烧结炉与退火炉培训

1、烧结炉与退火炉烧结炉与退火炉2 2主要内容主要内容一、基本知识一、基本知识二、二、coccoc量产烧结炉量产烧结炉三、三、coccoc烧结工艺介绍烧结工艺介绍四、四、coccoc退火工艺介绍退火工艺介绍3 3基基 本本 知知 识识4 4基本知识基本知识pdppdp用玻璃基板简介用玻璃基板简介 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。浮法工艺示意图浮法工艺示意图5 5基本知识基本知识烧结炉的作用烧结炉的作用 烧结

2、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印刷的样品只有经过烧结才能去除浆料中的有机载体去除浆料中的有机载体，才能才能使低熔点玻璃粉熔化并粘住浆料中的固体成分使低熔点玻璃粉熔化并粘住浆料中的固体成分。6 6基本知识基本知识扇形形变扇形形变 在连续式烧成炉中，由高温区到低温区，前边先冷在连续式烧成炉中，由高温区到低温区，前边先冷却凝固，并带动后边凝固，

3、逐级带动后边冷却，而形成却凝固，并带动后边凝固，逐级带动后边冷却，而形成“扇形形变扇形形变”。因此烧结炉的徐冷部（。因此烧结炉的徐冷部（600600350350）采用）采用间歇传送方式。间歇传送方式。玻璃弯曲玻璃弯曲 7 7设备的主要组成设备的主要组成 （1 1）炉体）炉体 （2 2）装载部）装载部 （3 3）加热器）加热器 （4 4）温度控制系统）温度控制系统 （5 5）传送系统）传送系统 （6 6）送气和排气系统）送气和排气系统 （7 7）载板）载板基本知识基本知识烧结炉结构烧结炉结构8 8 烧结炉可以是单层，双层，甚至是烧结炉可以是单层，双层，甚至是3 3层。目的是为层。目的是为了缩短节

4、拍时间，减小炉子的长度。了缩短节拍时间，减小炉子的长度。基本知识烧结炉结构基本知识烧结炉结构9 9 炉温曲线的第一个保温区为炉温曲线的第一个保温区为“脱气区脱气区”，目的是，目的是让浆让浆料内部的有机载体稳定地挥发料内部的有机载体稳定地挥发，这时的温度较低还没有达，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。同时产生。同时该区加入一定流量的压缩空气该区加入一定流量的压缩空气，让载体迅速地，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。离开炉内防止有机成分的燃烧不完全造成的炭化。脱气区脱气区 基本知识炉

5、温曲线基本知识炉温曲线1010基本知识炉温曲线基本知识炉温曲线保温区保温区 根据材料的配方选择合适的温度根据材料的配方选择合适的温度使浆料中的低熔点玻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璃粉稳定融化并粘结浆料中固体成份。由于有机载体在脱。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，气区已挥发完毕，为了保证较高的温度均匀性，该区不需该区不需要额外的供排气系统。要额外的供排气系统。间歇区间歇区 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。同时降温。1111基本知识基本知识退火炉的作用退火炉的作用 作用：减少玻璃基

6、板在高温烧结时的变形量作用：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，在彩色内部的应力集中，因此，在彩色pdppdp基板玻璃还没有涂敷任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比以后pdppdp任何涂层的烧结温度都高），使得任何涂层的烧结温度都高），使得pdppdp在退火时将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，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

7、后较低的烧结温度下玻璃变形将大大减小。这样在以后较低的烧结温度下玻璃变形将大大减小。1212coccoc量产用烧结炉量产用烧结炉1313coccoc量产用烧结炉目的量产用烧结炉目的 烧结炉用于烧结炉用于pdppdp中国量产线烧结工艺，以印刷中国量产线烧结工艺，以印刷/ /干燥工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、艺结束后的基板表面形成的材料为目标的温度进行加热、排气从而完全消除排气从而完全消除binderbinder均匀的烧结。均匀的烧结。 烧结炉烧结炉退火炉退火炉 退火处理炉为了退火处理炉为了fhdfhd生产，在烧结工艺前对玻璃面板生产，在烧结工艺前对玻璃面板提前进行高温

