NL1025055C2 - Verbeterd lampontwerp. - Google Patents

Verbeterd lampontwerp. Download PDF

Info

Publication number
NL1025055C2
NL1025055C2 NL1025055A NL1025055A NL1025055C2 NL 1025055 C2 NL1025055 C2 NL 1025055C2 NL 1025055 A NL1025055 A NL 1025055A NL 1025055 A NL1025055 A NL 1025055A NL 1025055 C2 NL1025055 C2 NL 1025055C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
filament
lamp
tube
contact portions
tube contact
Prior art date
Application number
NL1025055A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1025055A1 (nl
Inventor
Michael W Halpin
Original Assignee
Asm America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asm America filed Critical Asm America
Publication of NL1025055A1 publication Critical patent/NL1025055A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1025055C2 publication Critical patent/NL1025055C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/18Mountings or supports for the incandescent body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K3/00Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K5/00Lamps for general lighting
    • H01K5/02Lamps for general lighting with connections made at opposite ends, e.g. tubular lamp with axially arranged filament
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0047Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

I TITEL Verbeterd lampontwerp I De uitvinding heeft betrekking op lampfilamenten in het algemeen en, meer in het I bijzonder, op het verbeteren van het ondersteunen en het ontwerpen van I 5 filamenten voor hoog energetische, door straling verwarmde I halfgeleiderbewerkingsreactoren.
I Chemische dampdepositie ("chemical vapor deposition", CVD) is een algemeen I bekend proces in de halfgeleiderindustrie voor het vormen van dunne filmen van I materiaal op substraten en siliciumwafels. In een CVD-proces worden gasvormige I 10 moleculen van het materiaal dat neergeslagen moet worden toegevoerd aan I wafels om een dunne film van dat materiaal op de wafels te vormen door I chemische reactie. Dergelijk gevormde dunne films kunnen polykristallijn, amorf of I epitaxiaal zijn. Gewoonlijk worden CVD-processen uitgevoerd bij verhoogde I temperaturen om een chemische reactie te versnellen en films met hoge kwaliteit I 15 te produceren. Sommige processen, zoals epitaxiale siliciumneerslag, worden I uitgevoerd bij extreem hoge temperaturen (>900°C).
I Substraten (bijvoorbeeld siliciumwafels) kunnen worden verwarmd door I weerstands-, inductie- of stralingsverwarming. Van deze is stralingsverwarming de I meest efficiënte techniek en is daarom thans de voorkeurswerkwijze voor I 20 bepaalde soorten van CVD. Stralingsverwarming omvat het positioneren van I infrarode lampen in ovens met hoge temperatuur, ook wel reactoren genoemd.
I Gewoonlijk omvatten deze lampen metalen filamenten binnen een huls of buis van kwarts of andere doorzichtige buis. Een kwartswand scheidt ook de reactiekamer I van de lampen. Een gevoelige ontvanger in de reactiekamer ondersteunt I 25 gewoonlijk een enkel substraat en absorbeert ook de stralingsenergie om bij te dragen aan het gelijkmatig verwarmen van de wafel.
I Een uitvoering van een door straling verwarmde reactor is getoond in US
I 4.975.561, verleend op 4 december 1990 ten name van Robinson en anderen, I waarvan de publicatie hierbij onder verwijzing is opgenomen. In die publicatie zijn I 30 lineaire infrarode lampen in een paar kruisende reeksen aangebracht, met een richting boven de lampen en een loodrechte richting onder de ontvanger. Het I rooster dat resulteert uit de kruisende reeksvorm vergemakkelijkt enige regeling I van de temperatuurgelijkmatigheid van de wafel door het instellen van het H vermogen dat wordt toegevoerd aan een bepaalde lamp of groep van lampen.
