CN106119811B - 一种真空设备的基板加热台 - Google Patents
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Abstract
一种真空设备的基板加热台。它主要是解决现有工艺繁琐、生产效率低和产品质量不稳定等技术问题。其技术方案要点是：包括加热平板（1）、加热底板（2）、加热台支柱（3）、镀膜挡板（7）、屏蔽板框（8）、电极引入件（9）、辅助加热器（10）、外圈加热器（11）、内圈加热器（12）和升降架（13），所述加热台支柱（3）上依次设有加热平板（1）和加热底板（2），加热平板（1）和加热底板（2）中间设有外圈加热器（11）和内圈加热器（12），四周设有辅助加热器（10），加热平台一侧连接有电极引入件（9），所述加热平台周围设有屏蔽板框（8）。它主要是应用于真空玻璃生产和制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于化学气相沉积LPCVD设备真空室的基片加热，是一种新型的内置真空铠装加热器模块，特别是一种真空设备的基板加热台。
背景技术
目前，在现代的建筑物及车船中，门窗玻璃是主要的散热源，以往在寒冷的地区解决门窗传热问题是采用双层门窗，近些年中空玻璃的应用极大的改善了门窗传热问题，但中空玻璃的结构厚度与特定的门窗配合使用，因其建筑成本过高，限制了中空玻璃的广泛应用，特别是在民用建筑上的使用。因此，真空玻璃应运而生，真空玻璃是一种双层的玻璃组成，玻璃与玻璃之间边部密封，中间有衬体支撑，隔层呈真空状，玻璃之间的隔层内基本没有空气，故真空玻璃具有良好的隔热，隔音性能，真空玻璃结构厚度较薄，便于安装。现有的真空玻璃的生产主要包括以下几个步骤：（1）布置支撑物：在真空玻璃基材之间布置满足力学要求的按照一定几何规则排列的微型支撑物籍以形成真空的间隔层；（2）布置抽气管：两块平板玻璃之间开设抽气孔，并于孔内设置匹配的抽气玻璃管；（3）封边：在真空玻璃基材的周边的布设封边材料，并放入高温炉中加热至600摄氏度，使封边材料熔化，从而使真空玻璃基材的周边封闭，形成空腔，然后逐渐降温，使熔化的封边材料凝固，完成封边操作；（4）抽真空：待经过封边处理后，利用抽真空装置通过预置的抽气玻璃管抽走基材平板玻璃夹腔内的空气；（5）封口：在抽气玻璃管与抽真空装置相连并完成抽真空工序时进行烧熔抽气玻璃管 ，使抽气玻璃管迅速熔化并密封抽气孔。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效连续生产的真空设备基板加热台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括加热平板1、加热底板2、加热台支柱3、中屏蔽板4、屏蔽板支柱5、镀膜挡板7、屏蔽板框8、电极引入件9、辅助加热器10、外圈加热器11、内圈加热器12和升降架13，所述加热台支柱3、屏蔽板支柱5和屏蔽板框8安装在真空设备的腔室14上，所述屏蔽板支柱5高度小于加热台支柱3，且设有中屏蔽板4；所述加热台支柱3上依次设有加热平板1和加热底板2，加热平板1和加热底板2中间设有外圈加热器11和内圈加热器12，四周设有辅助加热器10，形成一个加热平台，加热平台一侧连接有电极引入件9，所述加热平台周围设有屏蔽板框8，屏蔽板框8上设有镀膜挡板7；当传输到加热平板1上方的基片完全降落在加热平板1上后，会和光洁平整的加热平板1面贴实，加热平板1把热量均匀地传导给基片,因处在在真空的状态下，热能传递的形式主要是热传导和辐射。加热平板1由较厚（32mm）的铝板制作，避免加热板上表面有随着加热器的条状高温区。加热底板2用较薄（6mm）的铝板制作，不会因加热后变形影响到加热平板的平面度。由加热平板、加热器及加热底板组装好的加热台保持基片在沉积镀膜阶段的均匀恒温状态，完成均匀一致性的镀膜后自动由升降架13上的顶针顶起并传送到下一工艺环节。
本发明的加热平板1的上平面周边设有一圈平底凹槽，凹槽内设有辅助加热器10和热电偶压置，通过热电偶的反馈来调节加热温度。加热台周边散热较快，此加热器作为周边辅助加热温度补偿调节。
