CN107676565A - 半导体工艺管道加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半导体工艺管道加热装置，包括依次层叠连接设置的柔性外皮、柔性保温层、发热层和柔性绝缘内皮；所述发热层包括柔性基板，分布于所述柔性基板朝向所述柔性保温层表面上的发热线，以及串联于所述发热线中的过温保护器件。柔性绝缘内皮直接阻隔被加热体和发热层，由于发热层和被加热体无法进行接触的构造，从而保护发热部，在被加热体是金属的情况下，避免发生电气上的安全事故，实现可保护被加热体的设计。而且，设置有过温保护器件，从而能够对加热温度进行控制，避免误操作导致非正常温度上升时，使用防止此类事故发生的安全装置；同时，该装置采用柔性材料制成，可根据被加热体的外形而调节形状，其适用范围较广。

Description

半导体工艺管道加热装置

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，具体涉及一种半导体工艺管道加热装置。

背景技术

在半导体工艺中，不计其数的、不同种类的化学物质在工艺完成后，通过真空管道排出。此时，各工艺管道中排出工艺中使用的气体时，因温度变化管道内壁会有因粉尘沉淀导致管道发生堵塞，周期性的管道清洁和管道更换以及工艺中断这样危害生产的要素，对产量造成直接影响。专利CN201610421868公开了一种用于半导体真空管道加热的卡扣式加热器，其包括第一加热半环和第二加热半环，所述第一加热半环和第二加热半环均包括高导热内衬，所述高导热内衬上具有用于容置待加热法兰的卡槽，且所述高导热内衬上贴设有发热膜，所述高导热内衬和发热膜外包覆有气凝胶保温层，且所述第一加热半环和第二加热半环均通过连接线连接有接插件，所述接插件插接于电源上给发热膜供电。

上述加热器直接采用发热膜供电,使用时发热膜直接与被加热体接触,在被加热体是金属的情况下，可能会发生电气上的安全事故。而且，由于发热膜设置在导热内衬上,发热膜产生的一部分热量传导至导热内衬上，从而会造成热量损失。同时，上述加热器形状不可调，仅适用于接头，其适用范围较窄。再者，上述加热器并不能对温度进行控制，其存在加热温度过高的危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能使被加热体加热到设计温度、安全且热损失少、适用范围广、可避免加热温度过高的半导体工艺管道加热装置。

为此，本发明提供了一种半导体工艺管道加热装置，包括依次层叠连接设置的柔性外皮、柔性保温层、发热层和柔性绝缘内皮；所述发热层包括柔性基板，分布于所述柔性基板朝向所述柔性保温层表面上的发热线，以及串联于所述发热线中的过温保护器件。

作为优选的实施方式，所述半导体工艺管道加热装置还包括设置于所述柔性外皮两端部的外侧表面上的固定部件。

作为优选的实施方式，所述固定部件包括设置于所述柔性外皮一端部的外侧表面上的凹形贴或魔术贴LOOF，以及设置于所述柔性外皮另一端部的外部表面上的凸形贴或魔术贴HOOK，所述凹形贴和所述凸形贴配合设置或者所述魔术贴LOOF和所述魔术贴HOOK配合设置。

作为优选的实施方式，所述柔性外皮和所述固定部件均由硅胶涂覆玻璃纤维制成，且所述固定部件缝制在所述柔性外皮上。

作为优选的实施方式，所述柔性保温层缝制在所述柔性绝缘内皮上。

作为优选的实施方式，所述发热线包括发热丝和包裹于所述发热丝外表面上的绝缘层。

作为优选的实施方式，所述发热线均匀分布于所述柔性基板上，并且由缝纫线固定在所述柔性基板上。

作为优选的实施方式，所述发热丝为镍络合丝，所述绝缘层为玻璃纤维层，所述柔性基板为硅胶涂覆玻璃纤维板，所述过温保护器件为bi-metal。

作为优选的实施方式，所述柔性绝缘内皮由硅胶涂覆玻璃纤维制成。

作为优选的实施方式，所述半导体工艺管道加热装置还包括安装于所述柔性绝缘内皮远离所述发热层一侧表面上的温度传感器。

作为优选的实施方式，所述温度传感器与位于所述半导体工艺管道加热装置外部的显示器电连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的半导体工艺管道加热装置，柔性绝缘内皮直接阻隔被加热体和发热层，由于发热层和被加热体无法进行接触的构造，从而保护发热部，在被加热体是金属的情况下，避免发生电气上的安全事故，实现可保护被加热体的设计；而且，设置有过温保护器件，从而能够对加热温度进行控制，避免误操作导致非正常温度上升的一种安全设置；同时，该装置采用柔性材料制成，可根据被加热体的外形而调节形状，其适用范围较广；进一步地，将发热线设置在柔性基板和发热部之间，其热量损失小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施方式中提供的半导体工艺管道加热装置的整体构造示意图；

