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18 Anhang 18.6 Waferheizung Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018 507 Für ein Überhitzen des Heizsystems ist ein Temperatur-Sicherheitsschalter integriert. Während der Wafer auf dem Weg zur Ausgangs-Heizpos…

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18 Anhang
18.6 Waferheizung
506 Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018
(11) ALD "Arm-latch Motor-D"
(12) PAF=2000 "Startposition ist die Home-Index-Position"
(13) BGD "Start Motor-D Die-Ejector"
(14) #JP2 "Jump Latch-D"
(15) JP#JP2,_ALD=1 "Abfrage Latch-D"
(16) STD "Stop Motor-D"
(17) RLD "read latch Motor-D"
(18) EN "Programm Ende"
18.6 Waferheizung
18.6.1 Funktionsbeschreibung
Die Waferheizung wird nur in SWS-12Zoll in Kombination mit dem Wafer-Expander 12" eingesetzt.
Die Bauform der Waferheizung mit Gebläse ist: Länge = 20cm, Breite = 4cm.
Der Einbauraum ist unter der Tischplatte zwischen Waferlift und Die-Ejector, mittig X-Achse. Die
Waferheizung ist in der Längsrichtung an der Y-Achse ausgerichtet.
Der Wafer wird nach dem Öffnen des Expanders über der Waferheizung positioniert und in einem
optimalen ovalen Kreis über der Heizung abgefahren, sodass die Waferfolie an allen Positionen
gleichmäßig gespannt wird. Anschließend kann der Wafer in die Kassette transportiert werden.
Ob ein Anheizen der Folie vor dem Expandieren erforderlich ist, muss diskutiert werden.
18.6.2 Schaltelemente
1. F5 Automat 3pol. 5SY6 310-7 C/10A
2. K8 Leistungsschütz 3pol./3KW /1Ö 3RT1015-1JB42
3. K9 und K10 Solid-State-Relais PFE240025R-MS31XS / 6A
4. K11 Zeitrelais-24VDC (rückfallverzögert) 3RP15 40-1BB30
5. Heizelement Typ: 6220RA 230V / 2x1000W
6. Querstromgebläse Typ: QLZ06/1800A315-2518-125za 230V/50-60Hz
7. NTC-Widerstand Typ: Epcos B57560-G103F,10K
8. 6,3 AT Glassicherung
Die Ansteuerung mit der Absicherung und dem Relais ist modular aufgebaut und kann optional
nachgerüstet werden.
18.6.3 Elektrische Anschlüsse und Ansteuerung
Die Waferheizung inklusive Lüfter wird mit 3-Phasen 230VAC vom Transformator T1 versorgt und
ist mit dem 3-poligen Automaten F5 abgesichert.
Bei einer aktivierter Not-Aus-Funktion werden alle Relais und der Schütz-K8 ausgeschaltet.
Mit dem Schütz K8 (OUT1.8) wird der Lüfter eingeschaltet und die Versorgungsspannung für die
zwei Heizelemente bis zu den Halbleiterrelais K9 / K10 bereitgestellt.
Mit dem Zeitrelais K11 (OUT1.5 300ms On/Off-Signal) wird die Heizungssteuerung aktiviert. Das
Zeitrelais ist eine Sicherheitsfunktion. Im Falle eines Steuerungsfehlers oder eines Rechnerabstur-
zes wird die Heizung nach Ablauf der am Zeitrelais eingestellten Zeit ausgeschaltet.
Mit dem Relais K9 (OUT1.6) und Relais K10 (OUT1.7) wird anschließend (nach ca. 50ms) die Hei-
zung mit je 1000W eingeschaltet. Die Heizung kann schaltungstechnisch nur mit dem eingeschal-
teten Lüfter (Schütz-K8 OUT1.8) aktiviert werden.
Die Relais K9 und K10 werden 50ms verzögert zum Schütz K8 eingeschaltet und mindestens
50ms früher ausgeschaltet. Dadurch wird eine Leistungsschaltung (2KW) über die mechanischen
Kontakte des Schützes K8 verhindert (Störsicherheit).
18 Anhang
18.6 Waferheizung
Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018 507
Für ein Überhitzen des Heizsystems ist ein Temperatur-Sicherheitsschalter integriert.
