CN112740830A - 中间区域独立控制陶瓷加热器 - Google Patents

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CN112740830A CN201980061897.XA CN201980061897A CN112740830A CN 112740830 A CN112740830 A CN 112740830A CN 201980061897 A CN201980061897 A CN 201980061897A CN 112740830 A CN112740830 A CN 112740830A
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Abstract

本发明涉及一种中间区域独立控制陶瓷加热器，更详细而言，涉及一种包括在与陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域对应的位置提供的中心‑边缘(CENTER‑EDGE)发热体及在与被陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域包围的中间区域对应的位置提供的中间(MIDDLE)发热体的陶瓷加热器，具有可以利用2个电源装置控制3个分割的区域的温度的效果。

Description

中间区域独立控制陶瓷加热器
技术领域
本发明涉及中间区域独立控制陶瓷加热器，涉及一种为了多样地体现陶瓷加热器加热面的温度分布而体现得能够独立地控制除陶瓷加热器加热面的中心区域及边缘区域之外的中间区域的陶瓷加热器。
背景技术
陶瓷加热器为了将半导体晶片、玻璃基板、柔性基板等多样目的的热处理对象体在预定加热温度下进行热处理而使用。一般而言，陶瓷加热器包括从外部的电极接受电力供应并发热的陶瓷板，陶瓷板包括埋设于陶瓷板内部的具有预定阻抗的发热体。陶瓷加热器加热面的温度分布能够藉由埋设的发热体的配置及设计而调节，可以变化发热体的间隔、发热体的形状、发热体的材料及发热体的粗细等，使陶瓷加热器加热面的温度多样地变化。
在陶瓷加热器加热面形成的温度分布,根据加热对象体的性质而要求多种多样。此时，如果只利用一个发热体来设计陶瓷加热器，则可以藉由变化在陶瓷加热器中埋设的发热体的埋设间隔、埋设形状、材料及粗细等的方法来体现。但是，陶瓷加热器的陶瓷板由于具有高导热性的性质，因而存在利用藉助于相同电力而控制的发热体，难以每个区域均一地体现所述要求的多样温度分布的问题。
因此，可以使用在陶瓷加热器中埋设2以上独立的发热体的方法，在陶瓷加热器中埋设大量独立的发热体的情况下，用于向发热体供应电力的电极的个数也成比例增加，用于向各发热体供应电力的控制装备也与发热体个数成比例增加，因而存在费用大幅增加的问题，为了在限定的空间，向大量的发热体供应电力，如果配置大量的电极，则存在在陶瓷加热器内部的各电极间或陶瓷加热器内部的各电力供应线间发生短路的可能性升高的问题。
发明内容
技术问题
本发明目的在于提供一种用于多样地体现陶瓷加热器加热面的温度变化的中间区域独立控制陶瓷加热器。
本发明又一目的在于提供一种藉助于2个电源装置来控制陶瓷加热器加热面的3个区域的温度的中间区域独立控制陶瓷加热器。
技术方案
为了达成所述又一目的，根据本发明的一个方面，提供一种中间区域独立控制陶瓷加热器，在陶瓷加热器中，包括：中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体，其在与陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域对应的位置提供；及中间(MIDDLE)发热体，其在与被陶瓷加热器加热面的中央区域与边缘区域包围的中间区域对应的位置提供。在此，所述中间发热体能以环状形成。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体及所述中间发热体可以电气分离并相互独立地驱动。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体及所述中间发热体可以埋设于所述陶瓷加热器内部提供。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体及所述中间发热体可以在同一平面上提供。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体及所述中间发热体可以在相异的平面上提供。此时，所述中心-边缘发热体的至少一部分可以沿竖直方向重叠地配置。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体中包括的中心发热体及边缘发热体可以在相异的平面上提供。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体及所述中间发热体可以为电阻发热体。此时，所述电阻发热体的材料可以为钼(Mo)。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体包括配置于与所述中央区域对应的位置的中心发热体和配置于与所述边缘区域对应的位置的边缘发热体，所述中心发热体和边缘发热体可以电气连接地构成。此时，所述中心发热体可以具备与所述边缘发热体相异的发热线的配置密度或粗细。
另外，根据本发明的一个方面，将所述中心-边缘发热体的电极端子中某一电极端子与所述中间发热体的电极端子中某一电极端子可以构成为共同端子。
另外，根据本发明的一个方面，所述中心-边缘发热体的电极端子及所述中间发热体的电极端子可以在提供各发热体的平面上形成。此时，所述电极端子在所述陶瓷加热器加热面的相反面中与柱杆(SHAFT)所在区域对应的区域内部形成。
有益效果
根据本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器，具有可以利用2个电源装置控制3个分割的区域的温度的效果。
而且，根据本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器，具有可以利用2个电源装置多样地设计3个分割的区域的温度分布特性的效果。
