TW201633841A - 紅外線加熱器及紅外線處理裝置 - Google Patents

紅外線加熱器及紅外線處理裝置 Download PDF

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TW201633841A
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小牧毅史
金南大樹
近藤良夫
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日本碍子股份有限公司
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Abstract

紅外線加熱器10具有:發熱體40,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定之反射波長領域之紅外線;以及過濾器部50,分隔發熱體40與往外部空間被開放之第1空間47以被配設。過濾器部50具有:一個以上之透過層(第1透過層51),透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份;以及反射部(第1透過層51),使反射波長領域之紅外線往發熱體40反射。

Description

紅外線加熱器及紅外線處理裝置
本發明係關於一種紅外線加熱器及紅外線處理裝置。
先前,具有放射紅外線(波長領域0.7~1000μm)之紅外線加熱器及具有此之裝置,有種構造之物件正在被開發中。例如在專利文獻1中,記載有一種具有紅外線加熱器及紅外線選擇透過過濾器之裝置,前述紅外線加熱器係照射紅外線到工件上,前述紅外線選擇透過過濾器係被配設在工件與紅外線加熱器之間。在此裝置中,紅外線選擇透過過濾器係使被附著在工件上之密封劑吸收良好之波長部分被選擇透過,反射其他之波長部分。藉此,紅外線選擇透過過濾器本身不被加熱,不產生由本身加熱所致之環境氣體溫度上升所起因之工件劣化。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平9-136055號公報
但是,在專利文獻1所述之裝置中,在過濾器被反射之紅外線的能量,係成為不被利用於密封劑之加熱之不必要能量。而且,藉此被反射之紅外線之能量,爐壁或爐內係高溫化,藉此,有時過濾器之溫度會上升。當過濾器之溫度上升時,有時例如自過濾器之耐熱性之觀點觀之,在紅外線加熱器之輸出或連續使用上會產生限制。
本發明係為解決這種課題所研發出者,其主要目的在於加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。
本發明係為達成上述主要目的,採用以下之手段。
本發明之紅外線加熱器係具有:發熱體,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定之反射波長領域之紅外線;以及過濾器部,分隔前述發熱體與往外部空間被開放之第1空間以被配設,其具有:一個以上之透過層,透過來自前述發熱體之紅外線之至少一部份;以及反射部,使前述反射波長領域之紅外線往前述發熱體反射。
在此紅外線加熱器中,當發熱體被加熱時,紅外線被放射,該紅外線係通過包含一個以上之透過層之過濾器部,以例如往對象物被釋出。此時,反射部係具有反射既定反射波長領域之紅外線之反射特性。又,發熱體係可吸收反射波長領域之紅外線。因此,透過層藉透過來自發熱體之紅外線,其與吸收之情形相比較下,溫度不太會上升。另外,發熱體吸收本身放射之紅外線之一部份,可使用於加熱本身,所以,變得溫度很容易上升。藉此,可使使用時之發熱體與過濾器部(尤 其,最接近發熱體之透過層)之溫度差加大。而且,藉發熱體與過濾器部之溫度差變大,例如可使透過層之溫度持續保持在耐熱溫度以下,可使發熱體為高溫,可加大被放射到對象物上之紅外線之能量。又,即使發熱體之溫度相同,也在本發明之紅外線加熱器中,可使過濾器部保持較低溫度。又,可使透過層之溫度持續保持在耐熱溫度以下,使發熱體與透過層之距離減少,結果,可使發熱體與對象物之距離減少。在此,前述外部空間可以係真空,也可以係真空以外之環境氣體。
在本發明之紅外線加熱器中,也可以前述透過層係包含第1透過層,前述第1透過層係充當前述反射部之至少一部份,前述第1透過層係具有反射既定之反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線之至少一部份。
在本發明之紅外線加熱器中,也可以當將前述發熱體與前述第1透過層之距離當作距離D(cm),將前述發熱體相對於前述第1透過層而言,在垂直方向上投影到該第1透過層之領域當作投影領域,將包圍該投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×(S/π)時,0.08≦D/L≦0.23。在此,當D/L比愈小,則自發熱體往第1透過層之傳熱,係依存於透過第1空間內的環境氣體之熱傳導而變得不可避免。結果,在第1空間之熱滯留變大,第1透過層之溫度很容易上升。在此,藉使D/L比大於0.08,防止傳導熱流束之過大化,使使用時之發熱體與過濾器部間之傳熱量減少,可充分 抑制過濾器部(尤其,第1透過層)之溫度上升。又,隨著D/L比之上升,此次係變得第1空間內的傳熱依存於對流,當D/L比過度變大時,在第1空間之對流損失變大,發熱體之溫度很容易降低。在此情形下,藉使D/L比小於0.23,防止對流熱傳係數之上升,可充分抑制由對流損失所致之發熱體之溫度降低。藉此,藉使0.08≦D/L≦0.23,可持續抑制使用時之發熱體之溫度降低,可使發熱體與過濾器部(尤其,第1透過層)之溫度差加大。結果,來自發熱體之紅外線能量,可輪換成過濾器部之透過部分,被放射到對象物,可效率良好地進行紅外線處理(例如加熱等)。在此,所謂「包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域之面積」,係意味著當描繪包圍投影領域全體之最小矩形領域與最小圓形領域時,面積較小者之領域之面積。又,在「矩形」並不侷限於正方形或長方形,也包含平行四邊形或此外之四角形。在「圓形」並不侷限於真圓,也包含橢圓。又,滿足0.08≦D/L≦0.23時之上述效果係可更確實地獲得,所以,最好前述投影領域之面積/發熱體面積S≧0.5。而且,在當作0.08≦D/L≦0.23之態樣之本發明紅外線加熱器中,所謂「第1空間係往外部空間開放」之狀態,係意味著可獲得上述效果(抑制在第1空間之熱滯留,以抑制第1透過層之溫度上升之效果)之程度以上,第1空間與外部空間係環境氣體出入自在地連通之狀態。又,前述外部空間係只要為真空以外之環境氣體即可。前述外部空間也可以係大氣環境氣體。亦即,前述第1空間也可以對大氣開放。
在本發明之紅外線加熱器中,前述過濾器部係具 有第2透過層,第2透過層係隔開前述第1透過層與第2空間以被配設,透過來自前述發熱體之紅外線之中,透過該第1透過層之紅外線的至少一部份。如此一來,可抑制過濾器部之中,尤其對象物側的第2透過層之溫度上升。藉此,可抑制對象物或其周邊(例如爐體或爐內的處理空間等)之溫度上升。而且,前述第2空間也可以當作真空以外之環境氣體。又,前述第2透過層也可以具有反射前述反射波長領域之紅外線之反射特性。又,前述第2空間也可以係可流通冷媒之冷媒流路。
在本發明之紅外線加熱器中,前述過濾器部也可以係做為前述透過層,具有第1透過層與第2透過層,前述第2透過層係自該第1透過層觀之,在前述發熱體之相反側,隔開該第1透過層與第2空間以被配設,前述第1透過層係透過前述反射波長領域之紅外線,前述第2透過層係前述反射部之至少一部份,反射前述反射波長領域之紅外線,而且,透過來自前述發熱體之紅外線之中,透過前述第1透過層之紅外線之至少一部份。在此情形下,前述第2空間也可以不直接與前述處理空間連通。
在具有第2透過層之態樣之本發明紅外線加熱器中,前述過濾器部也可以係具有自該過濾器部的外部,分割前述第2空間之分割構件,前述反射部係具有透過層側反射構件,前述透過層側反射構件係前述分割構件的至少一部份,反射前述反射波長領域之紅外線。如此一來,可使到達第2空間之反射波長領域之紅外線,以透過層側反射構件與第2透過層反射,所以,可使發熱體之溫度更加上升。又,透過層側反射 構件係分割構件的至少一部份,所以,其與在分割構件之外,另外設置透過層側反射構件之情形相比較下,可抑制紅外線加熱器之零件數量之增加。
在具有第2透過層之態樣之本發明紅外線加熱器中,前述第2空間也可以係可流通冷媒之冷媒流路。如此一來,可藉冷媒抑制過濾器部之溫度上升,更加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。
在本發明之紅外線加熱器中,前述透過層係包含第1透過層,前述第1透過層係充當前述反射部的一部份,前述第1透過層係具有選擇反射領域及透過領域,前述選擇反射領域係具有反射前述反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線的至少一部份,前述透過領域係透過前述反射波長領域之紅外線,前述選擇反射領域係與前述透過領域相比較下,被配置成靠近前述發熱體的中央,前述透過領域係與前述選擇反射領域相比較下,被配置成遠離前述發熱體的中央之位置,前述反射部係自前述第1透過層觀之,被配設在前述發熱體之相反側,具有透過層側反射構件,前述透過層側反射構件係具有在前述透過領域之中,相對於前述發熱體側的表面而言傾斜,而且,使透過前述透過領域之前述反射波長領域之紅外線往該發熱體反射之反射面。亦即,本發明之紅外線加熱器係具有:發熱體,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定之反射波長領域之紅外線;選擇反射領域,具有反射前述反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線的至少一部份;以及透過領域,透過前 述反射波長領域之紅外線;其具有一個以上之透過層及透過層側反射構件,前述透過層係包含第1透過層,前述第1透過層係前述選擇反射領域係與前述透過領域相比較下,被配置成靠近前述發熱體的中央,前述透過領域係與前述選擇反射領域相比較下,被配置成遠離前述發熱體的中央之位置,前述透過層側反射構件,前述反射部係自前述第1透過層觀之,被配設在前述發熱體之相反側,具有透過層側反射構件,前述透過層側反射構件係具有在前述透過領域之中,相對於前述發熱體側的表面而言傾斜,而且,使透過前述透過領域之前述反射波長領域之紅外線往該發熱體反射之反射面,具有間隔前述發熱體與往外部空間被開放之第1空間以被配設之過濾器部。在此紅外線加熱器中,過濾器部係具有包含第1透過層之一個以上之透過層與透過層側反射構件。而且,當發熱體被加熱時,紅外線被放射,該紅外線係通過第1透過層的選擇反射領域,以例如往對象物被釋出。又,自發熱體被放射之反射波長領域之紅外線,係被第1透過層的選擇反射領域反射,在透過第1透過層的透過領域後,被透過層側反射構件反射。而且,發熱體係吸收被選擇反射領域或透過層側反射構件反射之反射波長領域之紅外線。因此,藉吸收被反射之紅外線,發熱體之溫度很容易上升。而且,例如當第1透過層不具有透過領域而全表面係選擇反射領域時,有時反射波長領域之紅外線被反射到發熱體以外之方向以被釋出到外部空間。尤其,在第1透過層之中,愈遠離發熱體的中央之部分則愈容易產生此情況。相對於此,在本發明之紅外線加熱器中,係配置透過領域到與選擇反射領 域相比較下,較遠離發熱體的中央之位置,而且,配置有具有自第1透過層觀之,往發熱體之相反側傾斜之反射面之透過層側反射構件。因此,使第1透過層之中,往遠離發熱體的中央之部分被放射之反射波長領域之紅外線,藉傾斜之反射面,可往發熱體反射。結果,可抑制反射波長領域之紅外線往外部空間之釋出,可使發熱體之溫度很容易上升。而且,藉發熱體之溫度很容易上升,可減少為了使發熱體達到使用時之溫度之自外部投入之能量。因此,可提高放射紅外線時之能源效率。在此,前述外部空間也可以係真空,也可以係真空以外之環境氣體。
而且,在具有透過層側反射構件之態樣之本發明紅外線加熱器中,透過層係透過來自發熱體之紅外線,所以,與例如吸收反射波長領域之紅外線之情形相比較下,透過層之溫度較難上升。另外,發熱體係如上所述地溫度很容易上升。而且,發熱體與過濾器部間之第1空間係往外部空間被開放,藉此,在第1空間之熱滯留被抑制,而過濾器部之溫度上升被抑制。藉此,在此紅外線加熱器中,可加大使用時之發熱體與過濾器部(尤其,最接近發熱體之透過層)之溫度差。藉發熱體與過濾器部之溫度差變大,可例如使透過層之溫度持續保持在耐熱溫度以下,可使發熱體在高溫,可加大被放射到對象物之紅外線的能量。又,即使發熱體之溫度相同,在本發明之紅外線加熱器中,可使過濾器部保持在較低溫,可抑制由過濾器部之溫度上升所致之對象物或其周邊(例如爐體或爐內之處理空間等)之溫度上升。在此,為了抑制往上述反射波長領域之 紅外線之外部空間之釋出,考慮在過濾器部與發熱體之間配置反射構件。但是,此情形係有時反射構件會妨礙由第1空間往外部空間被開放所致之上述過濾器部之溫度上升抑制效果。相對於此,在本發明之紅外線加熱器中,自第1透過層觀之,配置透過層側反射構件在發熱體之相反側上,所以,透過層側反射構件不妨礙第1空間之開放。因此,持續使得不妨礙發熱體與過濾器部之溫度差變大,可更加提高放射紅外線時之能源效率。
在本發明之紅外線加熱器中,前述第1透過層的前述透過領域,也可以自前述發熱體側觀之,位於包圍前述選擇反射領域周圍之位置。如此一來,抑制反射波長領域之紅外線之對外部空間之釋出之上述效果提高,提高放射紅外線時之能源效率。
在本發明之紅外線加熱器中,前述透過層側反射構件也可以係被配設使得當使反射面在前述第1透過層之中,垂直投影到與前述發熱體相向之面時,該反射面不重疊在前述選擇反射領域。如此一來,使透過層側反射構件很難妨礙通過選擇反射領域之紅外線,所以,紅外線很容易放射到對象物。
在本發明之紅外線加熱器中,前述透過層側反射構件也可以係前述反射面成為凹面。如此一來,可藉反射面使紅外線集中性反射到發熱體上,抑制反射波長領域之紅外線往外部空間之釋出之上述效果很容易提高。
在本發明之紅外線加熱器中,也可以當在前述一個以上之透過層之中,最接近前述發熱體之最接近透過層,係 該發熱體側表面露出到前述第1空間,將前述發熱體與前述最接近透過層之距離當作距離D(cm),將使前述發熱體相對於前述最接近透過層而言,在垂直方向投影到該最接近透過層之領域當作投影領域,將包圍該投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,0.06≦D/L≦0.23。在此,當D/L比愈小,則自發熱體往最接近透過層之傳熱,係不可避免地依存於透過第1空間內的環境氣體之熱傳導。結果,在第1空間之熱滯留變大,最接近透過層之溫度很容易上升。在此,藉使D/L比大於0.06,防止傳導熱流束之過大化,使使用時之發熱體與過濾器部間之傳熱量減少,可充分抑制過濾器部(尤其,最接近透過層)之溫度上升。又,隨著D/L比之上升,此次係變得第1空間內的傳熱依存於對流,當D/L比過度變大時,在第1空間之對流損失變大,發熱體之溫度很容易降低。在此情形下,藉使D/L比小於0.23,防止對流熱傳係數之上升,可充分抑制由對流損失所致之發熱體之溫度降低。藉此,藉使0.06≦D/L≦0.23,可持續抑制使用時之發熱體之溫度降低,可使發熱體與過濾器部(尤其,最接近透過層)之溫度差加大。結果,來自發熱體之紅外線能量,可更多地輪換成過濾器部之透過部分而被放射到對象物,可效率良好地進行紅外線處理(例如加熱等)。在此,所謂「包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域之面積」,係意味著當描繪包圍投影領域全體之最小矩形領域與最小圓形領域時,面積較小者之領域之面積。又,在「矩形」並不侷限於正方形或長方形,也包 含平行四邊形或此外之四角形。在「圓形」並不侷限於真圓,也包含橢圓。又,滿足0.06≦D/L≦0.23時之上述效果係可更確實地獲得,所以,最好前述投影領域之面積/發熱體面積S≧0.5。而且,在當作0.06≦D/L≦0.23之態樣之本發明紅外線加熱器中,所謂「第1空間係往外部空間開放」之狀態,係意味著可獲得上述效果(抑制在第1空間之熱滯留,以抑制過濾器部之溫度上升之效果)之程度以上,第1空間與外部空間係環境氣體出入自在地連通之狀態。又,前述外部空間係只要為真空以外之環境氣體即可。前述外部空間也可以係大氣環境氣體。亦即,前述第1空間也可以對大氣開放。D/L比也可以大於0.08。