Während der Wafer auf dem Weg zur Ausgangs-Heizposition ist, kann die Heizung schon aktiviert
werden. Die Heizung braucht ca. 2 Sekunden Anheizzeit.
Nach ca. 3 bis 5 Sekunden hat sich die optimale Temperatur unter dem Wafer verbreitet.
Um ein Überhitzen des Wafers zu vermeiden, wird anschließend ein Heizkreis gepulst angesteuert.
In einer Frequenz von 100ms wird am Heizkreis-2, K10 (OUT1.7) die Leistung ein- und ausge-
schaltet.
Die Heizleistung steigt und sinkt in dem Verhältnis der Ein- und Ausschaltzeit. Damit wird eine
Leistungsabgabe von 1000W bis 2000W realisiert.
Die gesamte Heizzeit ergibt sich mit der Fahrgeschwindigkeit der X/Y-Achsen.
Nach der Abschaltung der Heizung ist ein abnehmendes Nachheizen von ca. 2 Sekunden gege-
ben. Der Wafer kann nach dem Heizen mit dem Lüfter abgekühlt werden.
Der Schütz K8 bleibt dabei eingeschaltet. Die Kühlzeit (0ms bis 5000ms) wird nach der Abschal-
tung der Heizrelais K9 / K10 gestartet.
18.6.4 Temperaturkontrolle
Die Temperatur der Waferheizung wird mit einem NTC-Widerstand (Typ: Epcos B57560-
G103F(10K)) gemessen. Mit dieser Messung ist eine hundertprozentige Überwachung der Funktio-
nalität des Lüfters und der beiden Heizspiralen gegeben.
Der NTC ist möglichst in der obersten mittigen Position am Luftstrom-Auslass der Waferheizung zu
integrieren. Die NTC-Befestigung und die elektromechanischen Anschlüsse müssen noch festge-
legt werden.
Das analoge Signal des NTC wird in der USB-IO-Platine (Eingang AI8) ausgewertet.
(Umrechnungsformel: "Aktuell-C°" = ("Aktuell-count" - 570) : 15,37 + 23C°, siehe Dokument "Dia-
gramm NTC-Widerstand")
Die Messung der Temperatur wurde mit dem Temperatur-Messgerät "TESTO-610" gemessen.
Gleichzeitig wurde der analoge Wert AI8 in count des NTC ausgelesen.
Die analoge Eingangsspannung AI8 ist gleichzeitig die Erkennung, dass die Waferheizung be-
triebsbereit ist. Ist die Waferheizung mit den NTC nicht angeschlossen, dann ist die analoge Ein-
gangsspannung Null, das entspricht ein "Aktuell-C°" von Minus 14C°.
Eine Darstellung der dynamischen Zeitkonstante NTC finden Sie ist im Dokument "Wafer-Heater
timing-diagram".
Die Messungen wurden mit verschiedenen Heizleistungen und Einschaltzeiten durchgeführt. Die
maximale Ausgangstemperatur ist ca. 83C°.
Zwei Messungen wurden unterhalb an der Waferfolie aufgezeichnet. Der NTC wurde mittig unter-
halb am Wafer aufgeklebt.
18.6.5 Menüpunkte
1. Fahrgeschwindigkeit der Motoren Wafer-X/Y:
Für alle gebräuchlichen Wafer- und Folien-Typen müssen optimale Fahrgeschwindigkeiten für den
Wafer über der Heizung realisiert werden. Die gesamte Fahrzeit entspricht der Heizzeit.
Menüeingabe von 5 Sekunden bis 15 Sekunden, in Sekunden-Schritten.
2. Anheizzeit:
Um einen schnellstmöglichen Temperaturaufbau zu erreichen ist eine Anheizzeit mit voller Leis-
tung erforderlich.
Menüeingabe von 2000ms bis 10000ms, in 100ms-Schritten.
3. Heizleistung:
Menüeingabe von 1000W bis 2000W, in 100W-Schritten.
4. Kühlzeit:
Menüeingabe von 0ms bis 5000ms, in 100ms-Schritten.
18 Anhang
18.6 Waferheizung
508 Serviceanleitung SIPLACE Wafer System (SWS) 11/2018
18.6.6 Temperaturanzeige:
Menüanzeige: "Temperatur Wafer-Heater" in 1 C° Schritten.