Extra bundellicht-lampen worden ook gebruikt in het bekende systeem van het '561 octrooi. Tijdens een CVD-proces worden een of meer substraten geplaatst op een wafelsteun in een kamer die in de reactor is gevormd (dat wil zeggen de 5 reactiekamer). Zowel de wafel als de steun worden door straling verwarmd tot een gewenste temperatuur, terwijl de stralingsenergie door de kwartsbuis en kwartskamerwanden heengaat zodat deze relatief koel blijven. Overeenkomstig wordt de reactor een "koude wand"-reactor genoemd. Slechts de wafel (en sommige steunelementen zoals de ontvanger) worden verwarmd tot de 10 temperatuur die voldoende is om de reactiegassen te activeren. In een normale wafelbehandelingsstap worden de reactantgassen over de verwarmde wafel H gevoerd, waardoor het chemische opdampen (CVD) van een dunne laag van het I gewenste materiaal op de wafel optreedt.
I Stralingswarmte kan op dezelfde wijze worden gebruikt voor een aantal andere I 15 processen in halfgeleidervervaardiging, omvattende, zonder daartoe beperkt te zijn, etsen, diffusie van toevoegsels, activatie van toevoegsels, oxidatie, nitridatie, I silicidatie, herrichtingsvloeien, oxide- of metaalvloeien, enz. Verder is het I verwarmingssysteem van het '561 octrooi slechts illustratief; veel andere I stralingsverwarmingssystemen zijn bekend in de stand van de techniek.
20 Een probleem met huidige beschikbare door straling verwarmende elementen is dat de levensduur van de lampen kort is, wat belangrijke stilstandperioden voor veelvuldig vervangen veroorzaakt. Langdurig gebruik van dergelijke lampen, in het I bijzonder omvattende herhaald cyclisch verloop als wafels opeenvolgend worden I geladen, uitgevoerd bij hoge temperatuur en gelost, leidt tot defect van de lamp.
I 25 Dienovereenkomstig bestaat een behoefte aan een systeem voor het verbeteren I van de levensduur van een lamp.
Volgens een aspect van de uitvinding is voorzien in een lamp filamentsteun I voorzien van een filamentcontactgedeelte en tenminste twee I buiscontactgedeelten. In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is het I 30 filamentcontactgedeelte voorzien tussen twee buiscontactgedeelten, van opzij I gezien gelijkend op een H-vormig element.
Volgens een ander aspect van de uitvinding is een lamp voorzien van een I doorschijnende buis met inwendige diameter D. Een filament is opgenomen in en I 3 I strekt zich axiaal uit in de doorschijnende buis. Een aantal filamentsteunen I houden het filament op radiale afstand van het binnenoppervlak van de I doorschijnende buis. De filamentsteunen omvatten een aantal axiaal op I onderlinge afstand geplaatste paren van buiscontactgedeelten. Aangrenzende I 5 buiscontactgedeelten van de paren bevinden zich op onderlinge axiale afstand L, I waarbij de verhouding L/D voor ieder paar ligt tussen ongeveer 0,5 en 1,25.
I Volgens een ander aspect van de uitvinding is een filamentsteun voorzien om het I lampfilament op radiale afstand te houden van een doorschijnende lampbuis. De I filamentsteun omvat een eerste buiscontactgedeelte en een tweede I 10 buiscontactgedeelte op afstand aangebracht van het eerste buiscontactgedeelte.
I Een filamentcontactgedeelte is verbonden met het eerste en het tweede I buiscontactgedeelte.
I Volgens een ander aspect van de uitvinding is een lampfilament voorzien van I uitzettingscompensatiegedeelten op elk eind van het centrale deel. De I 15 uitzettingsgedeelten hebben een grotere diameter om de filamenthartlijn I vergeleken met het centrale gedeelte en hebben ook een grotere tussenruimte I tussen de windingen. De compensatiegedeelten zijn bij voorkeur in staat het samendrukken en de thermische uitzetting van het filament in werking te absorberen, zonder het filament over aangrenzende windingen in te korten.
I 20
Korte beschrijving van de tekeningen I Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen gemakkelijk duidelijk worden uit I de volgende beschrijving en de bijgaande tekeningen, waarin dezelfde I 25 verwijzingscijfers verwijzen naar gelijksoortige delen, die zijn bestemd om de I uitvinding te illustreren en niet te beperken, en waarin:
