Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum gleichzeitigen beidseitigen Sintern von Sinterschichten auf Substraten, insbesondere zur Herstellung von

Dickschichtschaltungen, mit einer Muffel und einem die Muffel längs durchlaufenden, die Substrate aufnehmenden antreibbaren Transportband, das außerhalb der Muffel endlos in sich zurückgeführt ist.

Bei bekannten D rchlauföfen dieser Art bildet das Transportband in der Muffel eine ebene Auflagefläche für die Substrate. Wegen der Qualitätsbeeinträchtigung beim Sintern von im flächigen Kontakt mit dem Transportband stehenden Sinterschichten werden entsprechend gestaltete

Trägervorrichtungen für die Substrate benötigt, welche die

Substrate freitragend über dem Transportband an Rande halten und daher auch für die auf der Unterseite liegenden Schichten ein berührungsfreies Sintern ermöglichen. Die Nachteilie dieser Trägervorrichtungen sind jedoch erheblich, da sie in engen Grenzen formatgebunden sind, teilweise auch einem ausgeprägten Hochtemperaturverschleiß unterliegen, durch ihre Masse das Sintertemperaturprofil im Ofen verändern bzw. entsprechende

Temperatureinschwingzeiten bedingen und einen Betrieb mit üblichen automatischen Substratladesystemen unmöglich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufofen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei beidseitiger Substratbeschichtung das

Sinterverfahren wie für einseitig beschichtete Substrate durchgeführt werden kann, also sich auch bei beidseitiger Substratbeschichtung die Vorteile des bekannten Sinterverfahrens für einseitig beschichtete Substrate, wie Formatflexibilität, Verzicht auf Trägervorrichtungen, sowie Verwendung standardmäßiger Substratladesysteme ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander zugewandten inneren Ränder der Einzelbänder tiefer als die voneinander abgewandten äußeren Ränder verlaufen und die zwischen zwei parallelen Seitenkanten freitragenden Substrate mit der einen Seitenkante auf der Bandfläche des einen Einzelbandes und mit der zweiten Seitenkante auf der Bandfläche des anderen Einzelbandes liegen.

Im Ergebnis bilden die beiden Einzelbänder mit ihren geneigten Bandflächen im Querschnitt einen nach oben offenen etwa V-förmigen Öffnungswinkel, so daß die allein mit ihren beiden Seitenkanten auf den Einzelbändern aufliegenden Substrate an ihrer unteren Schichtseite berührungsfrei bleiben. Die freiliegende Anordnung der Substrate auf den Einzelbändern schließt die Möglichkeit einer getrennten Prozeßgasführung für die Substratober- und Substratunterseite ein. Die ohne Verwendung von Trägervorrichtungen erreichte Möglichkeit, beidseitige Beschichtungen auf Substraten gleichzeitig brennen zu können, reduziert den Kostenaufwand annähernd auf die Hälfte. Darüber hinaus ergeben sich weitere Kostenvorteile durch die in einem weiten Bereich verarbeitbaren Substratabmeεsungen und durch den Fortfall der

Trägervorrichtungen. Die automatische Be- und Entladung des Transportbandes aus und in Magazine kann mit bereits vorhandenen, erprobten Geräten rationell durchgeführt werden.

Zweckmäßig sind die beiden Einzelbänder unter gleich großem Winkel gegen die Horizontale geneigt, so daß sie eine zur Mittelsenkrechten symmetrische Anordnung bilden, wenn überdies die beiden Einzelbänder gleiche Breite besitzen. Die geneigten Bandflächen der beiden

Einzelbänder können zwischen sich einen Öffnungswinkel von 80° bis 170° einschließen.

Vorzugsweise bilden die geneigten Bandflächen beider Einzelbänder in der Muffel jeweils ebene Flächen. In weiter bevorzugter Ausfuhrungsform weist die Muffel gleich wie die Bandflächen der Einzelbänder gegeneinander geneigte Muffelböden auf, auf welchen die Einzelbänder

liegen und geführt sind. Die Muffelböden, die somit die Einzelbänder in der Muffel gegen ihr Gewicht abstützen, bilden zweckmäßigerweise ebenfalls jeweils ebene Flächen.

