JP2013156122A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減圧下で発熱体が発熱したときの測定温度の追従性を高めることができ、かつ測定温度の追従性を長期間安定させることができる加熱装置を提供する。
【解決手段】帯状の発熱体２０は、中間部２０ｓが支持体１１の主面２２ｓに支持され、隣接部２０ｐ，２０ｑが支持体１１の外周面１４ｓ，１４ｔに沿って配置されている。接触式温度センサ４０の感温部４０ａは、発熱体２０の隣接部２０ｑの支持体１１とは反対側の外表面２０ｔに接するように配置される。感温部固定部材３０は、支持体１１に固定される固定部３０ａ，３０ｃと、感温部４０ａに接する対向部３０ｂと、固定部３０ａ，３０ｃと対向部３０ｂとの間を接続する接続部３０ｍ，３０ｎとを有し、接続部３０ｍ，３０ｎが弾性変形して、対向部３０ｂが感温部４０ａを発熱体２０の外表面２０ｔに弾力的に押し付ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱装置に関し、詳しくは、減圧下で発熱体が発熱したときに温度測定可能な加熱装置に関する。

熱電対や測温抵抗体などの接触式温度センサを用いて温度を計測する場合、接触式温度センサの感温部が被測定物に接触した状態が保持されるように、接触式温度センサの感温部を固定する必要がある。接触式温度センサの感温部を固定する方法については、種々提案されている。

例えば図５の断面図に示すように、特殊なクリップ１０９に形成されたテーパおねじ１０７を、テーパめねじ１０６が形成された被測温体１０５にねじ込み、熱電対１０１をクリップ１０９で挟み込む。これによって、熱電対１０１の先端の測温部１０２が被測温体１０５に押し付けられた状態で、熱電対１０１を固定する（例えば、特許文献１参照）。

また、図６の説明図に示すように、被測温体２０６の外周面に熱電対の測温部２０４が接触した状態で、両者を弾力のある器具２０５で外から挟み込む。これによって、熱電対の測温部２０４を被測温体２０６に押し付けて接触させた状態を保持する（例えば、特許文献２参照）。

また、フィルム袋をシールするために、帯状のリボンヒータを用いて短時間に加熱するインパルスシーラーやインパルスヒータと呼ばれる加熱装置が用いられている。例えば特許文献３には、その一般的な構成が開示されている。

また、特許文献４には、複数の素子が実装された基板上に樹脂フィルムを配置して袋の中に入れ、袋の開口部を減圧中で密閉した後、減圧を解除し、大気圧により袋を介して作用する圧力によって樹脂フィルムを素子間に充填する樹脂封止された電子部品の製造方法が開示されている。

特開平１−１８９５２７号公報 実開昭５８−１６５３４号公報 実開平６−１２１１号公報 特許第４３８６０３９号公報

例えば特許文献４の樹脂封止された電子部品の製造方法において、インパルスシーラーやインパルスヒータと呼ばれる加熱装置を用いて減圧下で加熱して袋の開口部を密閉する場合、加熱不足によるシール不良が発生しないように、温度を測定して監視することが考えられる。この場合、加熱装置は急激に温度が上昇し、かつシール時間は比較的短時間であるため、温度測定は、短時間の急激な温度変化に追従する必要がある。

図５のように熱電対の先端だけを、加熱装置のリボンヒータに接触させた場合、短時間の温度変化に対しては、温度検出精度が悪い。

また、図５のような特殊なクリップを用いる方法では、クリップを取り付ける部分を形成するために、被測温体は一定の体積を持つ必要がある。しかし、リボンヒータは薄く、クリップを取り付ける部分を形成できないため、図５の方法の適用は困難である。

また、熱電対を用いて正確な温度検出を実現するためは、クリップや雰囲気温度も含めた熱電対の測温部の周囲が、被測温体と同じ温度であることが条件となる。そのため、図５の方法は、急激な温度変化への追従や、減圧下での温度検出には適さない。

