Durchlauföfen bzw. Durchstoßöfen gibt es für eine Vielzahl unterschiedlichster Anwendungen wie Härten, Brennen und Sintern von Dickfilmen, Elektroden oder diskreten, elektronischen Bauelementen, aber auch für Anwendungen wie Temperung, Trocknung oder Aushärtung von Dichtungsmasse oder Kunststoffen, für das Löten, Hartlöten oder Einebnen von Lot. Spezielle, besonders saubere (Partikel-mäßig) Versionen werden in der Fertigung von Flachbildschirmen genutzt. Auf dieser Seite geben wir Ihnen einen Überblick über verschiedene Ausführungen von Durchlauföfen. Diese können unter Luft oder Schutzgas bzw. Inertgas wie Stickstoff und Argon betrieben werden. Diese Beschreibung ist jedoch nicht vollständig. Bitte setzen Sie sich mit uns in Verbindung wenn Sie weitere Informationen hierzu erhalten möchten.
Die Dickfilmtechnologie findet Einsatz bei der Herstellung von diskreten, elektronischen Bauelementen wie Widerständen, Kondensatoren, Hybridschaltungen, Heizelementen, Sensoren und Displays. Typische Substratmaterialien sind Keramiken (Al2O3, AlN, BeO2, ZrO2), Gläser, Platinen, mit Isolatoren beschichtete Metalle und thermische Druckköpfe. Das Material der Dickfilmpaste kann aus niedrig schmelzendem Glas, CERMET, Polymeren oder organometallischen Verbindungen bestehen.
Dickschichten werden zumeist durch Siebdruckverfahren aufgebracht. In Einzelfällen werden sie photolithographisch strukturiert.
Die Dickfilmpasten enthalten Bindemittel und Lösungsmittel. Im ersten Bearbeitungsschritt werden die Schichten vorgetrocknet um Lösungsmittel zu entfernen. Anschließend wird ein Brennprozess durchgeführt, um den Binder zu entfernen und die gewünschten Eigenschaften einzustellen. Hierfür sind zwei Parameter sehr wichtig: Das Temperatur/Zeit-Profil und der Gasfluss. Das Temperatur/Zeit-Profil wird vom Pastenhersteller vorgegeben.
Neben den vielen Spezialprozessen gibt es Standardtemperaturprofile für das Brennen von CERMET Pasten. Die entsprechenden Prozesse dauern insgesamt zwischen 30 und 60 Minuten. Diese Profile arbeiten zumeist mit einem Temperaturplateau bei 850°C für 10 Minuten. Während der Aufheizphase bis 600°C brennt der Binder ab. Der Bereich des Ofens, in dem dieser Prozess stattfindet, heißt Ausbrennzone.
Der hier zu sehende Ofentyp MT ist mit einem hochgenauen Temperaturregler und einer auf hohe Gasstabilität und Reproduzierbarkeit ausgelegten Muffel ausgestattet. Die Stabilität der Atmosphäre in der Ofenkammer wird durch Gasspülkammern am Ofeneingang und am Ofenausgang erreicht. Eine Zwangsabsaugung mit einer Abblasdüse befindet sich exakt in der richtigen Position.
Für die beidseitige Feuerung von Proben können diese auf speziellen Haltern auf dem Metallnetz fixiert werden. Temperaturen bis zu 1400°C sind möglich.
Metallisationspasten
Metallisationspasten werden je nach Paste bei Temperaturen zwischen 500 und 950°C gebrannt. Hartlötpasten für Cu/Ag Eutektika werden unter feuchtem H2 oder gecracktem Ammoniak (Formiergas) bei 800 - 840°C gebrannt.
Spezialbrand für Basismetallpasten (Cu Pasten)
Das Brennen von Kupferpasten erfordert aufgrund der Empfindlichkeit der Pasten gegenüber Luft besonders sorgfältige Gassteuerung. Daher muss für diese Anwendung ein stickstoffgespülter Durchlaufofen eingesetzt werden. Die Sauerstoffkonzentration sollte in diesem Fall unter 5 ppm liegen.
Brennöfenprozesse für Glasuren
Glasuren für Widerstände werden normalerweise bei 500 bis 600°C (typischerweise bei 525°C) gebrannt. Die bei thermischen Druckköpfen zum Einsatz kommende, erste Glasur wird bei Temperaturen zwischen 850 und 930°C behandelt, die entsprechende Deckglasur bei 850°C. Weitere Glasuren werden ebenfalls bei 500 bis 930°C gebrannt.
Deckglasbrennen
Die Verschlusstemperaturen hängen von der Glasschichtdicke, der Brennzeit und der Anwendung ab. Der Temperaturbereich für das Brennen liegt bei 400 bis 675°C.
Polymere Kondensatoren, Dielektrika und Schutzschichten
Polymere Kondensatorschichten basieren auf silberhaltigen Phenolen (Härtetemperatur 80-120°C) oder Acrylaten, die bei lediglich 80 - 120°C ausgehärtet werden. Dielektrische Schichten und Schutzschichten basieren häufig auf Siliconen oder Epoxydharzen und werden bei 125 - 200°C gehärtet.
