[发明专利]快速热处理设备的加热组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于快速热处理设备的加热组件(heater block)，尤其涉及一种加热组件，该加热组件包括以棋盘格形镶嵌排布(tessellated arrangement)的方式密集地排列的加热灯管(heating lamp)。

背景技术

快速热处理设备在热处理(heat processing)中利用加热灯管所发出的红外线光迅速地加热基板。目前，进行了各种尝试(例如水平旋转基板)以便能均匀地加热基板。然而，加热灯管的排列方式引起的问题使得很难达到均匀地加热基板，从而在基板上造成微小的温度梯度(minute temperature gradient)。随着装置集成度(device integration)的提高，这样的温度梯度对装置的可靠性(reliability)以及合格率(yield)造成越来越不利的影响。

图1显示由加热组件10的下面，即从该加热组件对着加热目标(例如基板)的一侧观察的常规的同心式排布(concentric arrangement)的加热灯管的仰视图。参见图1，加热组件10具有多个加热灯管20。图2显示作为图1中的加热灯管20的T形加热灯管28。为区别起见，采用与一般加热灯管不同的附图标记来表示该T形加热灯管。如图2所示，T形加热灯管28在其侧视图中具有T形外观，而在其仰视图中具有直杆(straight rod)形外观。在将T形加热灯管28安装到加热组件10上时，将上述侧视图中T形加热灯管28朝上凸出的部分插入到加热组件10中，从而当将T形加热灯管28插入到加热组件10后(如图1所示)，由底面观察该加热组件时，T形加热灯管28具有直杆形外观。依照惯例，这种T形加热灯管28是同心地排列到加热组件10上的。

然而，所述加热灯管的同心式排布沿着虚线所示的直线21以及同心圆22的方向形成空隙区(void)，致使基板(未显示)不均匀受热，因为即便在旋转基板的情况下也会产生加热重叠区(heat overlapping section)和其间的空隙区，从而在基板上造成微小的温度梯度。

图3为另一种常规的加热灯管的同心式排布的仰视图，即便在如图3所示的同心式排布中，也很难避免产生形如直线21和同心圆22的空隙区。

如上所述，即使在水平地旋转基板的情况下，加热灯管的常规的同心式排布也不可避免地在基板上造成温度梯度，并需要采用扇形配置温度控制(sector allocated temperature control)的复杂结构(其中将加热组件划分成扇形以便按各扇形调节施加在加热灯管上的功率)以消除基板上的温度梯度。

发明内容

因此，本发明的一方面旨在提供一种用于快速热处理设备的加热组件，不同于常规的同心式排布，该组件所包括的加热灯管以新的排布方式密集地配置以避免在加热灯管之间形成空隙区，从而防止加热灯管的排布引起的温度梯度的发生。

根据本发明的这一方面，快速热处理设备的加热组件包括多个加热灯管用以在快速加热过程中快速地加热目标，其中所述面向该目标的多个加热灯管以棋盘格形镶嵌排布的方式密集地排列，以避免所述多个加热灯管彼此相对的侧面之间形成空隙区。

在加热灯管彼此相对的侧面上，每个加热灯管可具有直杆形外观。

每个加热灯管可为T形加热灯管，该T形加热灯管具有背朝基板的凸出部分。

可通过沿着正交锯齿线(orthogonal zigzag line)以彼此垂直交叉的方式反复排列多个加热灯管，使得相邻的加热灯管在各端部彼此相连，来获得该棋盘格形镶嵌排布。在某些实施例中，可排列所述多个加热灯管以使每个加热灯管的后端部的端面紧贴下一个加热灯管的前端部的侧面。在另一些实施例中，可排列所述多个加热灯管以使每个加热灯管的后端部的侧面紧贴下一个加热灯管的前端部的端面。

依据本发明的实施例，相较于常规的加热组件，所述加热灯管密集地排列以增加每单位热辐射区域的热密度，从而在避免加热灯管之间的空隙区造成的温度梯度的同时，改善热处理效率。此外，即便欲独立控制的扇形区域比常规加热组件中的更大，通过扇形分配的温度控制结构也能做到均匀的温度控制，从而简化了温度控制电路的构造。

附图说明

图1为加热灯管的常规的同心式排布的仰视图；

图2为T形的图1中的加热灯管20；

图3为加热灯管的另一种常规的同心式排布的仰视图；

图4和图5显示根据本发明一个示例性实施例的加热组件的加热灯管的棋盘格形镶嵌排布；及