另外，根据本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器，可以减少陶瓷板包括的发热体电极端子的个数及柱杆包括的发热体杆的个数，具有能够显著减少在电力供应过程中发生短路的危险的效果。
但是，根据本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器能达成的效果不会以上述提及的被限制，且对未提及的其他效果可以从下述记载在本发明所属技术领域中普通技术人员明确理解。
附图说明
图1是显示本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器的一个示例的图。
图2是显示本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器包括的发热体的组合及配置的图。
图3至图7是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的剖面的剖面图。
图8是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的加热面温度类型的图。
图9是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体及发热体电极端子结构的一个示例的图。
图10是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体电极端子的形成位置的图。
图11是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体及发热体电极端子结构中应用共同端子的结构的一个示例的图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明进行详细说明。此时，在各个图中，相同的构成要素儘可能用相同的标记代表。另外，省略对已经习知的功能和/或构成的详细说明。以下公开的内容，重点说明理解多样实施例的动作所需的部分，省略对可能混淆本说明要旨的要素的说明。另外，附图的一部分构成要素可以夸张或省略或概略地显示。各构成要素的大小并非全部反映实际大小，因此，在此记载的内容不由各个图中绘製的构成要素的相对大小或间隔所限制。
图1是显示本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器100的一个示例的图。
如果参考图1，中间区域独立控制陶瓷加热器100包括埋设有发热体的圆板形状的陶瓷板110(CERAMIC PLATE)及在所述陶瓷板110的加热面的相反面形成的柱状的柱杆(SHAFT)120。陶瓷板110可以包括埋设于陶瓷板110的发热体，柱杆120可以包括电气连接电力供应装置与发热体的发热体杆ROD，以便能够向所述发热体供应电力。而且，埋设于陶瓷板110的发热体可以包括与所述发热体杆电气连接的发热体电极端子。
陶瓷加热器内部的发热体可以藉由柱杆120中包括的发热体杆及发热体电极，接受从电力供应装置供应的电力。而且，接受电力供应的发热体产生热，发热体产生的热能传递到陶瓷板110的加热面，热能可以传递给放在陶瓷板110的加热面上的加热对象物体。
图2是显示本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器100包括的发热体的组合及配置的图。
如果参照图2的(a)，本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以包括中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200及中间(MIDDLE)发热体300。
如果更详细说明，中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体可以在与中间区域独立控制陶瓷加热器100加热面的中央区域和陶瓷加热器加热面的边缘区域对应的位置提供。
如果参照图2的(b)，在中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200中，中心(CENTER)发热体210可以在与包括陶瓷加热器加热面中心的既定区域(即，中央区域)对应的位置形成。形成有中心发热体210的既定区域可以为圆形的区域。
如果参照图2的(c)，在中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200中，边缘(EDGE)发热体220可以在与沿陶瓷加热器加热面边缘形成的既定区域(即，边缘区域)对应的位置形成。形成有边缘发热体220的既定区域可以为环形状。
中心发热体210及边缘发热体220可以电气连接并驱动。换言之，中心发热体210及边缘发热体220可以藉助于一个电源而驱动。
中间(MIDDLE)发热体300可以在与被中间区域独立控制陶瓷加热器100加热面的中央区域和边缘区域包围的中间区域对应的位置提供。提供中间发热体300的中间区域可以是与陶瓷加热器加热面中的提供中心发热体210的中心区域的外侧区域、提供边缘发热体220的边缘区域的内侧区域相应的环状区域。
所述中心-边缘发热体200及所述中间发热体300可以电气分离并独立驱动。向中心-边缘发热体200供应的电力端子及向中间发热体300供应的电力端子可以独立地存在。因此，向中心-边缘发热体200供应的电力和向中间发热体300供应的电力可以独立地控制。中心-边缘发热体200及中间发热体300可以藉助于独立的电力控制器而控制，因而向中心-边缘发热体200供应的电力，根据控制方式，既可以与向中间发热体300供应的电力相同，也可以不同。
图3至图6是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100的剖面的剖面图。
如果参照图3，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以埋设并提供中心-边缘发热体200及中间发热体300，而中心-边缘发热体200及中间发热体300可以在同一平面上提供。