Eine Spezialität von Jtekt Thermo Systems (ehemals Koyo Thermo Systems) sind spezielle Versionen von Durchlauföfen für besonders saubere Anwendungen und/oder hohe Temperaturen. Durchlauföfen können mit Quarzmuffeln und mit keramischen Transportketten ausgestattet werden. Keramikketten sind in verschiedenen Größen und Materialien verfügbar.
Der Transport in diesem Lötofen erfolgt über ein metallisches Netzband. Die Betriebstemperatur ist ca. 260°C. Der Ofen nutzt einen vertikalen Gasstrom und kann unter Stickstoff- oder reduzierender Atmosphäre (Formiergas) gefahren werden. Großer Wert wurde auf einfache und sichere Handhabung gelegt.
Für den Einsatz bleifreier Lote hat Jtekt einen speziellen Hubbalkenofen entwickelt, der besonders vibrationsarm ist. Details hierzu erhalten Sie auf Anfrage.
Der hier gezeigte kleine Durchlaufofen kombiniert sehr gute Leistungen mit günstigem Preis. Um Aufbau einfach und um Gewicht und Preis niedrig zu halten, werden LGO Heizelemente eingesetzt. Der berührungssensitive Bildschirm ermöglicht eine einfache Handhabung. Dieser Ofen kann für viele Anwendungen, nicht nur im Forschungs- und Entwicklungsbereich, sondern auch für Pilotlinien und in kleinen Produktionsstraßen eingesetzt werden. Er kann bei Temperaturen von 350°C - 1000°C eingesetzt werden. Die kleinste Version hat Abmessungen von 530 x 1355 x 3000 mm3 (B x H x L). Die Transportbandbreite beträgt 100 - 200mm.
Hauptsächlich für die Trocknung dicker Schichten aus Pasten hat Jtekt Thermo Systems (ehemals Koyo Thermo Systems) einen Durchlaufofen mit Infrarotheizung entwickelt. Die Temperaturgleichmäßigkeit bei 130°C beträgt ±5°C.
Von Jtekt Thermo Systems werden zwei verschiedene Arten von Heizplattensystemen angeboten. Die erste Version nutzt Teflonbänder für den Transport, die zweite ein Shuttle-System. In beiden Fällen werden die Substrate einzeln prozessiert. Die max. mögliche Temperatur beträgt 150°C / 200°C.
Rollentransportöfen wurden für die Temperung von großen und schweren Lasten entwickelt. Der Transport in diesen sehr sauberen, horizontalen, kontinuierlichen Öfen findet über angetriebene Edelstahlrollen statt. Um metallische Kontamination der Substrate zu vermeiden, können Keramikröhren aus reinem Aluminiumoxid über diese Stahlrollen montiert werden. Alle Rollen werden über ein spezielles Kettensystem angetrieben, das Schlupf zwischen Rolle und zu temperndem Produkt vermeidet. Der eigentliche Ofen besteht aus einer Spezialglasmuffel und Fern-IR Moldatherm® Heizern. Eine moderne Temperatursteuerung ermöglicht Temperaturgleichmäßigkeiten von unter 1°C. Dieser Ofen kann für die Temperung von Glasplatten in der Produktion von Plasmaentladungsbildschirmen eingesetzt werden.
Durchlauföfen bestehen aus verschiedenen Arten von Muffeln und in den meisten Fällen aus Moldatherm® Heizelementen. In einigen Fällen werden auch SiC-Heizer, IR-Lampenheizungen, Konvektionsheizungen oder Heizplatten eingesetzt.
Die Heizelemente bestehen aus einem speziellen Heizdraht, der direkt in ein keramisches Fasermaterial eingegossen ist, das der Isolation nach außen dient. Moldatherm® Heizelemente haben eine besonders niedrige Wärmekapazität. Sie haben den LGO Heizelementen, die in Halbleiteröfen verwendet werden, sehr ähnliche Eigenschaften.
Die Heizelemente sichern die einfache Wartung der Durchlauföfen. Die Heizer sind kompakt und leicht. Der Ofen wird blockweise mit Moldatherm® Heizern aufgebaut. Die Installation erfolgt daher einfach und schnell. Für diese Arbeit sind keine Spezialwerkzeuge nötig.
In Jtekt Thermo Systems kommen unterschiedliche Transportsysteme zum Einsatz:
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Gitternetzbandtransport (MB-Typ)
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Metallkettentransport (MC Typ)
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Keramikkettentransport (CC Typ)
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Hubbalkentransport (WB Typ)
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Teflonbandtransport (TB Typ)
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Rollentransport (siehe auch PDP Prozessanlagen)
Zudem können wir die Öfen in folgenden Punkten an Ihre Spezifikationen anpassen:
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manuelle oder automatische Beladung
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verschiedene Be- und Entladesysteme
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Auswahl unterschiedlicher Prozessgase wie Inertgase, Formiergas oder Wasserstoff
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optionale Überwachung des Sauerstoffgehalts im Ofen mittels Sauerstoffmessgerät
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optionale Stange-Steuerung zur erweiterten Prozesskontrolle und zur Anbindung an ein PC-Netzwerk
Bitte besuchen Sie auch unsere Seite über Durchlauföfen für die Herstellung von Flachbildschirmen (FPD).
JTEKT Thermo Systems und Crystec freuen sich darauf, für sie eine kostengünstige Anlage aufzubauen, die Ihren strengsten Anforderungen entspricht.