Điều chỉnh nhiệt độ chính xác bằng công nghệ sưởi ấm bằng tia hồng ngoại trong các nhà máy sản xuất bán dẫn
Ngày nay, mọi người đều mong muốn đạt được trạng thái trung hòa carbon trong quá trình sản xuất. Đó chính là lý do tại sao chúng ta ngày càng sử dụng nhiều đèn sưởi ấm bằng tia hồng ngoại. Loại đèn này vô cùng hiệu quả – thay vì làm nóng toàn bộ căn phòng như những chiếc lò sưởi truyền thống, chúng chỉ tập trung phát nhiệt vào chính vị trí cần thiết.
Nhưng cũng có một điểm cần lưu ý: đèn sưởi ấm bằng tia hồng ngoại rất nhanh chóng trở nên quá nóng. Nếu bạn không sử dụng các cảm biến nhiệt chính xác để giám sát nhiệt độ, bạn đang chơi trò chơi nguy hiểm. Chỉ cần một sai sót nhỏ thôi cũng có thể khiến đèn bị hỏng, hoặc tệ hơn nữa, làm hỏng toàn bộ lô wafer đang được xử lý.
Vấn đề liên quan đến phản ứng nhiệt
Vấn đề là: nhiệt độ trong môi trường sản xuất bán dẫn tăng lên rất nhanh. Bạn cần một cảm biến có khả năng theo kịp tốc độ tăng nhiệt đó mà không bị chậm trễ.
Nếu cảm biến bị lệch một chút thôi, bộ điều khiển PID sẽ hoạt động quá mức. Điều này gây ra áp lực nhiệt lớn lên bề mặt wafer, và đó chính là nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề.
Chọn loại cảm biến phù hợp
Tùy thuộc vào mức độ nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất, chúng tôi thường sử dụng các cảm biến nhiệt dựa trên chất liệu bạch kim hoặc loại K. Nhưng điều quan trọng không chỉ là chất liệu của cảm biến, mà còn là vị trí lắp đặt nó.
Bạn cần đảm bảo rằng cảm biến không “nhìn thấy” ánh sáng từ đèn. Nếu cảm biến nhận được ánh sáng trực tiếp từ đèn thay vì ánh sáng từ vật thể cần đo, bạn sẽ nhận được kết quả đo sai. Để tránh điều này, chúng tôi sử dụng các vật liệu bảo vệ bằng gốm hoặc các giá đỡ đặc biệt. Đó là cách duy nhất để đảm bảo rằng bạn đang đo nhiệt độ của vật thể cần đo, chứ không phải ánh sáng.
Những sự thỏa hiệp không thể bỏ qua
Luôn có sự thỏa hiệp giữa tốc độ phản ứng và tuổi thọ của cảm biến. Để đạt được tốc độ phản ứng nhanh, bạn cần sử dụng các lớp vỏ cảm biến mỏng hơn. Nhưng vấn đề là: các lớp vỏ mỏng này sẽ nhanh chóng bị hỏng trong môi trường có nhiệt độ cao.
Bạn cần cân bằng giữa tốc độ phản ứng và tuổi thọ của cảm biến.
Lời khuyên của tôi là: hãy kiểm tra lại cảm biến mỗi 6 tháng một lần. Nếu bạn để mặc cảm biến bị lệch nhiệt độ, hiệu suất sử dụng năng lượng của bạn sẽ giảm drastically, vì các đèn sẽ phải hoạt động lâu hơn mức cần thiết để đạt được nhiệt độ mong muốn.
Một mẹo nhỏ về việc kết nối dây điện: các nguồn điện cung cấp cho đèn sưởi ấm bằng tia hồng ngoại thường tạo ra nhiều nhiễu điện từ, có thể ảnh hưởng đến tín hiệu đo nhiệt độ. Hãy sử dụng các dây cáp có lớp bảo vệ. Nếu không, kết quả đo nhiệt độ sẽ rất không ổn định, và các đèn sưởi ấm sẽ phải liên tục cố gắng đạt được nhiệt độ mong muốn, dẫn đến lãng phí năng lượng.