[發明專利]快速熱處理設備的加熱組件

有效

• 申請號: 201080040511.6
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN102484896A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 金昌教;奇泰鐘;金哲洙;金奇南
• 申請（專利權）人: AP系統股份有限公司
• 主分類號: H05B3/06
• 分類號: H05B3/06;H05B3/40
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;武晨燕

技術領域

本發明涉及一種用于快速熱處理設備的加熱組件(heater?block)，尤其涉及一種加熱組件，該加熱組件包括以棋盤格形鑲嵌排布(tessellated?arrangement)的方式密集地排列的加熱燈管(heating?lamp)。

背景技術

快速熱處理設備在熱處理(heat?processing)中利用加熱燈管所發出的紅外線光迅速地加熱基板。目前，進行了各種嘗試(例如水平旋轉基板)以便能均勻地加熱基板。然而，加熱燈管的排列方式引起的問題使得很難達到均勻地加熱基板，從而在基板上造成微小的溫度梯度(minute?temperature?gradient)。隨著裝置集成度(device?integration)的提高，這樣的溫度梯度對裝置的可靠性(reliability)以及合格率(yield)造成越來越不利的影響。

圖1顯示由加熱組件10的下面，即從該加熱組件對著加熱目標(例如基板)的一側觀察的常規的同心式排布(concentric?arrangement)的加熱燈管的仰視圖。參見圖1，加熱組件10具有多個加熱燈管20。圖2顯示作為圖1中的加熱燈管20的T形加熱燈管28。為區別起見，采用與一般加熱燈管不同的附圖標記來表示該T形加熱燈管。如圖2所示，T形加熱燈管28在其側視圖中具有T形外觀，而在其仰視圖中具有直桿(straight?rod)形外觀。在將T形加熱燈管28安裝到加熱組件10上時，將上述側視圖中T形加熱燈管28朝上凸出的部分插入到加熱組件10中，從而當將T形加熱燈管28插入到加熱組件10后(如圖1所示)，由底面觀察該加熱組件時，T形加熱燈管28具有直桿形外觀。依照慣例，這種T形加熱燈管28是同心地排列到加熱組件10上的。

然而，所述加熱燈管的同心式排布沿著虛線所示的直線21以及同心圓22的方向形成空隙區(void)，致使基板(未顯示)不均勻受熱，因為即便在旋轉基板的情況下也會產生加熱重疊區(heat?overlapping?section)和其間的空隙區，從而在基板上造成微小的溫度梯度。

圖3為另一種常規的加熱燈管的同心式排布的仰視圖，即便在如圖3所示的同心式排布中，也很難避免產生形如直線21和同心圓22的空隙區。

如上所述，即使在水平地旋轉基板的情況下，加熱燈管的常規的同心式排布也不可避免地在基板上造成溫度梯度，并需要采用扇形配置溫度控制(sector?allocated?temperature?control)的復雜結構(其中將加熱組件劃分成扇形以便按各扇形調節施加在加熱燈管上的功率)以消除基板上的溫度梯度。

發明內容

因此，本發明的一方面旨在提供一種用于快速熱處理設備的加熱組件，不同于常規的同心式排布，該組件所包括的加熱燈管以新的排布方式密集地配置以避免在加熱燈管之間形成空隙區，從而防止加熱燈管的排布引起的溫度梯度的發生。

根據本發明的這一方面，快速熱處理設備的加熱組件包括多個加熱燈管用以在快速加熱過程中快速地加熱目標，其中所述面向該目標的多個加熱燈管以棋盤格形鑲嵌排布的方式密集地排列，以避免所述多個加熱燈管彼此相對的側面之間形成空隙區。

在加熱燈管彼此相對的側面上，每個加熱燈管可具有直桿形外觀。

每個加熱燈管可為T形加熱燈管，該T形加熱燈管具有背朝基板的凸出部分。

可通過沿著正交鋸齒線(orthogonal?zigzag?line)以彼此垂直交叉的方式反復排列多個加熱燈管，使得相鄰的加熱燈管在各端部彼此相連，來獲得該棋盤格形鑲嵌排布。在某些實施例中，可排列所述多個加熱燈管以使每個加熱燈管的后端部的端面緊貼下一個加熱燈管的前端部的側面。在另一些實施例中，可排列所述多個加熱燈管以使每個加熱燈管的后端部的側面緊貼下一個加熱燈管的前端部的端面。

依據本發明的實施例，相較于常規的加熱組件，所述加熱燈管密集地排列以增加每單位熱輻射區域的熱密度，從而在避免加熱燈管之間的空隙區造成的溫度梯度的同時，改善熱處理效率。此外，即便欲獨立控制的扇形區域比常規加熱組件中的更大，通過扇形分配的溫度控制結構也能做到均勻的溫度控制，從而簡化了溫度控制電路的構造。

附圖說明

圖1為加熱燈管的常規的同心式排布的仰視圖；

圖2為T形的圖1中的加熱燈管20；

圖3為加熱燈管的另一種常規的同心式排布的仰視圖；

圖4和圖5顯示根據本發明一個示例性實施例的加熱組件的加熱燈管的棋盤格形鑲嵌排布；及