本發明之紅外線加熱器,係也可以具有自前述發熱體觀之,被配設在前述透過層之相反側,反射前述反射波長領域之紅外線之發熱體側反射構件。如此一來,使自發熱體觀之,往透過層之相反側之紅外線,被發熱體側反射構件反射到透過層側,藉此,藉被發熱體側反射構件反射之紅外線可加熱發熱體。因此,可更加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。而且,發熱體側反射構件也可以也反射反射波長領域以外之紅外線。
在本發明之紅外線加熱器中,前述發熱體也可以係具有可往前述透過層放射紅外線,而且,可吸收前述反射波長領域之紅外線之平面之面狀發熱體。如此一來,例如與當發熱體係線狀發熱體之情形相比較下,變得很容易吸收被反射部反射之紅外線,發熱體之溫度變得容易上升。因此,可更加大 使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。
本發明之紅外線處理裝置係一種紅外線處理裝置,放射紅外線到對象物,以進行紅外線處理,其特徵在於其具有:上述任一態樣之紅外線加熱器;以及爐體,形成做為不直接連通前述第1空間,而且,藉自前述發熱體放射,透過前述過濾器部後之紅外線,進行前述紅外線處理之空間之處理空間。
此紅外線處理裝置係具有上述任一態樣之紅外線加熱器。因此,可獲得與上述本發明之紅外線加熱器同樣之效果,例如可獲得更加大使用時之發熱體與過濾器部(尤其,透過層)之溫度差之效果。
本發明之紅外線處理裝置,係一種放射紅外線到對象物,以進行紅外線處理之紅外線處理裝置,其特徵在於其具有:發熱體,當被加熱時,放射紅外線;以及過濾器部,具有第1透過層,前述第1透過層係反射既定反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線之至少一部份;其具有紅外線加熱器及爐體,前述紅外線加熱器係前述發熱體可吸收前述反射波長領域之紅外線,前述發熱體與前述第1透過層間之第1空間係往外部空間開放,前述爐體係形成做為不直接與前述第1空間連通,而且,藉自前述發熱體被放射,透過前述過濾器部後之紅外線,進行前述紅外線處理之空間之處理空間。
在本發明之紅外線處理裝置中,前述發熱體及前 述第1空間也可以位於前述爐體之外。如此一來,藉第1空間位於爐體之外,透過層(尤其,最接近發熱體之透過層)之溫度上升更被抑制,所以,可更加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。而且,當前述紅外線加熱器係具有前述第2透過層之態樣時,前述第2空間也可以位於前述爐體之外。如此一來,過濾器部之溫度上升更被抑制,所以,可更加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。
又,在本發明之紅外線處理裝置中,當前述紅外線加熱器具有前述第2空間時,前述爐體形成之前述處理空間,也可以不直接與前述第2空間連通。又,本發明之紅外線處理裝置,也可以具備流通冷媒到前述第2空間,以冷卻前述過濾器部之冷卻機構。如此一來,藉冷媒抑制過濾器部之溫度上升,可更加大使用時之發熱體與過濾器部之溫度差。
10‧‧‧紅外線加熱器
10a‧‧‧紅外線加熱器
20‧‧‧發熱部
22‧‧‧外殼
22a‧‧‧反射面
23‧‧‧發熱體側反射構件
30‧‧‧支撐板
31‧‧‧前側凸部
32‧‧‧後側凸部
40‧‧‧發熱體
41‧‧‧折返端部
47‧‧‧第1空間
50‧‧‧過濾器部
51‧‧‧第1透過層
51a‧‧‧基板
51b‧‧‧上側被覆層
51c‧‧‧下側被覆層
51e‧‧‧上側被覆層
51f‧‧‧下側被覆層
52‧‧‧第2透過層
52a‧‧‧基板
52b‧‧‧上側被覆層
52c‧‧‧下側被覆層
53‧‧‧選擇反射領域
54‧‧‧透過領域
55‧‧‧反射部
58‧‧‧分割構件
60‧‧‧冷卻外殼
61‧‧‧冷媒出入口
63‧‧‧第2空間
71‧‧‧第1固定板
72‧‧‧第2固定板
75‧‧‧透過層側反射構件
75a‧‧‧第1透過層側反射構件
75b‧‧‧第2透過層側反射構件
75c‧‧‧第3透過層側反射構件
75d‧‧‧第4透過層側反射構件
76‧‧‧反射面
76a~76d‧‧‧反射面
80‧‧‧爐體
81‧‧‧處理空間
85‧‧‧輸送帶
90‧‧‧半導體元件
92‧‧‧塗膜
95‧‧‧冷媒供給源
100‧‧‧紅外線處理裝置
E‧‧‧發熱體領域
L‧‧‧代表尺寸
S‧‧‧發熱體面積
第1圖係第1實施形態紅外線處理裝置100之縱剖面圖。
第2圖係第1實施形態紅外線加熱器10之放大剖面圖。
第3圖係第1實施形態發熱部20之仰視圖。
第4圖係第1實施形態的投影領域與發熱體面積S之關係之說明圖。
第5圖係第2實施形態紅外線處理裝置100之縱剖面圖。
第6圖係第2實施形態紅外線加熱器10之放大剖面圖。
第7圖係第2實施形態發熱部20之仰視圖。
第8圖係第2實施形態的投影領域與發熱體面積S之關係 之說明圖。
第9圖係第3實施形態紅外線處理裝置100之縱剖面圖。
第10圖係第3實施形態紅外線加熱器10之放大剖面圖。
第11圖係第3實施形態發熱部20之仰視圖。
第12圖係第3實施形態的投影領域與發熱體面積S之關係之說明圖。
第13圖係表示第3實施形態的第1透過層51與透過層側反射構件75之位置關係之概略之立體圖。
第14圖係表示投影到第3實施形態第1透過層51上之反射面76之位置之俯視圖。
第15圖係變形例紅外線加熱器10a之放大剖面圖。
第16圖係變形例紅外線加熱器10A之放大剖面圖。
第17圖係變形例紅外線加熱器10B之放大剖面圖。
第18圖係表示實驗例1~10中之D/L比與發熱體40、第1透過層51、第2透過層52及對象物之溫度之關係之曲線圖。
第19圖係表示實驗例1B~10B中之D/L比與發熱體40及第1透過層51之溫度之關係之曲線圖。
第20圖係表示實驗例1C~18C中之D/L比與發熱體40、第1透過層51及對象物之溫度之關係之曲線圖。
(第1實施形態)
接著,使用圖面以說明本發明之實施形態。第1圖係具有複數紅外線加熱器10之紅外線處理裝置100之縱剖面圖。第2圖係紅外線加熱器10之放大剖面圖。第3圖係發熱部20之仰 視圖。而且,在本實施形態中,上下方向、左右方向及前後方向係如第1圖~第3圖所示。
紅外線處理裝置100係具有:爐體80,做為放射紅外線到被形成於半導體元件90上之對象物(塗膜92),以進行紅外線處理(在此係塗膜92之乾燥)之乾燥爐以構成,形成處理空間81;輸送帶85;以及複數之紅外線加熱器10。爐體80係被形成為略呈立方體之絕熱構造體,在內部形成有處理空間81。在爐體80的天花板部分,安裝有複數之紅外線加熱器10(在第1圖中係六個),來自此紅外線加熱器10之紅外線,係被放射到處理空間81內。輸送帶85係具有貫穿爐體80的左右端,貫穿處理空間81之皮帶,自左往右搬運半導體元件90。形成在半導體元件90上之塗膜92,係例如包含矽膠與甲苯之塗膜,在乾燥後,成為半導體元件90的保護膜。
如第1圖及第2圖所示,紅外線加熱器10係具有:發熱部20;以及過濾器部50,被安裝在發熱部20的下方。發熱部20係具有:外殼22,覆蓋紅外線加熱器10的上側;發熱體40,當被加熱時,放射紅外線;支撐板30,在外殼22內,支撐發熱體40;以及發熱體側反射構件23,在上下方向上,被配設於發熱體40及支撐板30與外殼22之間。
外殼22係收納發熱體40等之構件,其係往下方開口之略呈立方體之箱狀構件。外殼22係具有固定被配置於內部之發熱體側反射構件23與支撐板30之未圖示固定件。又,外殼22係具有用於使紅外線加熱器10安裝固定在未圖示之其他構件上之安裝件。
發熱體側反射構件23係自發熱體40觀之,被配置在第1透過層51之相反側(發熱體40之上側)之板狀構件。發熱體側反射構件23之構成係做為反射自發熱體40被放射之紅外線之構件,在本實施形態中,其係以金屬(例如不銹鋼或鋁)形成。
支撐板30係藉捲繞有發熱體40,支撐發熱體40之平板狀構件,例如由雲母或氧化鋁陶瓷等之絕緣體所構成。如第3圖所示,支撐板30係具有:前側凸部31,在前側形成有複數個(在本實施形態係六個);以及後側凸部32,在後側形成有複數個(在本實施形態係五個)。前側凸部31及後側凸部32係具有:頂上部分,在仰視中呈梯形,在左右方向上具有平行之面;以及斜面,被配設在頂上部分的左右兩側,自左右方向傾斜(例如45度)。複數之前側凸部31及複數之後側凸部32,係係分別在左右方向上,以定節距被配設,藉此,支撐板30的前側及後側係成為凹凸狀。又,前側凸部31與後側凸部32係被配設成彼此在左右方向上偏移1/2節距。而且,在支撐板30形成有孔(在第3圖中係兩處),來自發熱體40之紅外線,係可通過此孔以到達上方之發熱體側反射構件23。
發熱體40係絲帶狀之發熱體,係所謂面狀發熱體之構成。發熱體40係由例如Ni-Cr合金等之金屬所構成。發熱體40係可吸收第1透過層51側的表面(下表面)中之反射波長領域(下述)之紅外線之至少一部份,吸收率最好大於70%,大於80%則更好,大於90%則為最佳。在本實施形態中,發熱體40係波長2μm~8μm中之紅外線之吸收率大於70%。 在本實施形態中,發熱體40係以陶瓷熔射膜鍍在表面上,藉此,可提高紅外線的放射率及吸收率。陶瓷熔射膜之材質,可例舉氧化鋁及氧化鉻等。又,發熱體40係最好第1透過層51之相反側的表面(發熱體40的上表面)中之紅外線之放射率,小於第1透過層51的表面(發熱體40的下表面)中之紅外線之放射率。在本實施形態中,僅發熱體40的下表面被鍍上陶瓷熔射膜,發熱體40的上表面之紅外線放射率低於發熱體40的下表面。發熱體40的上表面之紅外線放射率,係最好小於30%。而且,第2圖及第3圖所示之支撐板30及發熱體40之形狀係眾所周知,係記載在例如日本特開2006-261095號公報。
如第3圖所示,發熱體40係自左後方的折返端部41,綿延至右後方的折返端部41,捲繞在支撐板30上,使得在前後方向上複數次(在本實施形態中係12次)通過支撐板30的下表面側。更具體說來,發熱體40係自左後方的折返端部41,在支撐板30的下表面側,往前側凸部31被佈線,沿著前側凸部31的左側的斜面被折返,以通過前側凸部31的上表面側(參照第3圖右上的放大部分)。而且,通過前側凸部31的上表面側之發熱體40,係沿著前側凸部31的右側的斜面被折返,以通過後側凸部32的上表面側,在支撐板30的下表面側往前側凸部31被佈線。如此一來,發熱體40係一邊在前後方向上通過支撐板30的下表面側,一邊交互捲繞在前側凸部31與後側凸部32上,佈線至右後方的折返端部41為止。而且,雖然詳細圖示省略,但是,發熱體40係以折返端部41,41的部分,被折返到支撐板30的上表面側而且被佈線,發熱體40 的兩端係分別被連接到被安裝在外殼22上之未圖示之一對輸入端子上。透過此一對輸入端子,可自外部供給電力到發熱體40。發熱體40的下表面係相向於第1透過層51的上表面,任何表面皆被配設成與水平方向(前後左右方向)概略平行。
在此,當發熱體40將發熱體40與第1透過層51之距離當作距離D(cm)(參照第2圖),將發熱體40相對於第1透過層51而言,在垂直方向上投影到第1透過層之領域當作投影領域,將包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,最好0.08≦D/L≦0.23,0.14≦D/L≦0.19則更佳。在本實施形態中,第1透過層51係平板狀之構件,發熱體40與第1透過層51係被平行配設。因此,投影領域係等於自下方向(垂直於發熱體40的下表面及第1透過層51的上表面之方向)觀看發熱體40時之發熱體40的下表面的領域(第3圖所示發熱體40之形狀之領域)。而且,包圍此投影領域之矩形之最小領域,係成為第4圖所示長方形之發熱體領域E。而且,此長方形之發熱體領域E的左右方向之長度X(=自發熱體40的左端至右端為止之長度)與前後方向之長度Y(=發熱體40的前後方向的長度)之乘積,係成為發熱體面積S。如此一來,發熱體面積S係被定義成也包含被前後佈線之發熱體40的左右之間隙等,不存在發熱體40之部分。又,代表尺寸L係等於與發熱體面積S相同面積之圓的直徑。而且,在本實施形態中,包圍發熱體40的投影領域之最小之發熱體領域E係當作矩形,但是,當例如發熱體40 係接近圓形之情形等,以圓形之領域包圍投影領域者係發熱體面積S變小時,將包圍投影領域之圓形之最小領域之面積當作發熱體面積S。又,為了由滿足0.08≦D/L≦0.23所做之效果可更確實地獲得,最好投影領域的面積/發熱體面積S≧0.5。亦即,第4圖中之發熱體領域E之中,存在發熱體40(投影領域)之領域最好大於50%。又,也可以1cm2<S≦400cm2。又,雖然未特別侷限於此,但是,距離D也可以係8mm~30mm。D/L比也可以係大於0.06。D/L比也可以係小於0.20。
而且,發熱部20與過濾器部50係藉未圖示之連接構件連接,彼此之位置關係被固定。藉此,發熱體40與過濾器部50(第1透過層51)係透過第1空間47以離隙。又,如第2圖所示,外殼22係與第1固定板71上下離隙,第1空間47係透過外殼22與第1固定板71之上下之間隙而往外部空間(爐體80的外部空間)開放。發熱體40與第1透過層51係露出到第1空間47。而且,在本實施形態中,外部空間係大氣環境氣體。
過濾器部50係具有:第1透過層51,透過來自發熱體40之紅外線的至少一部份;以及第1固定板71,載置固定第1透過層51之矩形架狀構件。第1固定板71係被安裝在爐體80的上部。
第1透過層51係自仰視觀之,為四角形之板狀構件。此第1透過層51係具有:第1透過峰值,紅外線之透過率之峰值;第2透過峰值,比第1透過峰值之波長還要長;以及反射特性,反射第1透過峰值的波長與第2透過峰值的波長 間之既定反射波長領域之紅外線。在本實施形態中,第1透過層51之構成係干涉過濾器(光學過濾器),如第2圖所示,其具有:基板51a;上側被覆層51b,覆蓋基板51a的上表面;以及下側被覆層51c,覆蓋基板51a的下表面。上側被覆層51b係發揮帶通層功能之層,使自第1透過層51的上方被入射之光線之中,第1及第2透過峰值之波長及其周邊之波長領域之紅外線透過到下方。又,上側被覆層51b係關於反射波長領域之紅外線,反射到上方。下側被覆層51c係發揮反射防止膜之功能之層,在基板51a的下表面,抑制紅外線(尤其,反射波長領域以外之紅外線)反射到上方之情形。基板51a之材質可例舉矽膠。上側被覆層51b之材質,可例舉硒化鋅、鍺及硫化鋅等。下側被覆層51c之材質,可例舉鍺、一氧化矽及硫化鋅等。而且,上側被覆層51b及下側被覆層51c之至少一者,也可以係層積複數種類材料之多層構造。