如果参照图4，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以埋设并提供中心-边缘发热体200及中间发热体300，而中心-边缘发热体200和中间发热体300可以在相异的平面上提供。因此，中心-边缘发热体200可以在相同的平面上提供，中间发热体300可以在与中心-边缘发热体200相异的平面上提供。
如果参照图5至图7，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以埋设并提供中心-边缘发热体200及中间发热体300，在中心-边缘发热体200中，中心发热体210和边缘发热体220可以在相异的平面上提供。因此，如第5图所示，边缘发热体220和中间发热体300可以在相同的平面上提供，中心发热体210可以在与边缘发热体220相异的平面上提供，如图6所示，中心发热体210和中间发热体300可以在相同的平面上提供，边缘发热体220可以在与中心发热体210相异的平面上提供。或者，如图7所示，中心发热体210、边缘发热体220及中间发热体300分别可以全部在相异的平面上提供。
而且，在图5至图7的情况下，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100，显示了中心发热体210比边缘发热体220更深地埋设并提供的示例，但边缘发热体220也可以比中心发热体210更深地埋设并提供。
中间区域独立控制陶瓷加热器100的中心-边缘发热体200和中间发热体300的至少一部分能沿竖直方向重叠地配置。
例如，如图4至图5及图7所示，在中间发热体300在与中心发热体210相异的平面上提供的情况下，在陶瓷加热器发热面中，被中间发热体300加热的区域与被中心发热体210加热的区域可以设计得重叠。换言之，在中心发热体210为圆形形状、中间发热体300为环形状的情况下，中心发热体210的半径可以设计得大于中间发热体300的内侧圆周的半径。
同样地，如图4及图6至图7所示，在中间发热体300在与边缘发热体220相异的平面上提供的情况下，在陶瓷加热器发热面中，被中间发热体300加热的区域与被边缘发热体220加热的区域可以设计得重叠。换言之，在中间发热体300及边缘发热体220为环形状的情况下，中间发热体300的外侧圆周的半径可以设计得大于边缘发热体220的内侧圆周的半径。
图8是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100的加热面温度类型的图。
如果参照图8，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100的加热面温度类型如类型1至类型9所示，设计者可以按照希望的方式，自由地体现中心区域、中间区域、边缘区域的温度梯度。
如果更详细说明，在本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100的加热面中，可以设计得按多样组合体现中心区域及边缘区域的温度。换言之，由于中心-边缘发热体200的设计多样化，在陶瓷加热器发热面中，可以体现得使中心区域的温度与边缘区域的温度相同，或体现得相异。中心发热体210和边缘发热体220可以藉助于相同的电源装置而接受电力供应，可以使中心发热体210与边缘发热体220的发热线配置密度不同，或使发热线的粗细不同，或者如所述与图4至图7一同所作的说明，以变化发热体埋设平面的方法等，在陶瓷加热器发热面中设计得相同或相异地表现中心区域和边缘区域的温度。而且，在陶瓷加热器加热面中，由于中间发热体300可以以独立的电源驱动，因而中间区域的温度可以体现得独立于中心区域及边缘区域地调节温度。
中心-边缘发热体200及中间发热体300可以为电阻发热体，作为电阻发热体，可以为金属。更具体而言，中心-边缘发热体200及中间发热体300可以为钼(Molybdenum)。
图9是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体及发热体电极端子结构的一个示例的图。
如果参照图9的(a)，本发明的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以包括中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200及中间(MIDDLE)发热体300。
如果参照图9的(b)，在中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200中，中心(CENTER)发热体210可以在与包括陶瓷加热器加热面中心在内的既定区域(即，中心区域)对应的位置形成。另外，在中心-边缘(CENTER-EDGE)发热体200中，边缘(EDGE)发热体220可以在与沿陶瓷加热器加热面的边缘形成的既定区域(即，边缘区域)对应的位置形成。
如果参照图9的(c)，中间(MIDDLE)发热体300可以在与陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域之间形成的既定区域(即，中间区域)对应的位置形成。
图10是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体电极端子的形成位置的图。
图10的(a)是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体的发热面的相反面与柱杆120的结合面的图。
图10的(b)是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体的发热体形状及与柱杆120所在区域对应的区域的内部1000的图。
如果参照图9及图10，中心-边缘发热体200的电极端子910、920及中间发热体300的电极端子930、940，可以在所述陶瓷加热器加热面的相反面中与柱杆120所在区域对应的区域的内部1000形成。如果更详细说明，陶瓷加热器中包括的中心-边缘发热体200及中间发热体300分别可以藉由柱杆120包括的中心边缘发热体220杆及中间发热体300杆，接受从独立的电力供应装置供应的电力，而作为所述中心-边缘发热体200及中间发热体300与中心-边缘发热体200杆及中间发热体300杆进行电气连接的接合点，中心-边缘发热体200的电极端子910、920及中间发热体300的电极端子930、940可以在各发热体埋设的平面上，在与所述柱杆120中包括的各发热体杆位置对应的位置形成。
