新能源汽车、光伏等领域的迅猛发展导致对第三代半导体需求激增,碳化硅(SiC)衬底市场迎来爆发期,长晶炉作为碳化硅衬底制造的核心制程,需在 2300℃ 高温密闭环境中持续 7 天以上作业,其控制终端普遍采用“触摸屏 + PLC 控制系统”,从而对稳定性、数据采集精度提出较高要求。
其内部的核心控制系统保障着整个工序的进行,面对严苛高温和长时间不间断运行,控制终端的产品设计会综合抗干扰性、接口丰富性、数据传输速度等角度来进行优化迭代,工业级触控平板电脑可支持精准调控、多参数实时反馈的需求,集成在长晶炉的控制柜内,扩展连接多个外部设备进行协作。
碳化硅长晶工艺的特殊性主要源于其材料本身的物理化学属性,导致工艺对温度、环境和控制精度的要求远高于传统硅材料。
小结一下碳化硅长晶工艺的三大关键难点——超高温度、严苛环境、极致精度,这些面对碳化硅长晶本身的属性克服问题,对于控制终端是不小的考验。
案例用户需要通过工业平板电脑实时监控设备状态,记录生产数据,追溯问题及工艺优化,同时需要具备灵敏的人机交互。因此,在部署于控制终端的触控平板电脑时,需从数据处理运算能力、产品运行的稳定性、EMC 抗干扰性进行全方位考量,给予充分支持。
SPES TECH 工业平板电脑 CIP-S15R-RPL1 ,采用 15 英寸电阻屏,千万级触控寿命,实验测试可承受 3500 万次触击,6000 万次笔划,背光寿命可达 50000 Hrs,可避免长晶炉高频加热器导致的电磁干扰,触控始终精准1。
搭载英特尔® 酷睿™ i5-1335U 处理器,Raptor Lake 平台,10 核 10 线程,12M 高速缓存,睿频至高 4.60 GHz1,方案采用 16GB 内存 / 512GB 存储 ,确保对长晶炉的数据处理及时稳定。
无风扇散热,前面板支持 IP65 防尘防水,在由软件不兼容、意外断电导致的系统崩溃时可启动 OS Recovery 系统一键还原,较大程度解决重装系统的难度/成本等问题2。
该方案已在山东某半导体股份有限公司落地应用,实际运行中每周还需要快速的数据导出,定期做数据分析比对,良好的系统性能保证生产数据导出不卡顿。
随着碳化硅长晶向更大尺寸、更高纯度突破,会持续带动控制反馈性能的提高,SPES TECH 深入各场景的控制终端,分析触控需求,保障工业平板电脑的运算能力、触控反馈与防护能力支撑着整体系统正常运行,为长晶炉智能化控制提供更可靠的核心支撑。