CN103808000B - 厚膜加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厚膜加热器，包括厚膜发热盘、设置在厚膜发热盘下部的发热盘压块、设置在厚膜发热盘上部的导热盘以及加热池，所述的发热盘压块与厚膜发热盘相接的表面上设有气槽，发热盘压块上的进气接口和出气接口与气槽相通；由氟塑料制得或具有氟塑料层的加热池设有池盖和导流板，加热池上的导流板贴合在导热盘上，导流板将加热池的空腔分隔成环绕式的液体流道，加热池上设有与液体流道相通的进液接口和出液接口，加热池在出液接口的一侧安装有检测出液温度的第一温度传感器，且第一温度传感器的检测端设置在液体流道内，导热盘上安装有第二温度传感器。本发明方便、快速精确控制液体的温度，工作可靠，提高清洗效率，便于维护。

Description

厚膜加热器

技术领域

本发明涉及一种在酸碱环境下工作的厚膜加热器，属于液体加热技术领域。

背景技术

半导体器件的化学腐蚀和清洗工艺中采用腐蚀性液体，清洗工艺需要将腐蚀性液体进行加热。用于加热腐蚀性液体的电加热器是将电热材料设置在不锈钢套管内，不锈钢套管与电热丝之间设有金属氧化镁，在不锈钢套管外壁涂上聚四氟乙烯，将不锈钢套管设置在箱体或筒体内，对加入的腐蚀性液体进行加热，虽然这种结构的电加热器具有耐腐蚀性和加热液量较大的优点。但对于一些半导体器件清洗中，需要先用温度相对较低的腐蚀性液体进行冲洗，然后再用温度相对较高的腐蚀性液体进行冲洗，该种结构的电加热器不适用。目前一种通过两道工序用不同温度的清洗液进行清洗，但存在着清洗成本高和清洗效率低的问题；另一种采用一道工序清洗，由于清洗液体温度不同，需要延长清洗过程中停顿的辅助时间，来降低腐蚀性液体的温度。由于腐蚀性液体在停止加热后，仅依靠环境温度进行降温，一方面无法实现对液温进行快速调节，另一方面也不能准确控制液温，不能提高清洗工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便、快速精确控制液体的温度，工作可靠，能提高清洗效率，便于维护的厚膜加热器。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种厚膜加热器，其特征在于：包括厚膜发热盘、设置在厚膜发热盘下部的发热盘压块、设置在厚膜发热盘上部的导热盘以及加热池，所述的发热盘压块与厚膜发热盘相接的表面上设有气槽，发热盘压块上的进气接口和出气接口与气槽相通；由氟塑料制得或具有氟塑料层的加热池设有池盖和导流板，加热池上的导流板贴合在导热盘上，导流板将加热池的空腔分隔成环绕式的液体流道，加热池上设有与液体流道相通的进液接口和出液接口，加热池在出液接口的一侧安装有用于检测出液温度的第一温度传感器，且第一温度传感器的检测端设置在液体流道内，导热盘上安装有第二温度传感器。

其中：所述加热池上的导流板沿加热池中心外向旋转并形成螺旋状的液体流道；或加热池上的导流板为两个以上正反相接的U形板形成弯道状的液体流道。

所述发热盘压块上的气槽沿发热盘压块中心外向旋转并形成螺旋状气槽；或发热盘压块上的气槽为正反相通的两个以上U形气槽。

所述发热盘压块上的气槽为相互不通的三个以上气槽，各气槽的两端分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通，发热盘压块上的进气接口和出气接口分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通。

所述发热盘压块外周设有环形凹槽或两个以上的凹槽，导热盘外周设有凸环或两个以上的凸块，导热盘上的凸环设置在发热盘压块的环形凹槽内，或导热盘上的凸块设置在发热盘压块的凹槽内，厚膜发热盘设置在导热盘与发热盘压块之间。

还包括氟塑料制成的隔盘，隔盘上设有安装腔，安装腔顶部具有端板，导热盘、厚膜发热盘和发热盘压块设置在隔盘的安装腔内，导热盘与隔盘的端板相接，隔盘和发热盘压块设置在中间固定板上，隔盘通过紧固件与中间固定板连接，加热池设有的台阶安装面与隔盘上对应的台阶面相配，加热池通过紧固件安装在中间固定板上，加热池上的导流板贴合在隔盘的端板上。

