Far funzionare davvero le lampade a infrarossi ad alta purezza in una fabbrica intelligente
Costruire una fabbrica intelligente non significa soltanto utilizzare software sofisticati. È necessario disporre di hardware in grado di comunicare effettivamente con i sistemi di gestione dei dati. Quando si tratta di riscaldamento e elaborazione dei materiali, ecco che entrano in gioco le lampade a infrarossi ad alta purezza. Queste lampade permettono di fornire calore preciso, senza compromettere l’ambiente in cui si trovano i wafer.
Il modo in cui il calore viene trasferito
Le lampade UHP convertono l’elettricità in radiazioni a infrarossi a breve lunghezza d’onda. Invece di affidarsi all’aria per trasportare il calore, l’energia raggiunge direttamente la superficie da riscaldare. Il processo è veloce, davvero molto veloce. Si ottengono tempi di avvio più rapidi e un controllo molto preciso sulla temperatura. In un ambiente digitale, ciò significa che è possibile sincronizzare i cicli di riscaldamento fino al livello del millisecondo.
Mantenere tutto pulito
Utilizziamo quarzo sintetico ad alta purezza, poiché la presenza di impurità può essere fatale per i wafer. In una sala pulita, anche una piccolissima impurità presente nell’involucro della lampada può rovinare l’intera partita di wafer. Per evitare questo problema, i filamenti di tungsteno vengono protetti da un sistema a ciclo di azoto. In questo modo, il quarzo non scurisce nel tempo, e la luce continua a funzionare correttamente anche dopo uso prolungato.
Collegare i vari elementi (e i rischi associati)
Per far funzionare questi sistemi in un ambiente Industry 4.0, non basta semplicemente collegarli alla rete elettrica. È necessario utilizzare controllori PID a ciclo chiuso e pirometri in tempo reale. In questo modo, il “calore” diventa “dato”: è possibile conoscere esattamente quanta energia viene utilizzata per riscaldare ogni singolo wafer. Tuttavia, le lampade UHP ad alta potenza diventano estremamente calde in uno spazio ridotto. Se si cercano di utilizzare troppi dispositivi per aumentare la velocità di produzione, i sistemi di raffreddamento devono essere adeguatamente progettati. Altrimenti, l’involucro di quarzo potrebbe distruggersi a causa dello stress termico. Semplice, no?
Perché scegliere gli infrarossi?
Questi sistemi occupano poco spazio e non presentano componenti mobili. Questo rende semplice il loro collegamento elettrico, nonché la loro sostituzione. Per gli ingegneri, ciò significa meno tempi di fermata e una maggiore facilità nell’automatizzare i processi di riscaldamento nei vari moduli.