在本實施形態中,第1透過層51的第1透過峰值之波長係2μm~3μm,第2透過峰值之波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm。例如做為上側被覆層51b,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,做為下側被覆層51c,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,藉使基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c之厚度適宜調整,可獲得這種過濾器特性。第1透過峰值及第2透過峰值之紅外線之透過率,最好大於80%,大於90%則更佳。反射波長領域中之紅外線之反射率,最好大於70%,大於80%則更佳。又,第1透過層51最好反射波長領域內的至少一部份中之紅外線之透過率小於10%出現,小 於5%則更佳。綿延反射波長領域全體,紅外線之透過率小於10%,小於5%則更佳。
又,雖然未特別侷限,第1透過層51也可以波長2μm~3μm之波長領域之紅外線之透過率大於40%。第1透過層51也可以波長5μm~8.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於80%。第1透過層51也可以波長8.5μm~9.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於70%。第1透過層51也可以波長9.5μm~13μm之波長領域之紅外線之透過率大於60%。
而且,在爐體80的上表面(天花板部分),形成有與紅外線加熱器10相同數量之複數開口,複數之紅外線加熱器10係被安裝在爐體80的上部,使得阻塞此開口。因此,第1透過層51的下表面係露出到處理空間81。處理空間81與第1空間47係以第1透過層51及第1固定板71分隔,不直接連通。但是,處理空間81及第1空間47皆連通到紅外線處理裝置100的外部空間,所以,透過外部空間,其彼此連通。又,紅外線加熱器10係被配置使得比爐體80的天花板還要往上方突出。因此,發熱體40及第1空間47係位於爐體80之外。
使如此構成之紅外線處理裝置100之使用例說明如下。首先,使未圖示之電源連接到紅外線加熱器10的輸入端子,供給電力到發熱體40,使得發熱體40之溫度成為預先設定之溫度(在此,當作700℃)。被通電之發熱體40係藉加熱,放射紅外線。又,藉輸送帶85,搬運預先形成塗膜92到上表面上之半導體元件90。藉此,半導體元件90係自爐體80 的左側被搬入爐體80內,通過處理空間81以自爐體80的右側被搬出。而且,塗膜92係在通過處理空間81時,藉來自紅外線加熱器10之紅外線以乾燥(甲苯蒸發),成為保護膜。
在此,當發熱體40被加熱時,主要來自發熱體40的下表面之紅外線,係往下方之過濾器部50(第1透過層51)被釋出。此紅外線係大概垂直被入射到第1透過層51的上表面。而且,來自此發熱體40之紅外線之中,反射波長領域內的紅外線係被過濾器部50(主要係第1透過層51)反射而往上方,被發熱體40吸收(參照第1圖的實線箭頭)。藉此,被過濾器部50反射之紅外線,係被使用於發熱體40之加熱。因此,可減少為了加熱發熱體40到700℃而自外部投入能量(電力)。換言之,發熱體40之溫度很容易上升。另外,過濾器部50(第1透過層51)係具有反射特性,所以,其與例如吸收了反射波長領域之紅外線之情形相比較下,過濾器部50之溫度上升被抑制。又,藉第1空間47往外部空間被開放,在第1空間47之熱滯留被抑制,而第1透過層51之溫度上升被抑制。如此一來,紅外線加熱器10係發熱體40之溫度很容易上升,而且,過濾器部50之溫度變得較難上升。藉此,使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差很容易變大。
又,來自發熱體40之紅外線之中,反射波長領域以外之波長領域之紅外線,係通過過濾器部50(第1透過層51)(參照第1圖之虛線箭頭),被放射到處理空間81內。而且,被放射到處理空間81內之紅外線,係藉過濾器部50(第 1透過層51)之上述過濾器特性,具有兩個放射峰值,幾乎不包含反射波長領域(3.5μm~4.5μm)之紅外線。在此,甲苯係在例如波長3.3μm及波長6.7μm等,具有紅外線之吸收峰值。因此,紅外線加熱器10使具有此兩個吸收峰值附近之波長之放射峰值之紅外線,放射到處理空間81內,藉此,可使甲苯自塗膜92效率良好地蒸發。而且,藉甲苯蒸發,可在半導體元件90的表面,形成由矽膠所構成之保護膜。如此一來,在本實施形態之紅外線加熱器10中,針對用於效率良好地進行紅外線處理(塗膜92之乾燥)之波長領域之紅外線,可透過過濾器部50以放射到塗膜92。另外,反射波長領域之紅外線,係自甲苯之吸收峰值偏移,其係不太能寄望於蒸發之不需要之波長領域之紅外線。因此,紅外線加熱器10係使反射波長領域之紅外線不放射到處理空間81內,如上所述,反射到反射部55,藉此,使得使用於發熱體40之加熱。而且,即使第1透過層51之過濾器特性相同,發熱體40之溫度係不同,藉此,被放射到處理空間81內之紅外線,係放射峰值等之波長特性改變。因此,藉改變發熱體40之溫度,可某程度地調整被放射到處理空間81內之紅外線之兩個放射峰值之波長。使用時之發熱體40之溫度,係對應對象物可適宜決定,使得例如對象物之吸收峰值之波長,與被放射到處理空間81內之紅外線之放射峰值盡量接近。
在上述說明過之本實施形態之紅外線加熱器10係具有:發熱體40,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定反射波長領域之紅外線;以及過濾器部50,分隔發熱體40與往外 部空間被開放之第1空間47以被配設。過濾器部50係具有:一個以上之透過層(第1透過層51),透過來自發熱體40之紅外線的至少一部份以及反射部(第1透過層51),使反射領域波長之紅外線往發熱體40反射。在此紅外線加熱器10之中,當加熱體40被加熱時,紅外線被放射,該紅外線通過包含一個以上之透過層(第1透過層51)之過濾器部50,以例如往對象物(塗膜92)被釋出。此時,反射部(第1透過層51)係具有反射既定反射波長領域之紅外線之反射特性。又,發熱體40可吸收反射波長領域之紅外線。因此,透過層(第1透過層51)藉透過來自發熱體40之紅外線,其與吸收之情形相比較下,溫度較不易上升。另外,發熱體40係吸收本身放射之紅外線的一部份,可使用於自身加熱,所以,溫度很容易上升。藉此,可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,最接近發熱體40之第1透過層51)之溫度差。而且,藉發熱體40與過濾器部50之溫度差變大,可例如持續使透過層(第1透過層51)之溫度保持在耐熱溫度以下,可使發熱體40為高溫,可加大被放射到對象物(塗膜92)之紅外線之能量。又,即使發熱體40之溫度相同,在紅外線加熱器10中,也可以使過濾器部50保持較低溫。又,可使透過層(第1透過層51)之溫度持續保持在耐熱溫度以下,減少發熱體40與透過層(第1透過層51)之距離,結果,也可以減少發熱體40與對象物(塗膜92)之距離。
又,在紅外線加熱器10中,透過層係包含第1透過層51,第1透過層51係充當反射部之至少一部份,第1透 過層51係具有反射既定反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份。
當依據上述說明過之本實施形態之紅外線處理裝置100時,第1透過層51係具有反射反射波長領域之紅外線之反射特性,發熱體40可吸收反射波長領域之紅外線。因此,第1透過層51藉反射反射波長領域之紅外線,其與吸收之情形相比較下,溫度較難上升。另外,發熱體40係吸收本身放射之紅外線的一部份,可使用於自身加熱,所以,溫度很容易上升。藉此,可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差。而且,藉發熱體40與過濾器部51之溫度差變大,可例如持續使第1透過層51之溫度保持在耐熱溫度以下,可使發熱體40為高溫,可加大被放射到處理空間81內的對象物(塗膜92)之紅外線之能量。又,即使發熱體40之溫度相同,在本發明之紅外線處理裝置100中,也可以使過濾器部50保持較低溫,可抑制由過濾器部50之溫度上升所致之爐體80或處理空間81之溫度上升。而且,在本實施形態中,外部空間係大氣環境氣體,所以,第1空間47係被大氣開放。如此一來,當外部空間係真空以外之環境氣體時,第1空間47係對外部空間開放,藉此,在第1空間47之熱滯留被抑制,可獲得第1透過層51之溫度上升被抑制之效果。
又,紅外線加熱器10係滿足0.08≦D/L≦0.23。在此,當D/L比愈小,則自發熱體40往第1透過層51之傳熱,不可避免地依存於透過第1空間51內之環境氣體(大氣)之熱傳導。結果,在第1空間47內之熱滯留變大,第1透過層 51之溫度變得很容易上升。在此,藉使D/L比大於0.08,防止傳導熱流束之過大化,減少使用時之發熱體40與過濾器部50間之傳熱量,可充分抑制過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度上升。又,隨著D/L比之上升,此次第1空間47內之傳熱變得依存於對流,當D/L比變得太大時,在第1空間47之對流損失變大,發熱體40之溫度變得很容易降低。在此情形下,藉使D/L比小於0.23,防止對流熱傳導係數之上升,可充分抑制由對流損失所致之發熱體40之溫度降低。藉此,藉使0.08≦D/L≦0.23,可持續抑制使用時之發熱體40之溫度降低,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差。結果,來自發熱體40之紅外線能量,更多轉到過濾器部50的透過部分,被導入到處理空間81內,可效率更好地進行塗膜92之紅外線處理。
而且,在紅外線處理裝置100中,紅外線加熱器10的發熱體40及第1空間47係位於爐體80之外。藉此,藉第1空間47位於爐體80之外,可更加抑制第1透過層51之溫度上升,因此,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部51之溫度差。
又,紅外線加熱器10係具有自發熱體40觀之,被配設在第1透過層51之相反側(發熱體40的上方),反射至少反射波長領域之紅外線之發熱體側反射構件23。因此,發熱體側反射構件23係使往發熱體40的上方之紅外線,反射到第1透過層51側,藉此,可藉發熱體側反射構件23所反射之紅外線加熱發熱體40。因此,可更加大使用時之發熱體40與 過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差。
而且,發熱體40係具有可往第1透過層51放射紅外線,而且,可吸收反射波長領域之紅外線之平面之面狀發熱體。因此,其與例如發熱體40係線狀加熱器之情形相比較下,變得很容易吸收被第1透過層51反射之紅外線,發熱體40之溫度變得很容易上升。因此,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。
(第2實施形態)
接著,使用圖面說明本發明之第2實施形態。第5圖係具有複數紅外線加熱器10之處理裝置100之縱剖面圖。第6圖係紅外線加熱器10之放大剖面圖。第7圖係發熱部20之仰視圖。第8圖係投影領域與發熱體面積S之關係之說明圖。而且,在本實施形態中,上下方向、左右方向及前後方向係如第5圖~第8圖所示。在第2實施形態中,針對與第1實施形態相同之構成要素,係省略其適宜說明。
在此,當將過濾器部50所具有之一個以上之透過層之中,發熱體40與做為最接近發熱體40之最接近透過層之第1透過層51之距離當作距離D(cm)(參照第6圖),將發熱體40相對於第1透過層51而言,在垂直方向上投影到第1透過層51之領域當作投影領域,將包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,D/L比之值最好係0.06≦D/L≦0.23。D/L比可以係大於0.08,也可以小於0.20。在本實施形態中,第1透過層51係平板狀之構 件,發熱體40與第1透過層51係被平行配設。因此,投影領域係等於自下方(垂直於發熱體40的下表面及第1透過層51的上表面之方向)觀看發熱體40時之發熱體40的下表面之領域(第7圖所示發熱體40之形狀之領域)。而且,包圍此投影領域之矩形之最小領域,係成為第8圖所示長方形之發熱體領域E。而且,此長方形之發熱體領域E之左右方向之長度X(=自發熱體40的左端至右端為止之長度)與前後方向之長度Y(=發熱體40的前後方向的長度)之乘積,係成為發熱體面積S。如此一來,發熱體面積S係被定義成也包含被前後佈線之發熱體40的左右之間隙等,不存在發熱體40之部分。又,代表尺寸L係等於與發熱體面積S相同面積之圓的直徑。而且,在本實施形態中,包圍發熱體40的投影領域之最小之發熱體領域E係當作矩形,但是,當例如發熱體40係接近圓形之情形等,以圓形之領域包圍投影領域者係發熱體面積S變小時,將包圍投影領域之圓形之最小領域當做發熱體領域E,將此發熱體領域E之面積當作發熱體面積S。亦即,發熱體領域E(包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域),係當作包圍投影領域全體之矩形最小領域,與包圍投影領域全體之圓形最小領域之中,較小者之領域。又,為了由滿足0.06≦D/L≦0.23所做之效果可更確實地獲得,最好投影領域的面積/發熱體面積S≧0.5。亦即,第8圖中之發熱體領域E之中,存在發熱體40(投影領域)之領域最好大於50%。又,也可以1cm2<S≦400cm2。又,雖然未特別侷限於此,但是,距離D也可以係8mm~30mm。
過濾器部50係做為透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份之透過層,其具有:第1透過層51;以及第2透過層52,自第1透過層51觀之,在發熱體40之相反側(下側),分隔第1透過層51與第2空間63以被配設。又,過濾器部50係具有使反射波長領域之紅外線往發熱體40之反射部55。反射部55係具有固定第1透過層51及第2透過層52,自過濾器部50的外部分割第2空間63之分割構件58。又,第2透過層52係構成反射部55的一部份。
第1透過層51係在仰視中,為四角形之板狀構件。此第1透過層51係在來自發熱體40之紅外線之中,透過欲放射到塗膜92之波長及包含反射領域波長之既定波長領域之紅外線。在本實施形態中,第1透過層51係做為干涉過濾器(光學過濾器),如第6圖所示,其具有:基板51a;上側被覆層51b,覆蓋基板51a的上表面;以及下側被覆層51c,覆蓋基板51a的下表面。上側被覆層51b係發揮帶通層功能之層,使自第1透過層51的上方被入射之光線之中,透過波長領域之紅外線到下方。下側被覆層51c係發揮反射防止膜之功能之層,在基板51a的下表面,抑制紅外線反射到上方之情形。基板51a之材質可例舉矽膠。上側被覆層51b之材質,可例舉硒化鋅、鍺及硫化鋅等。下側被覆層51c之材質,可例舉鍺、一氧化矽及硫化鋅等。而且,上側被覆層51b及下側被覆層51c之至少一者,也可以係層積複數種類材料之多層構造。
