스마트 팩토리에서 적외선 가열을 제대로 활용하기
산업 4.0을 위한 스마트 팩토리를 구축할 때는 열을 어떻게 처리할지 다시 생각해봐야 합니다. 기존의 저항식 히터들은 그 속도가 너무 느려서 현대적인 웨이퍼 처리에는 부적합합니다. 따라서 즉각적으로 열을 공급할 수 있는 방법이 필요합니다.
그래서 우리는 적외선 시스템을 사용합니다. 공기나 챔버 벽을 가열하는 데 시간을 낭비하는 대신, 적외선은 열을 직접 목표물에 전달합니다. 이 방식은 더 효율적이고 빠릅니다.
데이터에 반응하는 열
디지털 환경에서는 히터가 단순한 ‘무식한’ 부품이어서는 안 됩니다. 데이터와 연동될 수 있는 부품이어야 합니다. 적외선의 장점은 급격하게 온도를 조절할 수 있다는 것입니다. 거의 즉각적으로 반응합니다.
이러한 빠른 반응 덕분에 적외선은 웨이퍼 가열에 최적의 선택입니다. 전력 출력을 PLC와 직접 연동시켜 웨이퍼 전체의 온도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 더 이상 추측할 필요가 없습니다. 온도가 일정하게 유지되면, 비싼 웨이퍼를 낭비하지 않아도 됩니다.
작은 공간에서도 강력한 성능
팩토리에서는 공간이 매우 중요합니다. 우리는 이러한 시스템들을 좁은 공간에도 설치할 수 있도록 설계했습니다. 단파 적외선을 사용함으로써 더 작은 면적에 더 많은 에너지를 전달할 수 있습니다. 그 결과, 열 밀도가 높아져서 열 처리 속도를 늦추지 않으면서도 더 작은 공간에서도 효과적으로 가열할 수 있습니다. 이는 상호 이익이 되는 방식입니다.
문제점: 전력과 냉각
하지만 문제도 있습니다. 고출력 적외선 시스템은 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 웨이퍼는 필요한 만큼의 열을 받지만, 장비의 다른 부분들은 반사된 열로 인해 손상될 수 있습니다. 이를 무시해서는 안 됩니다. 적절한 냉각 장치를 갖추지 않으면 문제가 생길 수 있습니다. 냉각 장치가 충분하지 않으면 센서의 오차가 발생하거나 부품들이 너무 빨리 손상될 수 있습니다.
‘스마트’하게 만들기
스마트 팩토리는 하드웨어가 데이터를 주고받을 수 있어야만 제대로 작동합니다. 우리는 적외선 시스템과 온도 측정 장치를 함께 사용하여 실시간으로 모니터링합니다. 이는 폐쇄형 루프 시스템입니다. 지연이 있는 기존의 서미스터 시스템과 달리, 실시간으로 온도 변화를 확인할 수 있습니다. 그래서 즉시 문제를 해결할 수 있습니다. 이것이 바로 완전한 제어입니다.