JPH0623242U - 流体加熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 熱交換効率が良好で、不純物やパーティクル
の混入を極力抑える。 【構成】 両端が封止されて、内部に抵抗加熱ヒータを
配置した石英のヒータ用パイプ１と、該ヒータ用パイプ
の外周面に長手方向に所定間隔で嵌挿され、かつ円周部
に形成した切欠部が互に逆方向となるように隣接配置さ
れた複数枚の石英のリング盤５と、両端が封止され、か
つ上記リング盤の円周面に当接されるように、上記ヒー
タ用パイプを包む石英の外筒７と、該外筒の両端に連設
されて、該外筒とヒータ用パイプとの間の流体通路に連
通する石英の入口パイプ１０及び出口パイプ１１とを備
えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体デバイス等の真空乾燥装置において不活性ガスなどを加熱す るのに用いる流体加熱器に関する。

【０００２】 半導体デバイスなどの乾燥には、通常、スピンドライヤーが用いられている。 スピンドライヤーは、半導体デバイスをセットしたカセットをローターに配置し 、ローターを高速に回転することにより半導体デバイスの乾燥が行われる。

【０００３】 この装置は、短時間でたくさんのデバイスを乾燥できる点では、有効である。 しかし、カセットをセットしたローターが高速で回転するため半導体デバイスが 静電気を帯びたり、回転軸から発生したパーティクルが、半導体デバイスに付着 することがある。また、半導体デバイスの微細パターンの深い溝に水分が残り、 完全に乾燥しきれないことが、しばしば生ずる。さらに装置が大型化するという 問題があった。

【０００４】 この課題を解決するために、本出願人は、既に被乾燥物、例えば半導体デバイ スをクリーンに保ちつつ、微細なパターンまで乾燥可能な真空乾燥装置を提供し た。 この真空乾燥装置は、図４に示す様に、真空容器３１、真空エジェクタ３２及 び不活性ガス加熱供給手段３３等で構成され、真空容器３１内に半導体デバイス や液晶基板等の被乾燥物をセットし、加熱した不活性ガスを供給しつつ減圧した り、不活性ガスを供給したまま真空容器３１内を大気圧まで戻したり、不活性ガ スの供給を停止して真空にしたりすることで、減圧にして飽和蒸気圧を下げ乾燥 するものである。

【０００５】 前記不活性ガス加熱供給手段３３は、不活性ガスが流体加熱器３４をとうして 加熱され真空容器３１に供給されるものである。実際には、真空容器３１の上部 に配設されたノズル３５より噴出して供給される。 このような半導体デバイスはクリーンな状態で加熱乾燥する必要があり、この ため従来、流体加熱器３４としてテフロン樹脂のパイプを利用した熱交換器や金 属製のコイルフィンヒータを用いたものが提案されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記テフロン樹脂のパイプを用いるものでは、テフロン樹脂の 比熱が低いばかりか、熱交換効率が悪く、しかも耐熱温度も１８０℃前後と低く 、高温乾燥には不向きであるという問題があり、一方、コイルフィンヒータを用 いるものでは、これの放熱板が金属製のため不純物の混入が回避できず、クリー ンな装置には実用できないなどの問題点があった。

【０００７】 本考案は上記のような問題点を解消するためなされたものであり、熱交換効率 が良好で、不純物やパーティクルの混入が極めて少ない流体加熱器を得ることを 目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる流体加熱器は、両端が封止されて、内部に抵抗加熱ヒータを配 置した石英のヒータ用パイプと、該ヒータ用パイプの外周面に長手方向に所定間 隔で嵌挿され、かつ円周部に形成した切欠部が互に逆方向となるように隣接配置 された複数枚の石英のリング盤と、両端が封止され、かつ上記リング盤の円周面 に当接されるように、上記ヒータ用パイプを包む石英の外筒と、該外筒の両端に 連設されて、該外筒とヒータ用パイプとの間の流体通路に連通する石英の入口パ イプ及び出口パイプとを備えたものである。

【０００９】

【作用】

本考案におけるヒータ用パイプ、外筒、入口パイプ、出口パイプ及びリング盤 は、すべて石英を素材として形成されているため、ヒータ用パイプ及び外筒間の 流体通路内には不純物の混入や折出がないため、流れる流体もクリーンな状態で 加熱され、真空乾燥器への利用による真空引き時の減圧による凍結発生及び不純 物の付着を防止する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図について説明する。図１において、１は両端が周 知の絶縁材からなる塞板２により封止された石英のヒータ用パイプで、これの内 部には抵抗加熱ヒータ３が設けられ、両端のヒータ導線４は塞板２を貫通して外 部へ導出させている。

【００１１】 また、上記ヒータ用パイプ１の外周には、長手方向に向かって等間隔で複数枚 の不透明石英のリング盤５が嵌挿かつ溶接され、これらのリング盤５の互に隣接 するものどうしの円周部には、互に逆方向に切欠部６が形成されている。図２は このリング盤５の形状を示している。

