Đảm bảo nhiệt độ chính xác trong nhà máy sản xuất
Nếu bạn muốn xây dựng một nhà máy sản xuất “thông minh”, bạn sẽ nhanh chóng nhận ra rằng việc tự động hóa không phải là điều khó khăn. Thách thức thực sự nằm ở việc thu thập dữ liệu. Bạn cần một hệ thống có khả năng cung cấp thông tin theo thời gian thực. Trong các hệ thống gia nhiệt dùng cho ngành semiconductors, chúng ta ngừng việc đoán mò và bắt đầu sử dụng các hệ thống hồng ngoại độ phân giải cao kết hợp với các cảm biến nhiệt độ chính xác. Đây là cách duy nhất để loại bỏ những phép kiểm tra thủ công phiền phức và biến quy trình sản xuất thành quy trình kỹ thuật số.
Tại sao chúng ta chọn hệ thống hồng ngoại?
Hệ thống hồng ngoại rất tuyệt vời vì chúng không cần chạm vào bất cứ thứ gì để đo được nhiệt độ. Chúng hoạt động ngay lập tức. Còn các thiết bị gia nhiệt truyền thống thì chậm chạp – chúng phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt, và quá trình này mất rất nhiều thời gian. Hệ thống hồng ngoại chỉ cần chiếu ánh sáng lên bề mặt wafer là có thể cho ra kết quả ngay lập tức.
Chúng ta tích hợp các hệ thống hồng ngoại này vào thiết kế nhà máy để đảm bảo rằng nhiệt độ được phân bổ đều trên toàn bộ bề mặt wafer. Nếu có điểm nào bị quá nóng, thì toàn bộ lô wafer đó sẽ bị hỏng. Đó là tình huống tồi tệ mà ai cũng muốn tránh.
Nhược điểm của các cảm biến nhiệt độ
Hệ thống hồng ngoại giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan, nhưng các cảm biến nhiệt độ mới là công cụ giúp chúng ta biết chính xác tình hình tại một điểm cụ thể. Điều quan trọng là phải chọn những cảm biến có khối lượng nhiệt thấp. Nếu cảm biến quá lớn, nó sẽ phản ứng chậm. Và khi cảm biến phản ứng chậm, bộ điều khiển PID sẽ vượt qua mức nhiệt độ mong muốn. Đó là một vòng luẩn quẩn gây mất độ chính xác trong quy trình sản xuất.
Biến quy trình sản xuất thành quy trình kỹ thuật số
Để biến quy trình này thành quy trình kỹ thuật số, chúng ta sử dụng các bộ chuyển đổi kỹ thuật số. Điều này giúp chúng ta có được bản sao kỹ thuật số của quy trình gia nhiệt. Khi mọi thứ hoạt động tốt, nó giống như phép màu vậy.
Nhưng vấn đề là: việc lấy mẫu dữ liệu với tần số cao sẽ tạo ra nhiều nhiễu điện. Nếu bạn không chú ý đến việc lắp đặt dây dẫn, và để dây dẫn của cảm biến nhiệt độ nằm gần các dây dẫn điện áp cao, thì dữ liệu thu được sẽ bị nhiễu. Bạn cần sử dụng dây dẫn có lớp bảo vệ và đảm bảo hệ thống tiếp đất tốt để giữ cho tín hiệu luôn sạch. Nếu không, nhà máy “thông minh” của bạn cũng chỉ là công cụ để đoán mò mà thôi.