Es empfiehlt sich weiter, die beiden Einzelbänder an den einander zugewandten inneren Rändern ihrer geneigten Bandflächen seitlich abzustützen, um zu verhindern, daß die Einzelbänder in Richtung der Neigung ihrer Bandfläche seitlich verlaufen. Dazu können die beiden Einzelbänder an den einander zugewandten inneren Rändern ihrer geneigten Bandflächen entweder unmittelbar gegeneinander oder gegen ein zwischen den Einzelbändern angeordnetes Stützorgan abgestützt und daran jeweils für sich geführt sein. Das Stützorgan kann der Prozeßgaεführung dienen. Dazu ist das Stützorgan in einer ersten bevorzugten Ausfuhrungsform als im Querschnitt ein- oder mehrkammeriger Kanal zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas ausgebildet, wobei in der Kanalwand Gasdurchtrit söffnungen vorgesehen sind. Eine andere bevorzugte Ausfuhrungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan einen auf ihm angeordneten, im Querschnitt ein- oder mehrkammerig ausgebildeten Kanal zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas trägt, wobei in der Kanalwand wiederum Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind. In jedem Fall wird das Stützorgan von den beidseits des Stützorgans auf den Einzelbändern liegenden Substraten freitragend überspannt. Ein anderer zweckmäßiger Vorschlag für die Prozeßgasführung besteht darin, daß die Muffel unter den Muffelböden einen im Querschnitt ein- oder mehrkammerigen Hohlraum zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas bildet und in den Muffelböden Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind. Im Ergebnis kann die Prozeßgaszufuhr getrennt für die Substratober- und Subεtratunterseite vorgesehen sein.

Bei im Bereich der Substratoberseite in bekannter Weise erfolgender Prozeßgasführung erfolgt im Bereich der Substratunterseite die Prozeßgaszu- und -abführung über den ein- oder mehrkammerigen Hohlraum der Muffel und/oder den vom Stützorgan selbst gebildeten oder getragenen ein- oder mehrkammerigen Kanal. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Prozeßgaszuführung durch diesen Kanal und die Prozeßgasabführung durch den Hohlraum der Muffel vorzunehmen.

Vorzugsweise laufen die Einzelbänder über horizontal gelagerte zylindrische Umlenkwalzen, die mit Abstand vor und hinter der Muffel angeordnet sind, wobei die Bandfläche jedes Einzelbandes zwischen der horizontalen Lage an der Umlenkwalze und der geneigten Lage in der Muffel um die neutrale Längsfaser des Einzelbandes verdreht ist, welche in aufeinander folgenden Bandquerschnitten deren Querschnittsschwerpunkte verbindet. Dann erfolgt die Verdrehung oder Verwindung der Bandfläche mit nur geringen zusätzlich entstehenden

Zugspannungen in den Einzelbändern und gleichzeitig kann die Verdrehung bzw. Verwindung der Einzelbänder unter deren Eigengewicht erfolgen. Im einzelnen empfiehlt es sich bei einer solchen Anordnung, daß die Umlenkwalzen jeweils für beide Einzelbänder gemeinsam vorgesehen sind und die beiden neutralen Fasern der Einzelbänder in gemeinsamer, den Mantel der Umlenkwalze tangierender Ebene verlaufen. Die Verdrehung bzw. Verwindung der Bandfläche kann weiter dadurch unterstützend beeinflußt werden, daß die Einzelbänder im Bereich der Verdrehung ihrer

Bandfläche zwischen den Umlenkwalzen und der Muffel zusätzlich durch entsprechend der jeweiligen Neigung der Bandfläche angeordnete zylindrische Rollen und/oder

feststehende Leiteinrichtungen geführt sind. Weiter besteht die Möglichkeit, im Untertrum (Bandrücklauf) der Einzelbänder Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen mit horizontal liegenden Achsen anzuordnen. Die Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen im Untertrum können die Einzelbänder seitlich an ihren Bandrändern führende Ringflansche oder Distanzringe aufweisen. Auch besteht die Möglichkeit, im Bereich der im Untertrum angeordneten Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen feststehende Leiteinrichtungen für die insbesondere seitliche Bandführung der Einzelbänder vorzusehen.

