CN103924197B - 加热装置组件和蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热装置组件，其中，该加热装置组件包括多个互相独立的加热部，每个所述加热部内均形成有加热腔，每个所述加热腔内均设置有相应的可独立控制的加热件，多个所述加热部包括具有上加热腔的上加热部、具有下加热腔的下加热部和至少一个具有备用加热腔的备用加热部，所述上加热部能够与所述下加热部组合，以形成加热装置，所述备用加热部能够与所述上加热部和/或所述下加热部组合以形成加热装置，所述备用加热腔的尺寸不同于所述上加热腔的尺寸和/或所述下加热腔的尺寸。本发明还提供一种蒸镀设备。在本发明所提供的加热装置组件中，多个加热腔可以任意组合，从而可以获得具有不同加热腔的加热装置，以适用于各种型号的坩埚。

Description

加热装置组件和蒸镀设备

技术领域

本发明涉及用于蒸镀工艺的蒸镀设备，具体地，涉及一种加热装置组件和一种包括该加热装置组件的加热设备。

背景技术

在进行蒸镀工艺时，需要用到蒸镀设备。通常，蒸镀设备可以包括加热装置和设置在加热装置内的坩埚。将坩埚设置在加热装置的加热腔内之后，对坩埚内的材料进行加热。如图1中所示，加热装置包括加热腔10和设置在加热腔10内的加热件11。坩埚的形式多种多样，利用同一种加热腔对不同形状的坩埚进行加热时，容易使得某些形状的坩埚受热不均匀，从而导致坩埚内的材料发生喷溅现象或者导致坩埚内的材料发生分解。

如何使加热装置适用于不同型号的坩埚成为本领域及待机解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热装置组件和一种包括该加热装置组件的蒸镀设备。利用所述加热装置组件可以获得多种不同结构的加热装置，从而适用于多种不同型号的坩埚。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种加热装置组件，其中，该加热装置组件包括多个互相独立的加热部，每个所述加热部内均形成有加热腔，每个所述加热腔内均设置有相应的可独立控制的加热件，多个所述加热部包括具有上加热腔的上加热部、具有下加热腔的下加热部和至少一个具有备用加热腔的备用加热部，所述上加热部能够与所述下加热部组合，以形成加热装置，所述备用加热部能够与所述上加热部和/或所述下加热部组合以形成加热装置，所述备用加热腔的尺寸不同于所述上加热腔的尺寸和/或所述下加热腔的尺寸。

优选地，所述上加热部的下端面上设置有上定位件，所述下加热部的上端面上设置有下定位件，当所述上加热部与所述下加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述上加热腔与所述下加热腔对齐。

优选地，所述备用加热部的下端面上设置有所述上定位件，当所述备用加热部与所述下加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述备用加热腔与所述下加热腔对齐；或者，所述备用加热部的上端面上设置有所述下定位件，当所述备用加热部与所述上加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述备用加热腔与所述上加热腔对齐。

优选地，所述备用加热部能够设置在所述上加热部和所述下加热部之间。

优选地，所述上加热部的下端面上设置有上定位件，所述备用加热部的上端面上设置有中上定位件，所述备用加热部的下端面上设置有中下定位件，所述下加热部的上端面上设置有下定位件，所述上定位件能够与所述中上定位件配合，所述下定位件能够与所述中下定位件配合，使得当所述上加热部、所述备用加热部和所述下加热部组合成所述加热装置时，所述上加热腔、所述备用加热腔和所述下加热腔能够互相对齐。

优选地，所述加热装置组件还包括防喷盖，所述防喷盖上设置有多个第一通孔，在获得的所述加热装置中，所述防喷盖设置在位于最上方的所述加热部的开口处。

优选地，所述加热装置组件还包括冷却板，所述冷却板设置在所述防喷盖的一个端面上，所述冷却板上设置有与所述第一通孔一一对应的多个第二通孔。

优选地，该加热装置组件包括控制器与多个所述加热腔一一对应的多个热电偶，所述热电偶和所述加热件均与所述控制器相连，所述控制器根据所述热电偶测得的温度控制所述加热件。

优选地，每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸。

作为本发明的另一个方面，提供一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括加热装置组件和坩埚，其中，所述加热装置组件为本发明所提供的上述加热装置组件，所述坩埚设置在所述加热装置的加热腔内，所述坩埚各部分的截面尺寸与所述加热装置的各加热腔的内部尺寸相对应。

