JP3571314B2 - Heat equalizer - Google Patents
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- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば樹脂成型品、半導体ウエハ、液晶パネル等の被加工物を、加工される定盤上で均一に加熱あるいは冷却することができる均熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の均熱装置としては、例えば特開平9−327827号公報に開示される図2に示すものがある。図2において、1は下面に同心状に配置される環状の複数の溝2が形成された第1の板状部材であり、上面には複数の被加工物3が載置される。4は環状の各溝2を覆うように第1の板状部材1の下面に、例えばろう付け等で接合される第2の板状部材であり、第1の板状部材1とともに定盤5を構成している。6は環状の各溝2と第2の板状部材4とで形成される複数の流通路であり、各内部にはそれぞれ真空排気された後、所定量の作動液7が封入されている。
【0003】
上記のように構成された均熱装置において、定盤5の下面から、例えばヒーター等の加熱体(図示せず)により図中矢印にて示すように加熱されると、各流通路6内の作動液7も加熱され、蒸気となって密閉された流通路6内にある空間に拡散し、この蒸気は流通路6内の温度の低い上面側で凝縮潜熱として熱を放出し液化する。そして、液化した作動液7は流通路6の内部で下面側に流下して還流する。これらの動作が順次繰り返されることにより、加熱体から定盤5の上面に熱輸送され、定盤5の上面に載置される複数の被加工物3をそれぞれ加熱処理する。
【0004】
また、従来の均熱装置として、例えば特開平11−320555号公報に開示された図3に示すものがあり、図3において、1〜7は上述した従来の均熱装置の構成と同様である。8は第2の板状部材4から下方に突出して配置され、第1の板状部材1の溝2、すなわち流通路6と連通する複数の液溜り部であり、箱部材を溶接等により接合するか、第2の板状部材4を深絞り加工等して形成されており、この液溜り部8に作動液7が貯溜されている。9は液溜り部8内に貯溜された作動液7中に浸漬され、作動液7を直接加熱して蒸発させるようにしているので、熱輸送効率を向上させることができ、高精度な表面温度分布を達成することができる。10は定盤5の裏面下方にスペーサ11を介して取り付けられた蓋体であり、この蓋体10と定盤5裏面との間に空間12が設けられている。13a,13bは蓋体10に形成され、空気などの冷却媒体を導入、導出する導入口、導出口であり、導入口13aから冷却媒体を導入し、定盤5裏面の空間12を通過させて導出口13bから導出させることにより、定盤5を所定温度まで冷却することができる。
【0005】
上記の均熱装置では、定盤の外周面から放熱するために、定盤の外周側の温度が中央部に比べて低下し、定盤表面の均熱特性が得られないので、加熱手段を定盤の下面外周側に加熱手段を配置し、下面中央部に冷却手段を配置した構成にすることにより、定盤表面の均熱特性が良くなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の均熱装置は以上のように構成され、真空排気の後に封入された作動液7の潜熱によって加熱体からの熱を均一に定盤5表面に伝熱する構造のものであるが、一般に外周に至るにつれて放熱面積が増大するとともに、外周端面からの放熱の影響が表れることにより、外周側の放熱量が大きくなるため、定盤5の外周側の温度が内周側に比べて低下し、定盤5表面の均熱特性が十分に得られないので、加熱手段を定盤5の下面外周側に加熱手段を配置し、下面中央部に冷却手段を配置する構成にすると、定盤表面の均熱特性が良くなる。しかし、均熱装置内部の作動液の流通路の底面が同一平面に位置し、外周部下面に加熱手段が配置された構成にすると、均熱装置の中央部下面は加熱源が存在しないので、液化した作動液が中央部の流通路に滞留し、加熱源が配置された外周部の作動液が不足する液枯れ現象が発生し、均熱装置が均一に加熱されない状態が発生する問題点があった。
【0007】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、内部に充填された作動液が中央部で滞留することをなくした安定して均一な温度分布となる均熱装置を得ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る均熱装置は、
溝状の流通路が複数形成された第1の板状部材と、この第1の板状部材に形成された流通路を覆うように第1の板状部材に接合された第2の板状部材とにより定盤を構成し、この定盤の内部に作動液を封入し、定盤の外周部の下面に加熱手段を設け、第一の板状部材の流通路が中央部の位置に対して、外周側になるにしたがって低位置になるように構成したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における均熱装置の構成を示す断面図である。
図1において、40は上面に同心状に配置され、かつ底面が中央側より外周側になるにしたがって低位置となるよう順次深く形成された環状の複数の溝41が形成された第1の板状部材であり、下面中央部が凹状に形成されている。42は環状の各溝41を覆うように第1の板状部材40の上面に、例えばろう付け等で接合された第2の板状部材であり、この第2の板状部材42の上面に被加工物が載置され、第1の板状部材40とともに定盤43を構成している。44は環状の各溝41と第2の板状部材42とで形成される複数の流通路であり、内部には真空排気された後、所定量の作動液45が封入されている。46は定盤43の外周部の下面に配置された面状ヒーター等の加熱手段である。
【0010】
このように、流通路44の底部が中央部に対して外周側が低位置となるよう順次深く形成したことにより、流通路44内部で凝縮された作動液45が中央部で滞留することなく、定盤43外周側の加熱部分に戻りやすくなり、外周部の加熱源部分の液枯れ現象の発生が回避でき、蒸発から凝縮までのサイクルが円滑に行われ、定盤43の熱特性を向上させることができる。
【0011】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項1によれば、流通路の底部が中央部に対して外周側が低位置となるよう順次深く形成したことにより、流通路内部で凝縮された作動液が定盤外周側の加熱部分に戻りやすくなり、中央部の流通路に作動液が滞留しなくなり、外周部における作動液の液枯れ現象の発生がなくなり、作動液の蒸発・凝縮のサイクルを円滑に行われ、定盤の均熱特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1の均熱装置の構成を示す断面図である。
【図2】従来の均熱装置を示す断面図である。
【図3】従来の均熱装置を示す断面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat equalizer that can uniformly heat or cool a workpiece such as a resin molded product, a semiconductor wafer, or a liquid crystal panel on a surface plate to be processed.
[0002]
[Prior art]
Conventional heat equalizer, for example, there is shown in FIG. 2 as disclosed in JP-A-9-327827. In FIG. 2 ,
