسیار مفید باشد؛ زیرا امکان ردیابی تغییرات دمایی در طی هزاران چرخه وجود دارد. این امر به شما اجازه میدهد متوجه شوید که عنصر گرمایشی در حال از کار افتادن است، قبل از اینکه ویفرها خراب شوند. این کار میتواند از مشکلات زیادی جلوگیری کند.
تعادل بین دقت و فضای مورد نیاز
دقت، چیزی رایگان نیست؛ معمولاً نیاز به فضای بیشتری دارد.
اگر سنسور ترموکوپل را خیلی نزدیک به منبع امواج مادون قرمز قرار دهید، ممکن است اختلالات الکترومغناطیسی ایجاد شود؛ در این صورت، اعداد اندازهگیری شده بالاتر از واقعیت خواهد بود. اما اگر آن را خیلی دور قرار دهید، زمان واکنش سنسور کاهش خواهد یافت. بنابراین باید نقطه مناسبی برای قرارگیری سنسور پیدا کنید تا هم سرعت واکنش و هم دقت حفظ شود.
یک نکته آخر: حتماً از کابلهای محافظتشده استفاده کنید. کارخانهها مکانهای پرسروصدا هستند؛ تمام این ولتاژهای بالا میتوانند اختلالات الکترومغناطیسی ایجاد کنند. اگر کابلها را محافظت نکنید، دادههای شما نامعتبر خواهند بود. و در این حرفه، حدس زدن هزینهبر است.