CN105304463A - 垂直式平板式加热器 - Google Patents

Abstract

一种垂直式平板式加热器，包含有一加热板、一第二支撑架、二夹持单元以及复数个压块。该加热板应用于一大尺寸基板。该二个夹持单元设置于该第二支撑架上，且分别夹持于该加热板的一上端边与一下端边。该复数个压块分别设置于该加热板的复数个端角。各压块用来抵接在该基板，以调整该加热板与该基板之间的平行度。

Description

垂直式平板式加热器

技术领域

本发明提供了一种加热器，尤其指一种不会发生结构变形的垂直式平板式加热器。

背景技术

请参阅图1，图1为公知技术的一传统加热器10的示意图。加热器10包含有一加热板12以及一支撑柱14。支撑柱14设置于加热板12的两端面的其中一端面的一中心位置，用来支撑加热板12以固定其位置。支撑柱14用来推动加热板12水平位移以靠近待加热物18，因此传统加热器10为水平式加热器。然而在水平式加热器的两个端面中，一个端面是平滑无任何组件，另一个端面则设置有支撑柱14，会造成两端面的刚性不平均及拘束条件不对等的问题，使得在加热器10的温度升高时，加热板12会因产生结构弯曲变形，加热板12会与待加热物18(例如基板、电极等)形成点接触，而导致温度不均匀的缺陷产生。

其中一种公知的解决方式是将一支架16设置在加热板12的端面，支架16可由金属材质或绝缘材质所组成。此种解决方式是利用支架16的刚性来限制加热板12的形变量。然而此种强制导正方式会使得加热板12在不同的温度环境下(如高温状态或低温状态)，有着不同的形变趋势。因此，如何设计出一种适用各种环境下，且不易发生结构变形的加热器，即为相关产业的重点发展目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种不会发生结构变形的垂直式平板式加热器，以解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明提供的垂直式平板式加热器，包含有一加热板、一第一支撑架、一第二支撑架、二夹持单元、至少一连结构件以及复数个压块。该加热板是应用于一大尺寸基板。该二个夹持单元设置于该第二支撑架上，且分别夹持于该加热板的一上端边与一下端边。该至少一连结构件连接该相对应夹持单元，且以可活动方式设置于该第一支撑架内。该复数个压块分别设置于该加热板的复数个端角。该夹持单元是由该第一支撑架与该连结构件沿着一第一方向移动，使得该加热板可经由各压块抵接在该基板，以调整该加热板与该基板之间的平行度。

其中，该二夹持单元分别夹持该上端边与该下端边的中心位置。

其中，该连结构件与该夹持单元为一线性导向组合。

其中，该垂直式平板式加热器另包含有一球型轴承，设置于该夹持单元与该连结构件之间。该夹持单元是由该球型轴承，以沿着相异该第一方向的一第二方向与一第三方向轴向旋转。

其中，该球型轴承为一万向球座。

其中，该第二方向相异于该第三方向。

其中，该垂直式平板式加热器另包含有一外部驱动单元，其电连接于该连结构件。该外部驱动单元驱动该连结构件相对该第一支撑架移动。

其中，该垂直式平板式加热器是应用于等离子体系统的加热工艺。

本发明还提供一种垂直式平板式加热器，包含有一加热板、一第二支撑架、二夹持单元、一球型轴承以及复数个压块。该加热板是应用于一大尺寸基板。该二个夹持单元设置于该第二支撑架上，且分别夹持于该加热板的一上端边与一下端边。该球型轴承设置于该夹持单元与该加热板之间。该复数个压块分别设置于该加热板的复数个端角。该夹持单元是由该球型轴承产生轴向旋转，使得该加热板经由各压块活动地抵接在该基板，以调整该加热板相对该基板的平行度。

本发明的垂直式平板式加热器不破坏加热板的表面结构，可确保加热板的两表面的刚性及拘束条件对等，故不会因加热膨胀而产生过度弯曲变形的缺点。再者，本发明的垂直式平板式加热器可自适地调整加热板的旋转角度，以达到加热板表面与被加热物表面的良好平行质量，同时亦达到良好的默认间距质量。

附图说明

图1为公知技术的传统加热器的示意图。

图2为本发明实施例的垂直式平板式加热器的示意图。

附图中的符号说明：

10加热器，12加热板，14支撑柱，16支架，20垂直式平板式加热器，22加热板，221上端边，223下端边，24第二支撑架，26夹持单元，28压块，30第一支撑架，32连结构件，34球型轴承，36外部驱动单元，D1第一方向，D2第二方向，D3第三方向。