优选地，每个所述加热腔的长度方向的尺寸大于该加热腔宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸，所述坩埚的截面形状与所述加热腔的截面形状相匹配，且所述坩埚沿长度方向的尺寸大于所述坩埚沿宽度方向的尺寸，所述坩埚沿长度方向的尺寸大于所述坩埚沿高度方向的尺寸。

优选地，每个加热腔的长度方向的尺寸大于该加热腔宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸，所述坩埚的截面形状与所述加热腔的截面形状相匹配，所述加热腔内设置有多个沿所述加热腔的长度方向排列的所述坩埚。

优选地，所述坩埚包括可拆卸地连接的上坩埚部和下坩埚部。

在本发明所提供的加热装置组件中，多个加热腔可以任意组合，从而可以获得具有不同加热腔的加热装置，以适用于各种型号的坩埚。在利用本发明所提供的加热装置组件获得的加热装置对相应的坩埚进行加热时，可以使得坩埚内的材料受热均匀，从而可以避免发生材料喷溅。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的加热装置的剖视示意图；

图2是本发明所提供的加热装置的第一种实施方式的剖视示意图；

图3是图2中的加热装置的上加热腔的剖视示意图；

图4是图2中的加热装置的下加热腔的剖视示意图；

图5是本发明所提供的加热装置的第二种实施方式的剖视示意图；

图6是适用于图5中所示的加热装置的坩埚的示意图；

图7是本发明所提供的加热装置的第三种实施方式的剖视示意图；

图8是适用于图7中所示的加热装置的坩埚的示意图；

图9是本发明所提供的加热装置的第四种实施方式的剖视示意图；

图10是本发明所提供的加热装置的第五种实施方式的外观示意图；

图11是防喷盖的一种实施方式俯视示意图；

图12是防喷盖和冷却板的组合示意图；

图13是适用于图10中所示的加热装置的坩埚的第一种实施方式；

图14是适用于图10中所述的加热装置的坩埚的第二种实施方式；

图15是适用于图10中所示的加热装置的坩埚的第三种实施方式；

图16是适用于图10中所示的加热装置的坩埚的第四种实施方式。

附图标记说明

10：加热腔11：加热件

100：上加热腔110：上加热件

120：上定位件130：上热电偶

140：上壳体200：下加热腔

210：下加热件220：下定位件

230：下热电偶240：下壳体

300：备用加热腔310：备用加热件

320：中上定位件330：备用热电偶

340：备用壳体350：中下定位件

400：防喷盖410：第一通孔

500：冷却板510：第二通孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2、图5至图7中所示，作为本发明的一个方面，提供一种加热装置组件，其中，该加热装置组件包括多个互相独立的加热部，每个所述加热部内均形成有加热腔，每个所述加热腔内均设置有相应的可独立控制的加热件，多个所述加热部包括具有上加热腔100的上加热部、具有下加热腔200的下加热部和至少一个具有备用加热腔300的备用加热部，所述上加热部可以与所述下加热部组合，以形成加热装置，所述备用加热部可以与所述上加热部和/或所述下加热部组合以形成加热装置。

在本发明中，多个所述加热部存在多种组合方式，即，上加热部、下加热部和备用加热部可以任意组合。例如，可以将所述上加热部与所述下加热部组合，形成第一种实施方式的加热装置（如图2所示）；可以将所述上加热部与所述备用加热部组合，形成第二种实施方式的加热装置（如图5所示），该第二种实施方式的加热装置适用于对图6中所示的坩埚进行加热，其中，坩埚上外径较大的部分设置在上加热腔100中，而坩埚上外径较小的部分设置在备用加热腔300中；可以将所述下加热部与所述备用加热部组合，形成第三种实施方式的加热装置（如图7所示），该第三种实施方式的加热装置适用于对图8中所示的坩埚进行加热，其中坩埚上外径较小的部分设置在备用加热腔300中，坩埚上外径较大的部分设置在下加热腔200中；可以将所述上加热部、所述下加热部和所述备用加热部组合，形成第四种实施方式的加热装置（如图9所示）。

所述备用加热部的备用加热腔的尺寸不同于所述上加热腔的尺寸和/或所述下加热腔的尺寸，因此，利用本发明所提供的加热装置组件可以得到多个具有不同尺寸加热腔的加热装置，从而可以适用于对不同尺寸的坩埚进行加热。