8、处理，使得烧结工艺后面板的变形最小化。提前进行高温处理，使得烧结工艺后面板的变形最小化。1414coccoc量产用烧结炉玻璃基板尺寸量产用烧结炉玻璃基板尺寸玻璃基板尺寸玻璃基板尺寸42428 850506 6前玻璃基板（前玻璃基板（mmmm） 19641964* *22522252* *2.8/1.82.8/1.8 23282328* *19501950* *2.8/1.2.8/1.8 8后玻璃基板（后玻璃基板（mmmm） 19261926* *23282328* *2.8/1.82.8/1.8 22882288* *20102010* *2.8/1.2.8/1.8 81515coccoc量产

9、用烧结炉设备清单量产用烧结炉设备清单 设备名称设备名称 数量数量 layer layer 备注备注pre-annealing furnace_f pre-annealing furnace_f 1 14 4totaltotal：8 8 台台pre-annealing furnace_rpre-annealing furnace_r1 14 4bs&bus electode firing furnacebs&bus electode firing furnace1 13 3front dielectric firing furnacefront dielectric firing furnace

10、1 13 3address electrode firing furnaceaddress electrode firing furnace1 13 3rear dielectric firing furnacerear dielectric firing furnace1 13 3barrier rib firing furnacebarrier rib firing furnace1 13 3phosphor & seal line firing furnace phosphor & seal line firing furnace 1 13 31616coccoc量产用烧结炉基本规格量产

11、用烧结炉基本规格区分区分规格与内容规格与内容备注备注制作数量制作数量8 8台台退火处理炉退火处理炉:2:2台台, ,烧结炉烧结炉:6:6台台结构结构烧结烧结2 2层，层，ruturn1ruturn1层层退火处理炉退火处理炉: :烧结烧结 3 3层层,return 1,return 1层层tact timetact time100sec/setter100sec/settersetter sizesetter size2500mmw2500mmw2200mml2200mml5mmt5mmt单边方向进行单边方向进行温度温度profileprofile炉出口温度炉出口温度:60:60以下以下排气方式

12、排气方式利用利用fanfan直接排气直接排气有机排气有机排气炉体长度炉体长度温度准于温度准于profileprofileheater heater 电源电源1 380v 50hz1 380v 50hzmotor motor 电源电源3 220v 50hz3 220v 50hz控制及冷却控制及冷却fanfan电源电源ups(1 220v 50hz)ups(1 220v 50hz)coccoc提供提供heater heater 配置配置上部配置上部配置下部下部heaterheater必要时考虑必要时考虑t/ct/c配置配置入口入口22次维持区间次维持区间: :左左, ,中中( (上上),),右右冷

13、却区间冷却区间: :左左, ,中中( (上上),),右右setter setter 间隙间隙100mm100mm1717coccoc量产用烧结炉烧结炉结构量产用烧结炉烧结炉结构 coc coc一期一期“烧结炉和退火炉烧结炉和退火炉”（共（共8 8台）选定的制造商为台）选定的制造商为hanwhahanwha公司，下面主要以公司，下面主要以hanwhahanwha的设计方案为依据进行讲解。的设计方案为依据进行讲解。 1) coc1) coc所用烧结炉为所用烧结炉为2 2段加热式烧结炉（段加热式烧结炉（2 2段加热式烧结段加热式烧结炉：共炉：共3 3层，上层，上2 2层加热，最下层返回。）。层加热，

14、最下层返回。）。 2) 2) 炉体主要分为入口炉体主要分为入口bufferbuffer区、区、1 1次升温区、次升温区、1 1次保温次保温区、区、2 2次升温区、次升温区、2 2次保温区、徐冷区、快速冷却区、次保温区、徐冷区、快速冷却区、return return c/vc/v、背面、背面cleanercleaner。1818coccoc量产用烧结炉炉体介绍量产用烧结炉炉体介绍 1 1）为了避免在烧结过程中炉体产生灰尘对基板造成污染，在为了避免在烧结过程中炉体产生灰尘对基板造成污染，在烧结炉炉体的烧结炉炉体的1、2层炉体顶部和两侧层炉体顶部和两侧均采用均采用neoceram glass做做mu

