Röhrenofen
Rapid Thermal Processing (RTP) Ofen 1100°C, atmosphärenkontrolliertes Bottom-Loading-System für Wafer-Annealing und Katalyseforschung
Artikelnummer: TU-C30
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Produktübersicht
Dieses Hochleistungs-Thermoprozesssystem wurde für Rapid Thermal Processing (RTP)-Anwendungen entwickelt, die extreme Temperaturgradienten und eine präzise Atmosphärensteuerung erfordern. Durch den Einsatz von kurzwelliger Infrarottechnologie und einer automatisierten Bottom-Loading-Konfiguration bietet das Gerät eine vielseitige Plattform für die moderne Materialforschung, insbesondere dort, wo schnelle Heiz- und Kühlzyklen entscheidend für die Aufrechterhaltung der Mikrostrukturintegrität und das Erreichen einzigartiger Phasenumwandlungen sind. Das Bottom-Loading-Design gewährleistet ein einfaches Probenhandling und minimale thermische Störungen der Heizzone während der Be- und Entladevorgänge.
Zu den Zielbranchen gehören die Halbleiterfertigung, die materialwissenschaftliche Forschung und die Katalysatorentwicklung. Das Gerät zeichnet sich in Umgebungen aus, in denen ein hoher Durchsatz unerlässlich ist, und bietet eine nahtlose Integration mit Roboterhandhabungssystemen für den autonomen Betrieb. Dies stellt sicher, dass komplexe thermische Profile mit wiederholbarer Präzision ausgeführt werden, menschliche Fehler reduziert und die Laborproduktivität gesteigert werden. Ob für das Annealing von Silizium-Wafern oder die Synthese fortschrittlicher Katalysatoren – das System bietet die thermische Flexibilität, die für bahnbrechende Innovationen erforderlich ist.
Ausgestattet mit industrietauglichen Komponenten und einer zweischichtigen Kühlarchitektur garantiert dieser Ofen Stabilität unter anspruchsvollen Betriebszyklen. Sein robustes Design wird durch eine hochentwickelte Softwaresteuerung ergänzt, die die für sensible industrielle Prozesse und anspruchsvolle F&E-Projekte erforderliche Zuverlässigkeit bietet. Die Kombination aus hochreiner Aluminiumoxid-Faserisolierung und einem effizienten Luftkühlsystem stellt sicher, dass das Gerät ein zuverlässiger Bestandteil in jedem Labor oder jeder Pilotproduktionsumgebung bleibt.
Hauptmerkmale
- Ultraschnelle Infrarotheizung: Zwölf kurzwellige Infrarotlampen liefern schnelle Aufheizraten von bis zu 50°C/s, was eine präzise Steuerung der thermischen Kinetik während schneller Annealing-Prozesse ermöglicht und unerwünschte Diffusion minimiert.
- Automatisierter Bottom-Loading-Mechanismus: Der motorisierte Probentisch ermöglicht ein sanftes, vibrationsfreies Be- und Entladen, sorgt für Probenstabilität und ermöglicht eine mühelose Integration mit externer Automatisierung und Roboterarmen.
- Erweiterte Atmosphärenkontrolle: Integrierte Massendurchflussregler (MFCs) und hochpräzise Vakuummeter ermöglichen ein stabiles Mikro-Überdruckmanagement (103.000–120.000 Pa) sowie komplexe Gasspülsequenzen für das Sintern unter Schutzatmosphäre.
- Präzise PID-Temperaturregelung: Ein intelligenter, in 50 Segmenten programmierbarer Regler hält die Temperaturgenauigkeit innerhalb von ±1°C, mit optionalen Upgrades auf ±0,1°C für hochpräzise Laboranforderungen.
- Roboterkompatibilität für hohen Durchsatz: Das System ist für die Kommunikation mit Roboterarmen über Open-Source-Protokolle und TCP/IP ausgelegt und unterstützt den kontinuierlichen, autonomen Betrieb mehrerer Einheiten für skalierte Prozesse.
- Effizientes Thermomanagement: Ein zweischichtiges Kammerdesign mit aktivem Luftkühlsystem hält das Außengehäuse sicher berührbar und schützt gleichzeitig die interne Elektronik bei Hochtemperaturläufen.
- Umfassende Datenerfassung: Eine dedizierte Software zeichnet Druck-, Temperatur- und Gasflussdaten in Echtzeit auf und zeigt sie an, was eine vollständige Rückverfolgbarkeit und Protokollierung für Qualitätskontrolle und Forschungsdokumentation gewährleistet.
- Industrietaugliche Abdichtung: Das wassergekühlte Edelstahl-Flanschsystem bewahrt die Vakuumintegrität und Atmosphärenreinheit und sorgt für konsistente Ergebnisse, selbst bei Betrieb bei der Maximaltemperatur von 1100°C.
- Vielseitiger Probentisch: Mit einem hochreinen Quarzrohr und einem anpassbaren Probentisch nimmt das Gerät verschiedene Probengrößen auf, einschließlich Wafern bis zu 6 Zoll für vielfältige Forschungsanforderungen.