在本實施形態中,第1透過層51係透過包含反射波長領域之至少波長2μm~8μm之波長領域之紅外線者。而 且,反射波長領域係3.5μm~4.5μm。第1透過層51透過紅外線之波長領域,係包含近紅外線之波長領域(例如波長為0.7μm~3.5μm之領域)之幾乎全部。例如做為上側被覆層51b,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,做為下側被覆層51c,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,藉使基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c之厚度適宜調整,可獲得這種過濾器特性。第1透過層51透過紅外線之波長領域,最好係1μm~10μm。第1透過層51透過紅外線之波長領域中之透過率,最好係大於70%,大於80%則較好,大於90%則更佳。第1透過層51係紅外線(例如波長領域0.7~1000μm)之吸收率最好較低。例如第1透過層51之紅外線之吸收率,最好係小於30%,小於20%則較好,小於10%則更佳。第1透過層51係反射波長領域之紅外線之透過率,最好係大於70%,大於80%則較好,大於90%則更佳。第1透過層51係紅外線之反射率,最好係小於30%,小於20%則較好,小於10%則更佳。第1透過層51係反射波長領域之紅外線之反射率,最好係小於30%,小於20%則較好,小於10%則更佳。
第2透過層52係在仰視中,為四角形之板狀構件。此第2透過層52係被配設成隔開第1透過層51與第2空間63以上下離隙。第2透過層52的上表面係相向第1透過層51的下表面,第2透過層52係被配設成與第1透過層51概略平行。此第2透過層52係具有:第1透過峰值,紅外線之透過率之峰值;第2透過峰值,比第1透過峰值之波長還要長;以及反射特性,反射第1透過峰值的波長與第2透過峰值的波 長間之既定反射波長領域之紅外線。在本實施形態中,第2透過層52之構成係干涉過濾器(光學過濾器),如第6圖所示,其具有:基板52a;上側被覆層52b,覆蓋基板52a的上表面;以及下側被覆層52c,覆蓋基板52a的下表面。上側被覆層52b係發揮帶通層功能之層,使自第2透過層52的上方被入射之光線之中,第1及第2透過峰值之波長及其周邊之波長領域之紅外線透過到下方。又,上側被覆層52b係針對反射波長領域之紅外線,反射到上方。下側被覆層52c係發揮反射防止膜之功能之層,在基板52a的下表面,抑制紅外線(尤其,反射波長領域以外之紅外線)反射到上方之情形。基板52a、上側被覆層52b及下側被覆層52c之材質,可使用與上述第1透過層51的基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c相同之材質。而且,上側被覆層52b及下側被覆層52c之至少一者,也可以係層積複數種類材料之多層構造。
在本實施形態中,第2透過層52的第1透過峰值之波長係2μm~3μm,第2透過峰值之波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm。例如做為上側被覆層52b,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,做為下側被覆層52c,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,藉使基板52a、上側被覆層52b及下側被覆層52c之厚度適宜調整,可獲得這種過濾器特性。第1透過峰值及第2透過峰值之紅外線之透過率,最好大於80%,大於90%則更佳。反射波長領域中之紅外線之反射率,最好大於70%,大於80%則較好,大於90%則更佳。又,第2透過層52最好反射波長領域內的至少一部份中之紅外線之透 過率小於10%,小於5%則更佳。綿延反射波長領域全體,紅外線之透過率小於10%,小於5%則更佳。
又,雖然未特別侷限,第2透過層52也可以波長2μm~3μm之波長領域之紅外線之透過率大於40%。第2透過層52也可以波長5μm~8.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於80%。第2透過層52也可以波長8.5μm~9.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於70%。第2透過層52也可以波長9.5μm~13μm之波長領域之紅外線之透過率大於60%。
如第6圖所示,分割構件58具有冷卻外殼60、第1固定板71及第2固定板72。第1固定板71與第2固定板72,分別係載置固定第1透過層51與第2透過層52之矩形架狀構件。第2固定板72係被安裝在爐體80的上部。冷卻外殼60係被配設於第1透過層51與第2透過層52之間。冷卻外殼60係上下開口之略呈立方體之箱狀構件。冷卻外殼60的上下開口,係以第1透過層51、第1固定板71、第2透過層52及第2固定板72阻塞。因此,第2空間63係形成以冷卻外殼60的前後左右之壁部與第1透過層51及第2透過層52包圍之空間。又,冷卻外殼60係在左右具有冷媒出入口61。左側的冷媒出入口61,係以配管與被配置在外部空間之冷媒供給源95(冷卻機構)連接。冷媒供給源95係透過左側的冷媒出入口61,流通冷媒到第2空間63。通過第2空間63之冷媒,係通過右側的冷媒出入口61以往外部流動。冷媒供給源95供給之冷媒,係例如空氣或惰性氣體等之氣體,接觸到第1透過層51、第2透過層52及分割構件58以奪取熱,藉此,冷卻過濾 器部50。而且,第2空間63係在本實施形態中,透過右側的冷媒出入口61而與外部空間直接連通。但是,也可以配管等連接在右側的冷媒出入口61,而第2空間63不與外部空間直接連通。
此分割構件58係在本實施形態中,做為反射自發熱體40被放射之紅外線之構件,在本實施形態中,其係以金屬(例如不銹鋼或鋁)形成。分割構件58係相當於本發明之透過層側反射構件。而且,冷卻外殼60的內周面,亦即,露出到第2空間63之紅外線之反射面,係概略垂直於發熱體40的下表面或第2透過層52的上表面。但是,冷卻外殼60之形狀並不侷限於此。例如也可以冷卻外殼60的內周面係自垂直方向傾斜(例如往愈下方則第2空間63愈窄之方向傾斜)。
而且,在爐體80的上表面(天花板部分),形成有與紅外線加熱器10相同數量之複數開口,複數之紅外線加熱器10係被安裝在爐體80的上部,使得阻塞此開口。因此,第2透過層52的下表面係露出到處理空間81。處理空間81與第1空間47係以過濾器部50分隔,不直接連通。但是,處理空間81及第1空間47皆連通到紅外線處理裝置100的外部空間,所以,透過外部空間,其彼此連通。同樣地,處理空間81與第2空間63係以第2透過層52及第2固定板72分隔,不直接連通。但是,處理空間81及第2空間63皆連通到紅外線處理裝置100的外部空間,所以,透過外部空間,其彼此連通。同樣地,第1空間47與第2空間63雖然係透過外部空間以連通,但是,其不直接連通。又,紅外線加熱器10係被配 置使得比爐體80的天花板還要往上方突出。因此,發熱體40、第1空間47及過濾器部50係位於爐體80之外。
在如此構成之紅外線處理裝置100中,當發熱體40被加熱時,主要來自發熱體40的下表面之紅外線,係往下方之過濾器部50(第1透過層51)被釋出。此紅外線係大概垂直地被入射到第1透過層51的上表面。而且,來自此發熱體40之紅外線之中,反射波長領域內的紅外線係透過第1透過層51後,被反射部55反射往上方,被發熱體40吸收(參照第5圖的實線箭頭)。更具體說來,透過第1透過層51以到達第2空間63內之反射波長領域之紅外線,係被分割構件58之中,露出第2空間63之部分(分割構件58的內周面)或第2透過層反射以朝向上方,被發熱體40吸收。藉此,被過濾器部50(主要係反射部55)反射之紅外線,係被使用於發熱體40之加熱。因此,可減少為了加熱發熱體40到700℃而自外部投入能量(電力)。換言之,發熱體40之溫度很容易上升。另外,第1透過層51係透過反射波長領域之紅外線,反射部55(第2透過層52及分割構件58)係反射反射波長領域之紅外線,所以,其與例如吸收反射反射波長領域之紅外線之情形相比較下,過濾器部50之溫度上升被抑制。又,藉第1空間47被開放往外部空間,在第1空間47之熱滯留被抑制,而第1透過層51之溫度上升被抑制。如此一來,紅外線加熱器10係發熱體40之溫度很容易上升,而且,過濾器部50之溫度變得較難上升。藉此,使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差很容易變得更大。
又,來自發熱體40之紅外線之中,反射波長領域以外之波長領域之紅外線,係通過過濾器部50(第1透過層51及第2透過層52)(參照第5圖的虛線箭頭),以被放射到處理空間81內。而且,被放射到處理空間81內之紅外線,係藉過濾器部50(尤其,第2透過層52)之上述過濾器特性,具有兩個放射峰值,幾乎不包含反射波長領域(3.5μm~4.5μm)之紅外線。在此,甲苯係在例如波長3.3μm及波長6.7μm等,具有紅外線之吸收峰值。因此,紅外線加熱器10使具有此兩個吸收峰值附近之波長之放射峰值之紅外線,放射到處理空間81內,藉此,可使甲苯自塗膜92效率良好地蒸發。而且,藉甲苯蒸發,可在半導體元件90的表面,形成由矽膠所構成之保護膜。如此一來,在本實施形態之紅外線加熱器10中,針對用於效率良好地進行紅外線處理(塗膜92之乾燥)之波長領域之紅外線,可透過過濾器部50以放射到塗膜92。另外,反射波長領域之紅外線,係自甲苯之吸收峰值偏移,其係不太能寄望於蒸發之不需要之波長領域之紅外線。因此,紅外線加熱器10係使反射波長領域之紅外線不放射到處理空間81內,如上所述,反射部55反射,藉此,使得使用於發熱體40之加熱。而且,即使第1透過層51之過濾器特性相同,發熱體40之溫度係不同,藉此,被放射到處理空間81內之紅外線,係放射峰值等之波長特性改變。因此,藉改變發熱體40之溫度,可某程度地調整被放射到處理空間81內之紅外線之兩個放射峰值之波長。使用時之發熱體40之溫度,係對應對象物可適宜決定,使得例如對象物之吸收峰值之波長,與被放射到處理 空間81內之紅外線之放射峰值盡量接近。
當依據上述本實施形態之紅外線處理裝置100時,透過層(第1透過層51及第2透過層52)係透過來自發熱體40之紅外線,反射部55具有反射反射波長領域之紅外線之反射特性,發熱體40可吸收反射反射波長領域之紅外線。因此,第1透過層51係透過來自發熱體40之紅外線,第2透過層52使來自發熱體40之紅外線一部份透過及一部份反射,藉此,其與吸收之情形相比較下,溫度較難上升。另外,發熱體40係吸收本身放射之紅外線之一部分,可使用於本身之加熱,所以,溫度很容易上升。藉此,可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,做為最接近發熱體40之溫度容易上升之透過層之第1透過層51)之溫度差。而且,藉發熱體40與過濾器部51之溫度差變大,可例如持續使第1透過層51之溫度保持在耐熱溫度以下,可使發熱體40為高溫,可加大被放射到對象物(塗膜92)之紅外線之能量。又,即使發熱體40之溫度相同,在紅外線加熱器10中,也可以使過濾器部50保持較低溫。又,可使第1透過層51之溫度持續保持在耐熱溫度以下,減少距離D,結果,也可以減少發熱體40與塗膜92之距離。而且,在本實施形態中,外部空間係大氣環境氣體,所以,第1空間47係被大氣開放。如此一來,當外部空間係真空以外之環境氣體時,第1空間47係對外部空間開放,藉此,在第1空間47之熱滯留被抑制,可獲得第1透過層51之溫度上升被抑制之效果。
過濾器部50係做為透過來自發熱體40之紅外線 之至少一部份之透過層,其具有:第1透過層51;以及第2透過層52,自第1透過層51觀之,在發熱體40之相反側(下側),分隔第1透過層51與第2空間63以被配設。又,第1透過層51係透過反射波長領域之紅外線。而且,第2透過層52係反射部55的一部份,反射反射波長領域之紅外線,而且,透過來自發熱體40之紅外線之中,透過第1透過層51之紅外線之至少一部份。因此,可藉第2透過層52反射反射波長領域之紅外線到發熱體40。而且,如上所述,第1透過層51係透過包含反射波長領域之波長領域之紅外線。在此,一般愈是綿延廣域波長領域以透過紅外線(綿延廣域波長領域,紅外線之透過率較高)之干涉過濾器,有很容易降低紅外線吸收率之傾向。例如如第1透過層51地,綿延也包含反射波長領域之波長2μm~8μm之波長領域全體以透過紅外線之干涉過濾器,係與如第2透過層52地,反射波長2μm~8μm之波長領域的一部份(反射波長領域)之紅外線(反射波長領域之透過率較低)之干涉過濾器相比較下,很容易降低紅外線之吸收率。因此,例如當第1透過層51係與第2透過層52同樣地,具有反射反射波長領域之紅外線之反射特性時,藉紅外線之吸收率變高,有時第1透過層51之溫度變得很容易上升。在本實施形態中,當過濾器部50具有複數之透過層時,針對最接近發熱體40之第1透過層51,藉當作不具有反射特性(透過廣幅波長領域之紅外線)之干涉過濾器,更加抑制做為最接近發熱體40且溫度很容易上升之透過層之第1透過層51之溫度上升。而且,藉第2透過層52反射反射波長領域之紅外線,很容易 上升發熱體40之溫度,第2透過層52係與第1透過層51相比較下,位於較離開發熱體40之位置,所以,第2透過層52本身之溫度係較難上升。
而且,過濾器部50係具有自過濾器部50的外部分割第2空間63之分割構件58,反射部55係具有反射反射波長領域之紅外線之透過層側反射構件(分割構件58)。因此,可使到達第2空間63之反射波長領域之紅外線,以透過層側反射構件與第2透過層52兩者反射,所以,很容易使發熱體40之溫度更加上升。尤其,在本實施形態中,露出到第2空間63之構件,係除了第1透過層51之全部反射部55。因此,第2空間63內的反射波長領域之紅外線,係很難逃到第1透過層51側(上方)以外,更容易朝向發熱體40側。又,透過層側反射構件係分割構件58,所以,與在分割構件58之外,另外設置透過層側反射構件之情形相比較下,可抑制紅外線處理裝置100的零件數量之增加。
而且,在紅外線加熱器10中,第2空間63係成為可流通冷媒之冷媒流路。因此,可藉冷媒抑制過濾器部50之溫度上升,更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。又,藉使過濾器部50保持低溫,也可抑制爐體80或處理空間81之溫度上升。
而且,在紅外線加熱器10中,過濾器部50所具有之一個以上之透過層中,最接近發熱體40之最接近透過層(第1透過層51),係發熱體40側的表面(上表面)露出到第1空間47。而且,紅外線加熱器10係滿足0.06≦D/L≦0.23。 在此,D/L比愈小,則自發熱體40往最接近透過層(第1透過層51)之傳熱,係不可避免地依存於透過第1空間47內的環境氣體之熱傳導。結果,在第1空間47之熱滯留變大,最接近透過層(第1透過層51)之溫度變得容易上升。在此,藉使D/L比大於0.06,防止傳導熱流束之過大化,減少使用時之發熱體與過濾器部間之傳熱量,可充分抑制過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度上升。又,隨著D/L比之上升,此次係變得第1空間47內的傳熱依存於對流,當D/L比過度變大時,在第1空間47之對流損失變大,發熱體40之溫度很容易降低。在此情形下,藉使D/L比小於0.23,防止對流熱傳係數之上升,可充分抑制由對流損失所致之發熱體40之溫度降低。藉此,藉使0.06≦D/L≦0.23,可持續抑制使用時之發熱體40之溫度降低,可使發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差更加大。結果,來自發熱體40之紅外線能量,可更多地輪換成過濾器部50之透過部分,被放射到對象物(塗膜92),可效率良好地進行塗膜92之紅外線處理。