Figuur 1 een zijaanzicht is van een normale lamp met een bekende filamentsteun.
Figuur 2 een zijaanzicht is van een normale lamp waarbij het probleem van het 30 inkorten wordt weergegeven dat wordt veroorzaakt door rotatie van de steun en I het doorhangen van het filament.
Figuur 3 een zijaanzicht is van een filamentsteun die wordt gebruikt in combinatie met een van een ribbel voorziene lampbuis.
H Figuur 4 een vergroot aanzicht is dat twee steunen toont die een filament op afstand houden van een lampbuiswand, uitgevoerd volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.
Figuur 5 een zijaanzicht is van een buislamp met een aantal steunen, uitgevoerd 5 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 6 een schematisch zijaanzicht is van een lamp om het effect van thermische uitzetting op het lampfilament weer te geven.
Figuur 7 een schematisch zijaanzicht is van een uiteinde van een lamp voorzien van thermische compensatiegedeelten volgens een andere uitvoeringsvorm van 10 de onderhavige uitvinding.
Figuur 8 een schematisch zijaanzicht is van een lamp die thermische uitzettingscompensatiegedeelten gebruikt aan beide uiteinden om de werking van H de voorkeu rsuitvoeringsvorm weer te geven.
15 Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringen.
Figuur 1-5 tonen gedeelten van lampen met het doel van het beschrijven van I problemen en oplossingen ten aanzien van steun aan het filament. Figuur 6-8 I tonen lampen met het doel van het beschrijven van problemen en oplossingen ten 20 aanzien van uitzetting en krimp van het filament.
Het materiaal van een lampfilament dat wordt gebruikt in I stralingsverwarmingstoepassingen is gewoonlijk wolfraamdraad, dat zijn stijfheid I bij hoge temperaturen niet in stand houdt. Gewoonlijk worden extra spiraalvormige I steundraden, elk met een spiraal- of conische vorm regelmatig langs de I 25 filamentlengte, toegevoegd rondom het filament om bij te dragen aan de steun van het filament, zoals getoond in figuur 1-3.
I Figuur 1 toont een kwartslamp 12 die gewoonlijk kan worden gevonden in een I reactor. De kwartslamp 12 omvat een filament 14, een spiraalvomige I filamentsteun 16 en een kwartsbuis of -huls 18. De steun 16 staat in aanraking I 30 met het filament 14 op een binnenste deel van zijn spiraal, en steunt tegen de I kwartsbuis 18 op een buitenste deel van de spiraal. De steun 16 is aldus bedoeld I om het filament 14 van de kwartsbuis 18 van de lamp 12 weg te houden. Helaas I blijkt deze steun tijdens bedrijf te kantelen.
5
Figuur 2 is een zijaanzicht van een normale lamp 12 waarbij het probleem van het verkorten veroorzaakt door rotatie van de steun 16 en het doorhangen van het filament 14 is weergegeven. Als stroom door het weerstandsfilament 14 stroomt, begint dit te gloeien, en warmte en licht te genereren. Als het filament 14 het 5 smeltpunt van het materiaal waarvan het is gemaakt nadert, begint het hete filament 14 door te hangen onder de werking van de zwaartekracht. Dit doorhangen vormt een momentbelasting die de steun 16 zodanig wil kantelen of roteren, dat deze niet langer werkt om het filament 14 omhoog te houden. Aangezien het filament 14 doorhangt, komen aangrenzende windingen van het 10 filament 14 dichter bij elkaar aan de binnenste krommingen van het vervormde filament 14, en vormen uiteindelijk elektrische kortsluitingen 22, 26 langs het filament. Deze kortsluitingen 22,26 maken op hun beurt stroomtoename door het filament 14, waardoor de temperatuur daarvan toeneemt, en het probleem van het doorhangen van het filament wordt verergerd. Omdat het filament 14 uiteindelijk 15 tot de kwartsbuis 18 nadert begint de door het filament gegenereerde warmte het kwarts af te bladderen of te smelten, waarbij een vervorming, bladder of gat 24 wordt gevormd. Op dit punt wordt de integriteit van de lamp 12 in gevaar gebracht, en raakt deze gewoonlijk defect.