所述隔盘上设有限位槽，池盖上的限位凸块设置在隔盘的限位槽内。

所述的中间固定板与底板连接，安装座通过紧固件与底板连接。

所述导热盘的下部设有凸台，凸台穿出厚膜发热盘，轴套套在凸台并顶在厚膜发热盘，第二温度传感器穿过轴套并旋接在凸台上。

所述加热池上设有内小外大台阶形的传感器安装孔，涨套设置在加热池的传感器安装孔内，锁紧螺母旋接在传感器安装孔的大孔处并顶在涨套上，第一温度传感器穿在锁紧螺母的通孔和涨套的通孔内，且第一温度传感器的检测端设置在液体流道，涨套的外锥面顶在传感器安装孔的台阶处，涨套夹紧第一温度传感器而密封。

本发明在厚膜发热盘的上部安装有导热盘、其下部设有发热盘压块，厚膜发热盘作为热源并通过导热盘对流过加热池的液体进行加热，并通过设置在加热池上的第一温度传感器在线检测出液温度，通过第一温度传感器输出的信号以调节厚膜发热盘的功率，以精确控制被加热液体的温度。本发明在发热盘压块上设有气槽，通过发热盘压块上的进气接口和出气接口将外部的冷却气源通入气槽内，能对已停止加热的厚膜发热盘进行快速冷却，不仅能使厚膜发热盘达到快速降温，而且也能精度控制液温，使液温降至所需温度，无需延长辅助清洗时间，本发明即时加热，液体在流动的过程中完成热交换，温升时间短，降温时间短，温度可控，能满足半导体器件一次装夹能用不同温度的液体进行清洗，能提高清洗效率。本发明通过第二温度传感器在线检测导热盘的温度，当厚膜发热盘超过设定温度时，可降低功率而起将起过载保护作用，故而提高使用可靠性。本发明的厚膜发热盘热量通过导热盘传至加热池，而加热池与厚膜发热盘分别设置，具有较好的维护性能。本发明的加热池采用抗酸、抗碱和耐高温的氟塑材料，而加热池通过其导流板将加热池形成一个环绕式的液体流道，能增加热交换面积，并在热交换的接触面上限定了液体的流动方向，可以使液体换热更加充分和均匀，使液体在流动的过程中完成交换，温升和降温时间短，使用方便可靠，能广泛用于小流量、且使用时液体温度需要变化的场所。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明的厚膜加热器的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是图2的B-B剖视结构示意图。

其中:1—安装座，2—底板，3—压盖板，4—紧固件，5—锁紧螺母，6—中间固定板，7—发热盘压块，7-1—进气接口，7-2—凸台，7-3—出气接口，7-4—环形凹槽，8—轴套，9—第二温度传感器，10—厚膜发热盘，11—导热盘，11-1—凸环，12—隔盘，12-1—限位槽，13—加热池，13-1—出液接口，13-2—限位凸块，13-3—导流板，13-4—液体流道，13-5—池盖，13-6—进液接口，13-7—传感器安装孔，14—涨套，15—第一温度传感器。

具体实施方式

见图1～3所示，本发明的厚膜加热器包括厚膜发热盘10、设置在厚膜发热盘10下部的发热盘压块7、设置在厚膜发热盘10上部的导热盘11以及加热池13。见图2所示，本发明发热盘压块7与厚膜发热盘10相接的表面上设有气槽，发热盘压块7上的进气接口7-1和出气接口7-3与气槽相通，本发明的发热盘压块7上的气槽沿发热盘压块7中心外向旋转并形成螺旋状气槽，或发热盘压块7上的气槽为正板相接两个以上U形的气槽，使发热盘压块7上的气槽为串联结构，本发明的发热盘压块7上的气槽为相互不通的三个以上气槽，各气槽的两端分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通，发热盘压块7上的进气接口7-1和出气接口7-3分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通，当进气管和出气管密封连接在发热盘压块7上的进气接口7-1和出气接口7-3处，将外部冷却的气体通入发热盘压块7的气槽内，能对停止工作后的厚膜发热盘10进行冷却，使厚膜发热盘10能快速冷却，再进入下一次的清洗，使先流过的清洗液达到所需的低温状态，即而通过厚膜发热盘10加热使流过的清洗液达到所需的高温状态。