図６のように被測温体に熱電対の測温部を接触させる場合、被測温体と熱電対との接触面積が小さいため、急激な温度変化への追従や真空中での温度検出が難しい。

被測温体の外周面に熱電対用の溝を設けるなどして、熱電対と被測温体との接触面積を増やすと、急激な温度変化への追従性が向上する。しかし、リボンヒータのような薄い物体には溝などを設けることができないため、接触面積を増やすことによる追従性向上策は適用できない。

また、図７の構成図のように、押え部材１８ｘにリボンヒータ２０ｘを沿わせ、押え部材１８ｘにシース熱電対のシース部分４０ａを配置する溝１８ｖを設け、押え部材１８ｘとリボンヒータ２０ｘの間にシース熱電対のシース部分４０ａを配置し、矢印２０ｙ，２０ｚで示す方向のリボンヒータ２０ｘの張力を利用して、シース熱電対のシース部分４０ａがリボンヒータ２０ｘに十分に接触する状態を保ちながら、温度測定を行うことが考えられる。この場合、リボンヒータ２０ｘの張力低下や押え部材１８ｘの位置変動などの経時変化によって、シース熱電対のシース部分４０ａとリボンヒータ２０ｘとの接触が不十分になると、温度追従性が低下する。

本発明は、かかる実情に鑑み、減圧下で発熱体が発熱したときの測定温度の追従性を高めることができ、かつ測定温度の追従性を長期間安定させることができる加熱装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した加熱装置を提供する。

加熱装置は、（ａ）主面と、該主面から後退した外周面とを有する支持体と、（ｂ）前記支持体の前記主面に支持される中間部と、前記支持体の前記外周面に沿う隣接部とを有する帯状の発熱体と、（ｃ）前記発熱体の前記隣接部の前記支持体とは反対側の外表面に接するように配置される接触式温度センサの感温部と、（ｄ）前記支持体に固定される固定部と、前記感温部に接する対向部と、前記固定部と前記対向部とを接続する接続部とを含み、前記接続部が弾性変形して前記対向部が前記感温部を前記発熱体の前記外表面に弾力的に押し付ける感温部固定部材とを備える。前記支持体は、前記発熱体を介して前記感温部に対向する部分に、前記発熱体に接し、前記支持体のうち前記発熱体の中間部に接する部分の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する断熱部材を含む。減圧下で前記発熱体が発熱したとき、前記感温部により測定した温度が、前記発熱体の前記中間部の温度上昇に追従する。

上記構成において、接触式温度センサの感温部は、感圧部固定部材によって、発熱体の外表面に弾力的に押し付けられる。そのため、発熱体の伸縮などの経時変化があっても、接触式温度センサの感温部が発熱体の外表面に接触する状態（接触圧）が長期間一定に保たれ、測定温度の追従性が低下しないようにすることができる。

上記構成によれば、減圧下で発熱体が発熱したとき、周囲の気体の移動による熱移動（対流熱伝達）がほとんどないので、発熱体の中間部で発生した熱は、輻射伝熱と伝導伝熱（支持体への熱移動）とにより移動し、移動しない熱によって発熱体の中間部の温度が上昇する。発熱体のうち接触式温度センサの感温部に接する部分及びその近傍部分で発生した熱は、同様に輻射と伝導伝熱とにより移動する。発熱体のうち接触式温度センサの感温部に接する部分及びその近傍部分で発生した熱は、断熱部材が支持体への伝導伝熱を遮断するため、伝導伝熱により接触式温度センサの感温部に伝達され、さらに、接触式温度センサの感温部から感温部固定部材へと伝達される。接触式温度センサの感温部に伝達された熱によって、接触式温度センサの感温部により測定される温度が上昇する。接触式温度センサの感温部に接する感温部固定部材の熱的な特性を調整することにより、発熱体の中間部と接触式温度センサの感温部との温度差をできるだけ小さくして、接触式温度センサの感温部により測定される温度が、発熱体の中間部の温度上昇に良好に追従するようにできる。すなわち、測定温度の追従性を高めることができる。

