四川虹欧烧结炉与退火炉工艺技术部 卢正险 2007年8月8日*1C O C 四川虹欧主要内容一、基本知识二、COC量产烧结炉三、COC烧结工艺介绍四、COC退火工艺介绍2C O C 四川虹欧基 本 知 识3C O C 四川虹欧基本知识PDP用玻璃基板简介 PDP应用的玻璃都是采用浮法工艺生产出来的。浮法 就是在平板玻璃的生产过程中，熔融的玻璃液流漂浮在熔 融的金属（一般采用锡）上生产的方法。当前的使用的玻 璃基板都是形变较小的PD200（应变点达570，退火点达 620）等高品质玻璃。浮法工艺示意图4C O C 四川虹欧基本知识烧结炉的作用烧结炉的温度要求很严格，在保温区内，样品有效面内的温度偏差小于3。为了改善烧结炉内的洁净度， 炉内的传输机构由高铝陶瓷棍柱式替代了网带式，减少了 传输部分带来的污染。此外，炉膛内壁均有耐热玻璃制作 的内胆。另外，烧结炉使用了多路排气系统防止有机成分 的燃烧不完全造成的炭化。印刷的样品只有经过烧结才能去除浆料中的有机载体，才能使低熔点玻璃粉熔化并粘住浆料中的固体成分。5C O C 四川虹欧基本知识扇形形变在连续式烧成炉中，由高温区到低温区，前边先冷却 凝固，并带动后边凝固，逐级带动后边冷却，而形成“扇 形形变”。因此烧结炉的徐冷部（600350）采用间歇 传送方式。玻璃弯 曲 6C O C 四川虹欧设备的主要组成 （1）炉体 （2）装载部 （3）加热器 （4）温度控制系统 （5）传送系统 （6）送气和排气系统 （7）载板基本知识烧结炉结构7C O C 四川虹欧烧结炉可以是单层，双层，甚至是3层。目的是为了缩短节拍时间，减小炉子的长度。基本知识烧结炉结构8C O C 四川虹欧炉温曲线的第一个保温区为“脱气区”，目的是让浆 料内部的有机载体稳定地挥发，这时的温度较低还没有达 到低熔点玻璃粉熔融的温度，有利于降低浆料内部气泡的 产生。同时该区加入一定流量的压缩空气，让载体迅速地 离开炉内防止有机成分的燃烧不完全造成的炭化。脱气区 基本知识炉温曲线9C O C 四川虹欧基本知识炉温曲线保温区 根据材料的配方选择合适的温度使浆料中的低熔点玻 璃粉稳定融化并粘结浆料中固体成份。由于有机载体在脱 气区已挥发完毕，为了保证较高的温度均匀性，该区不需 要额外的供排气系统。间歇区为了防止玻璃基板出现扇形形变，选择整个玻璃基板 同时降温。10C O C 四川虹欧基本知识退火炉的作用作用：减少玻璃基板在高温烧结时的变形量。 玻璃在生产、加工、储存和运输等过程中均可造成玻璃内部的应力集中，因此，在彩色PDP基板玻璃还没有涂敷任何涂层前，应对该基板玻璃以较高温度退火（该退火温度要比以后PDP任何涂层的烧结温度都高），使得PDP在退火时将因应力的原因使玻璃易发生变形的地方在涂敷前充分变形，这样在以后较低的烧结温度下玻璃变形将大大减小。11C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉12C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉目的烧结炉用于PDP中国量产线烧结工艺，以印刷/干燥工 艺结束后的基板表面形成的材料为目标的温度进行加热、 排气从而完全消除Binder均匀的烧结。 烧结炉退火炉退火处理炉为了FHD生产，在烧结工艺前对玻璃面板 提前进行高温处理，使得烧结工艺后面板的变形最小化。13C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉玻璃基板尺寸玻璃基板尺寸428506前玻璃基板（mm ）1964*2252*2.8/1. 82328*1950*2.8/ 1.8后玻璃基板（mm ）1926*2328*2.8/1. 82288*2010*2.8/ 1.814C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉设备清单 设备名称 数量 Layer 备注Pre-Annealing Furnace_F 14Total：8 台Pre-Annealing Furnace_R14BS3）为了避免setter在传送过程中同roller摩擦产生灰尘从而达 到改善炉体内部的洁净度的目的，1、2层roller采用陶瓷材质，而 返回部为了达到良好的冷却效果，采用不锈钢和陶瓷材质制作；4）炉体的cover采用SUS和涂装材料制作；在cover和内壁间 的隔热材料采用陶瓷材质制作。5）设备cover表面温度：room temp20以下。Neoceram glass：陶瓷微晶玻璃或陶瓷结晶化玻璃。 优点：1、良好的耐热冲击性能；2、低膨胀系数；3、电气导热性佳。18C O C 四川虹欧升温区、保温区剖面图COC量产用烧结炉炉体介绍 19C O C 四川虹欧徐冷区剖面图徐 冷 下 部 组 成COC量产用烧结炉炉体介绍 20C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉加热器、T/C 炉体内温度探测T/C的设置：加热区T/C是3个/Zone来进行温度控制（在宽度方 向左、中、右方向设置，分为三个区进行控制）；在加 热区过渡到保温区的分界处T/C设置为6个/Zone ；在退 火区温度T/C设置左、中、右4列 12个/Zone来进行控 制（分为12个区进行温度控制）。加热器设置：陶瓷红外加热，上部设置。 