而且,紅外線加熱器10係具有自發熱體40觀之,被配設在第1透過層51之相反側,反射反射波長領域之紅外線之透過層側反射構件23。因此,透過層側反射構件23係使自發熱體40觀之,往第1透過層51之相反側(上方)之紅外線反射到透過層側反射構件23(下方),以透過層側反射構件23反射之紅外線可加熱發熱體40。因此,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。
而且,發熱體40係具有可往第1透過層51放射 紅外線,而且,可吸收反射波長領域之紅外線之平面之面狀發熱體。因此,其與例如發熱體係線狀發熱體之情形相比較下,變得很容易吸收被反射部55反射之紅外線,發熱體40之溫度變得容易上升。因此,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。
又,紅外線處理裝置100係具有:紅外線加熱器10;以及爐體80,形成做為不直接連通第1空間47,而且,藉自發熱體40放射,透過過濾器部50後之紅外線,進行紅外線處理之空間之處理空間81。
而且,發熱體40及第1空間47係位於爐體80之外。藉此,藉第1空間47位於爐體80之外,第1透過層51之溫度上升更被抑制,所以,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。又,第2空間63也位於爐體80之外,所以,過濾器部50之溫度上升更被抑制。藉此,可更加大使用時之發熱體40與過濾器部50之溫度差。
(第3實施形態)
接著,使用圖面說明本發明之第3實施形態。第9圖係具有複數紅外線加熱器10之紅外線處理裝置100之縱剖面圖。第10圖係紅外線加熱器10之放大剖面圖。第11圖係發熱部20之仰視圖。第12圖係發熱部20的投影領域與發熱體面積S之關係之說明圖。第13圖係表示第1透過層51(相當於本發明的透過層)與透過層側反射構件75之位置關係之概略之立體圖。第14圖係表示投影到第1透過層51上之反射面76之位置之俯視圖。而且,在本實施形態中,上下方向、左右方向 及前後方向係如第9圖~第11圖、第13圖及第14圖所示。在第3實施形態中,針對與第1實施形態相同之構成要素,係省略其適宜說明。
在此,當將過濾器部50所具有之一個以上之透過層之中,發熱體40與做為最接近發熱體40之最接近透過層之第1透過層51之距離當作距離D(cm)(參照第10圖),將發熱體40相對於第1透過層51而言,在垂直方向上投影到第1透過層51之領域當作投影領域,將做為包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積之發熱體領域E的面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,D/L比之值最好係0.06≦D/L≦0.23,0.12≦D/L≦0.2則更佳。在本實施形態中,第1透過層51係平板狀之構件,發熱體40與第1透過層51係被平行配設。因此,投影領域係等於自下方(垂直於發熱體40的下表面及第1透過層51的上表面之方向)觀看發熱體40時之發熱體40的下表面之領域(第11圖所示發熱體40之形狀之領域)。而且,包圍此投影領域之矩形之最小領域,係成為第12圖所示長方形之發熱體領域E。而且,此長方形之發熱體領域E的面積,亦即,左右方向之長度X(=自發熱體40的左端至右端為止之長度)與前後方向之長度Y(=發熱體40的前後方向的長度)之積,係成為發熱體面積S。如此一來,發熱體面積S係被定義成也包含被前後佈線之發熱體40的左右之間隙等,不存在發熱體40之部分。又,代表尺寸L係等於與發熱體面積S相同面積之圓的直徑。而且,在本實施形態中,發熱體領域 E係當作矩形,但是,當例如發熱體40係接近圓形之情形等,以圓形之領域包圍投影領域者係發熱體面積S變小時,將包圍投影領域之圓形之最小領域當做發熱體領域E,將此發熱體領域E之面積當作發熱體面積S。亦即,發熱體領域E(包圍投影領域全體之矩形或圓形之最小領域),係當作包圍投影領域全體之矩形最小領域,與包圍投影領域全體之圓形最小領域之中,較小者之領域。又,為了由滿足0.06≦比D/L≦0.23所做之效果可更確實地獲得,最好投影領域的面積/發熱體面積S≧0.5。亦即,第12圖中之發熱體領域E之中,存在發熱體40(投影領域)之領域最好大於50%。又,也可以1cm2<S≦400cm2。又,雖然未特別侷限於此,但是,距離D也可以係8mm~30mm。
過濾器部50係做為透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份之透過層,其具有第1透過層51。又,過濾器部50係具有:第1固定板71,做為載置固定第1透過層51之矩形架狀構件;以及透過層側反射構件75(第1~第4透過層側反射構件75a~75d),自第1透過層51觀之,被配設在發熱體40之相反側(第1透過層51的下側)。第1固定板71係被安裝在爐體80的上部。
如第13圖及第14圖所示,第1透過層51係在仰視中,為四角形之板狀構件。此第1透過層51係具有:選擇反射領域53,在仰視中,呈四角形;以及透過領域54,位於包圍選擇反射領域53的周圍之位置,在仰視中,呈架狀。選擇反射領域53係具有反射既定反射波長領域之紅外線之反射 特性,而且,具有透過來自發熱體40之紅外線的至少一部份之特性。在本實施形態中,選擇反射領域53係具有:第1透過峰值,做為紅外線之透過率之峰值;第2透過峰值,比第1透過峰值之波長還要長;在第1透過峰值的波長與第2透過峰值的波長之間具有反射波長領域。在本實施形態中,選擇反射領域53之構成係干涉過濾器(光學過濾器),如第10圖所示,其具有:基板51a;上側被覆層51b,覆蓋基板51a的上表面;以及下側被覆層51c,覆蓋基板51a的下表面。上側被覆層51b係發揮帶通層功能之層,使自選擇反射領域53的上方被入射之光線之中,透過第1及第2透過峰值之波長及其周邊之波長領域之紅外線到下方。又,上側被覆層51b係針對反射波長領域之紅外線,反射到上方。下側被覆層51c係發揮反射防止膜之功能之層,在基板51a的下表面,抑制紅外線(尤其,反射波長領域以外之紅外線)反射到上方之情形。基板51a之材質可例舉矽膠。上側被覆層51b之材質,可例舉硒化鋅、鍺及硫化鋅等。下側被覆層51c之材質,可例舉鍺、一氧化矽及硫化鋅等。而且,上側被覆層51b及下側被覆層51c之至少一者,也可以係層積複數種類材料之多層構造。
在本實施形態中,選擇反射領域53的第1透過峰值之波長係2μm~3μm,第2透過峰值之波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm。例如做為上側被覆層51b,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,做為下側被覆層51c,使用硫化鋅與鍺交互複數層積層者,藉使基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c之厚度適宜調整,可獲得這種過濾器特性。 第1透過峰值及第2透過峰值之紅外線之透過率,最好大於80%,大於90%則更佳。反射波長領域中之紅外線之反射率,最好大於70%,大於80%則較好,大於90%則更佳。又,選擇反射領域53最好反射波長領域內的至少一部份中之紅外線之透過率小於10%,小於5%則更佳。選擇反射領域53係綿延反射波長領域全體,紅外線之透過率小於10%,小於5%則更佳。
又,雖然未特別侷限,選擇反射領域53也可以波長2μm~3μm之波長領域之紅外線之透過率大於40%。選擇反射領域53也可以波長5μm~8.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於80%。選擇反射領域53也可以波長8.5μm~9.5μm之波長領域之紅外線之透過率大於70%。選擇反射領域53也可以波長9.5μm~13μm之波長領域之紅外線之透過率大於60%。
透過領域54係具有透過至少反射波長領域(在本實施形態中,係3.5μm~4.5μm)之紅外線之特性。在本實施形態中,透過領域54係與選擇反射領域53相同構成,如第10圖所示,其具有:基板51a,與選擇反射領域53共通;上側被覆層51e,覆蓋基板51a的上表面;以及下側被覆層51f,覆蓋基板51a的下表面。又,在本實施形態中,透過領域54係也包含反射波長領域,波長2μm~8μm之紅外線之透過率係超過90%。上側被覆層51e與下側被覆層51f之材質,係例如可使用與上述上側被覆層51b與下側被覆層51c相同者。又,例如使上側被覆層51e與下側被覆層51f為層積複數種類之材料 之多層構造,而且,比上側被覆層51b與下側被覆層51c之層積數減少,或者,適宜調整上側被覆層51e與下側被覆層51g的厚度,藉此,可獲得上述特性之透過領域54。透過領域54最好反射波長領域之至少一部份中之紅外線之透過率超過70%,超過80%則較好,超過90%則更佳。透過領域54最好綿延反射波長領域全體,紅外線之透過率超過70%,超過80%則較好,超過90%則更佳。
而且,這種具有選擇反射領域53與透過領域54之第1透過層51,係相對於基板51a而言,適宜使用罩體,使用上述材料,以例如藉蒸著,分別形成上側被覆層51b,51e與下側被覆層51c,51f,藉此,可一體性形成。但是,第1透過層51並不侷限於使選擇反射領域53與透過領域54一體性形成。
如第13圖所示,透過層側反射構件75係具有第1~第4透過層側反射構件75a~75d。第1及第2透過層側反射構件75a,75b係被配置在第1透過層51的下方的左右,縱向係沿著前後方向。第3及第4透過層側反射構件75c,75d係被配置在第1透過層51的下方的前後,縱向係沿著左右方向被配置。第1~第4透過層側反射構件75a~75d係被安裝在第1固定板71的下側。第1~第4透過層側反射構件75a~75d分別具有做為發熱體40側的平面之反射面76a~76d。而且,使反射面76a~76d總稱做反射面76。反射面76係使自發熱體40被放射,透過透過領域54之至少反射波長領域之紅外線,往發熱體40反射。反射面76a~76d皆相對於第1透過層51 的透過領域54之中,發熱體40側的表面(上表面),亦即,水平面而言,僅傾斜角度θ,被配置使得朝向發熱體40的前後方向的中央側。角度θ係大於0度且小於90,可因應發熱體40的大小、距離D、發熱體40與反射面76之距離或位置關係而適宜決定,使得可效率良好地反射到發熱體40。而且,當角度θ太大時,自反射面76被反射到處理空間81內之紅外線很容易變多,當角度θ太小時,自反射面76不往發熱體40,而被反射到外部空間之紅外線很容易變多。因此,角度θ可以大於30度且小於60度。在本實施形態中,角度θ係45度。透過層側反射構件75係在本實施形態中,以金屬(例如不銹鋼或鋁)形成。反射面76最好綿延反射波長領域全體,紅外線之透過率超過70%,超過80%則較好,超過90%則更佳。又,透過層側反射構件75針對反射波長領域以外之紅外線,也可以反射。例如透過透過領域54之波長2μm~8μm之紅外線之反射率也可以係超過70%、超過80%或超過90%。
在此,使用第14圖說明選擇反射領域53、透過領域54、發熱體領域E及第1透過層51之中,垂直地投影到相向發熱體40之表面(上表面)上之反射面76之位置關係。而且,在第14圖中,以中心線表示發熱體領域E,以虛線表示投影到第1透過層51上之反射面76。又,在本實施形態中,選擇反射領域53、透過領域54及發熱體領域E,係前後左右的中心概略一致(中心C)。如圖面所示,選擇反射領域53係被配置在與透過領域54相比較下,靠近發熱體40的中央之位置,亦即,靠近中心C之位置。又,選擇反射領域53係包含 發熱體領域E的前後左右的中心C。透過領域54係被配置在與選擇反射領域53相比較下,遠離發熱體的中央之位置,亦即,遠離中心C之位置。又,透過領域54係包含發熱體領域E的前後左右的端部,包含發熱體領域E之中,不與選擇反射領域53重複之領域全部。透過領域54係也包含比發熱體領域E還要外側之領域。亦即,透過領域54的一部份係比發熱體40還要往前後左右擴展(也參照第10圖)。反射面76a~76d分別位於發熱體領域E的左、右、前及後,皆位於與發熱體領域E及選擇反射領域53不重疊之位置。亦即,反射面76(進而透過層側反射構件75),係被配設使得不存在於發熱體40的正下方或選擇反射領域53的正下方。反射面76a~76d皆位於被透過領域54包含(不越出透過領域54)之位置。
第14圖所示之透過領域54與發熱體領域E之重複部分的寬度(自發熱體領域E的中心C,往第1透過層51的上表面中,朝向外之方向之大小)Wa~Wd,係有愈小則選擇反射領域53愈大,被放射到塗膜92之紅外線的能量愈增大之傾向。另外,寬度Wa~Wd係有愈大則自反射面76被反射到發熱體40之紅外線的能量增大之傾向。因此,最好考慮兩者,以決定寬度Wa~Wd。具體說來,寬度Wa,Wb最好係發熱體領域E的左右方向的長度X的10%~20%。寬度Wc,Wd最好係發熱體領域E的前後方向的長度Y的10%~20%。寬度Wa~Wd也可以係上述代表尺寸L的10%~20%。寬度Wa~Wd也可以係上述距離D的90%~110%。寬度Wa~Wd也可以係大於10mm,而且小於30mm。又,透過領域54與發 熱體領域E之重複部分的面積,最好係例如發熱體領域E的面積(發熱體面積S)的30%~65%。
而且,在爐體80的上表面(天花板部分),形成有與紅外線加熱器10相同數量之複數開口,複數之紅外線加熱器10係被安裝在爐體80的上部,使得阻塞此開口。因此,第1透過層51的下表面或透過層側反射構件75,係露出到處理空間81。處理空間81與第1空間47係被第1透過層51及第1固定板71分隔,不直接連通。但是,處理空間81與第1空間47皆連通到紅外線處理裝置100的外部空間,所以,透過外部空間,其彼此連通。又,紅外線加熱器10係被配置使得比爐體80的天花板還要突出到上方。因此,發熱體40與第1空間47係位於爐體80之外。
在如此構成之紅外線處理裝置100中,當發熱體40被加熱時,主要發自發熱體40的下表面之紅外線,係往下方的過濾器部50(第1透過層51)被釋出。自發熱體40被放射之紅外線之中,往選擇反射領域53之反射波長領域之紅外線,係被選擇反射領域53反射而往上方,被發熱體40吸收(參照第9圖及第10圖之實線箭頭)。又,在來自發熱體40之紅外線之中,往透過領域54之反射波長領域之紅外線,係在透過透過領域54後,被反射面76反射以被發熱體40吸收(參照第9圖及第10圖的反白箭頭)。因此,藉吸收被反射之紅外線,發熱體40之溫度變得容易上升,為使發熱體4到達700℃,自外部投入之能量(電力)可以很少。因此,提高自紅外線加熱器10放射紅外線時之能源效率。而且,當例如第1透 過層51不具有透過領域54,全表面係選擇反射領域53時,有時反射波長領域之紅外線係被反射到發熱體40以外之方向,以被釋出到外部空間(參照第10圖的粗虛線)。尤其,在第1透過層51之中,愈遠離發熱體40的中央之部分,愈容易產生此情形,被釋出到此外部空間之紅外線的能量係無法利用。相對於此,在本實施形態之紅外線加熱器10中,係在與選擇反射領域53相比較下,遠離發熱體40的中央之位置配置透過領域54,而且自第1透過層51觀之,配置有具有往發熱體40之相反側傾斜之反射面76之透過層側反射構件75。因此,可使第1透過層51之中,往遠離發熱體40的中央之部分被放射之反射波長領域之紅外線,藉傾斜之反射面76而往發熱體75反射。結果,可抑制反射波長領域之紅外線往外部空間之釋出,可很容易上升發熱體40之溫度,提高放射紅外線時之能源效率。又,在本實施形態中,針對不僅反射波長領域而係波長2μm~8μm之紅外線,係透過透過領域54,被反射面76反射以可被發熱體40吸收。因此,可使來自發熱體40而往透過領域54之波長2μm~8μm之紅外線的能量,利用於發熱體40之溫度上升。