一方、発熱体が発熱を停止し、減圧が解除されると、周囲の気体の移動による熱移動（対流熱伝達）によって、発熱体の中間部は急速に冷却され、温度が下降する。このとき、感温部固定部材は、接触式温度センサの感温部から熱を奪い、表面から放熱する。そのため、発熱体の温度下降時も、測定温度は発熱体の中間部の温度変化に追従する。

感温部固定部材からの放熱を十分に確保するように構成すると、再び減圧下での発熱体の発熱を開始するときに、発熱体の中間部と、発熱体のうち接触式温度センサの感温部に接する部分及びその近傍部分とが、同じ温度になるようにすることができる。その結果、減圧下での発熱と減圧解除下での冷却とを繰り返しても、熱の蓄積によって測定温度の追従性が低下することがないようにすることができる。

上記構成において、感温部固定部材の固定部材は、支持体の主面に固定しても、支持体の外周面に固定しても、支持体のそれ以外の部分に固定しても構わない。

好ましくは、前記感温部固定部材は、金属板を用いて形成されている。前記感温部固定部材は、（ａ）前記発熱体の前記隣接部の両側に配置され、前記支持体の前記外周面に固定される一対の前記固定部と、（ｂ）前記一対の固定部の間から離れた位置において、前記発熱体の前記隣接部に接する一つの前記対向部と、（ｃ）一対の前記固定部と前記対向部とを接続する一対の前記接続部とを含む。

この場合、感温部固定部材は、金属板により簡単に形成することができ、金属板の板厚を変えることによって感温部固定部材に蓄積される熱量を調整し、測定温度の追従性を調整することができる。また、感温部固定部材は、固定部と対向部との間を接続する接続部の構成（長さ、幅、板厚、材質など）によってばね定数が変わるので、感温部固定部材の対向部が接触式温度センサの感温部を押し付ける力を、所望の大きさにすることが容易である。

好ましくは、前記感温部固定部材は、前記発熱体に対向する部分に貫通穴が形成されている。

この場合、感温部固定部材の貫通穴は発熱体からの熱輻射を遮らないので、接触式温度センサの感温部と発熱体の中間部とを同じ温度に近づけ、測定温度の追従性をさらに高めることができる。また、感温部固定部材の表面積が増えるので、冷却されやすくなり、放熱性が高まる。

本発明によれば、減圧下で発熱体が発熱したときの測定温度の追従性を高めることができ、かつ測定温度の追従性を長期間安定させることができる。

加熱装置の平面図である。（実施例） 加熱装置の断面図である。（実施例） 加熱装置の側面図である。（実施例） 加熱装置を用いる製造設備の概略構成図である。（実施例） 熱電対固定装置の断面図である。（従来例１） 熱電対の固定状態を示す説明図である。（従来例２） 熱電対の固定状態を示す説明図である。（比較例）

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４、図７を参照しながら説明する。

＜実施例＞ 本発明の実施例の加熱装置１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。

まず、加熱装置１０の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、加熱装置１０の平面図である。図２は、図１の線Ｘ−Ｘに沿って切断した縦断面図である。図３（ａ）は、加熱装置１０の右側面図である。図３（ｂ）は、加熱装置１０の左側面図である。

図１〜図３に示すように、加熱装置１０は、支持体１１と、リボンヒータ２０とを備えている。

図１及び図２に示すように、支持体１１は、本体１２の両側に絶縁部材１４ａ，１４ｂが固定されている。本体１２の下部１２ａは、不図示の昇降装置に固定される。

図１〜図３に示すように、本体１２の上部１２ｂ及び絶縁部材１４ａ，１４ｂの上面１２ｓ，１４ｐ，１４ｑには溝１２ｕ，１４ｕ，１４ｖが形成され、溝１２ｕ，１４ｕ，１４ｖには緩衝部材２２が配置されている。緩衝部材２２の上面２２ｓの中央部分は、本体１２の上部１２ｂ及び絶縁部材１４ａ，１４ｂの上面１２ｓ，１４ｐ，１４ｑよりも突出している場合を図示しているが、面一であっても、後退していても構わない。