加热器数量：4EA/zone21C O C 四川虹欧炉体内温度探测T/C的设置COC量产用烧结炉加热器、T/C 22C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉温度控制系统1）加热区温度的控制方式：SCR采用PID连续性反馈方式，控制温度均匀性好，由于 价格昂贵只能选择性地使用在heating 1和heating 2#；SSR采用PID on/off反馈方式，因此用在温度较容易控制 的保温区和退火区。 2）快速冷却区：在每个区的顶部和底部设置冷却板并导入冷却水（pcw ）来实现基板的冷却，同时中部通入低压CDA。Return部、急 速冷却部、入口部3处(左、中、右)安装可测量基板温度的非 接触式温度Sensor并在面板上进行温度显示。PID：Proportional-Integral-Derivative，即比例积分微分。PID是依据瞬时误差（设定值与实际值的差值）随时间的变化量来对加热 器的控制进行相应修正的一种方法。 23C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉送气与排气系统 1）进气系统：高压CDA由COC提供进气管材料：不锈钢材质；进气控制：流量计valve。 2）徐冷区冷却气体进气系统：冷却气体由安装在设备上的fan从clean room采集；进气管材料：不锈钢材质； 进气控制：节气闸。 3）return C/V冷却气体进气系统：安装在设备上的fan从clean room采集；进气管材料：Al; 进气控制：节气闸。24C O C 四川虹欧1）有机排气系统：直接排气；排气管材料：不锈钢；排气控制：节气闸。2）热排气系统：直接排气系统；排气管材料：不锈钢。3）return C/V热排气系统：直接排气系统 排气管材料：不锈钢。 4）设备表面的供排气系统：直接进气和排气；导管材料：螺旋输送管。COC量产用烧结炉送气与排气系统 25C O C 四川虹欧供气/排气数、Valve位置Zone供气数排气数Valve风速Check Hole备注EA/ZoneEA/ZoneEA/ZoneEA/Zone1次升温2222排气：直接排气左-1、右-11次保温22222次升温22222次保温退火1111急速冷却供气使用的Air是洁净间的AirCOC量产用烧结炉送气与排气系统 26C O C 四川虹欧有机排气System及工程Scope概略图检查口密封机排气 FANCOC1次 生温1次 Keep2次 升温2次 Keep退火 Zone急速 冷却Lift erDamper ValveCOC量产用烧结炉送气与排气系统 27C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉载板 1）载板的作用：PDP基板玻璃在烧结后的变形、翘曲对印刷封接非常有害，严重影响显示图象质量。减小变形的方法是烧成时在基板玻璃下垫一块衬板。2）载板的种类 a）大理石衬板：平整度高、热容量适中，但热冲击性能差、 寿命短。 b）球墨铸铁衬板：热稳定性好，但热容量太大。 c）微晶玻璃衬板：热容量小、轻便，但热稳定性较差，多次 烧结会变形。28C O C 四川虹欧适用Setter的尺寸2 2 0 02550COC量产用烧结炉载板 29C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格入口Buffer区 功能：为C/R的空气不流入到炉内做好充分的对策。规格： Setter移送 : 连续驱动； 炉内壁材质 : 用Neoceram防止炉内污染； 外部气体流入防止对策: 入口处安装Shutter。30C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格1次升温区常用温度:23350 最高温度：4001次保温区常用温度：3504502次升温区常用温度：3505802次保温区常用温度：580规格：炉内壁材质：用Neoceram防止炉 内污染； 温度控制方式：PID控制； Setter移送方式：连续驱动； Setter移送速度：6001000mm/min （基准：690mm/min）； Heater Max设计规格 : Tact(100Sec/Setter)115%； Heater 位置 : 上(左-中-右)Zone个别控制。31C O C 四川虹欧COC量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格徐冷区常用温度：580320上部：加热 下部：冷却规格：炉内壁材质：用Neoceram防止炉内污染；温度控制方式：PID控制；Setter移送方式：间歇驱动；Setter移送速度：40007200mm/min；冷却最大设计规格 : Tact(100Sec/Setter)115%（出口温度350以下）；外部气体流入防止对策：出口安装Shutter。32C O C 四川虹欧急速冷却区常用温度：320250以下冷却组成：上部/下部冷却规格：温度控制方式：冷却水&高效空气过滤器过的空气（Inverter控制）；Setter移送方式：间歇驱动；Setter移送速度：40007200mm/min；冷却最大设计规格 : Tact(100Sec/Setter)115%（出口温度250以下）。COC量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格33C O C