图2为图1所示的柔性外皮的结构示意图；

图3为图1所示的柔性保温层的结构示意图；

图4为图1所示的发热层的结构示意图；

图5为图1所示的柔性绝缘内皮的结构示意图；

图6为图1所示的半导体工艺管道加热装置的第一种实际安装图；

图7为图1所示的半导体工艺管道加热装置的第二种实际安装图；

图8为图1所示的半导体工艺管道加热装置的呈45°时的第三种实际安装图中；

图9为图1所示的半导体工艺管道加热装置的呈90°时的第三种实际安装图中；

图10为图8所示的半导体工艺管道加热装置的整体外观图；

图11为图9所示的半导体工艺管道加热装置的整体外观图；

图12为本申请提供的导热介质层相关结构的示意图；

图13为本申请提供的金属导热条相关结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的半导体工艺管道加热装置的整体构造如下：

1.柔性外皮:为了使半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET)固定在被加热体上的，安装固定装置的设计

2.柔性保温层:阻止产品发热层产生的热能向外部放出，提高产品效率的设计

3.发热层:为了预防热线直接缝合在柔性绝缘内皮时可能会发生的短路等其他问题。

灵活使用柔性基板(即热线seat)，以及在发热线中间使用过温保护器件(可为bi-metal)，产品的误操作。

导致非正常温度上升时，使用防止此类事故发生的安全装置。

4.柔性绝缘内皮:直接阻隔被加热体和加热体的部分，由于发热层和被加热体无法进行接触的构造，

保护发热层，在被加热体是金属的情况下，避免发生电气上的安全事故，实现可保护被加热体的设计。

如图2所示，柔性外皮的构造如下

1.简要

-.柔性外皮是为了把半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET)固定在被加热体上的固定装置，为了保护加热内部的部品。

2.柔性外皮的构造和材质

(1).柔性外皮

-.材质:一般使用‘SILICONE COATED FIBER GLASS’，也可使用具有一样热放出率的材料代替。

-.在由内部向外散热时柔性外皮无变形，从内部通电开始，到外部操作员安全结束为止，具有绝缘性能。

(2).固定部件

-.材质:材质是耐高温的‘魔术贴(HOOK,LOOF)’和‘按扣(凸,凹)’组成。

-.‘魔术贴LOOF,‘按扣的凹’固定在柔性外皮上，与柔性外皮使用同一材质、单独制作的带子安装在柔性外皮后，‘魔术贴HOOK’,’按扣的凸’固定上面.另外，也可使用同样具有固定作用的其他铁氟龙圈等。-.固定是为了防止加热体(半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET))和被加热体之间有缝隙，根据固定体间隔安装。

-固定是进行裁缝作业。此时使用耐高温缝纫线。

如图3所示，柔性保温层的构造如下

1.简要

-.阻隔发热层产生的热能向外部放出，提高半导体工艺管道加热装置(HEATINGJACKET)效率，使发热层释放的热能稳定传达给被加热体。

2.柔性保温层的构造和材质

(1).柔性保温层

-.材质:一部分采用‘SILICA MAT’，除此之外也可能会采用同等性能的其他产品替代。

-.柔性保温层是为阻隔内部产生的热能向外部放出而设计的、在隔热材料上进行最小化的裁缝作业，确保隔热材料作用稳定。

-.把隔热材料固定在柔性绝缘内皮上，作业中采用耐高温缝纫线。

如图4所示，发热层的构造如下

1.简要

-.发热层是半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET)核心部分，把电能转化为热能-自体发热的作用。

2.发热层的构造及材质

(1).发热线

-.材质:一般发热线是编造的E-GLASS原纱包住的镍络合丝，也可使用具有同样性能的其他发热线以及发热产品。

(2)-.发热线中控制温度的模块应答速度很重要。

-.在发热线上编织的E-GLASS原纱，起到阻隔发热线产生的电流向外放出的绝缘网的作用。

-.在发热线固定seat上对发热线及进行裁缝作业使之固定，此时应使用耐高温缝纫线。

-.bi-metal在发热线上连接后，在发热线固定seat中央固定。

作用是：半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET)的温度上升到bi-metal的设定温度以上时，电流自动切断的安全装置。

(3).发热线固定seat

-.材质:一般使用‘SILICONE COATED FIBER GLASS’