図１に示すように、本体１２の上部１２ｂ及び絶縁部材１４ａ，１４ｂの上面１２ｓ，１４ｐ，１４ｑと、その中央に配置された緩衝部材２２の上面２２ｓとによって、支持体１１の主面１１ｓが形成される。

図１〜図３に示すように、リボンヒータ２０は、帯状に形成された発熱体である。リボンヒータ２０の中間部２０ｓは、緩衝部材２２の上面２２ｓの中央部分に支持されている。すなわち、リボンヒータ２０の中間部２０ｓは、支持体１１の主面１１ｓに支持されている。リボンヒータ２０のうち中間部２０ｓの両側の隣接部２０ｐ，２０ｑは、絶縁部材１４ａ，１４ｂの側面１４ｓ，１４ｔに沿って配置されている。絶縁部材１４ａ，１４ｂの側面１４ｓ，１４ｔは、支持体１１の主面１１ｓから後退した外周面である。

図２に示すように、リボンヒータ２０の両端付近２０ａ，２０ｂは、絶縁部材１４ａ，１４ｂの下部に固定されている。すなわち、リボンヒータ２０の両端付近２０ａ，２０ｂは、絶縁部材１４ａ，１４ｂの下部に沿って配置された断面Ｌ字状の当て部材２６の一片２６ａと、絶縁部材１４ａ，１４ｂに固定された押えブロック１６との間に挟まれ、絶縁部材１４ａ，１４ｂに固定された端子２４と当て部材２６の他の一片２６ｂとの間に挟まれた状態で固定されている。端子２４には、リボンヒータ２０に電源を供給するため、不図示の配線が接続される。当て部材２６は、例えば銅板で形成する。

図２及び図３（ｂ）に示すように、一方の絶縁部材１４ａの側面１４ｓには、突出部材１８が取り付けられている。突出部材１８の取り付け位置を不図示のねじ機構を用いて調整することによって、リボンヒータ２０の一方の隣接部２０ｐを一方の絶縁部材１４ａの側面１４ｓから離れる方向に押し出し、リボンヒータ２０のたるみを取り除くことができる。なお、突出部材１８によってリボンヒータ２０に張力を与える必要はないが、張力を与えるようにしても構わない。

図２及び図３（ａ）に示すように、他方の絶縁部材１４ｂの側面１４ｔには、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑを跨ぐように、感温部固定部材３０が取り付けられている。感温部固定部材３０は、金属板を用いてＵ字状に形成されており、Ｕ字の中間に配置された対向部３０ｂとＵ字の両端に配置された固定部３０ａ，３０ｃとが、接続部３０ｍ，３０ｎを介して接続されている。感温部固定部材３０の固定部３０ａ，３０ｃは、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑの両側に配置され、ボルト３８で他方の絶縁部材１４ｂに固定されている。感温部固定部材３０の対向部３０ｂは、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑの支持体１１とは反対側の外表面２０ｔに対向する。

感温部固定部材３０の対向部３０ｂとリボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑとの間には、シース熱電対４０のシース部分４０ａが挟まれた状態で固定されている。シース熱電対４０のシース部分４０ａは、金属保護管（シース）の内部に熱電対素線を入れ無機絶縁物を密封充填し絶縁したものであり、接触式温度センサの感温部である。