具体实施方式

请参阅图2，图2为本发明实施例的一垂直式平板式加热器20的示意图。垂直式平板式加热器20的垂直方向是相对于放置垂直式平板式加热器20的水平面而言。垂直式平板式加热器20一般是应用于等离子体系统的加热工艺，可自动调整加热器表面与欲进行加热的电极表面的平行度，且较佳地适用于加工大尺寸的电极基板。例如，此大尺寸电极基板的长度、宽度皆大于一米(公尺)。垂直式平板式加热器20包含有一加热板22、一第二支撑架24、二夹持单元26、复数个压块28、一第一支撑架30、至少一连结构件32、一球型轴承34以及一外部驱动单元36。加热板22是以直立方式应用于本发明的垂直式平板式加热器20。两个夹持单元26设置于第二支撑架24上，并分别夹持加热板22的上端边221与一下端边223的中心位置(重心位置)，以确保第二支撑架24与夹持单元26可稳固地抓持，而不致造成加热板22歪斜倾倒。垂直式平板式加热器20可较佳地将四个压块28分别设置在加热板22的四个端角，用来自适地调整加热板22与被加热物(例如电极基板)的表面平行度。

如图2所示，连结构件32的一端以可活动方式设置于第一支撑架30内，且连结构件32的另一段是由球型轴承34而连接相应的夹持单元26上。或者，垂直式平板式加热器20可包含额外的球型轴承34，另设置在夹持单元26与加热板22之间，使夹持单元26可利用球型轴承34相对加热板22轴向旋转；此状态下，夹持单元26和连结构件32之间是非必要地设置球型轴承34。球型轴承34的位置端视设计需求而定。本发明的垂直式平板式加热器20可较佳地于两个夹持单元26皆分别配置一组连结构件32与球型轴承34，因此加热板22可利用连结构件32与夹持单元26的线性导向组合，而沿着第一方向D1相对第一支撑架30微幅倾斜；另一方面，球型轴承34可为一万向球座，意即加热板22可通过设置在夹持单元26与连结构件32之间的球型轴承34，微幅地沿着相异第一方向D1的一第二方向D2与一第三方向D3轴向旋转。其中第二方向D2实质上垂直于第三方向D3。再者，外部驱动单元36是电连接于连结构件32。外部驱动单元36可为一马达、汽缸、引擎等电动机，用来推动加热板22移动以接近或远离被加热物(电极基板)。

详细地说，本发明的垂直式平板式加热器20是利用两个夹持单元26分别夹持加热板22的上端边221及下端边223，以小范围的接触面积来进行外部夹持，提供加热板22沿着第三方向D3的支撑，可有效避免破坏加热板22的结构刚性，并确保加热板22的两端面的刚性强度对等。当加热板22因升温而膨胀时，本发明的加热板22可自然地伸展但不会弯曲变形。接着，本发明的垂直式平板式加热器20另利用第一支撑架30与连结构件32的一组合，使得加热板22可沿着第一方向D1朝向电极基板移动，此种移动机构有助于缩小垂直式平板式加热器20的整体尺寸，故单一腔体(例如：等离子体系统的工艺腔或传输腔)内可设置复数个垂直式平板式加热器20，以达到共享化设计考虑，并大幅降低机台的制造成本。

除此之外，为了自适地调控加热板22与被加热物(电极基板)的表面平行度，本发明的垂直式平板式加热器20较佳地可以对称方式在加热板22的表面设置复数个压块28，且另透过球型轴承34提供加热板22沿着第二方向D2及第三方向D3的轴向旋转自由度。举例来说，当加热板22经由轨道30沿着第一方向D1移动而接近被加热物时，加热板22表面的其中一个压块28首先会接触到被加热物，此时加热板22及被加热物并未处于相对平行的位置上；接着外部驱动单元36可再持续驱动加热板22沿着第一方向D1移动，由于已经有至少一个压块28触及被加热物，因此加热板22可以前述已接触被加热物的压块28为转动轴心，沿着第二方向D2或第三方向D3微幅地轴向旋转，直至其他的压块28亦全数接触被加热物才停止移动。

如此一来，由于复数个压块28可预先依据使用者需求而设计为相同的尺寸，故当垂直式平板式加热器20驱动加热板22移动到全数压块28皆触及被加热物的位置时，压块28不但可用来间隔加热板22与被加热物以达到适当的预设间距，另用来确保加热板22可实质上平行于被加热物，因此垂直式平板式加热器20便可用来对被加热物的表面各处均匀地进行加热，有助于提高等离子体系统的工艺良率。