Een voorgestelde oplossing voor dit probleem is om de filamentsteun 16 "in te 20 sluiten" door het verschaffen van ribbels 32 in het binnenste kwartsoppervlak waarin de steun zich uitstrekt, waardoor het moeilijker wordt voor de steun om uit de positie te draaien. Zoals getoond in figuur 3 heeft de steun 16 echter nog steeds de neiging om te roteren, zelfs met de ribbels 32. Bovendien is het duur de ribbels 32 te voorzien op de anders gladde kwartsbuis 18, en de ribbels hebben 25 ook de neiging het anders heldere kwarts te verdonkeren, waardoor mogelijk de stralingswarmtetransmissie alsmede visuele inspectie van de lamp 12 nadelig worden beïnvloed.
Zoals getoond in figuur 4 omvat een steun 42 die is uitgevoerd volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een aantal 30 contactgedeelten die zijdelings op onderlinge afstand van elkaar zijn geplaatst. In de weergegeven uitvoeringsvorm omvat elke steun 42 twee conische spiralen die aan de toppen onderling zijn verbonden. De steun 42 omvat een ring met grote diameter aan elk van de einden, die in aanraking is met de kwartsbuis bij twee H buiscontactgedeelten 44 en 46, en een reeks ringen met kleinere diameter die het filament 14 steunen bij een filamentcontactgedeelte 47. In het zijaanzicht van figuur 4 lijkt de steun 42 op de letter Ή". Een vakman zal echter begrijpen dat verschillende uitvoeringsvormen kunnen worden gebruikt. Bijvoorbeeld kan ook 5 een steun die in zijaanzicht lijkt op de letter X worden gebruikt.
De voorkeurssteun 42 omvat wolfraamdraad met ongeveer dezelfde dikte (bijvoorbeeld binnen ±50% van de dikte) als het filament 14. Terwijl het radiaal naar binnen gelegen filamentcontactgedeelte 47 van de steun 42 tijdens bedrijf I heet kan worden, hebben de radiaal naar buiten gelegen buiscontactgedeelten 44, 10 46 de neiging koel genoeg te zijn om beschadiging aan de kwartsbuis 18 te vermijden. Begrepen zal echter worden dat andere materialen ook kunnen worden I gebruikt in de constructie van de steun 42.
Als het filament 14 het smeltpunt van het materiaal waarvan deze is gemaakt nadert, begint het hete filament 14 door te hangen onder de werking van de 15 zwaartekracht. Zoals getoond in figuur 1-3 vormt dit doorhangen in de stand van de techniek een momentbelasting die de steun 16 zodanig neigt te kantelen of te roteren, dat deze niet langer werkt om het filament 14 omhoog te houden. In de voorkeursuitvoeringsvorm kantelt of roteert de verbeterde steun 42 echter niet onder het moment. Voordeligerwijze voorkomt dit dat het filament buitensporig 20 doorhangt, waardoor het inkorten en smelten van de kwartsbuis 18 wordt vermeden, en daardoor de levensduur van de lamp 12 wordt verlengd.
De twee filamentcontactgedeelten 44, 46 zijn bijvoorkeur geplaatst op een onderlinge afstand L. Bijvoorkeur zijn de steunen zodanig gevormd, dat L groot genoeg is om het risico van kantelen te minimaliseren, maar klein genoeg is om 25 het risico van het doorzakken van het filament tussen aangrenzende contactgedeelten te minimaliseren. Opgemerkt wordt, dat het risico van het I doorzakken geminimaliseerd wordt door een kleine tussenruimte L ongeacht of de aangrenzende buiscontactgedeelten wel zijn verbonden, zoals in het getoonde I uitvoeringsvorm, of niet zijn verbonden.
I 30 De gekozen tussenafstand L is afhankelijk van de hoogte van de steunen 42, I welke op hun beurt weer afhankelijk zijn van de inwendige diameter D van de I kwartsbuis 18. Bijvoorkeur is de steun 42 gevormd met een verhouding L/D welke I ligt tussen 0,5 en 1,25, met meer voorkeur ligt L/D tussen 0,7 en 1,1, en is met de 7 meeste voorkeur ongeveer 1,0. In het voorbeeld van lamp 12 is D = 12.7 mm, zodat de buiscontactgedeelten 44,46 van de getoonde steun 42 bijvoorkeur liggen tussen ongeveer 6,3 en 15,9 mm, met meer voorkeur tussen ongeveer 8,9 en 14,0 mm, en met de meeste voorkeur bij ongeveer 12,7 mm.
