CN106231696A - 一种加热装置及加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加热装置，包括LED芯片、导热带、温度传感器和温度控制器，所述LED芯片设有多个，多个所述LED芯片安装在所述导热带上，所述温度传感器和温度控制器的个数均与所述LED芯片的个数相同，且分别与所述LED芯片一一对应，所述温度传感器的温度感应端与所述LED芯片相接触，所述温度传感器的数据输出端与所述温度控制器的信号输入端电连接，所述温度控制器的信号输出端与所述LED芯片电连接。本发明将LED芯片工作时产生的热量集中起来，通过温度传感器对每个LED芯片产生热量的检测，反馈给对应的温度控制器，通过温度控制器控制LED芯片产生热量的多少，实现更先进的控温精度,控制温度更线性和均匀。

Description

一种加热装置及加热方法
技术领域
本发明涉及一种加热装置及方法。
背景技术
在半导体制造领域，通常会涉及到对半导体的加热，通常半导体的加热采用的是反应腔体进行加热，目前半导体行业反应腔体加热的装置大部分是电阻丝和电阻式加热带；而电阻丝的加热方式效率低、热损失大、控温精度低，常常需要搭配风冷、水冷等其他精确控温装置；电阻式加热带一般需要绝缘装置和保温装置，其易损坏难更换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控温精度高且便于维护的加热装置及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种加热装置，包括LED芯片、导热带、温度传感器和温度控制器，所述LED芯片设有多个，多个所述LED芯片安装在所述导热带上，所述温度传感器和温度控制器的个数均与所述LED芯片的个数相同，且分别与所述LED芯片一一对应，所述温度传感器的温度感应端与所述LED芯片相接触，所述温度传感器的数据输出端与所述温度控制器的信号输入端电连接，所述温度控制器的信号输出端与所述LED芯片电连接。
本发明的有益效果是：本发明一种加热装置采用LED芯片作为发热源，LED芯片在工作期间会产生热量，本发明将LED芯片工作时产生的热量集中在一起，通过温度传感器对每个LED芯片产生热量的检测，反馈给对应的温度控制器，然后通过对应的温度控制器控制对应的LED芯片产生热量的多少，可以实现更先进的控温精度,控制温度更线性和均匀。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述LED芯片可拆卸的安装在所述导热带上。
采用上述进一步方案的有益效果是：单个LED芯片可拆卸的安装，方便后期的更换维护，维护成本低，同时可以减少宕机时间。
进一步，所述LED芯片为贴片式LED芯片。
采用上述进一步方案的有益效果是：贴片式LED芯片方便安装。
进一步，所述LED芯片的尺寸为2*1mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：LED芯片尽可能的小，可以提高LED芯片的散热密度，从而进一步提高其加热的均匀性。
进一步，分布在所述导热带上的相邻两个LED芯片之间的最大折弯角度为180°。
采用上述进一步方案的有益效果是：折弯角度越大，可以使得加热带可以折弯成更多种的形状，可以满足不同加热对象的加热，大大提高其实用性。
进一步，所述LED芯片的衬底为硅衬底。
进一步，所述LED芯片的衬底为氮化硅衬底。
采用上述进一步方案的有益效果是：硅和氮化硅是热的良导体，LED芯片采用硅衬底或氮化硅衬底，可以实现良好的热传导，提高加热效率。
进一步，所述加热带为圆筒形结构，多个所述LED芯片均匀的分布在所述导热带的圆筒的外表面上。
进一步，所述温度控制器中存储有加热温度阈值，所述加热温度阈值与温度传感器传递过来的LED芯片的实时温度数值进行对比发出温度调节指令，且所述温度控制器发出的温度调节指令是通过控制所述LED芯片输入的电压值调整LED芯片产生的热量。
基于上述一种加热装置，本发明还提供一种加热方法。
一种加热方法，利用上述所述的加热装置进行加热，包括以下步骤：
S1，通过所述温度控制器控制对应的LED芯片发热产生热量；
S2，所述温度传感器的温度感应端采集对应的LED芯片产生的实时温度数值，并通过数据输出端将采集的温度值反馈给对应的所述温度控制器；
S3，所述温度控制器通过所述温度传感器传递过来的实时温度数值与其内部存储的加热温度阈值进行对比发出温度调节指令控制所述LED芯片输入的电压值，调整LED芯片产生热量的多少；
S4，所述导热带将其上的所有LED芯片产生的热量集中起来并进行传导对被加热的对象进行加热。
本发明的有益效果是：本发明一种加热方法采用LED芯片作为发热源，LED芯片在工作期间会产生热量，本发明将LED芯片工作时产生的热量集中在一起，通过温度传感器对每个LED芯片产生热量的检测，反馈给对应的温度控制器，然后通过对应的温度控制器控制对应的LED芯片产生热量的多少，可以实现更先进的控温精度,控制温度更线性和均匀。
附图说明
图1为本发明一种加热装置的结构示意图；
图2为图1的局部结构放大示意图；
图3为本发明一种加热方法的流程。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、LED芯片，2、导热带，3、温度传感器，4、温度控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，一种加热装置，包括LED芯片1、导热带2、温度传感器3和温度控制器4，所述LED芯片1设有多个，多个所述LED芯片1安装在所述导热带2上，所述温度传感器3和温度控制器4的个数均与所述LED芯片1的个数相同，且分别与所述LED芯片1一一对应，所述温度传感器3的温度感应端与所述LED芯片1相接触，所述温度传感器3的数据输出端与所述温度控制器4的信号输入端电连接，所述温度控制器4的信号输出端与所述LED芯片1电连接。
所述LED芯片1可拆卸的安装在所述导热带2上。所述LED芯片1为贴片式LED芯片。所述LED芯片1的尺寸为2*1mm。分布在所述导热带2上的相邻两个LED芯片1之间的最大折弯角度为180°。