-.热线固定seat的作用是使热线产生的电流不能到达被加热体的第二层聚缘网。

如图5所示，柔性绝缘内皮的构造如下

1.简要

-.柔性绝缘内皮是在半导体工艺管道加热装置(HEATING JACKET)构造中，与被加热体直接接触的部分，为更好地传送发热层的热能，

发热层电流不给被加热体产生影响的绝缘网作用，通过传感器部，读取被加热体的温度，

使发热层温度维持设定温度的作用。

2.柔性绝缘内皮的构造及材质

(1).柔性绝缘内皮

-.材质:一般使用‘SILICONE COATED FIBER GLASS’，或使用同等热放出率的材质代替。

-.热线放热时，柔性绝缘内皮不能变形,切断热线产生的电流，起绝缘作用。

(2).传感器部

-.材质:使用金属材质的热电偶K TYPE。

-.传感器部安装在柔性绝缘内皮和被加热体中间，固定在柔性绝缘内皮上。

-.传感器部的固定与热线的温度上升和直接影响，必须手工作业,为防止传感器移动，结实固定好。-.为防止可能会发生的电事故，通过传感器部的热电偶，使用绝缘体进行保护。

半导体工艺管道加热装置的各种安装结构示意图见图6-11。

实施例2

本实施例进行了一下改进。如图12所示，柔性绝缘内皮上贯穿设置有条形孔，所述条形孔内填充设置有导热介质层8。导热介质层8有利于将发热层3产生的热量传递至待加热部位。

更为优选的，条形孔设置为螺旋状，此时导热介质层8也呈螺旋状设置。该设置方式使得热量在待加热部位形成涡流状，从而减少热量散失，提高加热效果。

作为进一步的改进，柔性绝缘内皮远离所述发热层一端面的四周设置有环形凹槽，所述环形凹槽内填充设置有绝缘层9。热量通过导热介质层8传递至在待加热部位后，绝缘层9能够减少热量向四周扩散。

如图13所示，本实施例提供的半导体工艺管道加热装置中，发热层包括若干个(图中示出两个)依次间隔排列的柔性基板3-1，每个所述柔性基板3-1均设置有热线3-2，以及串联于所述发热线3-2中的过温保护器件3-3。作为进一步的改进，各所述柔性基板3-1靠近所述柔性绝缘内皮4一端面上对应设置有条形凹槽，所述条形凹槽沿各柔性基板3-1的排列方向延伸设置，相邻所述柔性基板3-1中相对应的两个条形凹槽中设置有金属导热条10，各所述金属导热条10与所述导热介质层8连接设置。该金属导热条10有利于将发热层3产生的热量传递至柔性绝缘内皮4上的导热介质层8，进而传递至待加热部位，进一步提高了热量传递效果，减少了热量散失。同时，金属导热条10还能将相邻柔性基板3-1串联起来，起到支撑并且连接相邻柔性基板3-1的作用，避免将半导体工艺管道加热装置安装至待加热管道上时，各柔性基板3-1发生偏移。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种半导体工艺管道加热装置，其特征在于，包括依次层叠连接设置的柔性外皮(1)、柔性保温层(2)、发热层(3)和柔性绝缘内皮(4)；所述发热层(3)包括柔性基板(3-1)，分布于所述柔性基板(3-1)朝向所述柔性保温层(2)表面上的发热线(3-2)，以及串联于所述发热线(3-2)中的过温保护器件(3-3)。

2.根据权利要求1所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述半导体工艺管道加热装置还包括设置于所述柔性外皮(1)两端部的外侧表面上的固定部件(5)。

3.根据权利要求2所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述固定部件(5)包括设置于所述柔性外皮(1)一端部的外侧表面上的凹形贴(或魔术贴LOOF)，以及设置于所述柔性外皮(1)另一端部的外部表面上的凸形贴(或魔术贴HOOK)，所述凹形贴(或魔术贴LOOF)和所述凸形贴(或魔术贴HOOK)配合设置。

4.根据权利要求2所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述柔性外皮(1)和所述固定部件(5)均由硅胶涂覆玻璃纤维制成，且所述固定部件(5)缝制在所述柔性外皮(1)上。

5.根据权利要求1所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述柔性保温层(2)缝制在所述柔性绝缘内皮(4)上。

6.根据权利要求1所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述发热线(3-2)包括发热丝和包裹于所述发热丝外表面上的绝缘层。

7.根据权利要求6所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述发热线(3-2)均匀分布于所述柔性基板(3-1)上，并且由缝纫线固定在所述柔性基板(3-1)上。

8.根据权利要求6所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述发热丝为镍络合丝，所述绝缘层为玻璃纤维层，所述柔性基板(3-1)为硅胶涂覆玻璃纤维板，所述过温保护器件(3-3)为bi-metal。

9.根据权利要求6所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述发热线(3-2)的发热功率为0.1-0.08W/cm²。

10.根据权利要求1所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述柔性绝缘内皮(4)由硅胶涂覆玻璃纤维制成。

11.根据权利要求1所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述半导体工艺管道加热装置还包括安装于所述柔性绝缘内皮(4)远离所述发热层(3)一侧表面上的温度传感器(6)。

12.根据权利要求11所述的半导体工艺管道加热装置，其特征在于，所述温度传感器(6)与位于所述半导体工艺管道加热装置外部的显示器电连接。