TWI473170B - Overspeed control heating method - Google Patents
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Description
本發明係與加熱方法有關，特別是關於一種超調控制加熱方法。
在半導體製程中，時常包含有加熱之步驟，例如CIGS(Copper Indium Gallium Selenide)太陽能電池中的銅銦鎵硒玻璃板，其玻璃基板濺鍍銅、銦、鎵等金屬後，需再進行加熱硒化之步驟，以合成出CIGS半導體。
習用之加熱方法，係提供一內部設有加熱器(例如紅外線加熱器)之密閉加熱腔體，並將受熱物設置於該加熱腔體內，如第1圖所示，將該加熱器溫度T1
提高至一目標溫度，使得該受熱物溫度T2
因加熱器之熱輻射作用而逐漸提高至與該目標溫度相差在誤差容許值內的有效溫度範圍。然而，該受熱物溫度T2
提高至某一程度後，其升溫速度會變得相當緩慢，因此該受熱物溫度T2
自開始加熱到進入該有效溫度範圍所需之升溫時間t0
相當長。
換言之，習用之加熱方法效率低，不但浪費能量，且無法達到快速加熱之製程條件。而且，由於受熱物溫度T2
曲線後段趨於平緩，實際上相當難以定義出其進入該有效溫度範圍之時間，造成其後續維持在該有效溫度範圍之持溫時間亦難以定義。
有鑑於上述缺失，本發明之主要目的在於提供一種超調控制加熱方法，其加熱效率高，因而較為節能並可達到快速加熱之製程條件，且能有效定義出受熱物持溫之時間。
為達成上述目的，本發明所提供之超調控制加熱方法，包含有下列步驟：a)提供一密閉之加熱腔體、一加熱器以及一控制該加熱器
溫度之溫度控制器，該加熱器及一受熱物設置於該加熱腔體內，且該加熱器溫度及該受熱物溫度係回饋傳輸至該溫度控制器；b)設定一目標溫度、一誤差容許值以及與該目標溫度相差在該誤差容許值內的一有效溫度範圍；c)將該加熱器溫度在一段時間內隨時間增加而調升至一第一設定溫度，且該第一設定溫度係高於該有效溫度範圍之上限；以及d)在該受熱物溫度進入該有效溫度範圍後，將該加熱器溫度調降至一第二設定溫度，且該加熱器溫度係持續高於該受熱物溫度。
藉此，該受熱物溫度會在該步驟c)中快速地提高至該有效溫度範圍，並在該步驟d)之後穩定維持在該有效溫度範圍內，甚至可穩定維持在該目標溫度。換言之，該超調控制加熱方法之加熱效率高，因而較為節能並可達到快速加熱之製程條件，而且，由於受熱物溫度曲線在進入有效溫度範圍時仍維持相當程度之斜率，因而易於定義出其進入該有效溫度範圍之時間，進而能有效定義出受熱物持溫之時間。
有關本發明所提供之超調控制加熱方法的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
[先前技術]
T1
‧‧‧加熱器溫度
T2
‧‧‧受熱物溫度
[實施例]
10‧‧‧加熱腔體
20‧‧‧加熱器
30‧‧‧溫度控制器
40‧‧‧受熱物
T3
‧‧‧加熱器溫度
T4
‧‧‧受熱物溫度
第1圖為習用之加熱方法的溫度曲線示意圖；第2圖為本發明一較佳實施例所提供之超調控制加熱方法所使用之裝置的示意圖；以及第3圖為本發明該較佳實施例所提供之超調控制加熱方法的溫度曲線示意圖。
請參閱第2圖及第3圖，本發明一較佳實施例所提供之超調控制加熱方法，包含有下列步驟：a)提供一密閉之加熱腔體10、一加熱器20以及一控制該加
