स्मार्ट फैब में वैक्यूम चेंबरों का तापमान नियंत्रित करना
जब कोई आधुनिक फैब बनाया जाता है, तो “इंडस्ट्री 4.0” जैसे शब्दों के कारण लोग उलझ जाते हैं। लेकिन वास्तव में, हमें ऐसी थर्मल प्रणाली बनानी होती है जो डेटा से सीधे संवाद कर सके।
इसीलिए हम वैक्यूम चेंबरों में इन्फ्रारेड (IR) प्रणालियों का उपयोग करते हैं। इसका फायदा यह है कि ऊष्मा-स्रोत वायुमंडल से अलग ही रहता है। इससे हमें वांछित तापमान प्राप्त हो जाता है, और वेफर/सब्सट्रेट्स को कोई नुकसान नहीं पहुँचता। यह बहुत ही सरल है।
हार्डवेयर को संचालित करना
एक स्मार्ट फैब तभी ही अच्छा होता है, जब उसमें उचित फीडबैक लूप हो। हम अपनी IR प्रणालियों को PLC कंट्रोलरों से सीधे जोड़ते हैं।
चूँकि हम उच्च-आवृत्ति वाले पावर सप्लाई का उपयोग करते हैं, इसलिए प्रतिक्रिया समय मिलीसेकंड में ही हो जाता है। यदि आपने कभी रेजिस्टिव हीटिंग तत्वों का उपयोग किया है, तो आपको पता होगा कि ऊष्मा पहुँचने में कितना समय लगता है। लेकिन IR के साथ ऐसी समस्या ही नहीं है… आप तापमान को तुरंत ही बढ़ा/घटा सकते हैं।
यह बहुत ही तेज़ है… और यही वजह है कि डिजिटलीकृत उत्पादन प्रक्रिया संभव है।
वैक्यूम में काम करने की चुनौतियाँ
वैक्यूम में काम करने में सबसे बड़ी चुनौती यह है कि वहाँ कंवेक्टिव हीट ट्रांसफर नहीं हो पाता। ऊष्मा को एक जगह से दूसरी जगह ले जाने हेतु हवा पर ही निर्भर रहना पड़ता है… लेकिन यहाँ तो सब कुछ विकिरण पर ही निर्भर है।
हम शॉर्ट-वेव IR एमिटरों का उपयोग करते हैं… क्योंकि ये सतह को गर्म करने के साथ-साथ ऊर्जा को सामग्री के अंदर भी भेजते हैं। काम पूरा करने हेतु ऐसी ही ऊष्मा-घनत्व आवश्यक है।
लेकिन ध्यान रखें… उच्च-घनत्व वाले लैंपों से बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… जिससे चेंबर की दीवारों पर दबाव पड़ सकता है। यदि आप तापमान को बहुत तेज़ी से बढ़ाने की कोशिश कर रहे हैं, तो जरूर जाँच लें कि आपके वैक्यूम सील एवं O-रिंग इस दबाव को सह सकते हैं या नहीं… आप तो लीकेज नहीं चाहेंगे!
IR क्यों ऑटोमेशन हेतु उपयुक्त है?
IR का सबसे अच्छा पहलू यह है कि इसकी निगरानी बहुत ही आसान है। हम थर्मोकपल एवं पाय्रोमीटरों को लैंप के अंदर ही रखते हैं… ताकि वास्तविक समय में डेटा हमारे कंट्रोलर तक पहुँच सके।
यह लैंपों की उम्र को जानने हेतु बहुत ही उपयोगी है… कंट्रोलर, विकिरण में होने वाले परिवर्तनों को देखकर ही ऊर्जा-स्तर को स्थिर रखता है।
कोई अनुमान नहीं… कोई आश्चर्यजनक विफलता नहीं… बस ऐसी ही प्रणाली जो खुद ही सब कुछ संभाल लेती है।