Die richtige Temperatur in der Vakuumkammer in einer intelligenten Fertigungsanlage einstellen
Beim Aufbau einer modernen Fertigungsanlage ist es leicht, sich von den Begriffen aus der „Industrie 4.0“ blenden zu lassen. Doch letztendlich geht es darum, ein Thermalsystem zu schaffen, das tatsächlich mit den Daten der Anlage kommunizieren kann.
Deshalb nutzen wir für die Vakuumkammern Infrarot-Systeme. Der große Vorteil dabei ist, dass die Wärmequelle vom Rest der Atmosphäre getrennt bleibt. So kann man die gewünschte Temperatur genau einstellen – ohne Angst haben zu müssen, dass die Wafer oder Substrate beschädigt werden. Es ist einfach und effektiv.
Das Hardware-Element in den Dienst der Automatisierung stellen
Eine intelligente Fertigungsanlage ist nur so gut wie ihr Feedback-System. Unsere Infrarot-Systeme sind so konzipiert, dass sie direkt mit den PLC-Steuerungen verbunden werden können.
Da wir Hochfrequenz-Stromquellen verwenden, beträgt die Reaktionszeit nur Millisekunden. Wer schon einmal mit Widerstandsheizelementen gearbeitet hat, kennt das lästige Problem der Verzögerung beim Erreichen der gewünschten Temperatur. Mit Infrarot-Systemen ist das nicht mehr nötig – man kann die Temperatur fast sofort erhöhen oder senken.
Das ist schnell – wirklich schnell. Und genau das macht eine digitalisierte Produktionskette möglich.
Die Herausforderungen im Vakuum
Bei der Arbeit im Vakuum fehlt die konvektive Wärmetransferleistung. Man kann sich nicht auf die Luft verlassen, um die Wärme zu verteilen. Alles hängt von der Strahlung ab.
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotstrahler – sie bringen die Energie tief in das Material hinein. Damit lässt sich die gewünschte Temperatur erreichen.
Aber Achtung: Höchstdichte-Lampen erzeugen viel gesicherte Wärme, die die Wände der Kammer stark belasten kann. Wenn man versucht, die Temperatur extrem schnell zu erhöhen, muss man sicherstellen, dass die Vakuumdichtungen und O-Ringe dem Druck standhalten. Man möchte schließlich keine Lecks, weil man die Wärme zu stark erhöht hat.
Warum Infrarot-Systeme für die Automatisierung ideal sind
Der größte Vorteil von Infrarot-Systemen ist, dass sie leicht überwacht werden können. Wir integrieren Thermokopple und Pyrometer direkt in die Lampenhüllen – dadurch werden die Daten in Echtzeit an den Steuerkreis gesendet.
Das ist besonders wichtig, wenn es um das Alter der Lampen geht. Anstatt zu raten, wann eine Lampe kaputtgeht, erkennt der Steuerkreis den Rückgang der Strahlungsintensität und erhöht einfach die Leistung, um das thermische Profil stabil zu halten.
Keine Vermutungen, keine unerwarteten Ausfälle – einfach ein System, das sich selbst steuert.