15、ffle，而，而入口入口 c/v和返回部和返回部采用采用sus304制作制作muffle； 2）为了隔热每层炉体底部均采用）为了隔热每层炉体底部均采用coating材质制作材质制作; 3）为了避免）为了避免setter在传送过程中同在传送过程中同roller摩擦产生灰尘从而达摩擦产生灰尘从而达到改善炉体内部的洁净度的目的，到改善炉体内部的洁净度的目的，1、2层层roller采用陶瓷材质，而采用陶瓷材质，而返回部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；为了达到良好的冷却效果，采用不锈钢和陶瓷材质制作； 4）炉体的炉体的cover采用采用sus和涂装材料制作；在和涂装材料制作；在c

16、over和内壁间和内壁间的隔热材料的隔热材料采用陶瓷材质制作。采用陶瓷材质制作。 5）设备）设备cover表面温度：表面温度：room temp20以下。以下。neoceram glassneoceram glass：陶瓷微晶玻璃或陶瓷结晶化玻璃。：陶瓷微晶玻璃或陶瓷结晶化玻璃。优点：优点：1 1、良好的耐热冲击性能；、良好的耐热冲击性能；2 2、低膨胀系数；、低膨胀系数；3 3、电气导热性佳。、电气导热性佳。1919升温区、保温区剖面图升温区、保温区剖面图coccoc量产用烧结炉炉体介绍量产用烧结炉炉体介绍 2020徐冷区剖面图徐冷区剖面图徐徐冷冷下下部部组组成成coccoc量产用烧结炉炉体

17、介绍量产用烧结炉炉体介绍 2121coccoc量产用烧结炉加热器、量产用烧结炉加热器、t/c t/c 炉体内温度探测炉体内温度探测t/ct/c的设置：的设置： 加热区加热区t/ct/c是是3 3个个/zone/zone来进行温度控制（在宽度方来进行温度控制（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加热区过渡到保温区的分界处t/ct/c设置为设置为6 6个个/zone /zone ；在退火区温度在退火区温度t/ct/c设置左、中、右设置左、中、右4 4列列 12 12个个/zone/zone来来进行控制（分为进

18、行控制（分为1212个区进行温度控制）。个区进行温度控制）。 加热器设置加热器设置：陶瓷红外加热，上部设置。：陶瓷红外加热，上部设置。加热器数量加热器数量：4ea/zone4ea/zone2222炉体内温度探测炉体内温度探测t/ct/c的设置的设置coccoc量产用烧结炉加热器、量产用烧结炉加热器、t/c t/c 2323coccoc量产用烧结炉温度控制系统量产用烧结炉温度控制系统 1 1）加热区温度的控制方式：）加热区温度的控制方式： scrscr采用采用pidpid连续性反馈方式，控制温度均匀性好，由于连续性反馈方式，控制温度均匀性好，由于价格昂贵只能选择性地使用在价格昂贵只能选择性地使用

19、在heating 1heating 1和和heating 2#heating 2#； ssrssr采用采用pid on/offpid on/off反馈方式，因此用在温度较容易控反馈方式，因此用在温度较容易控制的保温区和退火区。制的保温区和退火区。2 2）快速冷却区：）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在每个区的顶部和底部设置冷却板并导入冷却水（pcwpcw）来实现基板的冷却，同时中部通入低压）来实现基板的冷却，同时中部通入低压cdacda。returnreturn部、急速冷却部、入口部部、急速冷却部、入口部3 3处处( (左、中、右左、中、右) )安装可测量基板安装可测量

20、基板温度的非接触式温度温度的非接触式温度sensorsensor并在面板上进行温度显示。并在面板上进行温度显示。 pid pid：proportional-integral-derivativeproportional-integral-derivative，即比例积分微分。，即比例积分微分。 pidpid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。器的控制进行相应修正的一种方法。 2424coccoc量产用烧结炉送气与排气系统量产用烧结炉送气与排气系统 1 1）进气系统：高压）进气系统

