Four tubulaire
Four tubulaire à trois zones de 1100°C avec tube en quartz de 8,5 à 11 pouces de diamètre extérieur et brides à vide pour le traitement de grandes plaquettes
Numéro d'article: TU-39
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Présentation du produit
Ce système de traitement thermique haute capacité est spécifiquement conçu pour le traitement de plaquettes semi-conductrices à grande échelle, la recherche avancée sur les matériaux et les traitements thermiques de qualité industrielle. En intégrant une configuration de chauffage massive à trois zones avec des tubes en quartz de grand diamètre, l'équipement offre un volume de traitement étendu sans sacrifier la précision thermique requise pour le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sensible ou les cycles de recuit. L'unité est conçue pour fonctionner en continu à 1100°C, fournissant une plateforme robuste pour les environnements de laboratoire à haut débit et les lignes de production pilote qui exigent des résultats reproductibles et des atmosphères de haute pureté.
Ciblant les secteurs des semi-conducteurs, de l'aérospatiale et du stockage d'énergie, cet équipement excelle dans des applications allant de la diffusion sur plaquettes à l'optimisation structurelle des matériaux catalyseurs. La conception à trois zones permet de créer des gradients thermiques précis ou une zone de chauffage uniforme considérablement étendue, ce qui est essentiel pour traiter des substrats plus grands ou plusieurs échantillons simultanément. Cette polyvalence fait du système une pierre angulaire pour les installations axées sur le passage à l'échelle de la synthèse de matériaux, des expériences de paillasse aux prototypes prêts pour l'industrie.
Construit avec la fiabilité comme priorité, le four utilise un boîtier en acier à double paroi et une isolation en alumine fibreuse avancée pour garantir la sécurité opérationnelle et l'efficacité énergétique. L'inclusion de brides en acier inoxydable hermétiques et refroidies par eau permet des opérations sous vide poussé et un traitement en atmosphère contrôlée, garantissant que même les processus métallurgiques ou chimiques les plus exigeants sont contenus dans un environnement stable et propre. Ce système représente un investissement significatif en durabilité, offrant des performances à long terme sous des programmes de R&D rigoureux.
Caractéristiques principales
- Contrôle thermique indépendant à trois zones : Le système dispose de trois zones de chauffage distinctes, mesurant chacune 300 mm de longueur, contrôlées par des régulateurs PID programmables individuels. Cela permet une longueur de chauffage totale de 900 mm (environ 35,4"), offrant à l'opérateur la flexibilité d'établir une zone à température constante de 600 mm ou des gradients thermiques complexes requis pour les processus spécialisés de transport de vapeur.
- Intégration de quartz grand format : Capable d'accueillir des tubes en quartz allant de 8,5" (216 mm) à 11" (279 mm) de diamètre extérieur, le four peut loger des supports de plaquettes à grande échelle et des composants industriels surdimensionnés. Cette capacité à haut volume est rare dans les fours tubulaires à l'échelle du laboratoire, comblant le fossé entre la recherche à petite échelle et la production industrielle complète.
- Éléments chauffants FeCrAl haute performance : Des fils résistifs fer-chrome-aluminium (FeCrAl) de haute qualité sont stratégiquement intégrés dans l'isolation en alumine fibreuse réfractaire. Ces éléments sont choisis pour leur résistance exceptionnelle à l'oxydation et à la fatigue thermique, assurant une longue durée de vie même en cas de cycles fréquents jusqu'aux températures de fonctionnement maximales.
- Étanchéité sous vide hermétique avancée : Le four est équipé d'une paire de brides en acier inoxydable refroidies par eau de type articulé. Ces brides disposent de jauges à vide intégrées, de vannes à pointeau et de ports KF40, permettant au système d'atteindre des niveaux de vide aussi bas que 5e-2 torr avec une pompe mécanique, ou plus élevés avec des systèmes de pompage turbo en option.
- Isolation thermique et sécurité supérieures : Un boîtier en acier à double couche avec refroidissement par air intégré garantit que la température de surface extérieure reste inférieure à 70°C pendant le fonctionnement de pointe. L'utilisation d'une isolation en fibre d'alumine de haute pureté minimise les pertes de chaleur et réduit la consommation d'énergie, tout en maintenant des taux de chauffage et de refroidissement élevés allant jusqu'à 10°C/min.
- Instrumentation PID de précision : Chaque zone est surveillée par deux thermocouples de type K et gérée par un contrôleur programmable à 30 segments avec une précision de +/- 1°C. Ce niveau de contrôle est essentiel pour éviter le dépassement thermique et assurer l'intégrité des substrats délicats lors des étapes de recuit ou de diffusion de longue durée.
- Capacités robustes de manipulation des gaz : L'assemblage des brides comprend des vannes à pointeau en acier inoxydable et des ports à connexion rapide, facilitant l'introduction de gaz inertes ou réactifs. Cela rend le système idéal pour les processus sous atmosphère contrôlée où le débit de gaz et la pression doivent être strictement maintenus.
