수소 센서의 온도 제어를 제대로 하는 방법
수소 센서를 만드는 것은 균형을 맞추는 작업입니다. 아주 작은 크기의 열원을 사용해야 하며, 조금이라도 오차가 생기면 전체 제품이 폐기됩니다.
그래서 우리는 단파 적외선(IR) 시스템을 사용합니다. 얇은 필름을 빠르게 가열하거나 기판을 빠르게 경화시켜야 할 때, IR이 최적의 해결책입니다. 스마트 팩토리 환경에서는 이러한 히터들이 중요한 역할을 합니다. 가장 좋은 점은 열이 직접 작업물에 전달된다는 것입니다. 웨이퍼 하나의 온도를 맞추기 위해 전체 챔버를 가열할 필요가 없습니다.
스마트 히터, 더 나은 데이터
우리는 ‘켜져 있으면 그만’인 단순한 히터는 싫어합니다. 그건 구식 방식입니다.
우리는 디지털 시스템과 잘 호환되도록 이러한 시스템을 설계합니다. PID 컨트롤러와 실시간 피드백을 활용하면 웨이퍼 전체의 온도 변화를 정확하게 파악할 수 있습니다. 이를 통해 생산 과정에서 발생하는 문제를 미리 발견하여 전체 제품이 손상되는 것을 막을 수 있습니다.
왜 IR을 사용하는가?
솔직히 말해서, 전도식 가열 방식은 너무 느립니다. 대류식 가열도 효율이 형편없습니다.
IR은 다릅니다. 직접적으로 열을 전달합니다. 우리는 센서 재료의 특정 흡수 대역을 타겟으로 하는 고강도 방출기를 사용합니다. 이를 통해 가열 영역을 작게 유지하고 긴 가열 시간을 줄일 수 있습니다.
매우 빠릅니다. 그렇기 때문에 한 교대 근무 시간 동안 더 많은 제품을 생산할 수 있습니다.
단점들
문제는, 작은 공간에 많은 에너지를 집중시키면 그곳의 온도가 급격히 상승한다는 것입니다.
이러한 빠른 속도는 제조에는 유리하지만, 냉각 시스템에는 큰 부담이 됩니다. 냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면 센서에 문제가 생길 수 있습니다. 이는 원치 않는 문제입니다.
이를 방지하기 위해 전용 냉각수 회로를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 IR이 작동하는 동안 나머지 시스템의 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.
전체 시스템을 SCADA에 연결하기만 하면 됩니다. 그러면 수천 개의 센서의 온도를 정확하게 관리할 수 있습니다.