21、：高压cdacda由由coccoc提供提供 进气管材料：不锈钢材质；进气管材料：不锈钢材质； 进气控制：流量计进气控制：流量计valvevalve。2 2）徐冷区冷却气体进气系统：）徐冷区冷却气体进气系统： 冷却气体由安装在设备上的冷却气体由安装在设备上的fanfan从从clean roomclean room采集；采集； 进气管材料：不锈钢材质；进气管材料：不锈钢材质； 进气控制：节气闸。进气控制：节气闸。3 3）return c/vreturn c/v冷却气体进气系统：冷却气体进气系统： 安装在设备上的安装在设备上的fanfan从从clean roomclean room采集；采集； 进气

22、管材料：进气管材料：al; al; 进气控制：节气闸。进气控制：节气闸。25251 1）有机排气系统：直接排气；）有机排气系统：直接排气； 排气管材料：不锈钢；排气管材料：不锈钢； 排气控制：节气闸。排气控制：节气闸。2 2）热排气系统：直接排气系统；）热排气系统：直接排气系统； 排气管材料：不锈钢。排气管材料：不锈钢。3 3）return c/vreturn c/v热排气系统：直接排气系统热排气系统：直接排气系统 排气管材料：不锈钢。排气管材料：不锈钢。 4 4）设备表面的供排气系统：直接进气和排气；）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。导管材料：螺旋输送管。coc

23、coc量产用烧结炉送气与排气系统量产用烧结炉送气与排气系统 2626供气供气/ /排气数、排气数、valvevalve位置位置zonezone供气数供气数排气数排气数valvevalve风速风速check holecheck hole备注备注ea/zoneea/zoneea/zoneea/zoneea/zoneea/zoneea/zoneea/zone1 1次升温次升温2 22 22 22 2排气：直接排气排气：直接排气 左左-1-1、右、右-1-11 1次保温次保温2 22 22 22 22 2次升温次升温2 22 22 22 22 2次保温次保温退火退火1 11 11 11 1急速冷却急速

24、冷却供气使用的供气使用的air是洁净间的是洁净间的aircoccoc量产用烧结炉送气与排气系统量产用烧结炉送气与排气系统 2727有机排气有机排气systemsystem及工程及工程scopescope概略图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lifterdamper valvecoccoc量产用烧结炉送气与排气系统量产用烧结炉送气与排气系统 2828coccoc量产用烧结炉载板量产用烧结炉载板 1 1）载板的作用）载板的作用： pdppdp基板玻璃在烧结后的变形、翘曲对印刷封接非常有基板玻璃在烧结后的变形、翘曲对印刷封接非常有

25、害，严重影响显示图象质量。减小变形的方法是烧成时在基害，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。板玻璃下垫一块衬板。2 2）载板的种类）载板的种类a a）大理石衬板：）大理石衬板：平整度高、热容量适中，但热冲击性能差、平整度高、热容量适中，但热冲击性能差、寿命短。寿命短。b b）球墨铸铁衬板：）球墨铸铁衬板：热稳定性好，但热容量太大。热稳定性好，但热容量太大。c c）微晶玻璃衬板：）微晶玻璃衬板：热容量小、轻便，但热稳定性较差，多热容量小、轻便，但热稳定性较差，多次烧结会变形。次烧结会变形。2929适用适用settersetter的尺寸的尺寸22002550cocc

26、oc量产用烧结炉载板量产用烧结炉载板 3030coccoc量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格入口入口bufferbuffer区区功能：为功能：为c/rc/r的空气不流入到炉内做好充分的对策。的空气不流入到炉内做好充分的对策。规格：规格：settersetter移送移送 : : 连续驱动；连续驱动；炉内壁材质炉内壁材质 : : 用用neoceramneoceram防止炉内污染；防止炉内污染； 外部气体流入防止对策外部气体流入防止对策: : 入口处安装入口处安装shuttershutter。3131coccoc量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格量产用烧结炉各