- Optimisé pour le traitement des plaquettes : La conception prend en charge des blocs de déflecteurs en quartz en option et des supports de plaquettes spécialisés (jusqu'à 8" pour les variantes de tubes plus grands), ce qui en fait une solution clé en main pour les processus de recuit, d'oxydation et de diffusion des semi-conducteurs.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Recuit de plaquettes semi-conductrices | Traitement à haute température de plaquettes de silicium ou de semi-conducteurs composés pour réparer les défauts cristallins et activer les dopants. | Uniformité supérieure sur de grands diamètres (jusqu'à 11") assurant des propriétés électriques constantes. |
| Synthèse de matériaux catalyseurs | Facilite l'ordonnancement structurel et la graphitisation du carbone dopé à l'azote et des sites de clusters Co-N à 1100°C. | Stabilité améliorée et distribution uniforme des sites actifs pour de meilleures valeurs de courant limite. |
| CVD atmosphérique | Dépôt chimique en phase vapeur de couches minces sur divers substrats en utilisant des flux de gaz contrôlés et une chaleur élevée. | Le contrôle précis à trois zones permet les gradients de température nécessaires pour piloter les réactions des précurseurs. |
| Calcination de poudre à grande échelle | Décomposition thermique de matériaux ou élimination de fractions volatiles de grands lots de poudres industrielles. | Le tube en quartz à haut volume permet un débit significatif par lot par rapport aux fours de laboratoire standard. |
| Recherche sur les batteries à l'état solide | Frittage d'électrolytes céramiques et de matériaux d'électrode sous vide contrôlé ou conditions inertes. | L'étanchéité hermétique empêche la contamination et assure le développement de matériaux de haute pureté. |
| Tests de matériaux aérospatiaux | Soumission d'alliages et de composites avancés à des environnements oxydants à haute température pour simuler les conditions de vol. | Le fonctionnement continu fiable à 1100°C offre la durabilité requise pour les tests de fatigue à long terme. |
| Croissance de nanotubes de carbone | Synthèse à grande échelle de NTC par décomposition thermique de gaz hydrocarbures sur des substrats catalyseurs. | La zone de chauffage uniforme étendue (600 mm) maximise le rendement en nanotubes de haute qualité par cycle. |
Spécifications techniques
| Paramètre | TU-39-8.5 | TU-39-11 |
|---|---|---|
| Dimensions du tube en quartz | 216 D.E x 206 D.I x 1300 mm L (8,5" x 8,1" x 51") | 279 D.E x 269 D.I x 1300 mm L (11" x 10,6" x 51") |
| Taille max. du support de plaquette | Support de plaquette 6" | Support de plaquette 8" |
| Alimentation électrique | 208-240VAC, monophasé, 50/60 Hz, 40 A | 208-240VAC, monophasé, 50/60 Hz, 40 A |
| Température maximale | 1200°C (< 1 heure) | 1200°C (< 1 heure) |
| Température de travail continue | 1100°C | 1100°C |
| Longueur de chauffage | 900 mm (Total) / 300 mm + 300 mm + 300 mm | 900 mm (Total) / 300 mm + 300 mm + 300 mm |
| Longueur de zone uniforme | 600 mm (+/- 3°C à 800°C) | 600 mm (+/- 3°C à 800°C) |
| Taux de chauffage/refroidissement | Max. 10°C/min | Max. 10°C/min |
| Contrôle de la température | Trois régulateurs PID, 30 segments | Trois régulateurs PID, 30 segments |
| Précision du contrôle | +/- 1°C | +/- 1°C |
| Type de thermocouple | Double type K par zone | Double type K par zone |
| Brides à vide | Acier inoxydable refroidi par eau (articulé) | Acier inoxydable refroidi par eau (articulé) |
| Niveau de vide | < 5e-2 torr (pompe mécanique) | < 5e-2 torr (pompe mécanique) |
| Pression max. | ≤ 3 psig | ≤ 3 psig |
| Construction de la coque | Acier double couche avec refroidissement par air | Acier double couche avec refroidissement par air |
| Besoin en eau glacée | >16 L/min, 5-30 °C, <80 psig | >16 L/min, 5-30 °C, <80 psig |
Pourquoi choisir ce four tubulaire à trois zones
- Débit de qualité industrielle : La combinaison rare d'une capacité de tube de 11" de diamètre extérieur et d'une longueur de chauffage de 900 mm permet aux chercheurs de traiter de grands substrats ou de grands volumes de matériaux qui nécessitent généralement un équipement à l'échelle industrielle.
- Ingénierie de précision : Avec un contrôle PID à triple zone et une précision de +/- 1°C, ce système offre la stabilité thermique nécessaire pour la science des matériaux reproductible et la fabrication de semi-conducteurs.
- Sécurité et stabilité avancées : La conception du boîtier à double paroi et les brides refroidies par eau garantissent un environnement de laboratoire sûr et protègent les joints internes du système pendant les cycles à haute température et de longue durée.
- Intégrité du vide poussé : Conçu avec des brides hermétiques articulées et des ports KF40, le système est conçu pour les processus de haute pureté nécessitant des niveaux de vide aussi bas que 5e-2 torr, ce qui le rend adapté aux environnements de salle blanche.
- Options de contrôle personnalisables : Au-delà de la configuration PID standard, cette unité peut être mise à niveau avec des contrôleurs Eurotherm série 3000 et un logiciel basé sur Labview pour l'édition avancée de recettes et l'enregistrement automatique des données.
Notre équipe technique est prête à vous aider avec des configurations personnalisées ou des exigences de processus spécifiques pour garantir que ce système réponde exactement à vos besoins de R&D ou de production. Contactez-nous dès aujourd'hui pour un devis détaillé ou pour discuter de vos spécifications de traitement thermique.
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