UHP-infraroodverwarming daadwerkelijk laten werken in een slimme fabriek
Het opzetten van een slimme fabriek gaat niet alleen over fraaie software. Je hebt hardware nodig die echt kan communiceren met je datalayer. Wat betreft verwarming en verwerking zijn hier Ultra High Purity (UHP)-infraroodlampen van toepassing. Wij bouwen deze om je precieze hitte te geven zonder de omgeving van je wafer te verstoren.
Hoe de hitte zich daadwerkelijk verspreidt
UHP-lampen zetten elektriciteit om in kortegolfige infrarode straling. In plaats van afhankelijk te zijn van lucht om de hitte te verspreiden, treft de energie de te verwarmde oppervlakken rechtstreeks.
Het gaat snel. Echt heel snel.
Je krijgt kortere opwarmtijden en veel betere controle over de temperatuur. In een digitale productielijn betekent dit dat je je verwarmingscycli tot op het milliseconde-niveau kunt synchroniseren.
Zorgen dat alles schoon blijft
We gebruiken synthetisch kwarts van hoge zuiverheid, omdat uitgasvorming een groot probleem kan zijn. In een schone ruimte kan één kleine onzuiverheid in de lampomhulling al een hele batch wafers verpesten.
Om alles soepel te laten werken, plaatsen we de wolframfilamenten in een halogencircuit. Hierdoor vervelt het kwarts niet na verloop van tijd, zodat het licht zelfs na langdurig gebruik nog steeds doorheen komt.
Verbinden van alle elementen (en de risico’s)
Om dit te laten werken binnen een Industry 4.0-omgeving, kun je de lampen niet zomaar aansluiten. Je hebt gesloten PID-regelaars en pyrometermen in real time nodig.
Plotseling wordt “hitte” omgezet in “gegevens”. Je kunt de exacte energieverbruik per wafer zien die door het systeem gaat.
Maar hier is het probleem: UHP-lampen met hoge wattages worden in zeer kleine ruimtes ontzettend heet. Als je te veel lampen probeert te plaatsen om de productie te versnellen, moeten je koelsystemen daartegen bestand zijn. Als de koeling niet goed werkt, zal de kwartsomhulling onder druk komen te staan en barsten. Zo simpel is het.
Waarom moeite doen met infrarood?
Deze systemen nemen weinig ruimte in beslag en hebben geen bewegende delen. Dat maakt ze gemakkelijk te bedraden en zelfs nog makkelijker te vervangen.
Voor de ingenieurs ter plaatse betekent dit minder stilstand en een veel soepelere weg naar het automatiseren van de thermische processen in je modules.