توضیح فناوری کالیبراسیون دما برای دماسنج کوره آنیلینگ دمای بالا

گزارش شده است که کوره بازپخت با دمای بالا از یک سیستم کنترل حلقه بسته متشکل از یک کنترل‌کننده دمای دیجیتال PLD، ترموکوپل، پیرومتر و منبع گرما برای کنترل صحیح دما استفاده می‌کند. با کنترل مشترک لامپ های هالوژن در مناطق مختلف، تفاوت دما در هر منطقه را می توان در طول فرآیند کنترل دما جبران کرد و دمای مناطق مختلف روی بستر را بدون تغییر نگه داشت. به دلیل نصب آن در پایین حفره، پیرومتر فقط می تواند تابش را از پشت بستر دریافت کند و نمی تواند تابش لامپ را دریافت کند. بنابراین، یک پیرومتر می تواند دمای زیرلایه را به دقت اندازه گیری کند. اصل کالیبراسیون دما در این پیرومتر به شرح زیر است:
1. مقدمه ای بر پیرومتر:
پیرومتر معرفی شده در این مقاله یک پیرومتر نوری تابش حرارتی است. هنگامی که پیرومتر تابش مادون قرمز را از جسم اندازه‌گیری شده دریافت می‌کند، سیگنال نوری فیلتر شده، فوتوالکتریک تبدیل می‌شود و تقویت می‌شود تا به سیگنال آنالوگ تبدیل شود، که سپس به ماژول مدار رابط سیگنال سنسور منتقل می‌شود. این ماژول تبدیل A/D را روی سیگنال انجام می دهد و آن را به سیگنال دیجیتال قابل تشخیص توسط کامپیوتر تبدیل می کند. سیگنال دیجیتالی که به کامپیوتر بازگردانده می شود در متن زیر به عنوان مقدار بازخورد pyrometer نامیده می شود.
2. جدول کالیبراسیون دما:
طبق قوانین مربوطه، دمای یک جسم با تابش و گسیل طیفی آن مرتبط است. برای کوره های آنیلینگ با دمای بالا، میزان تابش دریافتی توسط پیرومتر عمدتاً به عواملی مانند مواد بستر، دوپینگ، لایه اکسید طبیعی روی سطح و دمای بستر بستگی دارد. برای یک نوع بستر (یعنی زیرلایه هایی با مواد مشابه، دوپینگ و لایه اکسید طبیعی سطحی)، میزان تابش دریافتی توسط پیرومتر به دمای بستر مربوط می شود. بنابراین، برای همان نوع بستر، مقدار بازخورد پیرومتر یک به یک با دمای زیرلایه مطابقت دارد. این تطابق داده‌های کالیبراسیون دما را تشکیل می‌دهد و یک جدول کالیبراسیون دما برای ذخیره داده‌های رابطه بین دمای چند لایه و مقادیر بازخورد از یک پیرومتر استفاده می‌شود. دماهای مختلف با مقادیر بازخورد متفاوت پیرومتر مطابقت دارد. کامپیوتر کوره آنیل با دمای بالا می تواند دمای واقعی بستر را بر اساس بازخورد مقدار سیگنال از پیرومتر و جدول کالیبراسیون دما محاسبه کند.