本发明的加热平板1的下面设有弧形底凹槽，弧形底凹槽分设有外圈加热器槽和中间加热器槽，外圈加热器11和内圈加热器12分别安放在外圈加热器槽和中间加热器槽中，外圈加热器槽分两圈均布在加热平板1下面周边，中间加热器槽呈蛇形状均布在加热平板1中间区域，与加热底板2连接，将外圈加热器11和内圈加热器12封闭在加热平板1内。
本发明的基板加热台下面的四周边设有屏蔽板框架，屏蔽板框架上设有屏蔽板框8，加热底板2和真空腔体底板间用屏蔽板支柱5固定一层中屏蔽板4，屏蔽板框8和中屏蔽板4均可设置为2mm薄板，屏蔽板框8和中屏蔽板4都不与加热台接触，避免热传导，把加热台热量和周边真空室体区域全部隔离，形成加热板上表面的恒温加热区域对基片加热，减少热损失，降低了真空室体的其他区域的热辐射，降低设备的水冷降温成本。
本发明的屏蔽板框8上设有镀膜挡板7，镀膜挡板7与加热平板1连接，中间用隔条6隔开，镀膜挡板7采用易拆卸设计，加热台在沉积镀膜时，基片覆盖区域外周边的加热台面不可避免的会被镀膜，当镀膜有一定厚度后，就导致基片无法完全贴住加热台面影响基片周边加热，本模块加设了周边镀膜挡板7，镀膜挡板7与加热平板中间用工程塑料材质隔条6隔开，避免热传导，尽量减少镀膜挡板的温度升高，减慢镀膜气源与镀膜挡板的化学反应，减慢镀膜挡板表面的镀膜；镀膜挡板采用易拆卸设计，如果镀膜挡板上镀膜过厚则用另一套更换即可，减少加热台维护清理时间。
本发明的电极极引入件9采用集中圆形法兰式设计，真空密封可靠，合理安排空间，方便安装、接线、布线操作，加热器的控制单元由电极引入件9接出，采用PID自动控温调节，控制到基片周边和中间区域加热温度为200℃±1℃，达到大面积基片加热均匀的目的，从而获得均匀一致性的膜层。
本发明的加热平板1的上表面为平整的工作台面，加热平板1中均布四个以上的通孔，升降架13通过通孔孔洞进行升降工作，运输基板，通孔作为把镀膜完成后的基片由顶针顶起并传送到下一工艺环节的顶针通过时所用，孔径比顶针直径稍大。
本发明的辅助加热器10、外圈加热器11、内圈加热器12分别配用有热电偶反馈调节温度，达到整个板面温度的均匀。
本发明的有益效果是：适用于真空设备加热基片，并具有自动顶起基片便于基片的传输，解决了基片在沉积过程中继续加热保温的难题，提高了设备自动化连续生产能力。加热台面周边采用镀膜挡板遮盖，减少维护清洁时间；采用金属薄板在底面和四周侧面把加热台包围起来，形成加热平板上表面的恒温加热区域对基片加热，减少热损失，降低了真空腔体其他区域的热辐射，降低设备的水冷降温成本；本发明特有的加热台结构适用于真空状态加热后基片自动顶起传输，提高了设备自动化连续生产产量；采用SUS316L不锈钢真空铠装加热器做为加热元件，控温加热范围为30℃～350℃，适用工艺范围广；镀膜挡板采用易拆卸设计，更换方便，减少加热台维护清理时间；加热台底面和四周侧面用薄板包围形成的屏蔽隔热板降低了设备的水冷降温成本。它主要是应用于真空玻璃生产和制备。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的辅助加热器结构示意图。
图中：1-加热平板、2-加热底板、3-加热台支柱、4-中屏蔽板、5-屏蔽板支柱、6-隔条、7-镀膜挡板、8-屏蔽板框、9-电极引入件、10-辅助加热器、11-外圈加热器、12-内圈加热器、13-升降架、14-腔室、15-玻璃基片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，参阅图1至图3，本发明包括加热平板1、加热底板2、加热台支柱3、中屏蔽板4、屏蔽板支柱5、镀膜挡板7、屏蔽板框8、电极引入件9、辅助加热器10、外圈加热器11、内圈加热器12和升降架13，所述加热台支柱3、屏蔽板支柱5和屏蔽板框8安装在真空设备的腔室14上，所述屏蔽板支柱5高度小于加热台支柱3，且设有中屏蔽板4；所述加热台支柱3上依次设有加热平板1和加热底板2，加热平板1和加热底板2中间设有外圈加热器11和内圈加热器12，四周设有辅助加热器10，形成一个加热平台，加热平台一侧连接有电极引入件9，所述加热平台周围设有屏蔽板框8，屏蔽板框8上设有镀膜挡板7；当传输到加热平板1上方的基片完全降落在加热平板1上后，会和光洁平整的加热平板1面贴实，加热平板1把热量均匀地传导给基片,因处在在真空的状态下，热能传递的形式主要是热传导和辐射。