スマートファブにおける真空チャンバーの適切な加熱方法
現代のファブを構築する際、人々は「インダストリー4.0」という言葉に惑わされがちです。しかし実際には、データと連携することのできる熱制御システムを構築しようとしているのです。
そのため、私たちは真空チャンバーに赤外線システムを使用します。この方式の利点は、熱源が大気から分離されている点です。ウェーハや基板が汚れる心配もなく、正確な温度を得ることができます。とてもシンプルで効率的です。
ハードウェアを効果的に活用するために
スマートファブの性能は、フィードバックループの良しあしにかかっています。私たちは、PLCコントローラーに直接接続できるように赤外線システムを設計しています。
高周波電源を使用しているため、応答時間はミリ秒単位です。抵抗式の加熱要素を使ったことがある人なら、熱が伝わるまでの時間がかかるという問題を知っているでしょう。しかし赤外線を使えば、温度を即座に上げたり下げたりできます。非常に速いのです。これがデジタル化された生産プロセスを可能にする要因です。
真空環境での課題
真空環境では対流による熱伝達が不可能です。空気を利用して熱を移動させることはできません。すべては放射によって行われます。
私たちは短波長の赤外線エミッターを使用しています。これにより、表面だけでなく材料の内部までエネルギーを届けることができます。作業を効率的に行うためには、このような高密度の熱が必要です。
ただし、注意が必要です。高密度のランプは大量の熱を放出するため、チャンバーの壁に負担をかけます。急激な温度変化を狙う場合は、真空シールやOリングがその負荷に耐えられるかを確認する必要があります。過度な加熱によって漏れが発生するのは避けたいところです。
なぜ赤外線が自動化に適しているのか
赤外線の最大の利点は、監視が容易であることです。サーミスタやパイロメータをランプの中に取り付けることで、リアルタイムのデータをホストに送信できます。
これにより、ランプの寿命管理が容易になります。ランプが故障するタイミングを推測する代わりに、コントローラーが放射輝度の低下を検知し、熱状態を安定させるために出力を調整します。推測や不意の故障はありません。自己管理できるシステムです。