Come ottimizzare il controllo termico nella produzione intelligente
Se state cercando di passare a un sistema basato sull’Industry 4.0, probabilmente avrete capito che l’automazione rappresenta soltanto metà della soluzione. Il vero problema è rappresentato dall’energia termica.
Per quanto riguarda il riscaldamento dei wafer, abbiamo optato per sistemi a radiazioni infrarosse ad alta densità. Perché? Perché tali sistemi non dipendono dall’aria circostante: trasmettono semplicemente il calore esattamente dove è necessario. È questa precisione che è fondamentale quando la linea di produzione funziona in modo digitale.
I problemi legati ai metodi tradizionali
I riscaldatori tradizionali sono lenti nel funzionamento. Presentano infatti un ritardo termico fastidioso, che può compromettere i tempi di produzione.
Gli sistemi a radiazioni infrarosse invece funzionano diversamente: utilizzano radiazioni che colpiscono immediatamente la superficie del wafer. Quando tali sistemi vengono collegati a un sistema di controllo digitale, è possibile regolare la potenza in tempo reale, in base alle informazioni fornite dai sensori. Così si evitano sprechi di energia e si riducono i rischi di surriscaldamento durante i processi di riscaldamento.
Integrare tutto nel sistema
La digitalizzazione significa che dobbiamo tenere sotto controllo ogni singolo watt di energia utilizzata. I nostri sistemi a radiazioni infrarosse sono progettati per essere compatti: è quindi possibile inserire più zone di riscaldamento in uno spazio ridotto. Inoltre, le lunghezze d’onda vengono selezionate in modo tale che il wafer assorba l’energia, mentre i materiali come il quarzo o il metallo non ne assorbono inutilmente.
Tuttavia, bisogna fare attenzione al consumo di energia: i sistemi a radiazioni infrarosse richiedono molta energia. Se si vuole ottenere una produzione efficiente, è necessario assicurarsi che le fonti di alimentazione siano in grado di gestire la corrente massima. Altrimenti, si verificheranno cali di tensione, con conseguente perdita di uniformità termica.
Funzionamento nella pratica
Una volta collegati a un sistema PLC, questi sistemi permettono di impostare i parametri termici desiderati e di farli funzionare autonomamente. Si tratta di una soluzione ideale per sostituire i vecchi elementi di riscaldamento, riducendo notevolmente i tempi di riscaldamento.
Bisogna però ricordare che le lampade a radiazioni infrarosse non durano in eterno. Hanno una vita utile limitata. La cosa migliore da fare è tenere traccia delle ore di utilizzo delle lampade tramite il software di manutenzione. È molto più economico sostituire le lampade prima che smettano di funzionare, piuttosto che dover spiegare al proprio capo i problemi legati a lotto prodotti difettosi.