Як правильно контролювати температуру за допомогою інфрачервоних нагрівачів у підприємствах з виробництва напівпровідників
Сьогодні всі прагнуть до досягнення карбонної нейтральності на таких підприємствах. Саме тому спостерігається значний спрос на інфрачервоні нагрівачі. Вони є більш ефективними – замість того, щоб нагрівати всю кімнату, як старі конвекційні печі, вони направляють тепло саме туди, де це потрібно.
Але є одна проблема: інфрачервоні лампи дуже швидко нагріваються. Якщо у вас немає точного термопари, яка постійно стежить за температурою, ви ризикуєте пошкодити лампи чи, що гірше, зіпсувати цілу партію пластин.
Проблеми з термічним зворотним зв’язком
Проблема полягає у тому, що температура в пристроях з напівпровідниками може різко змінюватися. Необхіден сенсор, який зможе встигати за цими швидкими змінами без затримок. Якщо сенсор трохи відхиляється, контролер PID починає давати помилкові значення. Це призводить до значного термічного навантаження на матеріал, і саме тут починаються справжні проблеми.
Вибір правильного обладнання
Залежно від температури, яка створюється під час процесу, ми зазвичай використовуємо термопари на основі платини чи типу K. Але йдеться не лише про матеріал; важливо також те, де розташований сенсор. Потрібно переконатися, що сенсор не „бачить“ саму лампу. Якщо він фіксує пряме випромінювання від лампи, а не температуру самого об’єкта, значення будуть помилковими. Щоб уникнути цього, ми використовуємо керамічні екрани чи спеціальні кріплення. Це єдиний спосіб бути впевненими, що ви вимірюєте температуру самого об’єкта, а не світла.
Компроміси, які не можна ігнорувати
Завжди існує компроміс. Щоб досягти мілісекундних часів реакції, потрібні тонші оболонки сенсорів. Проблема полягає у тому, що тонкі оболонки швидко пошкоджуються в умовах високої температури. Ви повинні знайти баланс між швидкістю та тривалістю служби сенсора.
Моя порада: проводьте калібрування кожні шість місяців. Якщо не звертати уваги на відхилення, ефективність використання енергії знижується, оскільки лампи працюють довше, ніж потрібно, щоб досягти потрібної температури.
Ще одна порада щодо електропроводки: живлення інфрачервоних нагрівачів створює багато шумів, які можуть заважати правильному вимірюванню. Використовуйте захищені кабелі з плетеною парою жил. Інакше значення температури будуть некоректними, а нагрівачі будуть постійно намагатися досягти потрібної температури, витрачаючи при цьому енергію.