感温部固定部材３０は、固定部３０ａ，３０ｃと対向部３０ｂとの間を接続する接続部３０ｍ，３０ｎが弾性変形することにより、感温部固定部材３０の対向部３０ｂがシース熱電対４０のシース部分４０ａをリボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑの外表面２０ｔに弾力的に押し付けている。感温部固定部材３０の対向部３０ｂがシース熱電対のシース部分４０ａを押し付ける力の大きさは、感温部固定部材３０の接続部３０ｍ，３０ｎの構成（長さ、幅、板厚、材質など）により感温部固定部材３０のばね定数を変えることによって、所望の大きさにすることが容易である。

感温部固定部材は、一か所のみを支持体に固定することも可能である。この場合に比べ、固定部３０ａ，３０ｃにより感温部固定部材３０の両端を固定すると、感温部固定部材３０の対向部３０ｂがシース熱電対のシース部分４０ａを押し付ける力の大きさが長期間安定し、一定に保たれるようにすることが容易であるので、好ましい。

感温部固定部材３０は、金属板により簡単に形成することができ、金属板の板厚を変えることによって感温部固定部材３０に蓄積される熱量を調整し、測定温度の追従性を調整することができる。例えば、感温部固定部材３０をステンレス板で形成する場合、板厚は０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましい。板厚を０．２ｍｍ以上にすると板ばね効果を得ることができ、板厚を０．５ｍｍ以下にすると良好な放熱効果を得ることができる。

すなわち、感温部固定部材３０の板厚が大き過ぎると、感温部固定部材３０がシース熱電対４０のシース部分４０ａから奪う熱が過剰となり、シース熱電対４０のシース部分４０ａの温度上昇が抑制され、測定温度の追従性が低下する。感温部固定部材３０の板厚が小さ過ぎると、ばね定数が小さくなり、感温部固定部材３０の対向部３０ｂがシース熱電対４０のシース部分４０ａを押し付ける力が、不足する。

図３（ａ）に示すように、感温部固定部材３０には、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑに対向する部分及びその近傍部分に、貫通穴３０ｐが形成されている。貫通穴３０ｐは、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑからの熱輻射を遮らないので、シース熱電対４０のシース部分４０ａとその周囲の熱的な状態を、熱輻射が遮られないリボンヒータ２０の中間部２０ｓの熱的な状態に近づけることができる。これによって、シース熱電対４０のシース部分４０ａとリボンヒータ２０の中間部２０ｓとを同じ温度に近づけ、シース熱電対４０のシース部分４０ａによって測定した温度が、リボンヒータ２０の中間部２０ｓの温度上昇により良好に追従するようにできる。また、貫通穴３０ｐによって感温部固定部材３０の表面積が増えるので、冷却されやすくなり、放熱性が高まる。

図２及び図３（ａ）に示すように、他方の絶縁部材１４ｂの側面１４ｔのうち、シース熱電対４０のシース部分４０ａがリボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑを介して対向する部分には、凹部１４ｗが形成されている。凹部１４ｗ内に、断熱部材１５が配置されている。感温部固定部材３０がシース熱電対４０のシース部分４０ａをリボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑの外表面２０ｔに押し付けるため、断熱部材１５には、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑの支持体１１側の内表面２０ｕが押し付けられ、内表面２０ｕに接している。断熱部材１５は、耐熱性が高く、リボンヒータ２０の中間部２０ｓが接する緩衝部材２２の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する。

断熱部材１５は、ロナスボードのような高温耐熱性に優れ、熱伝導率が低い多孔質の断熱材を用いて形成することが好ましい。断熱部材１５は、例えば、直径１０ｍｍ、厚み３ｍｍに形成する。

シース熱電対４０のシース部分４０ａが固定された付近において、リボンヒータ２０の他方の隣接部２０ｑで発生した熱は、断熱部材１５により支持体１１側への伝達が遮断され、シース熱電対４０のシース部分４０ａに伝達される。そのため、リボンヒータ２０の急な温度上昇に追従した温度検出が可能である。

