Warum wir auf Infrarot-Systeme für Smart-Fabs umsteigen
Wenn Sie einen Smart Fab für die Industrie 4.0 planen, ist das Erste, was Sie tun müssen, die alten Konvektionsheizer abzuschaffen. Sie sind einfach nicht mehr geeignet. Wir haben uns stattdessen für Infrarot-Systeme entschieden – schließlich benötigen diese keine Luft zum Übertragen der Wärme. In einem Reinraum ist das ein großer Vorteil: Es gibt keine Luftströmungen und keine Partikel, die an Stellen landen, wo sie nicht hingehören.
„Einen „Verstand“ für die Wärmeenergie geben“
Die meisten traditionellen Heizer sind im Grunde nur „dumme“ Widerstände. Sie arbeiten langsam. Doch für eine digitalisierte Produktionslinie braucht man etwas, das wirklich reagieren kann. Wir verwenden Infrarot-Systeme, die direkt mit PLC-Steuerungen verbunden werden können. Dabei kommen Sensoren zum Einsatz, die sofort reagieren.
Dank der Nutzung von Kurzwellen-Infrarot findet der Wärmetransport fast sofort statt. Die Temperatur kann innerhalb von Sekunden erhöht oder gesenkt werden. Das ist wirklich schnell. Und genau das macht es möglich, solche Systeme mit datengestützten Prozessen zu kombinieren. Wenn sich die Produktionsgeschwindigkeit ändert, passt sich die Wärmeenergie automatisch an den neuen Takt an – ohne Verzögerungen.
Flächenersparnis
Ein weiterer Vorteil ist die hohe Dichte der Infrarot-Systeme. So kann man viel Wärmeenergie in einem kleinen Raum unterbringen. Die Energie kann genau dorthin gelenkt werden, wo sich die Wafer oder Substrate befinden. Dadurch können die Maschinen deutlich kleiner sein. Man kann also mehr Geräte in den Reinraum unterbringen, ohne dass es zu Problemen kommt.
Der Nachteil: Leistung und Wärme
Es ist aber nicht alles perfekt. Hohe Dichte bedeutet auch eine hohe Belastung der elektrischen Anlagen. Wenn man versucht, durch höhere Leistungsangaben die Produktionszeiten zu verkürzen, werden die Steuerkästen sehr heiß. Man muss also sorgfältig mit der Kühlung umgehen. Wenn die Kühlung nicht ausreicht, können die Komponenten bereits früher kaputtgehen. Es handelt sich dabei um ein Kompromiss, aber einer, der zu bewältigen ist.
Warum sich die Mühe mit Infrarot machen?
Letztendlich lieben wir Infrarot-Systeme, weil sie kontaktlos arbeiten. Kein Kontakt bedeutet auch keine Kontamination. So einfach ist das. Zudem funktionieren diese Systeme hervorragend mit Digital-Twins zusammen. Infrarotstrahlung folgt bestimmten physikalischen Gesetzmäßigkeiten – daher kann man das thermische Profil bereits vor dem Einsetzen der Geräte berechnen. Dadurch entfallen alle Vermutungen während der Inbetriebnahme. Man weiß bereits vor dem Einschalten, ob das System funktioniert.