5 In de voorkeursuitvoeringsvorm is de lamp 12 ontworpen om CVD of andere gewoonlijk binnen een reactor uitgevoerde processen mogelijk te maken. In het bijzonder heeft het filament 14 bij voorkeur een 1 kW capaciteit, met meer voorkeur een 3 kW capaciteit, zelfs met meer voorkeur een 6 kW capaciteit en met de meeste voorkeur een 10 kW capaciteit. Bovendien kan de reactor (niet 10 getoond) bij voorkeur een temperatuur bereiken die hoger is dan ongeveer 500°C, met meer voorkeur hoger dan ongeveer 700°C en met de meeste voorkeur hoger dan ongeveer 900°C.
Thans verwijzend naar figuur 5 is een lamp 12 getoond met verscheidene filamentsteunen 42 die zijn uitgevoerd volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van IS de onderhavige uitvinding. De steunen 42 zijn op afstand van elkaar geplaatst langs het filament 14, waardoor dit in het binnenste en op afstand van de kwartsbuis 18 wordt gehouden.
Figuur 6 toont een schematisch zijaanzicht van een lamp 12, waarbij het effect van thermische uitzetting van het lampfilament 14 is weergegeven. Normaal is het 20 filament 14 vast verbonden met elektrodecontacten aan de zijdelingse uiteinden van de lamp 12. Wanneer de lamp 12 wordt ingeschakeld, wordt het filament 14 zeer heet en zet uit volgens de thermische uitzettingscoëfficiënt daarvan ("coefficient of thermal expansion", CTE). Als het filament 14 opwarmt, neigt dit het meest uit te zetten in het centrale gedeelte daarvan, aangegeven met 25 "thermische uitzetting" in figuur 6. De vaste verbindingen aan de zijdelingse uiteinden van het filament 14 veroorzaken uitzetting die moet worden geabsorbeerd tussen de zich dicht op onderlinge afstand bevindende filamentwindingen en beide einden van het filament 14. In het bijzonder kunnen de zich dicht op onderlinge afstand geplaatste windingen binnen de zijdelingse 30 uiteindegebieden, die zijn aangegeven met "compressie" in figuur 6, dicht genoeg bij elkaar komen om kortsluiting te veroorzaken, zoals hierboven beschreven ten aanzien van figuur 3. De kortgesloten windingen vertonen dan een lagere weerstand en een grotere stroom stroomt door het filament 14, hetgeen leidt tot 1 0 2 5 n s δ verhoogde warmte en verdere uitzetting van het filament 14. Wanneer de stroom naar het filament 14 wordt uitgeschakeld, koelt het filament 14 ter plaatse af en zonder vergelijkbare contractie. Hieruit volgt dat door herhaalde cycli van verwarmen en afkoelen het probleem wordt verergerd totdat het filament 14 smelt 5 en de lamp 12 defect is. Figuur 7 is een schematisch zijaanzicht van een verbeterde lamp 12 die is voorzien van een thermisch compensatiegedeelte van het filament 14, volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Terwijl deze is getoond met de nieuwe H-vormige steunen 42 die hierboven zijn beschreven, zal worden begrepen dat de beschrijving van figuur 7 10 en 8 toepasbaar is op filamenten die door elk uit een variëteit van mechanismen worden ondersteund.
De lamp 12 omvat een filament 14 dat is ondersteund binnen een doorzichtige buis, bij voorkeur kwarts bevattend. Het filament 14 omvat een draad die is gevormd van een geschikt materiaal, en bevat wolfraam in de weergegeven 15 uitvoeringsvorm. In een centraal gedeelte 72 van het filament 14 is de draad dicht gewonden. Deze dichte winding doet het filament 14 opwarmen en uitzetten in het centrale gedeelte 72. Aan elk eind van het filament 14 bevindt zich een uitzettingscompensatiegedeelte 74. Deze uitzettingscompensatiegedeelten 74 zijn uitgevoerd om te dienen als "veren" in de zin dat deze gemakkelijker 20 samendrukken zonder te verkorten vergeleken met het centrale gedeelte 72 van het filament 14.