【００１２】 さらに、７は両端が石英の塞板８によって封止（溶接）された石英の外筒であ り、これが上記リング盤５の円周面に当接されるように、上記ヒータ用パイプ１ を包囲して、このヒータ用パイプ１との間に流体通路９を形成している。尚、こ のとき、ヒータ用パイプ１は各塞板８を貫通し、この貫通部は溶接によって密封 されている。また、上記切欠部６では各リング盤５と外筒７との間に間隙Ｇが生 じている。

【００１３】 １０，１１は外筒７の両端部に突設（溶接）された石英の入口パイプ及び出口 パイプであり、これらは上記外筒７内の流体通路９に連通して、例えば不活性ガ スの供給と排出をそれぞれ行うように機能する。１２は外筒７内に臨むように塞 板８から機密的に挿入された温度センサであり、これが流体出口における温度を 常時モニタする。この温度センサ７は例えば試験管形の石英管内に熱電対などの センサ素子を封入したものからなる。

【００１４】 かかる構成になる流体加熱器では、ヒータ導線４にヒータ電流を流すことによ り、ヒータ用パイプ１内の抵抗加熱ヒータ３はジェール熱を発生する。そして、 この熱はヒータ用パイプ１に嵌挿かつ溶接してある放熱面積の大きいリング盤５ に伝えられる。このとき、リング盤５は不透明の石英からなるので熱の輻射率が 良好となり、伝導熱及び輻射熱により効率的に流体通路９に流れる不活性ガスな どの流体を加熱する。 本例でリング盤５を不透明石英としたのは、透明石英より不透明石英のほうが 熱の輻射率が良く、伝導熱及び輻射熱の両面で効率よく流体を加熱できるからで ある。従って、透明石英であってもよいが、好ましくは、不透明石英が良い。

【００１５】 すなわち、入口パイプ１０から流体通路９内に導入された流体は、リング盤５ に接触しながら、これの切欠６が作る上下の間隙Ｇを次々に通過して、上記輻射 熱、伝導熱を受けて加熱され出口パイプ１１から流出していく。従って、この出 口パイプ１１を通過した流体、例えば不活性ガスを、真空引きによる半導体デバ イス等の乾燥のために真空容器内に供給することができ、合わせて上記水滴の凍 結を防止できる。

【００１６】 尚、上記温度センサ１２は出口パイプ１１付近の流体温度をモニタしており、 抵抗加熱ヒータ３のヒータ温度を制御する用途等に用いられる。

【００１７】 また、図３は流体加熱器の本体Ａを、２つ割の円筒状容器１５，１６内に収容 して商品化したものを示し、１７は円筒状容器１５，１６を開閉するための蝶番 、１８は止めフック、１９は抵抗加熱ヒータ３の電極、２０は温度センサ１２の 電極である。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば両端が封止されて、内部に抵抗加熱ヒータを配 置した石英のヒータ用パイプと、該ヒータ用パイプの外周面に長手方向に向かっ て所定間隔で嵌挿され、かつ円周部に形成した切欠部が互に逆方向となるように 隣接配置された複数枚の石英のリング盤と、両端が封止され、かつ上記リング盤 の円周面に当接されるように、上記ヒータ用パイプを包む石英の外筒と、該外筒 の両端に石英の入口パイプ及び出口パイプをそれぞれ連設して、上記外筒とヒー タパイプとの間の流体通路に連通させるように構成したので、流体加熱に際して 、流体が石英の外筒、ヒータ用パイプ、入口パイプ及び出口パイプとリング盤に 接触するだけであり、従って、不純物やパーティクルの流体への混入を極めて少 なく抑えることができ、しかも極めて熱交換率が高く、耐久性、信頼性のすぐれ た熱交換装置として市場に広く提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による流体加熱器を示す断面
図である。

【図２】図１におけるリング盤の詳細を示す正面図であ
る。

【図３】製品化した流体加熱器を示す斜視図である。

【図４】真空乾燥装置を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ ヒータ用パイプ ３ 抵抗加熱ヒータ ５ リング盤 ６ 切欠 ７ 外筒 ９ 流体通路 １０ 入口パイプ １１ 出口パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端が封止されて、内部に抵抗加熱ヒー
   タを配置した石英のヒータ用パイプと、該ヒータ用パイ
   プの外周面に長手方向に所定間隔で嵌挿され、かつ円周
   部に形成した切欠部が互に逆方向となるように隣接配置
   された複数枚の石英のリング盤と、両端が封止され、か
   つ上記リング盤の円周面に当接されるように、上記ヒー
   タ用パイプを包む石英の外筒と、該外筒の両端に連設さ
   れて、該外筒とヒータ用パイプとの間の流体通路に連通
   する石英の入口パイプ及び出口パイプとを備えた流体加
   熱器。