将所述加热装置设置为包括可以分离的多个加热部的优点还在于，加热装置中的一个加热部发生故障时，可以将该加热部从加热装置中拆除，对该加热部进行维修即可，无需对整个加热装置都进行维修。并且，拆除了发生故障的加热部后，可以更换无故障的加热部，从而不会过多影响加热装置的继续运行。

除此之外，由于每个加热部中都设置有独立的加热件，因此可以独立地控制各加热部的加热腔内的温度，从而可以根据坩埚的具体形状控制坩埚各部分的温度，使坩埚受热更加均匀，从而防止坩埚内的材料发生喷溅以及可以防止坩埚内的材料分解。

容易理解的是，每个加热部都包括设置在加热件外部的壳体，如图2至图5、图7和图9中所示，所述上加热部可以包括上壳体140，所述下加热部可以包括下壳体240，所述备用加热部可以包括备用壳体340。还应当理解的是，当所述上加热部和所述下加热部或所述备用加热部组合形成加热装置时，上壳体140上还应当设置有与上加热腔100相通的喷嘴，坩埚内受热汽化的材料通过喷嘴蒸镀在基板上；当所述备用加热部与所述下加热部组合形成加热装置时，所述备用壳体上还应当设置有与备用加热腔300相同的喷嘴，坩埚内受热汽化的材料通过喷嘴蒸镀在基板上。

在本发明中，对各加热件的结构也并不做限制，例如，加热件可以为环绕加热腔的电阻丝。可以将加热件可调节第设置在加热腔中，即，当将坩埚设置在加热腔中时，可以调节加热件与坩埚之间的距离，从而可以达到控制坩埚温度的目的。

例如，图2中所示的第一种实施方式适用于对尺寸均匀的坩埚进行加热；图5中所示的第二种实施方式适用于对上部尺寸大于下部尺寸的坩埚进行加热；图7中所示的第三种实施方式适用于对下部尺寸大于上部尺寸的坩埚进行加热；图9中所示的第四种实施方式适用于对中部尺寸大于两端尺寸的坩埚进行加热。

为了便于实现图2中所示的第一种实施方式的加热装置，优选地，可以在所述上加热部的下端面上设置上定位件120（如图3所示），在所述下加热部的上端面上设置下定位件220（如图4所示），当所述上加热部与所述下加热部组合时，上定位件120和下定位件220配合，以使上加热腔100与下加热腔200对齐。在本发明中，对上定位件120和下定位件220的具体形状并没有特殊的限定，例如，如图中所示的，上定位件120和下定位件220均为定位块，在组装上加热部和下加热部时，下定位件220位于上定位件120的内侧。或者，可以将上定位件120设置为定位销，而将下定位件220设置为定位孔，通过销孔配合，实现上加热部和下加热部的对准。

为了便于实现图5中所示的第二种实施的加热装置，优选地，可以在备用加热部的上端面上设置下定位件220，当所述备用加热部与所述上加热部组合形成所述加热装置时，上定位件120与下定位件220配合，以使备用加热腔300与上加热腔100对齐。

同样地，为了便于实现图7中所示的第三种实施方式的加热装置，优选地，可以在所述备用加热部的下端面上设置上定位件120，当所述备用加热部与所述下加热部组合时，上定位件120可以和下定位件220配合，以使备用加热腔300与下加热腔200对齐。

当待加热的坩埚容量比较大时，为了防止坩埚内的材料在加热过程中分解，如图9中所示，可以将备用加热部设置在所述上加热部和所述下加热部之间。

为了便于组装图9中所示的第四种实施方式的加热装置时，优选地，可以在所述上加热部的下端面上设置上定位件120，在所述备用加热部的上端面上设置有中上定位件320，在所述备用加热部的下端面上设置中下定位件350，当所述上加热部、所述备用加热部和所述下加热部组合成图9中所示的加热装置时，所述下加热部的上端面上设置有下定位件220，上定位件120与中上定位件320配合，下定位件220与中下定位件350配合，使得上加热腔100、备用加热腔300和下加热腔200互相对齐。

为了防止在加热过程中坩埚内的材料发生喷溅，优选地，所述加热装置组件还可以包括防喷盖400，该防喷盖400上设置有多个第一通孔410。组成所述加热装置后，将防喷盖400设置在位于最上方的加热部的开口处设置。