又,第1透過層51係使反射波長領域之紅外線,以選擇反射領域53反射,以透過領域54透過,所以,與例如吸收反射波長領域之紅外線之情形相比較下,第1透過層51之溫度較難上升。另外,發熱體40係如上所述,溫度很容易上升。而且,發熱體40與第1透過層51間之第1空間47係往外部空間開放,藉此,在第1空間47之熱滯留被抑制,而 第1透過層51之溫度上升被抑制。如此一來,紅外線加熱器10係發熱體40之溫度很容易上升,而且,第1透過層51之溫度變得較難上升。因此,在紅外線加熱器10中,使用時之發熱體40與第1透過層51之溫度差很容易變大。在此,為抑制上述反射波長領域之紅外線往外部空間釋出,考慮在第1透過層51與發熱體40之間配置反射構件。但是,此情形有時係反射構件妨礙由第1空間47被往外部空間開放所做之上述第1透過層51之溫度上升抑制效果(抑制熱滯留之效果)。相對於此,在本實施形態之紅外線加熱器10中,在發熱體40之相反側配置有透過層側反射構件75,所以,透過層側反射構件75不妨礙第1空間47之開放。因此,使得不妨礙發熱體47與第1透過層51之溫度差之變大,可更提高放射紅外線時之能源效率。
又,來自發熱體40之紅外線之中,往選擇反射領域53之反射波長領域以外之波長領域之紅外線,係通過選擇反射領域53(參照第9圖及第10圖之細虛線箭頭),被放射到處理空間81內。而且,被放射到處理空間81內之紅外線,係藉過濾器部50(第1透過層51)之上述過濾器特性,具有兩個放射峰值,幾乎不含反射波長領域(3.5μm~4.5μm)之紅外線。在此,甲苯係在例如波長3.3μm及6.7μm等,具有紅外線之吸收峰值。因此,紅外線加熱器10係使具有此兩個吸收峰值附近之波長之放射峰值之紅外線,放射到處理空間81內,藉此,可自塗膜92效率良好地蒸發甲苯。而且,藉甲苯蒸發,可在半導體元件90的表面,形成由矽膠所構成之保護膜。
如此一來,在本實施形態之紅外線加熱器10中,針對用於效率良好地進行紅外線處理(塗膜92之乾燥)之波長領域之紅外線,可透過過濾器部50(選擇反射領域53)以放射到塗膜92。另外,反射波長領域之紅外線,係偏離甲苯之吸收峰值,其係無法寄望蒸發之不需要之波長領域之紅外線。因此,紅外線加熱器10針對無法寄望蒸發之不需要之反射波長領域之紅外線,其係使用於不放射到處理空間81內,反射到發熱體40以加熱發熱體40之用途。而且,即使選擇反射領域53之過濾器特性相同,因為發熱體40之溫度不同,被放射到處理空間81內之紅外線,係放射峰值等之波長特性改變。因此,藉改變發熱體40之使用時之溫度,被放射到處理空間81內之紅外線之兩個放射峰值之波長,可做某種程度調整。使用時之發熱體40之溫度,係對應對象物可適宜決定,使得例如對象物之吸收峰值之波長,與被放射到處理空間81內之紅外線之放射峰值變得盡量接近。
上述說明過之本實施形態之紅外線加熱器10係具有:發熱體40,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定反射波長領域之紅外線;以及過濾器部50,被配設成分隔發熱體40與往外部空間被開放之第1空間47。過濾器部50係具有:一個以上之透過層(第1透過層51),透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份;反射部(第1透過層51及透過層側反射構件75),使反射波長領域之紅外線往發熱體40反射。在此紅外線加熱器10中,當發熱體40被加熱時,紅外線被放射,該紅外線通過包含一個以上透過層(第1透過層51)之過濾器部 50,以例如往對象物(塗膜92)被釋出。此時,反射部(第1透過層51及透過層側反射構件75)係具有反射既定反射波長領域之紅外線之反射特性。又,發熱體40係可吸收反射波長領域之紅外線。因此,透過層(第1透過層51)係來自發熱體40之紅外線會透過,藉此,其與吸收之情形相比較下,變得溫度較難上升。另外,發熱體40係吸收本身放射之紅外線的一部份,可使用於本身之加熱,所以,變得溫度較容易上升。藉此,可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(尤其,最接近發熱體40之第1透過層51)之溫度差。而且,藉發熱體40與過濾器部50之溫度差變大,例如可使透過層(第1透過層51)溫度持續保持在耐熱溫度以下,可使發熱體40為高溫,可加大被放射到對象物(塗膜92)之紅外線之能量。又,即使發熱體40之溫度相同,在紅外線加熱器10中,可使過濾器部50保持在更低溫。又,可使透過層(第1透過層51)之溫度持續保持在耐熱溫度以下,減少發熱體40與透過層(第1透過層51)之距離,結果,也可減少發熱體40與對象物(塗膜92)之距離。
又,在紅外線加熱器10中,透過層係包含第1透過層51,第1透過層51係兼用做反射部的一部份。第1透過層51係具有:選擇反射領域53,具有反射反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份;以及透過領域54,透過反射波長領域之紅外線。選擇反射領域53係與透過領域54相比較下,被配置在接近發熱體40的中央,透過領域54係與選擇反射領域53相比較下,被配 置在遠離發熱體40的中央之位置。反射部係自第1透過層51觀之,被配設在發熱體40之相反側,具有透過層側反射構件75,透過層側反射構件75係具有在透過領域54之中,相對於發熱體40側的表面而言傾斜,而且,使透過透過領域54之反射波長領域之紅外線往發熱體40反射之反射面76。
當依據上述說明過之本實施形態之紅外線處理裝置100時,藉吸收被選擇反射領域53或反射面76反射之紅外線,發熱體40之溫度變得較容易上升。又,使在第1透過層51之中,自發熱體40的中央往遠離部分被放射之反射波長領域之紅外線,藉傾斜之反射面76,可往發熱體反射。結果,可抑制反射波長領域之紅外線往外部空間之釋出,使發熱體40之溫度較容易上升。因此,提高放射紅外線時之能源效率。
又,在紅外線加熱器10中,可加大過濾器部50(尤其,第1透過層51)與發熱體40之溫度差。藉發熱體40與過濾器部50之溫度差加大,可例如使第1透過層51之溫度持續保持在耐熱溫度以下,可使發熱體40為高溫,可加大被放射到塗膜92之紅外線之能量。又,即使發熱體40之溫度相同,在紅外線加熱器10中,可使過濾器部50保持在較低溫,可抑制由過濾器部50之溫度上升所做之塗膜92或其周邊(例如爐體80或處理空間81等)之溫度上升。又,透過層側反射構件75係被配置在比第1透過層51還要下方,不妨礙第1空間47之開放。因此,使得不妨礙發熱體40與過濾器部50之溫度差變大,可更提高放射紅外線時之能源效率。
而且,透過領域54係自發熱體40側觀之,位於 包圍選擇反射領域53之周圍之位置。因此,提高抑制反射波長領域之紅外線往外部空間釋出之上述效果,提高放射紅外線時之能源效率。又,透過層側反射構件75係使反射面76垂直地投影到第1透過層51之中,相向發熱體40之表面時,被配設使得透過領域54之中,左側、右側、前側及後側之部分與反射面76a~76d不重複。因此,紅外線加熱器10係例如與反射面76a~76d之中,不具有1~3個之情形相比較下,使反射波長領域之紅外線往發熱體反射之效果提高,發熱體之溫度變得更容易上升。因此,更加提高放射紅外線時之能源效率。
而且,透過層側反射構件75係被配設使得使反射面垂直地投影到第1透過層51之中,相向發熱體40之表面時,反射面76不重疊到選擇反射領域53。因此,透過層側反射構件75很難妨礙通過選擇反射領域53之紅外線,所以,很容易放射紅外線到塗膜92。
又,紅外線加熱器10係具有發熱體側反射構件23。發熱體側反射構件23係自發熱體40觀之,被配設在第1透過層51之相反側,反射反射波長領域之紅外線。因此,發熱體側反射構件23係使自發熱體40觀之,朝向第1透過層51之相反側(上方)之紅外線,反射到第1透過層51側(下方),藉此,以發熱體側反射構件23反射之紅外線,可加熱發熱體40。因此,發熱體40之溫度變得容易上升,提高放射紅外線時之能源效率。
又,在紅外線加熱器10中,在過濾器部50具有之一個以上之透過層之中,最接近發熱體40之最接近透過層 (第1透過層51),係發熱體40側之表面(上表面)露出到第1空間47。而且,紅外線加熱器10係滿足0.06≦D/L≦0.23。在此,D/L比愈小,則自發熱體40往最接近透過層(第1透過層51)之傳熱,係成為不可避免地依存於透過第1空間47內的環境氣體之熱傳導。結果,在第1空間47之熱滯留變大,最接近透過層(第1透過層51)之溫度變得容易上升。在此,藉使D/L比大於0.06,防止傳導熱流束過大化,減少使用時之發熱體40與過濾器部50間之傳熱量,可充分抑制過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度上升。又,隨著D/L比之上升,此次,第1空間47內的傳熱變得依存於對流,當D/L比過度變大時,在第1空間47之對流損失變大,發熱體40之溫度變得容易降低。在此情形下,藉使D/L比小於0.23,防止對流熱傳遞係數之上升,可充分抑制由對流損失所做之發熱體40之溫度降低。藉此,藉使0.06≦D/L≦0.23,持續抑制使用時之發熱體40之溫度降低,可更加大發熱體40與過濾器部50(尤其,第1透過層51)之溫度差。結果,來自發熱體40之紅外線能量,更多輪換到過濾器部50的透過部分,被放射到對象物(塗膜92),可效率良好地進行塗膜92之紅外線處理。
又,發熱體40係具有往第1透過層51可放射紅外線,而且,可吸收反射波長領域之紅外線之平面之面狀發熱體。因此,與例如發熱體40為線狀發熱體之情形相比較下,變得容易吸收被選擇反射領域53與透過層側反射構件75反射之紅外線,發熱體40之溫度變得容易上升。因此,提高放射紅外線時之能源效率。
又,紅外線處理裝置100係具有:紅外線加熱器10;以及爐體80,做為形成不與第1空間47直接連通,而且,藉自發熱體40被放射且透過過濾器部50後之紅外線,進行紅外線處理之空間之處理空間81。
而且,本發明並不侷限於上述實施形態,當然只要屬於本發明之技術性範圍,可藉種種態樣實施。
例如在上述之第1實施形態中,雖然過濾器部50具有第1透過層51,但是,也可以過濾器部50更具有透過來自發熱體40之紅外線之至少一部分之一個以上之透過層。第15圖係變形例之紅外線加熱器10a之放大剖面圖。紅外線加熱器10a的過濾器部50係在上述第1透過層51與第1固定板71之外,更具有第2透過層52、第2固定板72及冷卻外殼60。第2透過層52係離隙配設在第1透過層51的下方,使透過第1透過層51之紅外線之至少一部份透過。第2固定板72係載置固定第2透過層52之矩形架狀構件。冷卻外殼60係被配設在第1透過層5與第2透過層52之間。第2透過層52係仰視成四角形之板狀構件。第2透過層52的上表面,係與第1透過層51的下表面相向,第2透過層52係與第1透過層51概略平行配設。第2透過層52係分隔第1透過層51與第2空間63以上下離隙配設。第2透過層52的下表面係露出到處理空間81。第2透過層52只要係使來自發熱體40之紅外線之中,透過第1透過層51之紅外線之至少一部份透過者即可。第2透過層52係也可以例如由與第1透過層51相同材質所構成,具有與第1透過層51相同之過濾器特性。或者,也可以第2 透過層52係不具有反射特性,紅外線之透過率整體性較高。第2固定板72被安裝在爐體80的上部。冷卻外殼60係上下開口之概略立方體之箱狀構件。冷卻外殼60之上下開口,係被第1透過層51、第1固定板71、第2透過層52及第2固定板72阻塞。因此,第2空間63係形成為以冷卻外殼60的前後左右的壁部與第1透過層51及第2透過層52包圍之空間。又,冷卻外殼60係在左右具有冷媒出入口61。左側的冷媒出入口61,係以配管與被配置於外部空間之冷媒供給源95(冷卻機構)連接。冷媒供給源95係透過左側的冷媒出入口61,流通冷媒到第2空間63。通過第2空間63之冷媒,係成為通過右側的冷媒出入口61以往外部流動。冷媒供給源95供給之冷媒,係例如空氣或惰性氣體等之氣體,接觸到第1透過層51、第2透過層52及冷卻外殼60以奪取熱,藉此冷卻過濾器部50。而且,第2空間63也可以透過右側的冷媒出入口61,直接與外部空間連通,也可以連接配管等而不與外部空間直接連通。又,第1空間47、第2空間63及處理空間81係彼此不直接連通。第2空間63係成為可流通冷媒之冷媒流路。
在具有如此構成之紅外線加熱器10a之紅外線處理裝置中,也可以獲得與上述第1實施形態的紅外線處理裝置100相同之效果。又,過濾器部50具有第2透過層52,在第1透過層51與第2透過層52之間形成有第2空間63,所以,第2透過層52之加熱被抑制。藉此,紅外線加熱器10的表面(第2透過層52的下表面)被保持在較低溫。而且,使冷媒流通在第2空間63,藉此,可抑制過濾器部50之溫度上升,可使紅 外線加熱器10的表面保持在低溫,或者,可加大發熱體40與過濾器部50之溫度差。藉使過濾器部50保持在低溫,可抑制爐體80或處理空間81之溫度上升。
而且,在第15圖之紅外線加熱器10a中,也可以不進行來自冷媒供給源95之冷媒供給,第2空間63係直接與外部空間連通。第2空間63也可以被開放到外部空間。即使不流通冷媒到第2空間63,藉存在第2空間63,可獲得抑制紅外線加熱器10的表面(在第15圖中,係第2透過層52的下表面)之加熱。藉此,也可保持爐體80等之溫度在低溫。而且,當不進行自冷媒供給源95之冷媒供給時,紅外線加熱器10a也可以不具有冷卻外殼60。在此情形下,只要在第1透過層51與第2透過層52之間形成第2空間63即可,也可以例如在第1固定板71與第2固定板72之間,配設持續離隙地支撐兩者之構件。
而且,在第15圖中,雖然例示紅外線加熱器10a係在第1透過層51的下方具有第2透過層52之態樣,但是,也可以係使紅外線加熱器10a在第1透過層51的上方具有其他透過層(例如透過反射波長領域之紅外線之層)之態樣。在此情形下,透過上方之透過層後之紅外線之中,第1透過層51反射反射係超領域之紅外線,藉此,可加熱發熱體40。因此,可獲得與上述第1實施形態之紅外線加熱器10相同之效果。而且,也可考慮成此態樣係第1透過層51相當於第2實施形態之第2透過層52,上方之透過層相當於第2實施形態之第1透過層51。又,在此態樣中,一個以上之透過層之中,最接近 發熱體40之最接近透過層,係成為上方之透過層。因此,使用於D/L比之導出之距離D,係成為發熱體40與上方之透過層之距離。
在上述第1實施形態中,第1透過層51係在基板51a的表面,形成有上側被覆層51b與下側被覆層51c者,但是,本發明並不侷限於此。如果第1透過層51至少具有上述反射特性,也可以省略上側被覆層51b與下側被覆層51c之至少一者。