见图2、3所示，本发明由氟塑料制得或具有氟塑料层的加热池13设有池盖13-5和导流板13-3，且加热池13上的导流板13-3贴合在导热盘11上，使清洗液沿液体流道13-4而流动，本发明的导热盘11可采用耐腐蚀金属材料制成，厚膜发热盘10的热量通过导热盘11对流经的液体进行均匀加热。见图2、3所示，本发明导流板13-3将加热池13的空腔分隔成环绕式的液体流道13-4，加热池13上设有与液体流道13-4相通的进液接口13-6和出液接口13-1，将进液管和出液管密封连接在加热池13的进液接口13-6和出液接口13-1时，清洗液流经加热池13时能进行即时加热。见图3所示，本发明加热池13上的导流板13-3沿加热池13中心外向旋转并形成螺旋状的液体流道13-4，通过螺旋形的液体流道减小了液体流动的阻力。本发明加热池13上的导流板13-3为两个以上正反相接的U形板并形成弯道状的液体流道13-4，因此可通过环绕式的液体流道13-4对清洗液进行即时加热，提高加热效率，使液体在流动的过程中完成热交换，能在短时间内进行升温和降温。

见图1～3所示，本发明加热池13在出液接口13-1的一侧安装有用于检测出液温度的第一温度传感器15，第一温度传感器15的检测端设置在液体流道13-4内，通过第一温度传感器15准确检测出液温度，以方便控制厚膜发热盘10的功率，调节液体的加热温度。

见图3所示，本发明加热池13上设有内小外大台阶形的传感器安装孔13-7，涨套14设置在加热池13的传感器安装孔13-7内，锁紧螺母5旋接在传感器安装孔13-7的大孔处并顶在涨套14上，第一温度传感器15穿在锁紧螺母5的通孔和涨套14的通孔内，使第一温度传感器15的检测端位于液体流道13-4，涨套14的外锥面顶在传感器安装孔13-7的台阶处，涨套14夹紧第一温度传感器15而密封，在锁紧螺母5旋接在传感器安装孔13-7上时，可使涨套14轴向移动，由于涨套14上的外锥面顶在传感器安装孔13-7的台阶处，能将锁紧螺母5作用在涨套14上的轴向力转为径向力，由于涨套14的变形，从而消除涨套14与第一温度传感器15之间的缝隙而夹紧第一温度传感器15，同时涨套14的外锥面也与传感器安装孔13-7的台阶处的密封，达到长期密封防渗漏的效果。

见图2所示，本发明导热盘11上安装有第二温度传感器9，通过第二温度传感器9在线检测厚膜发热盘10瞬时发热温度，当其温度超出设定温度，通过第二温度传感器9输出信号而调节厚膜发热盘10的功率，以起到过载保护作用。见图2所示，本发明导热盘11的下部设有凸台7-2，凸台7-2穿出厚膜发热盘10，轴套8套在凸台7-2并顶在厚膜发热盘10，第二温度传感器9穿过轴套8并旋接在凸台7-2上，能方便将第二温度传感器9安装在导热盘11上。

见图1、2所示，本发明为进一步提高维护性能，还具有由耐腐蚀的氟塑料制成或具有氟塑料层的隔盘12，隔盘12上的氟塑料层可设置其外周，隔盘12上设有安装腔，安装腔顶部具有端板，导热盘11、厚膜发热盘10和发热盘压块7设置在隔盘12的安装腔内，且隔盘12和发热盘压块7设置在中间固定板6上，使导热盘11与隔盘12的端板相接，本发明在发热盘压块7的外周设有环形凹槽7-4或两个以上的凹槽，导热盘11外周设有凸环11-1或两个以上的凸块，导热盘11的凸环11-1设置在发热盘压块7的环形凹槽7-4内，或导热盘11上的凸块设置在发热盘压块7的凹槽内，使厚膜发热盘10设置在导热盘11与发热盘压块7之间，本发明隔盘12上的端板为薄壁结构，端板的厚度控制在0.5～5mm之间，最好该厚度控制在0.8～2mm之间，隔盘12通过紧固件与中间固定板6连接，本发明中间固定板6可采用金属材料制成，通过隔盘12将加热池13与导热盘11和厚膜发热盘10完全隔离，清洗液仅在隔盘12与加热池13之间通过，提高加热器的使用可靠性，并具有较好的维护性。见图1所示，本发明加热池13设有的台阶安装面与隔盘13对应的台阶面相配，加热池13通过紧固件安装在中间固定板6上，加热池13上的导流板13-3贴合在隔盘12的端板上，本发明在加热池13的上部还可安装有压盖板3，紧固件4穿过加热池13连接在中间固定板6上，将加热池13上的导流板13-3紧密贴合在隔盘12上。本发明方便安装定位，隔盘12上设有限位槽12-1，池盖13-5上的限位凸块13-2设置在隔盘13的限位槽12-1内。