図２に示すように、リボンヒータ２０の中間部２０ｓに対向して、対向部材５０が配置され、その間に、被加熱物として、例えば袋の開口部８ａが配置される。そして、加熱装置１０と対向部材５０とが互いに近づくように相対移動し、発熱しているリボンヒータ２０の中間部２０ｓと対向部材５０との間に袋の開口部８ａが挟まれて加熱され、開口部８ａにおいて互いに対向するシート同士が熱融着することによって、開口部８ａは密封（シール）される。

加熱装置１０は、特に減圧された雰囲気において好適に使用され、図４の概略図に示すように、密閉可能はチャンバー８０内に収納される。図４に示すように、チャンバー８０内には、ステージ８４と、加熱装置１０に対向する対向部材５０と、加熱装置１０及び対向部材５０を昇降する不図示の昇降装置とが収納されている。チャンバー８０内の空間８２は、真空ポンプ８６に接続されており、密閉されたチャンバー８０内の空間８２を減圧することができる。

図４の設備は、例えば電子部品を製造する際の樹脂封止工程では、次のように用いる。

（１） 金属シートに樹脂がコーティングされた袋８内に、基板４に実装された素子２上に樹脂シート６を載せた状態の基板４を入れ、袋８の開口部８ａの封をしていない状態で、チャンバー８０内のステージ８４上に設置する。

（２） 次いで、チャンバー８０を密閉し、真空ポンプ８６を用いてチャンバー８０内の空間８２を減圧する。

（３） 次いで、加熱装置１０のリボンヒータに通電し、リボンヒータの温度を上昇させる。

（４） 次いで、不図示の昇降装置を作動させて、矢印で示すように、加熱装置１０を上昇させ、対向部材５０を下降させる。そして、加熱装置１０のリボンヒータの中間部と対向部材５０との間に、袋８の開口部８ａを挟み、リボンヒータの熱で、袋８の開口部８ａにおいて互いに対向するシート表面の樹脂を溶かして貼り合わせ、袋８の開口部８ａを密閉する。このとき、加熱装置１０のリボンヒータに袋８が直接触れると、袋８がリボンヒータから離れにくくなる場合には、リボンヒータの表面を耐熱テープで覆い、耐熱テープを介して袋８を加熱すればよい。

（５） 次いで、加熱装置１０のリボンヒータに通電を停止するとともに、不図示の昇降装置を逆方向に作動させて、加熱装置１０と対向部材５０を袋８の開口部から離し、元の位置に戻す。

（６） 次いで、チャンバー８０内を大気圧に戻す。これにより、大気の圧力が袋８を介して樹脂シート６に作用することによって、基板４に実装された素子２間に樹脂シート６が充填され、基板４に実装された素子２を封止することができる。

以上の樹脂封止工程において、加熱装置１０のリボンヒータに通電し、リボンヒータの温度を上昇させるときに、チャンバー８０内は減圧されており気体がほとんど存在しないため、周囲の気体の移動による熱移動（対流熱伝達）がほとんどない。そのため、リボンヒータの中間部で発生した熱は、輻射伝熱と伝導伝熱（すなわち、支持体への熱移動）とにより移動する。

同様に、シース熱電対のシース部分に接するリボンヒータの他方の隣接部で発生した熱も、輻射と伝導伝熱とにより移動する。この場合、断熱部材が支持体への伝導伝熱を遮断するため、リボンヒータで発生した熱は、伝導伝熱により、シース熱電対のシース部分に伝達され、さらに、シース熱電対のシース部分から感温部固定部材へと伝達される。シース熱電対のシース部分に伝達された熱によって、シース熱電対のシース部分により測定される温度が上昇する。シース熱電対のシース部分に接する感温部固定部材の熱的な特性を調整することにより、リボンヒータの中間部とシース熱電対のシース部分との温度差をできるだけ小さくして、シース熱電対のシース部分により測定される温度が、リボンヒータの中間部の温度上昇に良好に追従するようにできる。すなわち、測定温度の追従性を高めることができる。

