Điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác trong các hệ thống bán dẫn thuộc dải hồng ngoại
Nếu bạn đang xây dựng một nhà máy thông minh, bạn biết rằng dữ liệu chính là yếu tố quan trọng nhất. Nhưng khi chọn loại bộ sưởi bán dẫn, đừng coi cảm biến nhiệt độ như một bộ phận thông thường trong danh sách các linh kiện cần sử dụng. Thực ra, cảm biến này chính là “trái tim” của hệ thống điều khiển kỹ thuật số. Trong các hệ thống thuộc dải hồng ngoại có mật độ cao, đây chính là cách duy nhất để biết được liệu nhiệt lượng được tạo ra có thực sự tiếp xúc với bề mặt wafer theo đúng ý muốn hay không.
Những khó khăn liên quan đến việc sử dụng nhiệt từ dải hồng ngoại
Vấn đề là: các hệ thống thuộc dải hồng ngoại hoạt động thông qua bức xạ, chứ không phải qua sự truyền nhiệt. Vì vậy, luôn tồn tại một khoảng thời gian trễ nhất định. Bộ phận sưởi đạt đến nhiệt độ cần thiết, nhưng bề mặt wafer lại mất một lúc mới có thể đạt được nhiệt độ đó.
Để khắc phục vấn đề này, chúng ta sử dụng các cảm biến nhiệt độ có khả năng phản ứng nhanh. Thông thường, loại cảm biến Type K hoặc Type N là lựa chọn phù hợp, tùy thuộc vào mức độ nhiệt độ cần đạt được. Chúng ta kết nối các cảm biến này với các bộ điều khiển có độ chính xác cao, để tránh việc vượt quá mức nhiệt độ mong muốn và gây hư hỏng cho các wafer.
Làm sao để nhà máy thông minh thực sự hoạt động hiệu quả
Một nhà máy thông minh thực sự cần mỗi khu vực được kiểm soát chặt chẽ về mặt nhiệt độ. Chúng ta lắp đặt các cảm biến nhiệt độ ngay bên trong vỏ bộ sưởi, như vậy PLC mới có thể nhận được dữ liệu nhiệt độ một cách liên tục.
Điều này rất hữu ích: bạn có thể theo dõi sự thay đổi nhiệt độ trong hàng nghìn chu kỳ. Nhờ đó, bạn có thể nhận ra rằng bộ phận sưởi đang dần suy giảm hiệu quả trước khi nó hoàn toàn hỏng và gây hư hỏng cho toàn bộ lô wafer. Điều này giúp tránh được nhiều rắc rối.
Tìm được điểm cân bằng
Độ chính xác không phải là điều miễn phí – nó thường đòi hỏi bạn phải hy sinh một chút không gian. Nếu lắp đặt cảm biến quá gần nguồn hồng ngoại, bạn sẽ gặp phải hiện tượng nhiễu bức xạ. Kết quả là các giá trị đo được sẽ cao hơn mức thực tế. Nhưng nếu lắp đặt cảm biến quá xa, thì thời gian phản ứng sẽ chậm lại. Bạn cần tìm được điểm cân bằng phù hợp trong việc lắp đặt cảm biến, để vừa đảm bảo tốc độ phản ứng nhanh, vừa đảm bảo độ chính xác.
Một mẹo cuối cùng: Hãy sử dụng cáp có lớp bảo vệ. Luôn luôn như vậy.
Các nhà máy là nơi có nhiều nhiễu điện từ. Những dòng điện cao áp tạo ra nhiễu điện từ, có thể làm ảnh hưởng đến các tín hiệu điện áp yếu. Nếu không sử dụng cáp có lớp bảo vệ, dữ liệu thu được sẽ không chính xác. Và trong ngành công nghiệp này, việc đoán mò là điều rất tốn kém.