加热平板1由较厚（32mm）的铝板制作，避免加热板上表面有随着加热器的条状高温区。加热底板2用较薄（6mm）的铝板制作，不会因加热后变形影响到加热平板的平面度。由加热平板、加热器及加热底板组装好的加热台保持基片在沉积镀膜阶段的均匀恒温状态，完成均匀一致性的镀膜后自动由升降架13上的顶针顶起并传送到下一工艺环节。
实施例2，参阅图1至图3，本发明的加热平板1的上平面周边设有一圈平底凹槽，凹槽内设有辅助加热器10和热电偶压置，通过热电偶的反馈来调节加热温度。加热台周边散热较快，此加热器作为周边辅助加热温度补偿调节。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例3，参阅图1至图3，本发明的加热平板1的下面设有弧形底凹槽，弧形底凹槽分设有外圈加热器槽和中间加热器槽，外圈加热器11和内圈加热器12分别安放在外圈加热器槽和中间加热器槽中，外圈加热器槽分两圈均布在加热平板1下面周边，中间加热器槽呈蛇形状均布在加热平板1中间区域，与加热底板2连接，将外圈加热器11和内圈加热器12封闭在加热平板1内。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例4，参阅图1至图3，本发明的基板加热台下面的四周边设有屏蔽板框架，屏蔽板框架上设有屏蔽板框8，加热底板2和真空腔体底板间用屏蔽板支柱5固定一层中屏蔽板4，屏蔽板框8和中屏蔽板4均可设置为2mm薄板，屏蔽板框8和中屏蔽板4都不与加热台接触，避免热传导，把加热台热量和周边真空室体区域全部隔离，形成加热板上表面的恒温加热区域对基片加热，减少热损失，降低了真空室体的其他区域的热辐射，降低设备的水冷降温成本。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例5，参阅图1至图3，本发明的屏蔽板框8上设有镀膜挡板7，镀膜挡板7与加热平板1连接，中间用隔条6隔开，镀膜挡板7采用易拆卸设计，加热台在沉积镀膜时，基片覆盖区域外周边的加热台面不可避免的会被镀膜，当镀膜有一定厚度后，就导致基片无法完全贴住加热台面影响基片周边加热，本模块加设了周边镀膜挡板7，镀膜挡板7与加热平板中间用工程塑料材质隔条6隔开，避免热传导，尽量减少镀膜挡板的温度升高，减慢镀膜气源与镀膜挡板的化学反应，减慢镀膜挡板表面的镀膜；镀膜挡板采用易拆卸设计，如果镀膜挡板上镀膜过厚则用另一套更换即可，减少加热台维护清理时间。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例6，参阅图1至图3，本发明的电极极引入件9采用集中圆形法兰式设计，真空密封可靠，合理安排空间，方便安装、接线、布线操作，加热器的控制单元由电极引入件9接出，采用PID自动控温调节，控制到基片周边和中间区域加热温度为200℃±1℃，达到大面积基片加热均匀的目的，从而获得均匀一致性的膜层。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例7，参阅图1至图3，本发明的加热平板1的上表面为平整的工作台面，加热平板1中均布四个以上的通孔，升降架13通过通孔孔洞进行升降工作，运输基板，通孔作为把镀膜完成后的基片由顶针顶起并传送到下一工艺环节的顶针通过时所用，孔径比顶针直径稍大。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例8，参阅图1至图3，本发明的辅助加热器10、外圈加热器11、内圈加热器12分别配用有热电偶反馈调节温度，达到整个板面温度的均匀。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例9，参阅图1至图3， 本发明用于化学气相沉积LPCVD设备真空室的基片加热，是一种新型的内置真空铠装加热器模块，适用于真空设备加热基片，并具有自动顶起基片便于基片的传输，解决了基片在沉积过程中继续加热保温的难题，提高了设备自动化连续生产能力。加热台面周边采用镀膜挡板遮盖，减少维护清洁时间；采用金属薄板在底面和四周侧面把加热台包围起来，形成加热平板上表面的恒温加热区域对基片加热，减少热损失，降低了真空腔体其他区域的热辐射，降低设备的水冷降温成本。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