一方、袋８の開口部８ａを密閉した後、チャンバー８０内の空間８２を大気圧に戻すと、周囲の気体の移動による熱移動（対流熱伝達）により、リボンヒータの中間部は急速に冷却され、温度が下降する。このとき、感温部固定部材は、シース熱電対のシース部分から熱を奪い、表面から放熱する。そのため、リボンヒータの温度下降時も、測定温度はリボンヒータの中間部の温度変化に追従する。

感温部固定部材からの放熱を十分に確保するように構成すると、再び減圧下でのリボンヒータの発熱を開始するときに、リボンヒータの中間部と、リボンヒータのうちシース熱電対のシース部分に接する部分及びその近傍部分とが、同じ温度になるようにすることができる。その結果、減圧下での発熱と大気圧下での冷却とを繰り返しても、熱の蓄積によって測定温度の追従性が低下することがないようにすることができる。

断熱部材と感温部固定部材の材質、形状、厚みなどを適宜に選択することによって、断熱と放熱のバランスをとり、測定温度の追従性を高めることができる。

＜比較例＞ 比較例の加熱装置について、図７を参照しながら説明する。

比較例の加熱装置は、シース熱電対のシース部分を固定する構成以外は、実施例１の加熱装置１０と同じ構成である。以下では、実施例１との相違点を中心に説明する。

図７は、比較例の加熱装置の要部を拡大した構成図である。図７に概略構成を模式的に示すように、支持体１１の外周面１１ｔに、半割れ円筒形状の押え部材１８ｘが、ねじ１９を用いて固定されている。押え部材１８ｘの外周面１８ｗには、シース熱電対のシース部分４０ａを配置するための溝１８ｖが形成されている。押え部材１８ｘの外周面１８ｗにリボンヒータ２０ｘを沿わせ、押え部材１８ｘとリボンヒータ２０ｘの間にシース熱電対のシース部分４０ａを配置する。そして、矢印２０ｙ，２０ｚで示す方向のリボンヒータ２０ｘの張力を利用して、シース熱電対のシース部分４０ａをリボンヒータ２０ｘに十分に接触させる。押え部材１８ｘを固定するねじ１９を回転することにより、押え部材１８ｘの位置を変え、リボンヒータ２０ｘの張力を調整できる。

比較例の加熱装置は、加熱と冷却を繰り返すうちに、リボンヒータ２０ｘが伸びたり、リボンヒータ２０ｘや押え部材１８ｘの固定が緩むなどの経時的な要因によって、シース熱電対のシース部分４０ａとリボンヒータ２０ｘとの接触が不十分となり、温度検出異常が多発し、設備稼働率が落ちることがある。

リボンヒータ２０ｘの張力の緩みを解消するため張力を高めに設定すると、温度検出異常のたびにリボンヒータ２０ｘの張り直しを繰り返すことによって、押え部材１８ｘには、リボンヒータ２０ｘの張力による負荷が集中的にかかる。そのため、押え部材１８ｘが破損しやすい。また、同じ理由で、リボンヒータ２０ｘの断線も発生しやすい。

これに対し、実施例の加熱装置１０では、感温部固定部材３０の板ばね効果を利用してシース熱電対のシース部分４０ａを固定しており、リボンヒータ２０の張力とは無関係な固定方法を採用している。そのため、シース熱電対のシース部分４０ａとリボンヒータ２０の接触状態が長期間一定に保たれ、変化しない。これに加え、実施例の加熱装置１０では、断熱部材１５による断熱と、感温部固定部材３０による放熱のバランスをとることにより、加熱と冷却を繰り返しても温度検出精度が安定し、同じ温度検出精度が再現する。そのため、実施例の加熱装置１０では、長期間安定して温度検出可能であり、比較例のような温度検出異常や設備稼働率低下は発生しない。

