Obtener datos térmicos precisos para los calentadores de semiconductores de próxima generación
Si está construyendo una fábrica inteligente, probablemente ya se haya dado cuenta de que el monitoreo básico de la temperatura ya no es suficiente. Necesita un sistema que pueda comunicarse en tiempo real con su PLC, ofreciéndole datos detallados que le permitan tomar decisiones más precisas y evitar suposiciones erróneas. En el mundo de la calefacción de semiconductores, incluso un pequeño error puede causar deformaciones en las obleas o una difusión desigual de los aditivos utilizados. Es algo que hay que evitar a toda costa.
Los detalles técnicos relacionados con las sensores
Todo comienza con la aleación utilizada. Dependiendo del rango de temperatura que necesite, podrá utilizar termopares de tipo K o tipo S. El tipo S es el más adecuado para los hornos de difusión, ya que no presenta desviaciones cuando las temperaturas son muy altas.
Pero aquí está el problema: el mejor sensor del mundo es inútil si está en el lugar incorrecto. Si la ubicación del sensor no es adecuada, se crearán “puntos fríos”. Un solo punto defectuoso puede arruinar todo el lote de obleas. Nos enfocamos en reducir el retraso térmico, ya que tiempos de respuesta rápidos evitan que el controlador PID sobrecargue los elementos de calefacción. Nadie quiere que los elementos de calefacción se dañen por culpa de un sensor demasiado lento para reaccionar.
Transferencia de datos
La Industria 4.0 suena sofisticada, pero en realidad se trata simplemente de la transmisión de señales. Estamos pasando de los viejos indicadores analógicos a flujos de datos digitales. Al combinar termopares con convertidores A/D de alta resolución, se obtiene una huella digital de cada ciclo térmico. Esto es útil, ya que permite detectar cuándo una lámpara de calefacción comienza a fallar antes de que lo haga completamente. Se pueden identificar las desviaciones en el software, programar su reemplazo durante el próximo intervalo de mantenimiento y así mantener la producción en marcha.
Las compensaciones necesarias (porque siempre hay un costo)
La precisión no es gratuita. Cuantos más termopares se utilicen para obtener datos más precisos, más complicado se vuelve el sistema de cableado. Además, esto puede introducir ruido en las señales. Será necesario utilizar cables blindados para evitar que las interferencias eléctricas afecten las lecturas. Pero tenga cuidado: si exagera con el blindaje, podría reducirse el tiempo de respuesta del sensor. Es necesario encontrar un equilibrio entre las especificaciones de blindaje y la tasa de muestreo que necesita el sistema de control para mantenerse estable.