Statt die Einzelbänder zwischen der Muffel und den davor und dahinter angeordneten Umlenkwalzen bezüglich der Bandfläche zu verdrehen bzw. zu verwinden, besteht im

Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, alle jeweils ein Einzelband führenden Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen oder -walzen mit ihren Achsen um den gleichen Winkel wie die Bandfläche in der Muffel gegen die Horizontale geneigt anzuordnen, so daß die Achsen der an beiden Einzelbändern paarweise einander entsprechenden Rollen bzw. Walzen den gleichen Öffnungswinkel wie die Bandflächen in der Muffel zwischen sich einschließen. Dabei besitzen die Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen oder -walzen zweckmäßigerweise Ringflansche, welche die Einzelbänder zumindest an ihren einander zugewandten inneren Rändern abstützen und seitlich führen.

Die Erfindung ist nicht auf Durchlauföfen mit nur einem einzigen Paar gegeneinander geneigter Einzelbänder beschränkt. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrere nebeneinander laufende Paare von Einzelbändern das Transportband des Durchlaufofens bilden. Zweckmäßigerweise

ist dabei in der Muffel ^' für jedes der Bandpaare eine eigene Muffelkammer ausgebildet.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Durchlaufofens nach der Erfindung. Die Fig. 2 bis 4 und 12 bis 15 zeigen Schnitte ^* längs der Linie A-A in Fig. 1 bei verschiedenen Ausführungsformen des Durchlaufofens. Die

Fig. 5 bis 7 zeigen Schnitte längs einer der Schnittlinien B-B in Fig. 1 ebenfalls bei verschiedenen Ausführungsformen des Durchlaufofens. Die Fig. 8 bis 11 schließlich zeigen Schnitte längs der' Linie C-C in Fig. 1, wiederum für verschiedene Ofenausführungsformen.

Der aus der Zeichnung ersichtliche Durchlaufofen dient zum gleichzeitigen beidseitigen Sintern von Sinterschichten auf Substraten 1, insbesondere zur Herstellung von Dickschichtschaltungen. Von dem Durchlaufofen sind im wesentlichen nur die Muffel 3 ohne Details bezüglich der Beheizung und Prozeßgaßführung und ein .die Muffel längs durchlaufendes, die Substrate 1 aufnehmendes Transportband dargestellt, daß außerhalb der Muffel 3 endlos in sich zurückgeführt und in im einzelnen ebenfalls nicht dargestellter Weise über beispielsweise eine Antriebswalze 20 antreibbar ist. Das Transportband kann in bekannter Weise als Geflechtsgliederkette ausgebildet sein. Es ist in der Fig. 1 durch eine Ultraschall-Reinigungswanne 21 geführt, wobei der

Einfachheit wegen die Transportbandführung in der Reinigungswanne nicht dargestellt ist.

Das Transportband besteht aus einem Paar parallel nebeneinander geführter und synchron laufender Einzelbänder 2. Die Bandflächen dieser Einzelbänder 2 sind in der Muffel 3 (Fig. 2 bis 4) gegeneinander flach geneigt, wobei diese Neigung der Bandflächen auch schon vor und noch hinter der Muffel 3 in demjenigen Bereich verwirklicht ist (Fig. 5 bis 7) , in dem die Substrate 1 mittels nicht dargestellter Einrichtungen dem Transportband aufgegeben bzw. von ihm abgenommen werden. Aufgrund der gegenseitigen Neigung der Bandflächen verlaufen die einander zugewandten inneren Ränder 2' der Einzelbänder 2 tiefer als die voneinander abgewandten äußeren Ränder 2' ' . Im Querschnitt bilden daher die beiden Einzelbänder 2 die Konfiguration eines nach oben offenen V, so daß die Substrate 1 an ihrer Unterseite frei ohne Berührung mit den Einzelbändern 2 liegen, wenn die Substrate zwischen zwei parallelen Seitenkanten 1" freitragend mit der einen Seitenkante auf der Bandfläche des .einen Einzelbandes und mit der zweiten Seitenkante auf der Bandfläche des anderen Einzelbandes liegen. Im