27、部分的功能、温度与规格 1 1次升温区次升温区 常用温度常用温度:23:23350 350 最高温度：最高温度：400400 1 1次保温区次保温区 常用温度：常用温度：350350450450 2 2次升温区次升温区 常用温度：常用温度：350350580580 2 2次保温区次保温区 常用温度：常用温度：580580规格规格：炉内壁材质：用炉内壁材质：用neoceramneoceram防止炉防止炉内污染；内污染；温度控制方式：温度控制方式：pidpid控制；控制；settersetter移送方式：连续驱动；移送方式：连续驱动；settersetter移送速度：移送速度： 600600100

28、0mm/min1000mm/min（基准：（基准：690mm/min690mm/min）；）；heater maxheater max设计规格设计规格 : : tact(100sec/setter)tact(100sec/setter)115%115%；heater heater 位置位置 : : 上上( (左左- -中中- -右右)zone)zone个别控制。个别控制。3232coccoc量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格 徐冷区徐冷区 常用温度：常用温度：580580320320 上部：加热上部：加热 下部：冷却下部：冷却 规格：规格： 炉内壁材质：用

29、炉内壁材质：用neoceramneoceram防止炉内污染；防止炉内污染； 温度控制方式：温度控制方式：pidpid控制；控制； settersetter移送方式：间歇驱动；移送方式：间歇驱动； settersetter移送速度：移送速度：400040007200mm/min7200mm/min； 冷却最大设计规格冷却最大设计规格 : : tact(100sec/setter) tact(100sec/setter)115%115%（出口温度（出口温度350350以下）；以下）； 外部气体流入防止对策：出口安装外部气体流入防止对策：出口安装shuttershutter。3333 急速冷却区急速

30、冷却区 常用温度：常用温度：320320250250以下以下 冷却组成：上部冷却组成：上部/ /下部冷却下部冷却 规格：规格： 温度控制方式：温度控制方式： 冷却水冷却水& &高效空气过滤器过的空气（高效空气过滤器过的空气（inverterinverter控制）；控制）； settersetter移送方式：间歇驱动；移送方式：间歇驱动； settersetter移送速度：移送速度：400040007200mm/min7200mm/min； 冷却最大设计规格冷却最大设计规格 : : tact(100sec/setter) tact(100sec/setter)115%115%（出口温度（出口温度

31、250250以下）。以下）。coccoc量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格3434 return c/v& return c/v&背面背面cleanercleaner 常用温度：常用温度：6060以下以下 规格：规格： settersetter移送方式：连续驱动；移送方式：连续驱动； 排放前排放前centering unitcentering unit安装；安装； 确保确保buffer zone 5buffer zone 5个以上。个以上。coccoc量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格量产用烧结炉各部分的功能、温度与规格3535coccoc量产用烧结炉基

32、本流程量产用烧结炉基本流程 flow 基本作用与内容基本作用与内容备注备注入口入口buffer c/v与与1 1次升温同期驱动的同时移送到次升温同期驱动的同时移送到1 1次升温区次升温区, ,安装能够阻安装能够阻断在断在c/rc/r中流入的气流的中流入的气流的shuttershutter连续驱动连续驱动1次升温次升温用已具备的用已具备的heating rateheating rate加热的同时加热的同时, , 供气供气/ /排气排气 ，进行，进行binder burnout,binder burnout,使得炉内部总是保持使得炉内部总是保持 cleanclean状态状态连续驱动连续驱动1次次k

33、eeping同同profileprofile一起进行一起进行 1 1次次 维持维持, ,供气供气/ /排气，进行排气，进行 binder binder burnout,burnout,使得炉内部总是保持使得炉内部总是保持cleanclean状态状态连续驱动连续驱动2次升温次升温用已具备的用已具备的heating rateheating rate加热的同时加热的同时, , 供气供气/ /排气，进行排气，进行binder burnout, binder burnout, 使得炉内部总是保持使得炉内部总是保持 cleanclean状态。状态。连续驱动连续驱动2次次keeping同同profileprofile一起进行一起进行 2 2次次 维持，材料烧结，使得炉内部总维持，材料烧结，使得炉内部总是保持是保持 cleanclean状态状态连续驱动连续驱动冷却区（徐冷冷却区（徐冷+急急速冷却）速冷却）用用tact tact 驱动