在上述第1實施形態中,過濾器部50的第1透過峰值的波長係2μm~3μm,第2透過峰值的波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如適宜調整第1透過層51的基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c之膜厚等,使第1透過峰值的波長、第2透過峰值的波長及反射波長領域中之一者以上,與上述第1實施形態不同。
發熱體40並不侷限於上述第1~第3實施形態。雖然例如發熱體40係下表面以陶瓷熔射膜被覆,但是,也可以下表面及上表面被被覆,也可以不具有陶瓷熔射膜。又,雖然發熱體40係被捲繞在支撐板30上之絲帶狀之面狀發熱體,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如發熱體40係冲孔加工金屬板而形成之鋸齒狀之面狀發熱體。或者,發熱體40也可以係線狀之發熱體。又,雖然發熱體40係被捲繞在支撐板30以被支撐者,但是,也可以透過貫穿發熱體40之螺栓等,發熱體40被安裝在支撐板30上。
在上述第1~第3實施形態中,雖然第1透過層51係在仰視中,成四角形之板狀構件,但是,本發明並不侷限於此,其也可以係圓板狀之構件。關於第2透過層52也相同。關於選擇反射領域53或透過領域54之形狀也相同。
在上述第1~第3實施形態中,雖然紅外線加熱器10具有發熱體側反射構件23,但是,也可以不具有發熱體側反射構件23,而外殼22以反射紅外線之材料構成。又,例如發熱體側反射構件23的下表面,也可藉反射紅外線之反射塗層被覆。又,也可以不具有發熱體側反射構件23,而且,外殼22不反射紅外線等,紅外線加熱器10係在發熱體40的上方,不具有發熱體側反射構件。
在上述第1及第3實施形態中,雖然紅外線處理裝置100中,配設紅外線加熱器10到爐體80的上部,使得第1透過層51露出到處理空間81,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如使紅外線加熱器10配置在爐體80的內側。在此情形下,只要例如使用配管或分隔構件等,第1空間47不與處理空間81直接連通,而且,開放到外部空間即可。
例如在上述第2實施形態中,雖然紅外線處理裝置100係具有冷媒供給源95者,但是,本發明並不侷限於此。在此情形下,第2空間63也可以係密閉空間,也可以透過冷媒出入口61而與外部空間連通。又,第2空間63之環境氣體可以係真空,也可以係真空以外之環境氣體。
在上述第2實施形態中,分割構件58全體係反射紅外線之構件,分割構件58全體係相當於本發明的透過層側 反射構件,但是,本發明並不侷限於此。做為可反射紅外線之構件之透過層側反射構件,只要係分割構件58的至少一部份即可。也可以例如在分割構件58之中,僅冷卻外殼60可反射反射波長領域之紅外線。又,透過層側反射構件只要反射至少反射波長領域之紅外線即可。而且,分割構件58也可以係不反射紅外線之構件。亦即,反射部55也可以不具有透過層側反射構件。即使如此,在上述第2實施形態中,紅外線加熱器10的反射部55係具有第2透過層52,所以,可反射反射波長領域之紅外線,以上升發熱體40之溫度。又,過濾器部50也可以不具有分割構件58。例如,過濾器部50具有第1固定板71與第2固定板72,但可以不具有冷卻外殼60。取代此,也可以在第1固定板71與第2固定板72之間,配設離隙兩者地支撐之構件。當沒有分割構件58時,第2空間63也可以直接連通外部空間,也可以往外部空間開放。
在上述第2實施形態中,第2透過層52係被配設成與發熱體40概略平行,使來自發熱體40之紅外線,變得很容易直接往發熱體40反射,但是,本發明並不侷限於此。做為反射部55全體,往發熱器40反射紅外線即可。也可以例如以第2透過層52反射之紅外線被分割構件58反射,藉此,反射波長領域之紅外線被反射到發熱體40。
在上述第2實施形態中,雖然第1透過層51透過反射波長領域之紅外線,但是,只要透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份即可,也可以反射反射波長領域之紅外線。也可以例如第1透過層51係與第2透過層52為相同過濾器特 性。但是,如上所述,降低第1透過層51之紅外線之吸收率,以更容易抑制溫度上升,所以,最好第1透過層51不具有紅外線之反射特性(綿延較廣之波長領域以透過紅外線)。
在上述第2實施形態中,雖然過濾器部50具有第1透過層51及第2透過層52,但是,本發明並不侷限於此,也可以過濾器部50只要具有一個以上之透過層即可。例如當第1透過層51具有反射反射波長領域之紅外線之反射特性時,也可以沒有第2透過層52。在此情形下,第1透過層51變得係兼用做反射部55的至少一部份。又,當透過層側反射構件(例如分割構件58)係往發熱體40可反射反射波長領域之紅外線時,即使第1透過層51不具有反射特性,也可以省略第2透過層52。
在上述第2實施形態中,雖然過濾器部50具有第1透過層51及第2透過層52,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如過濾器部50更具有可透過來自發熱體40之紅外線的至少一部份之透過層。也可以例如過濾器部50更具有比第1透過層51還要接近發熱體40側之透過層。在此情形下,並非第1透過層51,而係最接近發熱體40之透過層成為最接近透過層。
在上述第2實施形態中,雖然第1透過層51的上表面露出到第1空間47,但是,本發明並不侷限於此。也可以過濾器部50係分隔發熱體40與第1空間47以被配設。例如當過濾器部50係在第1透過層51之外,另外具有最接近透過層時,最接近透過層之上表面也可以露出到第1空間47。
在上述第2實施形態中,雖然透過層側反射構件(例如分割構件58)係以金屬形成,但是,只要可反射透過第1透過層51之反射波長領域之紅外線,並不侷限於金屬。例如也可以分割構件58的內周面,以反射紅外線之反射塗膜被覆。在此情形下,透過層側反射構件全體不需係可反射紅外線之材質。針對發熱體側反射構件23也同樣地,只要可反射至少反射波長領域之紅外線即可。例如也可以發熱體側反射構件23的下表面以反射塗膜被覆。
在上述第2實施形態中,雖然第1透過層51係在基板51a的表面,形成有上側被覆層51b及下側被覆層51c,但是,本發明並不侷限於此。如果第1透過層51至少具有上述過濾器特性,也可以省略上側被覆層51b與下側被覆層51c之至少一者。關於第2透過層52也係相同。而且,第1透過層51的過濾器特性,係只要透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份即可。第2透過層52的過濾器特性,係只要反射反射波長領域之紅外線,而且,來自發熱體40之紅外線之中,使透過第1透過層51之紅外線之至少一部分透過即可。
在上述第2實施形態中,第2透過層52的第1透過峰值的波長係2μm~3μm,第2透過峰值的波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如適宜調整第2透過層52的基板52a、上側被覆層52b及下側被覆層52c之膜厚等,使第1透過峰值的波長、第2透過峰值的波長及反射波長領域中之一者以上,與上述第2實施形態不同。第1透過峰值的波長及第2透過峰值的 波長,最好盡量接近欲放射到進行紅外線處理之對象物之波長(對象物的紅外線的吸收峰值等)。又,反射波長領域最好係紅外線處理不需要之波長領域。
在上述第2實施形態中,在紅外線處理裝置100中,配置紅外線加熱器10在爐體80的上部,使得第2透過層52露出到處理空間81,但是,本發明並不侷限於此。例如也可以配置紅外線加熱器10在爐體80的內側。在此情形下,只要例如使用配管或分隔構件等,第1空間47不與處理空間81直接連通,而且,開放到外部空間即可。同樣地,也可以分割構件58及第2透過層52被配置在爐體80的內側,第1透過層51阻塞爐體80的上表面(天花板部分)的開口。亦即,也可以第1透過層51及第1空間47係位於爐體80之外,第2空間63位於爐體80的內側。
例如在上述第3實施形態中,雖然過濾器部50具有第1透過層51,但是,只要過濾器部50具有包含第1透過層51之一個以上之透過層即可。例如也可以使透過來自發熱體40之紅外線之至少一部份之一個以上之另外透過層,更具備在過濾器部50。例如過濾器部50也可以在第1透過層51之外,還具有比第1透過層51還接近發熱體40之透過層。在此情形下,並非第1透過層51,而係最接近發熱體40之透過層成為最接近透過層。又,當存在比第1透過層51還接近發熱體40之透過層時,此透過層也可以與透過領域54同樣地,具有透過至少反射波長領域之紅外線之特性,也可以具有透過包含反射波長領域之至少波長2μm~8μm之波長領域紅外線之 特性。或者,過濾器部50也可以在第1透過層51之外,具有自第1透過層51觀之,位於發熱體40之相反側之透過層。例如也可以自透過層側反射構件75觀之,在第1透過層51之相反側(第10圖中之透過層側反射構件75的下側)具有透過層。此透過層可以具有與選擇反射領域53相同之特性,也可以具有與透過領域54相同之特性。
在上述第3實施形態中,雖然第1透過層51的上表面露出到第1空間47,但是,本發明並不侷限於此。只要過濾器部50分隔發熱體40與第1空間47被配設即可。例如當過濾器部50具有與第1透過層51不同之最接近透過層51時,最接近透過層的上表面也可以露出到第1空間47。
在上述第3實施形態中,雖然反射面76係平面,但是,只要透過領域54之中,相對於發熱體40側的表面而言傾斜(如果不是平行),其並不侷限於平面。例如如第16圖的變形例之紅外線加熱器10A所示,反射面76也可以係曲面(凹面)。當使反射面76為曲面時,反射面76也可以例如剖面形狀係拋物線、橢圓之弧或圓弧形之曲線形狀。反射面76的曲面的焦點位置,只要決定使得自反射面76可效率良好地反射紅外線到發熱體40即可。
投影到選擇反射領域53、透過領域54、發熱體領域E、及第1透過層51的上表面上之反射面76之位置關係或形狀、發熱體40、第1透過層51與反射面76之彼此上下方向之距離等,並不侷限於上述第3實施形態。這些係例如可藉實驗而適宜決定,使得可自反射面76效率良好地反射紅外線到 發熱體40。例如雖然透過領域54係包圍選擇反射領域53者,但是,本發明並不侷限於此。例如也可以透過領域54僅位於選擇反射領域53的左右或前後。投影到第1透過層51之反射面76,係不與發熱體領域E及選擇反射領域53重疊,但是,也可以具有與發熱體領域E及選擇反射領域53的至少某個重疊之部分。又,當自發熱體40側觀之,也可以反射面76之至少一部份比透過領域54還要突出到前後左右之外側。透過領域54也可以不與發熱體領域E重複,也可以包含在發熱體領域E的內部。選擇反射領域53、透過領域54及發熱體領域E中之一個以上,也可以前後左右之中心與其他者不同。寬度Wa~Wd可以全部相同數值,也可以至少一者與其他者係不同數值。
在上述第3實施形態中,雖然選擇反射領域53係在基板51a的表面形成有上側被覆層51b及下側被覆層51c,但是,本發明並不侷限於此。如果選擇反射領域53係至少具有上述過濾器特性,也可以省略上側被覆層51b與下側被覆層51c之至少一者。關於透過領域54也係相同。第1透過層51也可以更具備具有選擇反射領域53與透過領域54以外之特性之領域。
在上述第3實施形態中,過濾器部50的第1透過峰值的波長係2μm~3μm,第2透過峰值的波長係5μm~8.5μm,反射波長領域係3.5μm~4.5μm,但是,本發明並不侷限於此。也可以例如適宜調整選擇反射領域53的基板51a、上側被覆層51b及下側被覆層51c之膜厚等,使第1透過峰值的 波長、第2透過峰值的波長及反射波長領域中之一者以上,與上述第3實施形態不同。第1透過峰值的波長及第2透過峰值的波長,最好盡量接近欲放射到進行紅外線處理之對象物之波長(對象物的紅外線的吸收峰值等)。又,反射波長領域最好係紅外線處理不需要之波長領域。
在上述第3實施形態中,雖然透過層側反射構件75係以金屬形成,但是,只要反射面76可以反射紅外線即可。例如也可以反射面76被反射紅外線之反射塗膜覆蓋。在此情形下,透過層側反射構件75全體無須係可反射紅外線之材質。關於發熱體側反射構件23也係相同,下表面也可以被反射塗膜覆蓋。
在上述第3實施形態中,紅外線加熱器10係具有四個透過層側反射構件75,但是,本發明並不侷限於此,也可以具有一個以上之透過層側反射構件75。又,在本實施形態中,反射面76a~76d之角度θ全部係相同數值,但是,本發明並不侷限於此。也可以反射面76a~76d的角度θ之至少一者,係數值與其他者不同。第1~第4透過層側反射構件75a~76d或反射面76a~76a之形狀,也無須全部相同。
在上述第3實施形態中,雖然紅外線加熱器10具有發熱體側反射構件23,但是,也可以取代發熱體側反射構件23,或者,在發熱體側反射構件23之外,外殼22以反射紅外線之材料構成。當外殼22可反射紅外線時,如第17圖的變形例的紅外線加熱器10B所示,外殼22也可以具有透過領域54之中,相對於發熱體40側的表面而言傾斜,而且,在仰視中, 至少一部份比發熱體40還要突出到外側之反射面22a。如此一來,在以反射面76反射後,當具有不往發熱體40之紅外線時,使該紅外線更以反射面22a反射,之後,以外殼22的天花板面或發熱體側反射構件23更加反射紅外線,可使紅外線被發熱體40吸收。而且,也可以不具有發熱體側反射構件23,而且,外殼22不反射紅外線等,紅外線加熱器10係在發熱體40的上方,不具有發熱體側反射構件。
上述第1~第3實施形態之態樣或第1~第3實施形態之各變形例之態樣,可以適宜地適用在其他實施形態或其他變形例,也可以適宜組合上述態樣之兩個以上。紅外線加熱器只要具有透過來自發熱體之紅外線之至少一部份之一個以上之透過層即可。例如過濾器部係透過層具有第1實施形態之第1透過層51、第2實施形態之第1透過層51、第2實施形態之第2透過層52及第3實施形態之第1透過層51之中,一個以上之透過層。又,反射部也可以具有第1實施形態之第1透過層51、第2實施形態之第2透過層52、第2實施形態之透過層側反射構件(分割構件58)、第3實施形態之第1透過層51(尤其,選擇反射領域53)及第3實施形態之透過層側反射構件75中之一個以上。
【實施例】
以下,將具體製作紅外線加熱器及具此之紅外線處理裝置之實例,當作實施例做說明。實驗例1~10、1B~10B、1C~18C係相當於本發明的實施例。而且,本發明並不侷限於以下之實施例。
〈實驗例1~10〉
在實驗例1~10中,做種種改變使得以表1表示D/L比,做成具有紅外線加熱器之紅外線處理裝置。而且,紅外線加熱器係除了不具有冷卻外殼60且第2空間63被往外部空間開放之點,其係與紅外線加熱器10a之構成相同。第1透過層51及第2透過層52的材質及過濾器特性,皆與上述第1實施形態的第1透過層51相同。又,紅外線處理裝置係處於在爐體80僅安裝有一個紅外線加熱器之狀態。發熱體40係第3圖及第4圖所示之形狀,使代表尺寸L為135.4mm。發熱體40係Ni-Cr合金製,第1透過層51側的表面係以氧化鋁的陶瓷熔射膜被覆。外部空間係大氣環境氣體。
〈評估測試〉
在實驗例1~10的紅外線處理裝置中,係在處理空間81內的紅外線加熱器的正下方之位置,配置對象物。而且,在通電約300W之電力到發熱體40之狀態下,等待溫度穩定後,測量發熱體40、第1透過層51、第2透過層52、對象物及處理空間81之溫度。使實驗例1~10的距離D、D/L比及測量後之各溫度,表示在表1。