Ausfuhrungsbeispiel ist die von den beiden Einzelbändern 2 im Querschnitt gebildete V-Konfiguration symmetrisch. Beide Einzelbänder 2 sind also unter gleich großem Winkel gegen die Horizontale geneigt und beide Einzelbänder besitzen gleiche Breite. Die geneigten Bandflächen der beiden Einzelbänder 2 können zwischen sich einen Öffnungswinkel von 80° bis 170° einschließen und bilden jedenfalls in der Muffel 3 jeweils ebene Flächen. Die Muffel 3 besitzt gleich wie die Bandflächen der Einzelbänder 2 gegeneinander geneigte Muffelböden 22, auf welchen die Einzelbänder liegen und geführt sindund die sich an Gleitschienen 3 ' bis in den Beschick- und Entnahmebereich vor und hinter der Muffel 3 fortsetzen.

Auch diese Muffelböden 22 sind mit jeweils ebenen Flächen ausgebildet, welche die Einzelbänder 2 tragen. Die beiden Einzelbänder 2 können, wie in Fig. 2, an den einander zugewandten inneren Rändern 2' ihrer geneigten Bandflächen unmittelbar gegeneinander abgestützt sein. Es besteht aber auch die in den Fig. 3 bis 7 und 13, 14 gezeigte Möglichkeit, daß die beiden Einzelbänder 2 an den einander zugewandten inneren Rändern 2 ' ihrer geneigten Bandflächen gegen ein zwischen den Einzelbändern angeordnetes Stützorgan 4 abgestützt und daran jeweils für sich geführt sind. Das Stützorgan 4 ist auf den Muffelböden 22 angeordnet und bietet die Möglichkeit, auf der Ober- und Unterseite der Substrate 1 getrennte Prozeßgasführungen zu verwirklichen. Dazu kann das Stützorgan 4, wie in den Fig. 3 und 5 bis 7 sowie 14, als im Querschnitt ein- oder mehrkammeriger Kanal 23 zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas ausgebildet sein, wobei in der Kanalwand Gasdurchtrittsöffnungen 14' (Fig. 13) vorgesehen sind. Es besteht aber auch die in den Fig. 4 und 14 gezeigte Möglichkeit, das Stützorgan 4 als Träger eines auf ihm angeordneten, im Querschnitt ein- oder mehrkammerig ausgebildeten Kanales 24 zu benutzen, der wiederum zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas dient und dafür in seiner Kanalwand Gasdurchtrittsöffnungen 14' ' aufweist. Im Zusammenhang mit der Prozeßgasführung für die Unterseite der Substrate 1 kann auch die Muffel 3, gegebenenfalls einschließlich der Gleitschienen 3' , unter den Muffelböden 22 einen Hohlraum 15 zur Zu- oder Abführung von Prozeßgas bilden, wobei die Gasdurchtrittsöffnungen 14 ' * ' nun in den Muffelböden 22 vorgesehen sind. Der Hohlraum 15 kann im Querschnitt einkammerig oder mehrkammerig, in Fig. 12 zweikammerig mit den Kammern 12, 13 ausgebildet sein. In den Fig. 13 und 14

erfolgt die Prozeßgaεzuführung über den vom Stützorgan 4 gebildeten Kanal 23 zwischen den Einzelbändern 2. Die Prozeßgasabführung erfolgt durch den Hohlraum 15 der Muffel 3. Eine solche zusätzliche untere Prozeßgasführung für die Substratunterseite ist zumindest im

Ausbrennbereich des Durchlaufofens wichtig. In Fig. 12 erfolgt die Prozeßgaszuführung durch die linke Kammer 12 des Hohlraums und die Prozeßgasabführung durch die rechte Kammer 13. Auch hier ist diese untere Prozeßgasführung für die Substratunterseite zumindest im Ausbrennbereich wesentlich.

