Horno de tubo
Horno de tubo de tres zonas de 1100°C con tubo de cuarzo de 8.5 a 11 pulgadas de diámetro exterior y bridas de vacío para procesamiento de obleas grandes
Número de artículo: TU-39
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Descripción del producto
Este sistema de procesamiento térmico de alta capacidad está diseñado específicamente para el procesamiento de obleas semiconductoras a gran escala, la investigación avanzada de materiales y tratamientos térmicos de grado industrial. Al integrar una configuración de calentamiento masivo de tres zonas con tubos de cuarzo de gran diámetro, el equipo proporciona un volumen de procesamiento expansivo sin sacrificar la precisión térmica necesaria para ciclos de deposición química de vapor (CVD) o recocido sensibles. La unidad está diseñada para operar continuamente a 1100°C, proporcionando una plataforma robusta para entornos de laboratorio de alto rendimiento y líneas de producción piloto que exigen resultados repetibles y atmósferas de alta pureza.
Dirigido a los sectores de semiconductores, aeroespacial y almacenamiento de energía, este equipo destaca en aplicaciones que van desde la difusión de obleas hasta la optimización estructural de materiales catalizadores. El diseño de tres zonas permite la creación de gradientes térmicos precisos o una zona de calentamiento uniforme significativamente extendida, lo cual es crítico para procesar sustratos más grandes o múltiples muestras simultáneamente. Esta versatilidad convierte al sistema en un pilar para las instalaciones enfocadas en escalar la síntesis de materiales desde experimentos de mesa hasta prototipos listos para la industria.
Construido con la fiabilidad como prioridad, el horno utiliza una carcasa de acero de doble capa y un aislamiento avanzado de alúmina fibrosa para garantizar la seguridad operativa y la eficiencia energética. La inclusión de bridas de acero inoxidable herméticas y refrigeradas por agua permite operaciones de alto vacío y procesamiento en atmósfera controlada, asegurando que incluso los procesos metalúrgicos o químicos más exigentes se mantengan dentro de un entorno estable y limpio. Este sistema representa una inversión significativa en durabilidad, ofreciendo un rendimiento a largo plazo bajo rigurosos cronogramas de I+D.
Características principales
- Control térmico independiente de tres zonas: El sistema cuenta con tres zonas de calentamiento distintas, cada una de 300 mm de longitud, controladas por controladores programables PID individuales. Esto permite una longitud total de calentamiento de 900 mm (aproximadamente 35.4"), brindando al operador la flexibilidad de establecer una zona de temperatura constante de 600 mm o gradientes térmicos complejos necesarios para procesos especializados de transporte de vapor.
- Integración de cuarzo de gran formato: Capaz de albergar tubos de cuarzo que van desde 8.5" (216 mm) hasta 11" (279 mm) de diámetro exterior, el horno acomoda botes de obleas a gran escala y componentes industriales de gran tamaño. Esta capacidad de alto volumen es rara en hornos de tubo a escala de laboratorio, cerrando la brecha entre la investigación a pequeña escala y la producción industrial completa.
- Elementos calefactores FeCrAl de alto rendimiento: Los cables de resistencia de hierro-cromo-aluminio (FeCrAl) de alta calidad están estratégicamente integrados dentro del aislamiento de alúmina fibrosa refractaria. Estos elementos se eligen por su excepcional resistencia a la oxidación y a la fatiga térmica, asegurando una larga vida útil incluso cuando se ciclan frecuentemente a temperaturas máximas de operación.
- Sellado al vacío hermético avanzado: El horno está equipado con un par de bridas de acero inoxidable refrigeradas por agua de estilo abatible. Estas bridas cuentan con medidores de vacío integrados, válvulas de aguja y puertos KF40, lo que permite que el sistema alcance niveles de vacío tan bajos como 5e-2 torr con una bomba mecánica, o superiores con sistemas de turbo-bombeo opcionales.
- Aislamiento térmico y seguridad superiores: Una carcasa de acero de doble capa con refrigeración por aire integrada asegura que la temperatura de la superficie exterior permanezca por debajo de 70°C durante el pico de operación. El uso de aislamiento de fibra de alúmina de alta pureza minimiza la pérdida de calor y reduce el consumo de energía, manteniendo altas tasas de calentamiento y enfriamiento de hasta 10°C/min.
- Instrumentación PID de precisión: Cada zona es monitoreada por termopares duales tipo K y gestionada por un controlador programable de 30 segmentos con una precisión de +/- 1°C. Este nivel de control es esencial para prevenir el sobreimpulso térmico y garantizar la integridad de los sustratos delicados durante pasos prolongados de recocido o difusión.
- Capacidades robustas de manejo de gases: El conjunto de bridas incluye válvulas de aguja de acero inoxidable y puertos de conexión rápida, facilitando la introducción de gases inertes o reactivos. Esto hace que el sistema sea ideal para procesos de atmósfera controlada donde el flujo de gas y la presión deben mantenerse estrictamente.