一般来说，垂直式平板式加热器20较佳地设置在被加热物侧边，且加热板22利用第一支撑架30沿着第一方向D1靠近被加热物。当加热板22通过压块28贴上被加热物时，垂直式平板式加热器20可利用加热板22的移动/摆动去微调连结构件32相对第一支撑架30的活动距离、及夹持单元26相对球型轴承34的旋转角度，而压块28还可自适地调整加热板22与被加热物之间的平行度，使得本发明的加热板22不会因外力推挤而产生结构变形。

相比较于公知技术，本发明的垂直式平板式加热器不破坏加热板的表面结构，可确保加热板的两表面的刚性及拘束条件对等，故不会因加热膨胀而产生过度弯曲变形的缺点。再者，本发明的垂直式平板式加热器可自适地调整加热板的旋转角度，以达到加热板表面与被加热物表面的良好平行质量，同时亦达到良好的默认间距质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种垂直式平板式加热器，包含有：

一加热板，其应用于一大尺寸基板；

一第一支撑架；

一第二支撑架；

二夹持单元，设置于该第二支撑架上，且分别夹持于该加热板的一上端边与一下端边；

至少一连结构件，连接该相对应夹持单元，且以可活动方式设置于该第一支撑架内；以及

复数个压块，分别设置于该加热板的复数个端角，该夹持单元是由该第一支撑架与该连结构件沿着一第一方向移动，使得该加热板经由各压块活动地抵接在该基板，以调整该加热板相对该基板的平行度。

2.根据权利要求1所述的垂直式平板式加热器，其中，该二夹持单元分别夹持该上端边与该下端边的中心位置。

3.根据权利要求1所述的垂直式平板式加热器，其中，该连结构件与该夹持单元为一线性导向组合。

4.根据权利要求1所述的垂直式平板式加热器，其中，包含有：

一球型轴承，设置于该夹持单元与该连结构件之间，该夹持单元是由该球型轴承，以沿着相异该第一方向的一第二方向与一第三方向轴向旋转。

5.根据权利要求4所述的垂直式平板式加热器，其中，该球型轴承为一万向球座。

6.根据权利要求4所述的垂直式平板式加热器，其中，该第二方向相异于该第三方向。

7.根据权利要求1所述的垂直式平板式加热器，其中，包含有：

一外部驱动单元，电连接于该连结构件，该外部驱动单元驱动该连结构件相对该第一支撑架移动。

8.根据权利要求1所述的垂直式平板式加热器，其中，该垂直式平板式加热器是应用于等离子体系统的加热工艺。

9.一种垂直式平板式加热器，包含有：

一加热板，其应用于一大尺寸基板；

一第二支撑架；

二夹持单元，设置于该第二支撑架上，且分别夹持于该加热板的一上端边与一下端边；

一球型轴承，设置于该夹持单元与该加热板之间；以及

复数个压块，分别设置于该加热板的复数个端角，该夹持单元是由该球型轴承相对该加热板产生轴向旋转，使得该加热板经由各压块活动地抵接在该基板，以调整该加热板相对该基板的平行度。

10.根据权利要求9所述的垂直式平板式加热器，其中，该二夹持单元分别夹持该上端边与该下端边的中心位置。

11.根据权利要求9所述的垂直式平板式加热器，其中，包含有：

一第一支撑架；以及

至少一连结构件，连接该相对应夹持单元，且以可活动方式设置于该第一支撑架内，该夹持单元由该第一支撑架与该连结构件，以沿着一第一方向移动。

12.根据权利要求11所述的垂直式平板式加热器，其中，该连结构件与该夹持单元为一线性导向组合。

13.根据权利要求11所述的垂直式平板式加热器，其中，该夹持单元是由该球型轴承沿着相异该第一方向的一第二方向与一第三方向轴向旋转。

14.根据权利要求13所述的垂直式平板式加热器，其中，该第二方向相异于该第三方向。

15.根据权利要求9所述的垂直式平板式加热器，其中，该球型轴承为一万向球座。

16.根据权利要求9所述的垂直式平板式加热器，其中，包含有：

一外部驱动单元，电连接于该连结构件，该外部驱动单元驱动该连结构件相对该第一支撑架移动。

17.根据权利要求9所述的垂直式平板式加热器，其中，该垂直式平板式加热器是应用于等离子体系统的加热工艺。