In den Ausfuhrungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 10 laufen die Einzelbänder 2 über mit horizontaler Achse gelagerte zylindrische Umlenkwalzen 7, die mit Abstand vor und hinter der Muffel 3 angeordnet sind. Die Bandfläche jedes Einzelbandes 2 ist zwischen der horizontalen Lage an der Umlenkwalze 7 und der geneigten Lage vor und in der Muffel 3 um die neutrale Längεfaεer des Einzelbandes 2 verdreht, welche in aufeinander folgenden

Bandquerschnitten deren QuerschnittsSchwerpunkte verbindet und bei homogenen Bandquerschnitten mit der Längsmittellinie des Einzelbandes zusammenfällt. Für diesen Fall sind im Ausführungsbeispiel die Umlenkwalzen 7 jeweils für beide Einzelbänder 2 gemeinsam vorgesehen, so daß die beiden neutralen Fasern der Einzelbänder 2 in gemeinsamer Ebene verlaufen, die den Mantel der Umlenkwalze 7 etwa tangiert. Die Verdrehung bzw. Verwindung der Bandflächen erfolgt unter dem Einfluß des Bandgewichtes. Zusätzlich können die Einzelbänder 2 im Bereich der Verdrehung ihrer Bandfläche zwischen den Umlenkwalzen 7 und der Muffel 3 noch durch entsprechend der jeweiligen Neigung der Bandfläche angeordnete

zylindrische Rollen 5, wie in Fig. 6, oder feststehende Leiteinrichtungen 6, wie in Fig. 7, geführt sein. Im Untertrum (Bandrücklauf) der Einzelbänder 2 sind die dort vorgesehenen Antriebs-, Umlenk- und Stützrollen 20, 25, 1 mit zu den Umlenkwalzen 7 parallelen, also horizontal liegenden Achsen angeordnet. Diese Antriebs-, U lenk- und/oder Stützrollen 8, 20, 25 im Untertrum können die Einzelbänder 2 seitlich an ihren Bandrändern 2 ' , 2' ' führende Ringflansche 9 oder Distanzringe aufweisen. Auch besteht die Möglichkeit, im Bereich dieser im Untertrum angeordneten Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen feststehende Leiteinrichtungen 10 für die insbesondere seitliche Bandführung vorzusehen (Fig. 10) .

Die Fig. 11 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel, bei dem auf eine Verdrehung bzw. Verwindung der Bandfläche der Einzelbänder 2 im Bereich zwischen der Muffel 3 und den davor bzw. dahinter angeordneten Umlenkwa'lzen 7 verzichtet werden kann. In diesem Fall sind alle jeweils ein Einzelband 2 führenden Antriebs-, Umlenk- und/oder

Stützrollen und -walzen mit ihren Achsen 7, 8, 20, 25 um den gleichen Winkel wie die Bandfläche in der Muffel 3 gegen die Horizontale geneigt. Die Achsen der an beiden Einzelbändern 2 paarweise einander entsprechenden Rollen bzw. Walzen schließen somit den gleichen öffnungswinkel wie die Bandflächen in der Muffel 3 zwischen sich ein. Auch hier besitzen die Antriebs-, Umlenk- und/oder Stützrollen bzw. -walzen Ringflansche, welche die Einzelbänder 2 zumindest an ihren einander zugewandten inneren Rändern 2 ¹ abstützen und seitlich führen.

Fig. 15 zeigt den Fall mehrerer nebeneinander laufender Paare von Einzelbändern, die zusammen das Transportband bilden. Jedes Paar kann entsprechend den Fig. 1 bis 14 ausgebildet und geführt sein, wobei insbesondere die Möglichkeit besteht, in der Muffel für jedes der Bandpaare eine eigene Muffelkammer 26 vorzusehen, wie dies die Fig. 15 zeigt.