In het bijzonder zijn de uitzettingscompensatiegedeelten 74 bij voorkeur gevormd door windingen met een grotere diameter en een grotere tussenruimte (grote spoed) vergeleken met het centrale gedeelte 72 van het filament 14. Bij voorkeur 25 is de diameter van de uitzettingscompensatiegedeelten 74 ongeveer 1,5 maal groter, en met meer voorkeur ongeveer 2,0 maal groter, dan die van de windingen in het centrale gedeelte 72 van het filament 14. Bovendien is de tussenruimte tussen de windingen in het uitzettingscompensatiegedeelte 74 bij voorkeur ongeveer 1,5 maal groter, en met meer voorkeur ongeveer 2,0 maal groter, dan 30 die van de windingen in het centrale gedeelte 72 van het filament 14. In een uitvoeringsvoorbeeld van een lamp heeft het centrale gedeelte 72 een windingdiameter van ongeveer 3 mm tot 4 mm en een afstand tussen de windingen van ongeveer 0,2 mm; de vakman kan echter gemakkelijk het hierin 9 geleerde toepassen bij filamenten van andere afmetingen. Zoals het beste is getoond in figuur 8 is de lengte van het uitzettingscompensatiegedeelte 74, gemeten langs de filamenthartlijn, klein vergeleken met de lengte van het centrale gedeelte 72, bij voorkeur minder dan ongeveer een tiende van het centrale 5 gedeelte 72, maar elk uitzettingscompensatiegedeelte 74 omvat bij voorkeur ten minste 2,5 omwentelingen of windingen.
Het weergegeven uitzettingscompensatiegedeelte 74 omvat integrale windingen die zijn gevormd uit hetzelfde draad als van de hoofdverwarmingswindingen in het centrale gedeelte 72 van het filament 14. Op voordelige wijze zijn geen extra 10 onderdelen nodig om de u'itzettingsgedeelten 74 te implementeren; de vorming van de windingen wordt eenvoudig aangepast om windingen van een grotere diameter en geringere spoed (grotere tussenruimte) bij de zijdelingse uiteinden van het filament 14 te omvatten. De vakman zal echter ten aanzien van de onderhavige beschrijving gemakkelijk onderkennen, dat gelijksoortige 15 functionaliteit kan worden verkregen met afzonderlijk gevormde elementen die zijn verbonden met elk eind van het filament 14. Bovendien hoeven dergelijke elementen niet noodzakelijkerwijs windingen te omvatten, maar kunnen andere inrichtingen omvatten die gemakkelijk samengedrukt kunnen worden als reactie op thermische uitzetting van het filament 14, en die ook stroom naar het filament 14 20 kunnen toevoeren. Andere voorbeelden van uitzettingscompensatie-inrichtingen omvatten bladveren, geheugenmetalen in gemakkelijk samendrukbare vormen, enz.
Figuur 8 toont de werking van de voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding. Als stroom door het filament 14 stroomt, zet het centrale 25 gedeelte 72 van het filament 14 (aangegeven met "thermische uitzetting" in figuur 8) uit. Bij voorkeur omvat het centrale gedeelte 72 in lengterichting gemeten ten minste 70% van het filament 14, met meer voorkeur 80% van het filament 14 en met de meeste voorkeur 90% van het filament 14. De uitzetting van het filament 14 veroorzaakt dat de uitzettingscompensatiegedeelten 74 op elk eind van het 30 filament 14 worden samengedrukt, zoals is weergegeven in het gedeelte dat is aangegeven met "compressie". Op voordelige wijze zorgen de uitzettingscompensatiegedeelten 74 ervoor dat het filament 14 kan uitzetten tijdens het verwarmen, en samentrekken tijdens het afkoelen, waardoor het H filament 14 zijn oorspronkelijke vorm daarvan kan behouden. Bij voorkeur keert het filament na herhaalde cycli (ten minste 2000 cycli) terug naar minder dan 101,5% van zijn oorspronkelijke lengte, met meer voorkeur 101% van zijn oorspronkelijke lengte, en met de meeste voorkeur 100,5% van zijn 5 oorspronkelijke lengte. Op voordelige wijze wordt voorkomen dat de windingen I van het filament inkorten, en wordt de levensduur van de lamp verlengd.
I Onderkend zal worden door de vakman dat verschillende aanpassingen en I veranderingen kunnen worden gemaakt zonder de reikwijdte van de uitvinding te verlaten. Dergelijke aanpassingen en veranderingen worden geacht binnen de I 10 reikwijdte van de uitvinding te vallen, zoals bepaald door de conclusies.
I CONCLUSIES