实施例10，参阅图1至图3，本发明特有的加热台结构适用于真空状态加热后基片自动顶起传输，提高了设备自动化连续生产产量；采用SUS316L不锈钢真空铠装加热器做为加热元件，控温加热范围为30℃～350℃，适用工艺范围广；镀膜挡板采用易拆卸设计，更换方便，减少加热台维护清理时间；加热台底面和四周侧面用薄板包围形成的屏蔽隔热板降低了设备的水冷降温成本。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
Claims (7)
1.一种真空设备的基板加热台，其特征是：它包括加热平板（1）、加热底板（2）、加热台支柱（3）、中屏蔽板（4）、屏蔽板支柱（5）、镀膜挡板（7）、屏蔽板框（8）、电极引入件（9）、辅助加热器（10）、外圈加热器（11）、内圈加热器（12）和升降架（13），所述加热台支柱（3）、屏蔽板支柱（5）和屏蔽板框（8）安装在真空设备的腔室（14）上，所述屏蔽板支柱（5）高度小于加热台支柱（3），且设有中屏蔽板（4）；所述加热台支柱（3）上依次设有加热平板（1）和加热底板（2），加热平板（1）和加热底板（2）中间设有外圈加热器（11）和内圈加热器（12），四周设有辅助加热器（10），形成一个加热平台，加热平台一侧连接有电极引入件（9），所述加热平台周围设有屏蔽板框（8），屏蔽板框（8）上设有镀膜挡板（7），所述加热平板（1）的下面设有弧形底凹槽，弧形底凹槽分设有外圈加热器槽和中间加热器槽，外圈加热器（11）和内圈加热器（12）分别安放在外圈加热器槽和中间加热器槽中，外圈加热器槽分两圈均布在加热平板（1）下面周边，中间加热器槽呈蛇形状均布在加热平板（1）中间区域。
2.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述加热平板（1）的上平面周边设有一圈平底凹槽，凹槽内设有辅助加热器（10）和热电偶压置。
3.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述基板加热台下面的四周边设有屏蔽板框架，屏蔽板框架上设有屏蔽板框（8），加热底板（2）和真空腔体底板间用屏蔽板支柱（5）固定一层中屏蔽板（4），屏蔽板框（8）和中屏蔽板（4）都不与加热台接触。
4.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述屏蔽板框（8）上设有镀膜挡板（7），镀膜挡板（7）与加热平板（1）连接，中间用隔条（6）隔开，镀膜挡板（7）采用易拆卸设计。
5.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述电极引入件（9）采用集中圆形法兰式设计，加热器的控制单元由电极引入件（9）接出，采用PID自动控温调节，控制到基片周边和中间区域加热温度为200℃±1℃。
6.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述加热平板（1）的上表面为平整的工作台面，加热平板（1）中均布四个以上的通孔，升降架（13）通过通孔孔洞进行升降工作，运输基板，通孔作为把镀膜完成后的基片由顶针顶起并传送到下一工艺环节的顶针通过时所用，孔径比顶针直径稍大。
7.根据权利要求1所述的一种真空设备的基板加热台，其特征是：所述辅助加热器（10）、外圈加热器（11）、内圈加热器（12）分别配用有热电偶反馈调节温度。
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