Yeni nesil yarı iletken ısıtıcılar için doğru termal veriler elde etmek
Eğer akıllı bir üretim tesisleri kuruyorsanız, artık sadece temel sıcaklık izleme yöntemlerinin yeterli olmadığını muhtemelen fark etmişsinizdir. Gerçek zamanlı olarak PLC’nizle iletişim kuran ve size detaylı veriler sağlayan bir sisteme ihtiyacınız var. Böylece tahminler yerine kesin bilgilere sahip olabilirsiniz. Yarı iletken ısıtma alanında küçük bir hata bile waferlerin bozulmasına veya dopantların eşit şekilde dağılmamasına yol açabilir. Bu durumdan kaçınmak gerekir.
Sensörlerle ilgili detaylar
Her şey alaşımlarla başlar. Kullanacağınız ısı aralığına bağlı olarak Type K veya Type S tipi termokupllar kullanılır. Type S, aşırı yüksek sıcaklıklarda bile sapma göstermediği için difüzyon fırınlarında sıkça tercih edilir.
Ancak burada önemli olan nokta şudur: Dünyanın en iyi sensörü bile yanlış konumlandırıldığında işe yaramaz. Eğer probun yerleştirilişi yanlış olursa “soğuk noktalar” ortaya çıkar. Bir tane kötü nokta bile tüm waferlerin atılması anlamına gelebilir. Bizim amacımız termal gecikmeleri azaltmaktır; çünkü hızlı tepki süreleri PID kontrolcülerin aşırı çalışmasını engeller. Kimse, sensörün yavaş tepki vermesi yüzünden ısıtma elemanlarının zarar görmesini istemez.
Verilerin aktarılması
Endüstri 4.0 kulağa hoş geliyor, ancak aslında mesele sinyallerle ilgilidir. Artık eski analog göstergelerden vazgeçip dijital sistemlere geçiyoruz. Termokuplları yüksek çözünürlüklü A/D dönüştürücülerle birleştirerek her bir termal döngünün dijital bir kaydını elde edebilirsiniz. Bu sayede ısıtma lambasının tamamen bozulmadan önce performansının düşmeye başladığını görebilirsiniz. Yazılımda meydana gelen sapmaları tespit edip, bir sonraki planlanan bakım sırasında değişim yaparak üretimi devam ettirebilirsiniz.
Tercihler ve dezavantajlar
Hassasiyet bedelsiz elde edilemez. Daha iyi veri elde etmek için daha fazla termokupul kullanılırsa kablolar daha da karmaşık hale gelir. Ayrıca bu durum sinyallere girişim oluşmasına neden olur. Güç kaynağından gelen EMI’lerin ölçümlerinizi bozmaması için korumalı kablolar gereklidir. Ancak dikkatli olmalısınız; aşırı derecede koruma kullanılırsa sensörün tepki süresi yavaşlayabilir. Bu bir denge meselesidir. Koruma özelliklerini, kontrol sisteminizin stabil kalabilmesi için ihtiyaç duyduğu örnekleme hızıyla karşılaştırmalısınız.