また、実施例の加熱装置１０では、リボンヒータ２０の熱膨張による伸びを阻害せず、かつリボンヒータ２０に張力をかけなくてもよいため、リボンヒータ２０への負荷が小さくなり、リボンヒータ２０の固定が緩むこともなくなる。そのため、リボンヒータ２０の寿命は、比較例の加熱装置よりも長くなる。

＜まとめ＞ 以上に説明したように、安価なシース熱電対を用いて温度を測定し、シース熱電対のシース部分を感温部固定部材の板ばね効果を利用した簡単な構成で固定することにより、減圧下でリボンヒータが発熱したときの測定温度の追従性を高めることができ、かつ測定温度の追従性を長期間安定させることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、実施例では、接触式温度センサとしてシース熱電対を用いる場合を例示したが、これに限るものではなく、シース熱電対以外の接触式温度センサ、例えば測温抵抗体を用いても構わない。

２ 素子
４ 基板
６ 樹脂シート
８ 袋
８ａ 開口部
１０ 加熱装置
１１ 支持体
１１ｓ 主面
１１ｔ 外周面
１２ 本体
１２ａ 下部
１２ｂ 上部
１２ｓ 上面（支持体の主面）
１２ｕ 溝
１４ａ，１４ｂ 絶縁部材
１４ｓ，１４ｔ 側面（支持体の外周面）
１４ｐ，１４ｑ 上面（支持体の主面）
１４ｕ，１４ｖ 溝
１４ｗ 凹部
１５ 断熱部材
１６ 押えブロック
１８ 突出部材
１８ｖ 溝
１８ｗ 外周面
１８ｘ 押え部材
１９ ねじ
２０，２０ｘ リボンヒータ（発熱体）
２０ａ，２０ｂ 両端付近
２０ｐ，２０ｑ 隣接部
２０ｓ 中間部
２０ｔ 外表面
２０ｕ 内表面
２２ 緩衝部材
２２ｓ 上面（支持体の主面）
２４ 端子
２６ 当て部材
２６ａ，２６ｂ 片
３０ 感温部固定部材
３０ａ 固定部
３０ｂ 対向部
３０ｃ 固定部
３０ｍ，３０ｎ 接続部
３０ｐ 貫通穴
３８ ボルト
４０ シース熱電対（接触式温度センサ）
４０ａ シース部分（感温部）
５０ 対向部材
８０ チャンバー
８２ 空間
８４ ステージ
８６ 真空ポンプ

Claims (3)

1. 主面と、該主面から後退した外周面とを有する支持体と、
   前記支持体の前記主面に支持される中間部と、前記支持体の前記外周面に沿う隣接部とを有する帯状の発熱体と、
   前記発熱体の前記隣接部の前記支持体とは反対側の外表面に接するように配置される接触式温度センサの感温部と、
   前記支持体に固定される固定部と、前記感温部に接する対向部と、前記固定部と前記対向部とを接続する接続部とを含み、前記接続部が弾性変形して前記対向部が前記感温部を前記発熱体の前記外表面に弾力的に押し付ける感温部固定部材と、
   を備え、
   前記支持体は、前記発熱体を介して前記感温部に対向する部分に、前記発熱体に接し、前記支持体のうち前記発熱体の中間部に接する部分の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する断熱部材を含み、
   減圧下で前記発熱体が発熱したとき、前記感温部により測定した温度が、前記発熱体の前記中間部の温度上昇に追従することを特徴とする、温度測定可能な加熱装置。
2. 前記感温部固定部材は、金属板を用いて形成され、
   前記発熱体の前記隣接部の両側に配置され、前記支持体の前記外周面に固定される一対の前記固定部と、
   前記一対の固定部の間から離れた位置において、前記発熱体の前記隣接部に接する一つの前記対向部と、
   一対の前記固定部と前記対向部とを接続する一対の前記接続部と、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度測定可能な加熱装置。
3. 前記感温部固定部材は、前記発熱体に対向する部分に貫通穴が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の加熱装置。

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