Claims (26)

1. Lamp, omvattende: 5 een doorschijnende buis, voorzien van een inwendig oppervlak met inwendige diameter D; een filament opgenomen in en zich axiaal uitstrekkend in de doorschijnende buis; en een aantal filamentsteunen om het filament radiaal op afstand te houden van 10 het binnenoppervlak van de doorschijnende buis, waarbij de filamentsteunen een aantal op axiale afstand geplaatste paren van buiscontactgedeelten omvatten, waarbij aangrenzende buiscontactgedeelten van de paren zich op onderlinge axiale afstand L bevinden, en de verhouding L/D voor iedere paar ligt tussen ongeveer 0,5 en 1,25. 15
2. Lamp volgens conclusie 1, waarbij de verhouding L/D voor ieder paar ligt tussen 0,7 en 1,1.
3. Lamp volgens conclusie 2, waarbij de verhouding L/D voor ieder paar 20 ongeveer 1,0 is.
4. Lamp volgens conclusie 1, waarbij de buiscontactgedeelten van ieder paar onderling zijn verbonden.
5. Lamp volgens conclusie 4, waarbij de buiscontactgedeelten afmetingen hebben die nauw overeen komen met het inwendige oppervlak van de doorschijnende buis, en iedere filamentsteun een kleiner inwendig deel omvat die de afmeting heeft om nauw overeen te komen met het uitwendige oppervlak van het filament.
6. Lamp volgens conclusie 5, waarbij het filament een draadwinding omvat en het inwendige deel van de filamentsteun nauwkeurig overeenkomt met het uitwendige oppervlak van de gewikkelde draad. 1095055 - 30 Η
7. Lamp volgens conclusie 4, waarbij iedere filamentsteun twee conische I spiralen omvat die aan hun toppen met elkaar verbonden zijn en de buiscontactgedeelten worden gevormd door de buitenste windingen van de 5 conische spiralen.
8. Lamp volgens conclusie 4, waarbij iedere filamentsteun in zijaanzicht op de I letter H lijkt. I 10
9. Lamp volgens conclusie 4, waarbij ieder filamentsteun in zijaanzicht op de I letter X lijkt.
10. Lamp volgens conclusie 1, waarbij het filament is opgehangen tussen een paar uitzettingscompensatiegedeelten nabij zijdelingse uiteinden van het filament, IS waarbij de uitzettingscompensatiegedeelten gemakkelijker samendrukbaar zijn zonder in te korten dan de winding van het centrale deel.
11. Lamp volgens conclusie 1, met een maximumcapaciteit van groter dan ongeveer 1 kW. 20
12. Lamp volgens conclusie 1, met een maximumcapaciteit van groter dan ongeveer 3 kW.
13. Lamp volgens conclusie 1, met een maximumcapaciteit van groter dan 25 ongeveer 6 kW.
14. Lamp volgens conclusie 1, met een maximumcapaciteit van groter dan ongeveer 10 kW.
15. Lamp met een maximumcapaciteit van tenminste ongeveer 1 kW, waarbij de lamp omvat: een doorschijnende buis; een filament dat zich uitstrekt tussen de elektroden en door de doorschijnende buis; tenminste een filamentsteun omvattende: een eerste buiscontactgedeelte; 5 een tweede buiscontactgedeelte op onderlinge afstand van het eerste buiscontactgedeelte; en een filamentcontactgedeelte verbonden met de eerste en de tweede buiscontactgedeelten; waarbij de doorschijnende buis een inwendige diameter D heeft, de 10 buiscontactgedeelten van de filamentsteun axiaal op onderlinge afstand L van elkaar zijn geplaatst en de verhouding L/D van de filamentsteun ligt tussen ongeveer 0,5 en 1,25.
16. Lamp volgens conclusie 15, waarbij het filamentcontactgedeelte zich tussen 15 het eerste en het tweede buiscontactgedeelte bevindt.
17. Lamp volgens conclusie 15, waarbij het filament een draadwinding omvat en het filamentcontactgedeelte van de filamentsteun nauwkeurig overeenkomt met het uitwendige oppervlak van de draadwinding. 20
18. Lamp volgens conclusie 15, waarbij de filamentsteun twee spiralen omvat en de buiscontactgedeelten gevormd worden door de buitenste windingen van de spiralen.
19. Lamp volgens conclusie 18, waarbij de spiralen conische spiralen omvatten, welke taps toelopen vanaf de buiscontactgedeelten.
20. Lamp volgens conclusie 19, waarbij de spiralen nabij hun toppen onderling verbonden zijn ter vorming van het filamentcontactgedeelte. 30
21. Lamp volgens conclusie 15, waarbij de verhouding L/D ligt tussen ongeveer 0,7 en 1,1. 1025055-
22. Lamp volgens conclusie 15, omvattende een aantal op onderlinge axiale I afstand geplaatste filamentsteunen. I
23.Filamentsteun om een lamp filament op afstand te houden van een I 5 doorschijnende buis, welke filamentsteun omvat: I een eerste buiscontactgedeelte; I een tweede buiscontactgedeelte op onderlinge afstand van het eerste buiscontactgedeelte; en I een filamentcontactgedeelte verbonden met de eerste en tweede 10 buiscontactgedeelten, I waarbij de buiscontactgedeelten een uitwendige diameter D hebben en op I onderlinge axiale afstand L van elkaar zijn geplaatst, en de verhouding L/D ligt I tussen ongeveer 0,5 en 1,25. I 15
24. Filamentsteun volgens conclusie 23, omvattende twee conische spiralen die I aan hun toppen onderling verbonden zijn, waarbij de buiscontactgedeelten gevormd worden door de buitenste windingen van de conische spiralen.
25. Filamentsteun volgens conclusie 23, waarbij het filamentcontactgedeelte is I 20 geplaatst tussen de eerste en tweede buiscontactgedeelte.
26. Filamentsteun volgens conclusie 23, waarbij de verhouding L/D ligt tussen ongeveer 0,7 en 1,1. I 25 I 1025055'
NL1025055A 2002-12-23 2003-12-18 Verbeterd lampontwerp. NL1025055C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/329,811 US6781291B2 (en) 2001-06-27 2002-12-23 Filament support for lamp
US32981102 2002-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1025055A1 NL1025055A1 (nl) 2004-06-24
NL1025055C2 true NL1025055C2 (nl) 2004-11-24

