Obtener datos térmicos precisos en una fábrica inteligente
Si está construyendo una fábrica inteligente, lo primero que debe hacer es abandonar el uso de sensores de contacto. En serio.
En herramientas para el procesamiento de wafers de alta velocidad, simplemente no se puede permitir la presencia de demoras en la obtención de datos. Además, insertar una sonda física en el proceso significa arriesgarse a su contaminación. Por eso recurrimos a sistemas de infrarrojos. Estos permiten obtener datos térmicos en tiempo real, sin necesidad de tocar el wafer. Los datos se transmiten directamente al PLC o SCADA. Es muy sencillo.
Por qué usamos infrarrojos para el mapeo de temperaturas
El procesamiento de wafers requiere precisión y uniformidad. Si hay variaciones de temperatura de unos pocos grados en una superficie de 300 mm, eso significa que todo el lote estará arruinado.
Los sensores de infrarrojos capturan la radiación que emite la superficie y la convierten instantáneamente en una lectura de temperatura. Lo mejor de esto es que no hay “masa térmica” que se caliente. A diferencia de los termopares, que tardan en reaccionar, los sensores de infrarrojos proporcionan la temperatura actual de la superficie de inmediato.
Es rápido. Muy rápido. Y eso significa que su sistema de control puede detectar picos de temperatura antes de que se conviertan en un problema grave.
Hacer que los datos sean realmente útiles
Un sensor es genial, pero ese es solo el comienzo. Para tener una configuración verdaderamente inteligente, es necesario que los datos fluyan de forma eficiente.
Hacemos que estos sistemas generen señales digitales que se integran perfectamente en el flujo de trabajo de Industry 4.0. De esta manera, se obtiene un registro continuo del perfil térmico de cada wafer. Esto es muy útil para el mantenimiento: se pueden detectar problemas en los elementos de calentamiento antes de que se dañen completamente.
Los desafíos (porque nada es perfecto)
Bueno, los sensores de infrarrojos no son una solución mágica. Hay que tener cuidado con la emisividad de la superficie. Si esta cambia durante el proceso, las lecturas serán erróneas. Es necesario calibrar el sensor para el material específico que se está procesando; de lo contrario, solo se obtendrán números falsos.
También existe el problema de la línea de visión. Si los subproductos del proceso se acumulan en la lente, esto bloqueará la señal. Las lecturas serán incorrectas. La solución es simple: mantener el flujo de gas de purga adecuado y asegurarse de que la lente esté limpia. Así, todo funcionará bien.