Rendere la vostra fabbrica davvero “intelligente” grazie alle lampade a infrarossi ad altissima purezza
Se gestite una fabbrica di semiconduttori moderna, sicuramente sapete che le lampade riscaldanti ad altissima purezza rappresentano l’elemento fondamentale per fornire energia termica. Tuttavia, oggi non basta più avere semplicemente calore: con l’avvento dell’Industria 4.0, i componenti di riscaldamento devono fare di più, cioè interagire attivamente con il ciclo produttivo.
Ottenere il giusto livello di calore
Utilizziamo i raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda, poiché permettono un riscaldamento rapido. In questo modo si elimina quel ritardo fastidioso tra l’accensione della lampada e l’atteggiamento della temperatura desiderata.
Quando si lavora con wafer di 300 mm, è fondamentale che la temperatura sia uniforme su tutta la superficie del wafer. Per questo regoliamo la potenza e la tensione in base alle caratteristiche specifiche del tubo di quarzo utilizzato. Le soluzioni ad alta potenza sono ottime per aumentare la velocità di produzione, ma bisogna prestare attenzione alle fonti di alimentazione: se non sono in grado di gestire la corrente iniziale, i fusibili si interromperanno ad ogni avvio. E nessuno vuole questo.
Mantenere tutto pulito… e digitale
In una fabbrica, anche una sola traccia di contaminazione può causare problemi seri. Ecco perché utilizziamo quarzo sintetico di alta qualità: questo materiale impedisce che i gas generati dalle lampade danneggino i prodotti.
Ma la vera magia avviene quando si abbandonano i vecchi sistemi di controllo analogici. Accoppiando queste lampade a controller PID e sensori digitali, si ottiene una visualizzazione in tempo reale dei dati termici, direttamente nel sistema MES. È davvero utile: si può infatti monitorare come il filamento si degrada nel tempo. Invece di sperare che la lampada non si rompa durante il processo di produzione, il sistema segnala automaticamente quando è necessario sostituirla. Molto semplice.
La realtà
Il vantaggio di questi sistemi è che riescono a concentrare una grande quantità di energia in uno spazio ridottissimo. Tuttavia, non si possono semplicemente inserire in un vecchio involucro e basta. Il calore emesso dalle lampade è molto intenso: se non si regolano correttamente i flussi d’aria e i sistemi di raffreddamento, si rischia che l’involucro della lampada si deformi. Inoltre, non bisogna dimenticare l’impianto elettrico: è necessario utilizzare schermature appropriate per evitare interferenze elettromagnetiche nei sensori. Se i dati raccolti sono distorti, allora il vostro sistema “intelligente” non è poi così intelligente, dopotutto.