虽然在图11中所示的实施方式中，防喷盖400为圆形该，但是本领域技术人员应当理解的是，本发明并不限于此，防喷盖400可以为其他形状，只要可以所述加热装置的位于最上方的加热部的加热腔的出口盖住即可。当所述加热装置中，位于最上方的加热部的加热腔的出口为圆形时，防喷盖的端面形状也是圆形；当位于最上方的加热部的加热腔的出口为矩形时，防喷盖的端面形状也是矩形。第一通孔可以为圆孔，也可以为矩形孔。

进一步优选地，如图12所示，所述加热装置组件还可以包括冷却板500，该冷却板500设置在防喷盖400的一个端面上，且冷却板500上设置有多个第二通孔510，该多个第二通孔510与多个第一通孔410一一对应。

为了便于控制获得的加热装置中，各个加热腔内的温度，优选地，所述加热装置组件还可以包括控制器与多个所述加热腔一一对应的多个热电偶，所述热电偶和所述加热件均与所述控制器相连，所述控制器根据所述热电偶测得的温度控制所述加热件。

如图2至图5、图7和图9中所示，上加热腔100中设置有上热电偶130、下加热腔中设置有下热电偶230，备用加热腔300中设置有备用热电偶330。利用上热电偶130检测上加热腔100中的温度，当上加热腔100中的温度低于预设值时，控制器控制增加上加热件110中通孔的电流，以产生更多的热量，直至上热电偶130检测到的上加热腔100中的温度达到预设值为止；反之亦然。下加热腔200中设置有下加热件210，备用加热腔300中设置有备用加热件310，下加热腔200和备用加热腔300的温度调节机制与上加热腔100中的温度调节机制相同，这里不再赘述。

在本发明中，对加热装置组件中，各加热部的加热腔的具体形状并不做具体的限定。例如，每个加热部的加热腔都可以设置为轴线沿所述加热装置组件的高度方向延伸的圆柱形或长方体形。容易理解的是，每个加热腔内的加热件都应沿加热腔的长度方向延伸。

或者，如图10所示，可以将所述加热部件设置为所述加热部件的加热腔的沿长度方向的尺寸（图中沿y轴方向）大于所述加热腔沿宽度方向（图中x轴方向）的尺寸，且所述加热部件的加热腔的沿长度方向的尺寸大于所述加热腔沿高度方向的尺寸（图中z轴方向）。

作为本发明的一种实施方式，如图10所示，所述加热装置垂直于长度方向（即，图中的y轴方向）的截面为“凸”字形。当然，本发明并不限于此，例如，所述加热装置垂直于长度方向的截面还可以为矩形（即，“口”字形）。

图10中所示的加热装置适于对多个坩埚进行加热，并且图10中所示的坩埚还适于对长度较大的坩埚进行加热，从而可以提高蒸镀工艺的效率。

作为本发明的另一个方面，提供一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括加热装置组件和坩埚，其中，所述加热装置组件为本发明所提供的上述加热装置组件，所述坩埚设置在所述加热腔内，所述坩埚各部分的截面尺寸与所述加热装置的各加热腔的内部尺寸相对应。例如，图6中所示的坩埚上外径较大的部分对应于图5中的上加热腔100，图6中所示的坩埚上外径较小的部分对应于图5中的备用加热腔300；图8中所示的坩埚上外径较大的部分对应于图7中的下加热腔200，图8中所示的坩埚上外径较小的部分对应于图7中的备用加热腔300。

容易理解的是，本发明所提供的上述蒸镀设备可以包括多种具有不同形状的坩埚，每种坩埚都对应于一种组合方式的加热装置。

当所述加热装置的各加热部的加热腔沿长度方向的尺寸大于所述加热腔沿宽度方向的尺寸以及大于所述加热腔沿高度方向的尺寸时，所述坩埚的尺寸可以与所述加热装置中各加热腔的尺寸相匹配。即，所述坩埚沿长度方向（图15中的y轴方向）的尺寸也可以大于所述坩埚沿宽度方向（图15中的x轴方向）的尺寸以及所述坩埚沿高度方向（图15中的z轴方向）的尺寸。并且，所述坩埚的垂直于y轴的截面形状与所述加热装置中的加热腔沿y轴的截面形状相对应。

例如，当所述加热装置具有图10中所示的垂直于y轴方向的截面为“凸”字形时，图15中所示的坩埚垂直于y轴方向的横截面也为“凸”字形。每个加热装置中设置一个坩埚即可，即，坩埚沿加热腔的长度方向的尺寸与加热装置的加热腔长度方向的尺寸相对应。