见图1、2所示，本发明中间固定板6与底板2连接，本发明的中间固定板6可嵌接在底板2上，或本发明的中间固定板6通过紧固件与底板2连接，设置在底板2下部的安装座1通过紧固件与底板2连接，该安装座1上设有安装孔，可通过紧固件将安装座1安装在清洗工位处。

Claims (10)

1.一种厚膜加热器，其特征在于：包括厚膜发热盘(10)、设置在厚膜发热盘(10)下部的发热盘压块(7)、设置在厚膜发热盘(10)上部的导热盘(11)以及加热池(13)，所述的发热盘压块(7)与厚膜发热盘(10)相接的表面上设有气槽，发热盘压块(7)上的进气接口(7-1)和出气接口(7-3)与气槽的两侧相通；由氟塑料制得或具有氟塑料层的加热池(13)设有池盖(13-5)和导流板(13-3)，加热池(13)上的导流板(13-3)贴合在导热盘(11)上，导流板(13-3)将加热池(13)的空腔分隔成环绕式的液体流道(13-4)，加热池(13)上设有与液体流道(13-4)相通的进液接口(13-6)和出液接口(13-1)，加热池(13)在出液接口(13-1)的一侧安装有用于检测出液温度的第一温度传感器(15)，且第一温度传感器(15)的检测端设置在液体流道(13-4)内，导热盘(11)上安装有第二温度传感器(9)。

2.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述加热池(13)上的导流板(13-3)沿加热池(13)中心外向旋转并形成螺旋状的液体流道(13-4)；或加热池(13)上的导流板(13-3)为两个以上正反相接的U形板形成弯道状的液体流道(13-4)。

3.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述发热盘压块(7)上的气槽沿发热盘压块(7)中心外向旋转并形成螺旋状气槽；或发热盘压块(7)上的气槽为正反相通的两个以上U形气槽。

4.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述发热盘压块(7)上的气槽为相互不通的三个以上气槽，各气槽的两端分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通，发热盘压块(7)上的进气接口(7-1)和出气接口(7-3)分别与进气汇集槽和出气汇集槽相通。

5.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述发热盘压块(7)外周设有环形凹槽(7-4)或两个以上的凹槽，导热盘(11)外周设有凸环(11-1)或两个以上的凸块，导热盘(11)上的凸环(11-1)设置在发热盘压块(7)的环形凹槽(7-4)内，或导热盘(11)上的凸块设置在发热盘压块(7)的凹槽内，厚膜发热盘(10)设置在导热盘(11)与发热盘压块(7)之间。

6.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：还包括氟塑料制成的隔盘(12)，隔盘(12)上设有安装腔，安装腔顶部具有端板，导热盘(11)、厚膜发热盘(10)和发热盘压块(7)设置在隔盘(12)的安装腔内，导热盘(11)与隔盘(12)的端板相接，隔盘(12)和发热盘压块(7)设置在中间固定板(6)上，隔盘(12)通过紧固件与中间固定板(6)连接，加热池(13)设有的台阶安装面与隔盘(12)上对应的台阶面相配，加热池(13)通过紧固件安装在中间固定板(6)上，加热池(13)上的导流板(13-3)贴合在隔盘(12)的端板上。

7.根据权利要求6所述的厚膜加热器，其特征在于：所述隔盘(12)上设有限位槽(12-1)，池盖(13-5)上的限位凸块(13-2)设置在隔盘(12)的限位槽(12-1)内。

8.根据权利要求6所述的厚膜加热器，其特征在于：所述的中间固定板(6)与底板(2)连接，安装座(1)通过紧固件与底板(2)连接。

9.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述导热盘(11)的下部设有凸台(7-2)，凸台(7-2)穿出厚膜发热盘(10)，轴套(8)套在凸台(7-2)并顶在厚膜发热盘(10)，第二温度传感器(9)穿过轴套(8)并旋接在凸台(7-2)上。

10.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于：所述加热池(13)上设有内小外大台阶形的传感器安装孔(13-7)，涨套(14)设置在加热池(13)的传感器安装孔(13-7)内，锁紧螺母(5)旋接在传感器安装孔(13-7)的大孔处并顶在涨套(14)上，第一温度传感器(15)穿在锁紧螺母(5)的通孔和涨套(14)的通孔内，且第一温度传感器(15)的检测端设置在液体流道(13-4)，涨套(14)的外锥面顶在传感器安装孔(13-7)的台阶处，涨套(14)夹紧第一温度传感器(15)而密封。