Het verkrijgen van accurate thermische gegevens in een slimme fabriek
Als je een slimme fabriek wilt opzetten, is het eerste wat je moet doen: contactsondes vermijden. Echt waar.
Bij hoge productiesnelheden kun je niet om vertragingen heen. Bovendien leidt het gebruik van fysieke sondes tot vervuiling. Daarom maken we gebruik van infraroodsystemen. Hiermee kun je in real-time thermische gegevens opvragen, zonder de wafer aan te raken. De gegevens worden rechtstreeks doorgestuurd naar je PLC of SCADA-systeem. Het werkt gewoon.
Waarom we infrarood gebruiken voor het meten van temperaturen
Het gaat erom dat de verwerking van wafers zo uniform mogelijk moet zijn. Als er verschillen van enkele graden zijn op een oppervlak van 300 mm, is dat een probleem.
Infraroodsensoren vangen de straling af die van het oppervlak komt en zetten deze direct om in temperaturen. Het goede nieuws is dat er geen ‘thermische massa’ is die zich moet opwarmen. In tegenstelling tot thermocoupons, die lang nodig hebben om te reageren, geven infraroodsensoren je direct de huidige temperatuur.
Het is snel. Heel snel. En dat betekent dat je controleproces temperaturenschommelingen kan detecteren voordat ze tot problemen leiden.
Het nuttig maken van de gegevens
Een sensor is fijn, maar dat is pas het begin. Voor een echt slimme oplossing moet je de gegevens kunnen gebruiken.
We zorgen ervoor dat deze systemen digitale signalen genereren die goed passen binnen je Industry 4.0-workflow. Op deze manier heb je een continu overzicht van de thermische eigenschappen van elke wafer. Dit is erg handig voor onderhoud: je kunt zien wanneer de verwarmingselementen niet meer goed werken, zodat je ze op tijd kunt vervangen.
De uitdagingen (want niets is perfect)
Infrarood is natuurlijk geen magische oplossing. Je moet goed opletten met de emissiviteit. Als de reflectievermogen van het oppervlak verandert tijdens het proces, zullen de metingen onnauwkeurig worden. Je moet de sensor kalibreren voor het specifieke materiaal dat je gebruikt, anders krijg je alleen maar valse gegevens.
Verder is er nog het probleem van het zicht op het oppervlak. Als er afvalstoffen op de lens terechtkomen, wordt het signaal geblokkeerd. Je gegevens worden dan onnauwkeurig. De oplossing is simpel: zorg ervoor dat de zuiggassen op de juiste manier werken en dat de lens schoon blijft. Dan werkt het allemaal goed.