Anwendungen
| Anwendung | Beschreibung | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| Halbleiter-Wafer-Annealing | Schnelles Aufheizen von Silizium- oder Verbindungshalbleiter-Wafern bis zu 6" zur Aktivierung von Dotierstoffen oder zur Reparatur von Kristalldefekten. | Minimales thermisches Budget und präzise Wiederherstellung des Kristallgitters. |
| Einzelatom-Katalyse | Hochtemperaturbehandlung von Vorläufermaterialien zur Synthese und Stabilisierung von Einzelatom-Katalysatoren auf verschiedenen Substraten. | Außergewöhnliche Gleichmäßigkeit und Kontrolle über Transformationen im atomaren Maßstab. |
| Hochdurchsatz-Sintern | Einsatz von Roboterarmen zur Verarbeitung mehrerer Proben in schneller Folge für das Screening von Materialbibliotheken. | Deutlich reduzierte Zykluszeiten und erhöhte Forschungsgeschwindigkeit. |
| Dünnschichtkristallisation | Schnelle thermische Verarbeitung von funktionalen Dünnschichten zur Verbesserung der elektrischen und optischen Eigenschaften. | Kontrolliertes Kornwachstum und überlegene Filmqualität. |
| Vakuum-Wärmebehandlung | Verarbeitung empfindlicher Materialien unter kontrollierten Vakuumniveaus (bis zu 10⁻⁴ Torr) zur Vermeidung von Oxidation. | Hochreine Umgebung für sauerstoffempfindliche Materialien. |
| Materialphasenentwicklung | Untersuchung der schnellen Umwandlung von Materialien unter extremen Temperaturänderungen. | Hochgradig wiederholbare Heiz- und Kühlraten für kinetische Studien. |
| Autonome Pilotproduktion | Integration in automatisierte Linien für die Produktion spezialisierter elektronischer Komponenten. | Reduzierte Arbeitskosten und verbesserte Prozesskonsistenz. |
Technische Spezifikationen
| Merkmal | Spezifikationsdetails (TU-C30) |
|---|---|
| Modellkennung | TU-C30 |
| Stromversorgung | Dreiphasen-AC 208V, 50/60Hz |
| Maximale Leistung | 18 kW |
| Maximale Betriebstemperatur | 1100°C (≤ 30 Minuten) |
| Langzeit-Betriebstemperatur | 1000°C |
| Heizelement | 12 kurzwellige Infrarotlampen, 1,5 kW pro Lampe |
| Abmessungen der Heizzone | Φ210mm × 100mm |
| Aufheizrate (RT bis 900°C) | Empfohlen: 10°C/s; Maximal: 50°C/s |
| Kühlrate (versiegelt) | 800°C bis 350°C: 55°C/min; 350°C bis 200°C: 5°C/min |
| Kühlrate (offene Kammer) | 800°C bis 350°C: 200°C/min; 350°C bis 50°C: 35°C/min |
| Temperatursteuerung | PID-Automatiksteuerung, 50-Segment programmierbar |
| Temperaturgenauigkeit | ±1°C (Optionales Eurotherm-Upgrade: ±0,1°C) |
| Thermoelement-Typ | K-Typ |
| Vakuumdichtheit | 10⁻² Torr (mechanische Pumpe) bis 10⁻⁴ Torr (Molekularpumpe) |
| Kammermaterial | Hochreine Aluminiumoxid-Faserisolierung |
| Rohrmaterial | Φ200mm hochreines Quarzrohr |
| Probentisch | Φ105mm mit 76×58mm Vertiefung (anpassbar) |
| Massendurchflussregler (MFC) | Bereich: 0-5000 sccm |
| Atmosphärenkontrolle | Mikro-Überdruck (103.000–120.000 Pa) |
| Schnittstelle & Daten | DB9 PC-Kommunikation, TCP/IP, Modbus, Wireless |
| Softwarefunktionen | Fernsteuerung von Vakuum, Gasfluss und thermischen Zyklen; Unterstützung mehrerer Einheiten |
| Optionales Robotersystem | 5kg Traglast, 1096mm Reichweite, ±0,02mm Wiederholgenauigkeit |
| Wasserkühler (optional) | 51880 BTU/h Kühlleistung; 3-Phasen-Stromversorgung |
Warum TU-C30 wählen?
- Unübertroffene thermische Leistung: Die Kombination aus 18kW kurzwelliger Infrarotheizung und fortschrittlicher PID-Steuerung ermöglicht Heizraten, die herkömmliche Widerstandsöfen um eine Größenordnung übertreffen, was ihn ideal für die moderne Materialwissenschaft macht.
- Für Automatisierung gebaut: Speziell für Umgebungen mit hohem Durchsatz entwickelt, ist dieses System eines der wenigen seiner Klasse, das native Unterstützung für die Integration von Roboterarmen und PC-Steuerung für mehrere Einheiten bietet, was manuelle Eingriffe drastisch reduziert.
- Überlegene Verarbeitungsqualität: Von den wassergekühlten Edelstahlflanschen bis zu den hochreinen Quarz-Innenkomponenten ist jeder Aspekt dieses Geräts auf langfristige Haltbarkeit und die Bewahrung hochreiner Prozessumgebungen ausgelegt.
- Prozessrückverfolgbarkeit: Unsere umfassende Software-Suite bietet vollständige digitale Aufzeichnungen jedes Heizzyklus, jeder Druckänderung und jeder Gasflussanpassung und erfüllt damit die strengsten Anforderungen an industrielle Qualitätssicherung und Forschungsverifizierung.
- Flexible Anpassung: Ob Sie spezifische Vakuumniveaus, spezialisierte Probentische oder kundenspezifische Gashandhabungskonfigurationen benötigen – unser Ingenieurteam kann das System genau an Ihre technischen Anforderungen anpassen.
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