第18圖係表示實驗例1~10中之D/L比與發熱體40、第1透過層51、第1透過層52及對象物之溫度之關係之曲線圖。由表1與第18圖可知:實驗例1~10皆可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(第1透過層51及第2透過層52)之溫度差。又,D/L比愈大,則可見第1透過層51的溫度降低,發熱體40與第1透過層51之溫度差變大之傾向。在D/L比係大於0.08之實驗例2~10中,可更抑制第1透過層51之溫度上升,可考慮成最好使D/L比之數值大於0.08。又,在D/L比小於0.14之領域中,D/L比愈大,則抑制第1透過層51之溫度上升之效果急遽變高,在D/L比大於0.14時,可更加抑制第1透過層51之溫度上升。又,D/L比愈大,則可見發熱體40之溫度降低之傾向。在D/L比係小於0.23之實驗例1~8中,可更抑制發熱體40之溫度降低,可考慮成使D/L比之數值小於0.23則更好。又,在,D/L比小於0.19時,發熱體40之溫度被保持在600℃以上,可更抑制發熱體40之溫度降低。藉此,可考慮成D/L比最好大於0.08、大於0.14,小於0.23、小於0.19。又,愈是第1透過層51被保持在低溫之實施例,則有第2透過層52、對象物、處理空間81之溫度也被保持在低溫之傾向。
〈實驗例1B~5B〉
在實驗例1B~5B中,使D/L比如表2所示,做種種改變,做成具有紅外線加熱器之紅外線處理裝置。而且,紅外線加熱器係除了第2空間63透過左右之冷媒出入口61,直接與外部空間連通之狀態之點,其係與第2實施形態的紅外線加熱器10相同構成。第1透過層51及第2透過層52的材質及過濾器特性,皆與上述第2實施形態的第1透過層51及第2透過層52相同。而且,第1透過層51的反射波長領域的紅外線的透過率係當作80%,反射波長領域的紅外線的反射率當作15%,波長2~8μm之紅外線的吸收率當作5%。第2透過層52的反射波長領域的紅外線的透過率係當作10%,反射波長領域的紅外線的反射率當作80%,反射波長領域的紅外線的吸收率當作10%。第2透過層52的第1透過峰值係波長當作2.5μm,第1透過峰值的紅外線的透過率係當作80%,第1透過峰值的紅外線的反射率係當作10%,第1透過峰值的紅外線的吸收率係當作10%。第2透過層52的第2透過峰值係波長當作5.5μm,第2透過峰值的紅外線的透過率係當作80%,第2透過峰值的紅外線的反射率係當作10%,第2透過峰值的紅外線的吸收率係當作10%。又,紅外線處理裝置係不具有冷媒供給源95者,僅安裝一個紅外線加熱器到爐體80上之狀態。發熱體40係當作第7圖及第8圖所示之形狀,使代表尺寸L當作135.4mm。發熱體40係當作Ni-Cr合金製,第1透過層51側的表面係以氧化鋁之陶瓷熔射膜被覆。外部空間係大氣環境氣體。
〈實驗例6B~10B〉
在實驗例6B~10B中,使D/L比如表2所示,做種種改變,做成具有紅外線加熱器之紅外線處理裝置。而且,實驗例6B~10B的紅外線加熱器,係使第1透過層51及第2透過層52之過濾器特性,與實驗例1B~5B的第2透過層52相同。亦即,第1透過層51係反射反射波長領域(3.5μm~4.5μm)之紅外線者。此外之點係與實驗例1B~5B相同構成。而且,實驗例6B~10B之各D/L比之數值,係分別對應實驗例1B~5B,以當作相同數值。
〈評估測試〉
在實驗例1B~10B的紅外線處理裝置中,在通電約300W之電力到發熱體40之狀態下,等待溫度穩定後,測量發熱體40及第1透過層51之溫度。使實驗例1B~10B的距離D、D/L比及測量後之各溫度,表示在表2。
第19圖係表示實驗例1B~10B中之D/L比與發 熱體40及第1透過層51之溫度之關係之曲線圖。由表2及第19圖可知:D/L比係大於0.06且小於0.23之實驗例1B~10B,皆可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(第1透過層51)之溫度差。又,D/L比愈大,則可見第1透過層51之溫度降低,發熱體40與第1透過層51之溫度差變大之傾向。又,D/L比愈小,則可見發熱體40之溫度較難降低之傾向。又,在第1透過層51具有透過反射波長領域之紅外線之過濾器特性之實驗例1B~5B中,其與第1透過層51具有反射反射波長領域之紅外線之過濾器特性之實驗例6B~10B相比較下,即使D/L相同,也可更抑制第1透過層51之溫度上升。其係可考慮為因為實驗例1B~5B之第1透過層51,係與實驗例6B~10B之第1透過層51相比較下,紅外線之吸收率較低。
〈實驗例1C~9C〉
在實驗例1C~9C中,使D/L比如表3所示,做種種改變,做成具有紅外線加熱器之紅外線處理裝置。而且,紅外線加熱器係與第9圖~第14圖所示之紅外線加熱器10相同構成。第1透過層51皆使上述第3實施形態之選擇反射領域53與透過領域54具有在表面內,Wa、Wb、Wc、Wd皆係20mm。發熱體領域E係左右方向之長度X=120mm,前後方向之長度Y=120mm之矩形。選擇反射領域53的反射波長領域之紅外線之透過率係當作10%,反射波長領域之紅外線之反射率係當作80%,反射波長領域之紅外線之吸收率係當作10%。選擇反射領域53的第1透過峰值係當作波長2.5μm,第1透過峰的紅外線之透過率係當作80%,第1透過峰的紅外線之反射率係當 作10%,第1透過峰的紅外線之吸收率係當作10%。選擇反射領域53的第2透過峰值係當作波長5.5μm,第2透過峰的紅外線之透過率係當作80%,第2透過峰的紅外線之反射率係當作10%,第2透過峰的紅外線之吸收率係當作10%。透過領域54的反射波長領域之紅外線之透過率係當作80%,反射波長領域之紅外線之反射率係當作15%,反射波長領域之紅外線之吸收率係當作5%。透過領域54的波長2~8μm之紅外線之透過率係當作80%,波長2~8μm之紅外線之反射率係當作15%,波長2~8μm之紅外線之吸收率係當作5%。又,紅外線處理裝置係當作僅被安裝有一個紅外線加熱器之狀態。發熱體40係第11圖及第12圖所示之形狀,使代表尺寸L為135.4mm。發熱體40係Ni-Cr合金製,第1透過層51側的表面係以氧化鋁的陶瓷熔射膜被覆。外部空間係大氣環境氣體。
〈實驗例10C~18C〉
在實驗例10C~18C中,使D/L比如表3所示,做種種改變,做成具有紅外線加熱器之紅外線處理裝置。而且,實驗例10C~18C的紅外線加熱器,係除了第1透過層51全體為選擇反射領域53,而且,不具有透過層側反射構件75(第1~第4透過層側反射構件75a~75d)之點,其與紅外線加熱器10相同構成。而且,實驗例10C~18C之各D/L比之數值,係分別對應實驗例1C~9C,以當作相同數值。
〈評估測試〉
在實驗例1C~18C的紅外線處理裝置中,係在處理空間81內的紅外線加熱器的正下方之位置,配置對象物。而且,在 通電約300W之電力到發熱體40之狀態下,等待溫度穩定後,測量發熱體40、第1透過層51及對象物之溫度。使實驗例1C~18C的距離D、D/L比及測量後之各溫度,表示在表3。而且,對象物係使用聚酰亞胺薄片。又,第1透過層51之溫度之測量處所,係當作前後左右方向之中央部分之溫度。
第20圖係表示實驗例1C~18C中之D/L比與發熱體40、第1透過層51及對象物之溫度之關係之曲線圖。由表3及第20圖可知:實驗例1C~18C皆可加大使用時之發熱體40與過濾器部50(第1透過層51)之溫度差。又,D/L比 愈大,則可見第1透過層51之溫度降低,發熱體40與第1透過層51之溫度差變大之傾向。但是,在具有透過領域54及透過層側反射構件75之實驗例1C~9C中,其情形皆與分別對應之實驗例10C~18C相比較下,發熱體40之溫度、第1透過層51之溫度及對象物之溫度皆較高。亦即,在實驗例1C~9C中,確認到:自外部投入發熱體40之能量(通電電力)同等時之加熱能力(能源效率)提高。又,在D/L比係大於0.06之實驗例3C~9C中,可抑制第1透過層51之溫度上升,可考慮成D/L比大於0.06則更佳。又,在D/L比小於0.12之領域中,D/L比愈大,則抑制第1透過層51之溫度上升之效果急遽變高,在D/L比大於0.12時,可更加抑制第1透過層51之溫度上升。又,D/L比愈大,則可見發熱體40之溫度降低之傾向。在D/L比係小於0.23之實驗例1C~7C中,可更抑制發熱體40之溫度降低,可考慮成使D/L比之數值小於0.23則更好。又,在,D/L比小於0.2時,可使對象物之溫度上升到超過150℃之水準,可考慮成可以更高之加熱效果運用紅外線加熱器。藉此,可考慮成D/L比最好大於0.06、大於0.12則更佳。又,可考慮成D/L比最好小於0.23、小於0.2則更佳。
本發明係將2014年11月28日申請之日本專利申請第2014-241192號、2015年4月23日申請之日本專利申請第2015-088633號、及2015年4月23日申請之日本專利申請第2015-088634號,當作優先權主張之基礎,因為引用而其內容之全部被包含在本專利說明書。
【產業上之利用可能性】
本發明係可利用於對象物之加熱或乾燥等之需要紅外線處理之產業,例如具有保護膜之半導體元件之製造產業等。
10‧‧‧紅外線加熱器
20‧‧‧發熱部
22‧‧‧外殼
23‧‧‧發熱體側反射構件
30‧‧‧支撐板
40‧‧‧發熱體
47‧‧‧第1空間
50‧‧‧過濾器部
51‧‧‧第1透過層
51a‧‧‧基板
51b‧‧‧上側被覆層
51c‧‧‧下側被覆層
71‧‧‧第1固定板
80‧‧‧爐體

Claims (16)

  1. 一種紅外線加熱器,具有:發熱體,當被加熱時,放射紅外線,可吸收既定反射波長領域之紅外線;以及過濾器部,分隔前述發熱體與往外部空間被開放之第1空間以被配設,其具有:一個以上之透過層,透過來自前述發熱體之紅外線之至少一部份;以及反射部,使前述反射波長領域之紅外線往前述發熱體反射。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線加熱器,其中,前述透過層係包含第1透過層,前述第1透過層係充當前述反射部之至少一部份,前述第1透過層係具有反射既定之反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線之至少一部份。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之紅外線加熱器,其中,當將前述發熱體與前述第1透過層之距離當作距離D(cm),將前述發熱體相對於前述第1透過層而言,在垂直方向上投影到該第1透過層之領域當作投影領域,將包圍該投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,0.08≦D/L≦0.23。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之紅外線加熱器,其中,前述過濾器部係具有第2透過層,前述第2透過層係分隔前述第1透過層與第2空間以被配設,透過來自前述發熱 體之紅外線之中,透過該第1透過層之紅外線之至少一部份。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線加熱器,其中,前述過濾器部係做為前述透過層,具有第1透過層與第2透過層,前述第2透過層係自該第1透過層觀之,與前述發熱體為相反側,分隔該第1透過層與第2空間以被配設,前述第1透過層係透過前述反射波長領域之紅外線,前述第2透過層係前述反射部之至少一部份,反射前述反射波長領域之紅外線,而且,透過來自前述發熱體之紅外線中之透過前述第1透過層之紅外線之至少一部份。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之紅外線加熱器,其中,前述過濾器部係具有自該過濾器部的外部,分割前述第2空間之分割構件,前述反射部係具有透過層側反射構件,前述透過層側反射構件係前述分割構件之至少一部份,反射前述反射波長領域之紅外線。
  7. 如申請專利範圍第5或6項中任一項所述之紅外線加熱器,其中,具有前述第2空間係可流通冷媒之冷媒流路。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線加熱器,其中,前述透過層係包含第1透過層,前述第1透過層係充當前述反射部的一部份,前述第1透過層係具有選擇反射領域及透過領域,前述選擇反射領域係具有反射前述反射波長領域之紅外線之反射特性,而且,透過來自前述發熱體之紅外線的至少一部份, 前述透過領域係透過前述反射波長領域之紅外線,前述選擇反射領域係與前述透過領域相比較下,被配置成靠近前述發熱體的中央,前述透過領域係與前述選擇反射領域相比較下,被配置成遠離前述發熱體的中央之位置,前述反射部係自前述第1透過層觀之,被配設在前述發熱體之相反側,具有透過層側反射構件,前述透過層側反射構件係具有在前述透過領域之中,相對於前述發熱體側的表面而言傾斜,而且,使透過前述透過領域之前述反射波長領域之紅外線往該發熱體反射之反射面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之紅外線加熱器,其中,前述第1透過層的前述透過領域,係自前述發熱體側觀之,位於包圍前述選擇反射領域的周圍之位置。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之紅外線加熱器,其中,前述透過層側反射構件係被配設成當使前述反射面垂直投影到前述第1透過層之中,與前述發熱體相向之面時,該反射面係不重疊在前述選擇反射領域上。
  11. 如申請專利範圍第8或9項所述之紅外線加熱器,其中,前述透過層側反射構件係前述反射面成為凹面。
  12. 如申請專利範圍第1、2、3、5、6、8、9項中任一項所述之紅外線加熱器,其中,前述一個以上之透過層之中,最靠近前述發熱體之最接近透過層,係該發熱體側的表面露出到前述第1空間,當將前述發熱體與前述最接近透過層之距離當作距離D(cm),將前述發熱體相對於前述最接近透過層而言,在垂 直方向上投影到該最接近透過層之領域當作投影領域,將包圍該投影領域全體之矩形或圓形之最小領域面積當作發熱體面積S(cm2)(但是,0cm2<S≦400cm2),代表尺寸L(cm)=2×√(S/π)時,0.06≦D/L≦0.23。
  13. 如申請專利範圍第1、2、3、5、6、8、9項中任一項所述之紅外線加熱器,其中,其具有發熱體側反射構件,前述發熱體側反射構件係自前述發熱體觀之,被配設在前述透過層之相反側,反射前述反射波長領域之紅外線。
  14. 如申請專利範圍第1、2、3、5、6、8、9項中任一項所述之紅外線加熱器,其中,前述發熱體係具有可往前述透過層放射紅外線,而且,可吸收前述反射波長領域之紅外線之平面之面狀發熱體。
  15. 一種紅外線處理裝置,放射紅外線到對象物,以進行紅外線處理,其具有:申請專利範圍第1、2、3、5、6、8、9項中任一項所述之紅外線加熱器;以及爐體,形成做為不直接連通前述第1空間,而且,藉自前述發熱體放射,透過前述過濾器部後之紅外線,進行前述紅外線處理之空間之處理空間。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之紅外線處理裝置,其中,前述發熱體及前述第1空間,係位於前述爐體之外。
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