容易理解的是，坩埚的形状不一定与加热腔的形状完全一致。例如，与图10中所示的加热装置向匹配的坩埚的截面不一定非得是“凸”字形，只要坩埚上部分的尺寸小于坩埚下部分的尺寸（如图14所示），均可以适用于图10中所示的加热装置。

坩埚沿加热腔长度方向的尺寸可以小于加热腔沿长度方向的尺寸。如图15和图16所示，所述坩埚的垂直于y轴方向的截面与图10中加热装置沿y轴方向的截面相匹配，但是，坩埚沿y轴方向的尺寸小于加热装置沿y轴方向的尺寸，因此，可以在加热腔中设置多个坩埚，该多个坩埚沿y轴方向排列。

所述坩埚可以为一体成型的坩埚，也可以为多个部分组合而成的坩埚。例如，所述坩埚可以包括上坩埚部和下坩埚部，所述上坩埚部和所述下坩埚部可拆卸地相连。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种加热装置组件，其特征在于，该加热装置组件包括多个互相独立的加热部，每个所述加热部内均形成有加热腔，每个所述加热腔内均设置有相应的可独立控制的加热件，多个所述加热部包括具有上加热腔的上加热部和/或具有下加热腔的下加热部，和至少一个具有备用加热腔的备用加热部的组合，以形成加热装置，所述备用加热腔的尺寸不同于所述上加热腔的尺寸和/或所述下加热腔的尺寸；

所述上加热部的下端面上设置有上定位件，所述下加热部的上端面上设置有下定位件，当所述上加热部与所述下加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述上加热腔与所述下加热腔对齐；

所述备用加热部的下端面上设置有所述上定位件，当所述备用加热部与所述下加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述备用加热腔与所述下加热腔对齐；或者，所述备用加热部的上端面上设置有所述下定位件，当所述备用加热部与所述上加热部组合时，所述上定位件能够和所述下定位件配合，以使所述备用加热腔与所述上加热腔对齐。

2.根据权利要求1所述的加热装置组件，其特征在于，所述备用加热部能够设置在所述上加热部和所述下加热部之间。

3.根据权利要求2所述的加热装置组件，其特征在于，所述上加热部的下端面上设置有上定位件，所述备用加热部的上端面上设置有中上定位件，所述备用加热部的下端面上设置有中下定位件，所述下加热部的上端面上设置有下定位件，所述上定位件能够与所述中上定位件配合，所述下定位件能够与所述中下定位件配合，使得当所述上加热部、所述备用加热部和所述下加热部组合成所述加热装置时，所述上加热腔、所述备用加热腔和所述下加热腔能够互相对齐。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的加热装置组件，其特征在于，所述加热装置组件还包括防喷盖，所述防喷盖上设置有多个第一通孔，在获得的所述加热装置中，所述防喷盖设置在位于最上方的所述加热部的开口处。

5.根据权利要求4所述的加热装置组件，其特征在于，所述加热装置组件还包括冷却板，所述冷却板设置在所述防喷盖的一个端面上，所述冷却板上设置有与所述第一通孔一一对应的多个第二通孔。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的加热装置组件，其特征在于，该加热装置组件包括控制器与多个所述加热腔一一对应的多个热电偶，所述热电偶和所述加热件均与所述控制器相连，所述控制器根据所述热电偶测得的温度控制所述加热件。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的加热装置组件，其特征在于，每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸。

8.一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括加热装置组件和坩埚，其特征在于，所述加热装置组件为权利要求1至7中任意一项所述的加热装置组件，所述坩埚设置在所述加热装置的加热腔内，所述坩埚各部分的截面尺寸与所述加热装置的各加热腔的内部尺寸相对应。

9.根据权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，每个所述加热腔的长度方向的尺寸大于该加热腔宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸，所述坩埚的截面形状与所述加热腔的截面形状相匹配，且所述坩埚沿长度方向的尺寸大于所述坩埚沿宽度方向的尺寸，所述坩埚沿长度方向的尺寸大于所述坩埚沿高度方向的尺寸。

10.根据权利要求9所述的蒸镀设备，其特征在于，每个加热腔的长度方向的尺寸大于该加热腔宽度方向的尺寸，且每个所述加热腔沿长度方向的尺寸大于该加热腔沿高度方向的尺寸，所述坩埚的截面形状与所述加热腔的截面形状相匹配，所述加热腔内设置有多个沿所述加热腔的长度方向排列的所述坩埚。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的蒸镀设备，其特征在于，所述坩埚包括可拆卸地连接的上坩埚部和下坩埚部。