Family

ID=32867879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1025055A NL1025055C2 (nl) 2002-12-23 2003-12-18 Verbeterd lampontwerp.

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6781291B2 (nl)
NL (1) NL1025055C2 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541726B2 (en) * 2006-05-17 2009-06-02 Osram Sylvania Inc. Lamp filament
KR102347317B1 (ko) * 2013-09-05 2022-01-06 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 감소된 코일 가열을 위한 램프 단면

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173051A (en) * 1962-04-19 1965-03-09 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lamp filament support
US3982145A (en) * 1975-02-24 1976-09-21 General Electric Company Filament supports for tubular electric incandescent lamps
GB1505749A (en) * 1974-04-26 1978-03-30 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Method of manufacturing an electric lamp
US4918355A (en) * 1985-04-01 1990-04-17 Gte Products Corporation Electric lamp with protective base
EP0430373A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric incandescent lamp
JPH03216947A (ja) * 1990-01-23 1991-09-24 Toshiba Lighting & Technol Corp 管形白熱電球
JPH0620659A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Toshiba Lighting & Technol Corp 管形白熱電球およびこれを用いた光学読取装置ならびに電子レンジの庫内灯

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4359665A (en) * 1980-07-02 1982-11-16 Gte Products Corporation Filament support for tubular lamp
JPS5916260A (ja) 1982-07-17 1984-01-27 ウシオ電機株式会社 管形白熱電球
US4510416A (en) * 1983-07-21 1985-04-09 Gte Products Corporation Filament support for tubular lamp
JPS6047366A (ja) 1983-08-24 1985-03-14 松下電器産業株式会社 管型電球
HU195707B (en) 1986-08-06 1988-06-28 Tungsram Reszvenytarsasag Ring for supporting the spiral filament of gas-filled incandescent lamp with tube-like envelope flattened on both ends and method for making the said ring and for putting the said ring into the envelope
US4868451A (en) * 1988-12-16 1989-09-19 Gte Products Corporation Lamp filament support construction
HU208195B (en) 1989-12-21 1993-08-30 Tungsram Reszvenytarsasag Linner conductor for halogen-filled incandescent lamp having bent lamp screen
GB9000964D0 (en) 1990-01-16 1990-03-14 Emi Plc Thorn Circular heater lamp
US5250873A (en) * 1991-12-27 1993-10-05 Gte Products Corporation Filament support for tubular lamp capsule
US5254902A (en) * 1991-12-27 1993-10-19 Gte Products Corporation Filament support for tubular lamp capsule
JP3047209B2 (ja) * 1995-03-16 2000-05-29 株式会社小糸製作所 電球のフィラメント支持構造及びフィラメントの支持体への固定方法
DE19917270C2 (de) 1999-04-16 2001-04-26 Heraeus Noblelight Gmbh Strahlungsanordnung, insbesondere Infrarotstrahler
JP2002367568A (ja) 2001-06-08 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線電球

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173051A (en) * 1962-04-19 1965-03-09 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lamp filament support
GB1505749A (en) * 1974-04-26 1978-03-30 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Method of manufacturing an electric lamp
US3982145A (en) * 1975-02-24 1976-09-21 General Electric Company Filament supports for tubular electric incandescent lamps
US4918355A (en) * 1985-04-01 1990-04-17 Gte Products Corporation Electric lamp with protective base
EP0430373A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric incandescent lamp
JPH03216947A (ja) * 1990-01-23 1991-09-24 Toshiba Lighting & Technol Corp 管形白熱電球
JPH0620659A (ja) * 1992-06-30 1994-01-28 Toshiba Lighting & Technol Corp 管形白熱電球およびこれを用いた光学読取装置ならびに電子レンジの庫内灯

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 498 (E - 1146) 17 December 1991 (1991-12-17) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 221 (E - 1540) 20 April 1994 (1994-04-20) *

Also Published As

Publication number Publication date
US6781291B2 (en) 2004-08-24
NL1025055A1 (nl) 2004-06-24
US20030102792A1 (en) 2003-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1020948C2 (nl) Verbeterd lampontwerp.
CN101964302B (zh) 加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
JP4893159B2 (ja) フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
JP4935417B2 (ja) 光照射式加熱処理装置
EP2159824B1 (en) Filament lamp and light irradiation heat treatment device
JP5041149B2 (ja) フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
JPH10233277A (ja) 熱処理装置
US7082261B2 (en) Heating stage
JP5529646B2 (ja) 加熱装置、基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
NL1025055C2 (nl) Verbeterd lampontwerp.
JP2009117237A (ja) フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
JP5169046B2 (ja) 光照射式加熱処理装置
JP2008041267A (ja) フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
JP5586685B2 (ja) 内部フューズシステムを具備したランプ
CN101964303B (zh) 加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
JPH04155822A (ja) 熱処理装置
JP2018093004A (ja) 支持装置
JP2014158023A (ja) 加熱装置、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
JP2012069484A (ja) 屈曲加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20040916

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20100701