换言之，中心-边缘发热体200的电极端子910、920可以在中心-边缘发热体200埋设的平面上，在与柱杆120包括的中心-边缘发热体200杆的位置对应的位置形成。同样地，中间发热体300的电极端子930、940可以在中间发热体300埋设的平面上，在与柱杆120包括的中间发热体300杆的位置对应的位置形成。
中心-边缘发热体200的电极端子910、920及中间发热体300的电极端子930、940可以分别为2个。因此，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以包括共4个电极端子。
图11是显示本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器的发热体及发热体电极端子结构中应用共同端子的结构的一个示例的图。
如果参照图11，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以将构成中心-边缘发热体200电极端子的2个端子中的任意一个端子及构成中间发热体300电极端子的2个端中的任意一个端子设计为共同端子1130，在这种情况下，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100可以包括共3个电极端子1110、1120、1130。
因此，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100向由3个或4个端子构成的2个发热体供应电力，具有可以独立地控制陶瓷加热器发热面中3个区域的效果。换言之，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100具有可以利用2个电源装置，多样地设计3个分割的区域的温度分布特性的效果。
结果，本发明一个实施例的中间区域独立控制陶瓷加热器100在获得可以控制3个分割的区域的温度的效果的同时，可以减少陶瓷板110包括的发热体电极端子的个数及柱杆120包括的发热体杆的个数，还可以获得能够显著减小在电力供应过程中发生短路危险的效果。
如上所述，在本发明中，根据诸如具体构成要素等的特定事项和限定的实施例及附图进行了说明，但这仅仅是为了帮助更全面理解本发明而提供的，并非本发明限定于上述实施例，只要是本发明相应技术领域的熟练从业人员，便可以在不超出本发明本质性特性的范围内，进行多样修订及变形。因此，本发明的思想不得局限于说明的实施例而确定，后述发明申请专利范围以及具有与所述发明申请专利范围等同或等价变形的所有技术思想，均应解释为包含于本发明的权利范围。

Claims (15)

1.一种中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，包括：
中心-边缘发热体(200)，所述中心-边缘发热体(200)在与陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域对应的位置提供；及
中间发热体(300)，所述中间发热体(300)在与被所述陶瓷加热器加热面的中央区域和边缘区域环绕的中间区域对应的位置提供。
2.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)电气分离并彼此独立地驱动。
3.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)埋设于所述陶瓷加热器内部提供。
4.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)在同一平面上提供。
5.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)在相异平面上提供。
6.根据权利要求5所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)的至少一部分沿竖直方向重叠地配置。
7.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)包括的中心发热体(210)及边缘发热体(220)在相异平面上提供。
8.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)及中间发热体(300)为阻抗发热体。
9.根据权利要求8所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述阻抗发热体的材料为钼(Mo)。
10.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中间发热体(300)以环状形成。
11.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)包括配置于与所述中央区域对应的位置的中心发热体和配置于与所述边缘区域对应的位置的边缘发热体，所述中心发热体和边缘发热体电气连接地构成。
12.根据权利要求11所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心发热体具备与所述边缘发热体相异的发热线的配置密度或粗细。
13.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
将所述中心-边缘发热体(200)的电极端子中某一电极端子与所述中间发热体(300)的电极端子中某一电极端子构成为共同端子。
14.根据权利要求1所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述中心-边缘发热体(200)的电极端子(910、920)及所述中间发热体(300)的电极端子(930、940)在各发热体所提供的平面上形成。
15.根据权利要求14所述的中间区域独立控制陶瓷加热器(100)，其特征在于，
所述电极端子(910～940)在所述陶瓷加热器加热面相反一侧面中与轴杆(120)所占区域对应的区域内部(1000)形成。
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