[0003]
In the heat equalizer configured as described above, when heated from the lower surface of the platen 5 by a heating body (not shown) such as a heater as shown by arrows in the drawing, the inside of each
[0004]
Further, as a conventional heat equalizer, there is one shown in FIG. 3, for example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-320555, in FIG. 3, 1-7 is the same as that of the conventional heat equalizer described above . Reference numeral 8 denotes a plurality of liquid reservoirs which are arranged so as to protrude downward from the second plate-
[0005]
In the above-mentioned heat equalizer, in order to radiate heat from the outer peripheral surface of the surface plate, the temperature on the outer peripheral side of the surface plate is lower than that of the central portion, and the heat equalizing characteristic of the surface of the surface plate cannot be obtained. By arranging the heating means on the outer peripheral side of the lower surface of the surface plate and the cooling means at the center of the lower surface, the uniform heat characteristics of the surface of the surface plate are improved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional heat equalizer is configured as described above, and has a structure in which the heat from the heating body is uniformly transferred to the surface of the surface plate 5 by the latent heat of the working
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a heat equalizer that has a stable and uniform temperature distribution in which a working fluid filled therein does not stay in a central portion. It is intended for that purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The heat equalizer according to
A first plate-like member having a plurality of groove-like flow passages formed therein, and a second plate-like member joined to the first plate-like member so as to cover the flow passages formed in the first plate-like member A surface plate is constituted by the members, a working fluid is sealed in the surface of the surface plate, and a heating means is provided on a lower surface of an outer peripheral portion of the surface plate. Thus, it is configured such that the lower the position is, the closer to the outer peripheral side.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat equalizer according to
In Figure 1, a
[0010]
As described above, the bottom portion of the
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the hydraulic fluid condensed inside the flow passage is constant because the bottom of the flow passage is formed so as to be deeper so that the outer peripheral side is lower than the center. It is easy to return to the heating part on the outer peripheral side of the panel, the hydraulic fluid does not stay in the flow passage at the center, the hydraulic fluid does not wither in the outer peripheral part, and the cycle of evaporation and condensation of the hydraulic fluid is performed smoothly. Thus, the soaking characteristics of the surface plate can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat equalizer according to
FIG. 2 is a sectional view showing a conventional heat equalizer.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional heat equalizer.
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