スマートファブで適切な温度管理を行うには
Industry 4.0向けのスマートファブを構築する場合、大量の熱を加えるという考え方は捨てるべきです。従来のやり方、つまり大きな空間全体を温めるという方法は無駄なことです。実際、空気を温めるためにお金を払っているだけで、製品には何の効果もありません。
そのため、私たちは高効率な赤外線システムを利用します。空気が温まるのを待つのではなく、赤外線はエネルギーを直接対象物に送り込みます。これにより、エネルギーの節約が図れます。
ハードウェアとソフトウェアの連携
ハードウェアの処理速度が遅ければ、デジタル生産ラインは役に立ちません。従来の抵抗式ヒーターを使うと、大きな遅延が発生します。電源を入れてから、じっと待つしかありません。
一方、赤外線ランプは異なります。数秒で目標温度に到達します。この点が素晴らしい点です。反応が速いため、PLCはセンサーからの情報に基づいてリアルタイムで出力を調整できます。これにより、ウェーハや基板の移動速度に合わせて熱を正確に制御できます。推測する必要はなく、精密な制御が可能です。
クリーンルーム内での設置
ファブではスペースが常に問題となります。1平方インチごとにコストがかかります。
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、材料の奥深くまで熱が届きます。熱が深く届くため、巨大な加熱装置は不要です。より小さな面積でより多くの処理能力を実現できます。
円滑に運用するために、PWM（パルス幅変調）を利用したデジタル電力制御装置を組み合わせています。これにより、赤外線ランプを壊すことなく出力を微調整できます。そうすれば、ランプが早期に壊れることもなく、生産の安定性が保たれます。
デメリット（誰も教えてくれない事実）
ただし、高密度の赤外線は非常に狭い範囲で大量の熱を放出します。確かに生産速度は上がりますが、冷却システムに大きな負担がかかります。適当に対処することはできません。熱交換器や排気システムがその熱を処理できるか確認する必要があります。
冷却システムが機能しなければ、周辺の電子機器が壊れてしまいます。これは計画外の停止につながります。また、高耐熱性のケーブルを使用しましょう。エミッターが作動した瞬間に絶縁体が溶けてしまうのを避けるためです。