在本发明的具体实施例中，所述LED芯片1的衬底为硅衬底。在本发明的另一个具体实施例中，所述LED芯片1的衬底还可以为氮化硅衬底。
所述导热带2为圆筒形结构，多个所述LED芯片1均匀的分布在所述加热带2的圆筒的外表面上。
所述温度控制器4中存储有加热温度阈值，所述加热温度阈值与温度传感器3传递过来的LED芯片的实时温度数值进行对比发出温度调节指令，且所述温度控制器发出的温度调节指令是通过控制所述LED芯片1输入的电压值调整LED芯片1产生的热量。
本发明一种加热装置的工作原理为：LED芯片在工作期间会产生热量，其多少取决于整体的发光效率，在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在PN结附近辐射出来的光还需经过LED芯片本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界，综合电流注入效率、辐射发光量子效率、LED芯片外部光取出效率等，最终大概只有30-40％的输入电能转化为光能，其余60-70％的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能，本发明将LED芯片以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能集中起来，作为热源；同时，通过温度传感器对每个LED芯片产生热量进行检测，反馈给对应的温度控制器，然后通过对应的温度控制器控制对应的LED芯片产生热量的多少可以实现更先进的控温精度,控制温度更线性和均匀。
本发明一种加热装置的贴片式LED芯片尽量的小，其尺寸大约为2*1mm，并且单个LED芯片可以拆离导热带；装有LED芯片的导热带的弯折角度尽量大；每个LED芯片配设一个独立的温度感应器和一个独立的温度控制器；其控温精度高；同时对所有的加热对象都适用。
基于上述一种加热装置，本发明还提供一种加热方法。
如图3所示，一种加热方法，利用上述所述的加热装置进行加热，包括以下步骤：
S1，通过所述温度控制器4控制对应的LED芯片1发热产生热量；
S2，所述温度传感器3的温度感应端采集对应的LED芯片1产生的实时温度数值，并通过数据输出端将采集的温度值反馈给对应的所述温度控制器4；
S3，所述温度控制器4通过所述温度传感器3传递过来的实时温度数值与其内部存储的加热温度阈值进行对比发出温度调节指令控制所述LED芯片1输入的电压值，调整LED芯片1产生热量的多少；
S4，所述导热带2将其上的所有LED芯片1产生的热量集中起来并进行传导对被加热的对象进行加热。
本发明一种加热方法采用LED芯片作为发热源，LED芯片在工作期间会产生热量，本发明将LED芯片工作时产生的热量集中在一起，通过温度传感器对每个LED芯片产生热量的检测，反馈给对应的温度控制器，然后通过对应的温度控制器控制对应的LED芯片产生热量的多少，可以实现更先进的控温精度,控制温度更线性和均匀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于：包括LED芯片(1)、导热带(2)、温度传感器(3)和温度控制器(4)，所述LED芯片(1)设有多个，多个所述LED芯片(1)安装在所述导热带(2)上，所述温度传感器(3)和温度控制器(4)的个数均与所述LED芯片(1)的个数相同，且分别与所述LED芯片(1)一一对应，所述温度传感器(3)的温度感应端与所述LED芯片(1)相接触，所述温度传感器(3)的数据输出端与所述温度控制器(4)的信号输入端电连接，所述温度控制器(4)的信号输出端与所述LED芯片(1)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种加热装置，其特征在于：所述LED芯片(1)可拆卸的安装在所述导热带(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述LED芯片(1)为贴片式LED芯片。
4.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述LED芯片(1)的尺寸为2*1mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：分布在所述导热带(2)上的相邻两个LED芯片(1)之间的最大折弯角度为180°。
6.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述LED芯片(1)的衬底为硅衬底。
7.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述LED芯片(1)的衬底为氮化硅衬底。
8.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述导热带(2)为圆筒形结构，多个所述LED芯片(1)均匀的分布在所述加热带(2)的圆筒的外表面上。
9.根据权利要求1或2所述的一种加热装置，其特征在于：所述温度控制器(4)中存储有加热温度阈值，所述加热温度阈值与温度传感器(3)传递过来的LED芯片的实时温度数值进行对比发出温度调节指令，且所述温度控制器发出的温度调节指令是通过控制所述LED芯片(1)输入的电压值调整LED芯片(1)产生的热量。
10.一种加热方法，其特征在于：利用权利要求1至9任一项所述的加热装置进行加热，包括以下步骤：
S1，通过所述温度控制器(4)控制对应的LED芯片(1)发热产生热量；
S2，所述温度传感器(3)的温度感应端采集对应的LED芯片(1)产生的实时温度数值，并通过数据输出端将采集的温度值反馈给对应的所述温度控制器(4)；
S3，所述温度控制器(4)通过所述温度传感器(3)传递过来的实时温度数值与其内部存储的加热温度阈值进行对比发出温度调节指令控制所述LED芯片(1)输入的电压值，调整LED芯片(1)产生热量的多少；
S4，所述导热带(2)将其上的所有LED芯片(1)产生的热量集中起来并进行传导对被加热的对象进行加热。
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