- Optimizado para el procesamiento de obleas: El diseño admite bloques deflectores de cuarzo opcionales y botes de obleas especializados (hasta 8" para variantes de tubo más grandes), lo que lo convierte en una solución llave en mano para procesos de recocido, oxidación y difusión de semiconductores.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Recocido de obleas semiconductoras | Tratamiento a alta temperatura de obleas de silicio o semiconductores compuestos para reparar defectos cristalinos y activar dopantes. | Uniformidad superior en grandes diámetros (hasta 11") que garantiza propiedades eléctricas consistentes. |
| Síntesis de materiales catalizadores | Facilita el ordenamiento estructural y la grafitización de sitios de clúster de Co-N y carbono dopado con nitrógeno a 1100°C. | Estabilidad mejorada y distribución uniforme de sitios activos para mejorar los valores de corriente limitante. |
| CVD atmosférico | Deposición química de vapor de películas delgadas sobre varios sustratos utilizando flujos de gas controlados y alto calor. | El control preciso de tres zonas permite los gradientes de temperatura necesarios para impulsar las reacciones de los precursores. |
| Calcinación de polvos a gran escala | Descomposición térmica de materiales o eliminación de fracciones volátiles de grandes lotes de polvos industriales. | El tubo de cuarzo de gran volumen permite un rendimiento significativo por lote en comparación con los hornos de laboratorio estándar. |
| Investigación de baterías de estado sólido | Sinterización de electrolitos cerámicos y materiales de electrodos bajo condiciones controladas de vacío o inertes. | El sellado hermético evita la contaminación y garantiza el desarrollo de materiales de alta pureza. |
| Pruebas de materiales aeroespaciales | Someter aleaciones y compuestos avanzados a entornos oxidativos de alta temperatura para simular condiciones de vuelo. | La operación continua y confiable a 1100°C proporciona la durabilidad necesaria para pruebas de fatiga a largo plazo. |
| Crecimiento de nanotubos de carbono | Síntesis a gran escala de CNT mediante la descomposición térmica de gases de hidrocarburos sobre sustratos catalizadores. | La zona de calentamiento uniforme extendida (600 mm) maximiza el rendimiento de nanotubos de alta calidad por ciclo. |
Especificaciones técnicas
| Parámetro | TU-39-8.5 | TU-39-11 |
|---|---|---|
| Dimensiones del tubo de cuarzo | 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") |
| Tamaño máx. del bote de obleas | Bote de obleas de 6" | Bote de obleas de 8" |
| Requisitos de energía | 208-240VAC, 1 fase, 50/60 Hz, 40 A | 208-240VAC, 1 fase, 50/60 Hz, 40 A |
| Temperatura máxima | 1200°C (< 1 hora) | 1200°C (< 1 hora) |
| Temperatura de trabajo continua | 1100°C | 1100°C |
| Longitud de calentamiento | 900 mm (Total) / 300 mm + 300 mm + 300 mm | 900 mm (Total) / 300 mm + 300 mm + 300 mm |
| Longitud de zona uniforme | 600 mm (+/- 3°C @ 800°C) | 600 mm (+/- 3°C @ 800°C) |
| Tasa de calentamiento/enfriamiento | Máx. 10°C/min | Máx. 10°C/min |
| Control de temperatura | Tres controladores PID, 30 segmentos | Tres controladores PID, 30 segmentos |
| Precisión de control | +/- 1°C | +/- 1°C |
| Tipo de termopar | Dual tipo K por zona | Dual tipo K por zona |
| Bridas de vacío | Acero inoxidable refrigerado por agua (abatible) | Acero inoxidable refrigerado por agua (abatible) |
| Nivel de vacío | < 5e-2 torr (Bomba mecánica) | < 5e-2 torr (Bomba mecánica) |
| Presión máx. | ≤ 3 psig | ≤ 3 psig |
| Construcción de la carcasa | Acero de doble capa con refrigeración por aire | Acero de doble capa con refrigeración por aire |
| Requisito de agua refrigerada | >16 L/min, 5-30 °C, <80 psig | >16 L/min, 5-30 °C, <80 psig |
¿Por qué elegir este horno de tubo de tres zonas?
- Rendimiento de grado industrial: La rara combinación de capacidad de tubo de 11" de diámetro exterior y una longitud de calentamiento de 900 mm permite a los investigadores procesar sustratos grandes o grandes volúmenes de material que normalmente requieren equipos a escala industrial.
- Ingeniería de precisión: Con control PID de triple zona y una precisión de +/- 1°C, este sistema proporciona la estabilidad térmica necesaria para la ciencia de materiales reproducible y la fabricación de semiconductores.
- Seguridad y estabilidad avanzadas: El diseño de carcasa de doble pared y las bridas refrigeradas por agua garantizan un entorno de laboratorio seguro y protegen los sellos internos del sistema durante ciclos de alta temperatura y larga duración.
- Integridad de alto vacío: Diseñado con bridas herméticas abatibles y puertos KF40, el sistema está diseñado para procesos de alta pureza que requieren niveles de vacío tan bajos como 5e-2 torr, lo que lo hace adecuado para entornos de sala limpia.
- Opciones de control personalizables: Más allá de la configuración PID estándar, esta unidad se puede actualizar con controladores de la serie Eurotherm 3000 y software basado en Labview para la edición avanzada de recetas y el registro automatizado de datos.
Nuestro equipo técnico está listo para ayudar con configuraciones personalizadas o requisitos de proceso específicos para garantizar que este sistema satisfaga sus necesidades exactas de I+D o producción. Contáctenos hoy para obtener una cotización detallada o para discutir sus especificaciones de procesamiento térmico.
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