熱器20溫度之溫度控制器30，該加熱器20及一受熱物40設置於該加熱腔體10內，且該加熱器20溫度及該受熱物40溫度係回饋傳輸至該溫度控制器30。該加熱器20可為紅外線加熱器，用以藉由熱輻射作用而對該受熱物40進行加熱，但該加熱器20之種類並不以此為限。
b)設定一目標溫度、一誤差容許值以及與該目標溫度相差在該誤差容許值內的一有效溫度範圍。舉例而言，該目標溫度設定為攝氏560度，該誤差容許值設定為攝氏10度，該有效溫度範圍為550度至570度。
c)將該加熱器溫度T3
在一段時間內隨時間增加而調升至一第一設定溫度，且該第一設定溫度係高於該有效溫度範圍之上限。此步驟係為了使該加熱器20與該受熱物40具有較大之溫差，進而使該受熱物溫度T4
快速升高，因此該第一設定溫度應相當程度地高於該目標溫度，但為了避免該受熱物40因溫度升高速度過快而破裂，該第一設定溫度亦不宜設定得過高，因此，該第一設定溫度可介於1.1至1.2倍之該目標溫度。延續前述例子，該第一設定溫度可為攝氏630度。
d)在該受熱物溫度T4
進入該有效溫度範圍後，將該加熱器溫度T3
調降至一第二設定溫度，且該加熱器溫度T3
係持續高於該受熱物溫度T4
。此步驟係為了將該受熱物溫度T4
維持在該有效溫度範圍內，該加熱器20較佳之降溫方式係以複數階段先快後慢地下降，例如第3圖中該加熱器溫度T3
自該第一設定溫度下降至該第二設定溫度的過程係分成三階段，每一階段中該加熱器溫度T3
係等速度下降，且該三階段之降溫速度係先快後慢，因而該加熱器溫度T3
之曲線在降溫過程係呈現斜率由大至小的三直線段。延續前述例子，該第二設定溫度可為攝氏580度，藉由如前述之有效的溫度控制，該受熱物溫度T4
會一直維持在該有效溫度範圍，甚至最終可穩定維持在該目標溫度。
值得一提的是，本發明所提供之超調控制加熱方法的步驟d)中，該加熱器溫度T3
下降之方式並不以前述方式為限，例如亦可維持等速度地自該第一設定溫度下降至該第二設定溫度，只要該加熱器溫度T3
係持續高於該受熱物溫度T4
即可。
綜上所陳，本發明所提供之超調控制加熱方法可使受熱物40之溫度快速地提高至有效溫度範圍，並可穩定維持在該有效溫度範圍內，甚至可穩定維持在目標溫度。因此，本發明所提供之超調控制加熱方法之加熱效率高，因而較為節能並可達到快速加熱之製程條件，而且，由於受熱物溫度T4
曲線在進入有效溫度範圍時仍維持相當程度之斜率，因而易於定義出其進入該有效溫度範圍之時間，進而能有效定義出受熱物持溫之時間。
最後，必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
T3
‧‧‧加熱器溫度
T4
‧‧‧受熱物溫度
Claims (5)
- 一種超調控制加熱方法，包含有下列步驟：a)提供一密閉之加熱腔體、一加熱器以及一控制該加熱器溫度之溫度控制器，該加熱器及一受熱物設置於該加熱腔體內，且該加熱器溫度及該受熱物溫度係回饋傳輸至該溫度控制器；b)設定一目標溫度、一誤差容許值以及與該目標溫度相差在該誤差容許值內的一有效溫度範圍；c)將該加熱器溫度在一段時間內隨時間增加而調升至一第一設定溫度，且該第一設定溫度係高於該有效溫度範圍之上限；以及d)在該受熱物溫度進入該有效溫度範圍後，將該加熱器溫度調降至一第二設定溫度，且該加熱器溫度係持續高於該受熱物溫度。
- 如申請專利範圍第1項所述之超調控制加熱方法，其中該步驟d)係使該加熱器溫度以複數階段先快後慢地下降。
- 如申請專利範圍第1項所述之超調控制加熱方法，其中該步驟d)係使該加熱器溫度等速度地下降。
- 如申請專利範圍第1項所述之超調控制加熱方法，其中該第一設定溫度係介於1.1至1.2倍之該目標溫度。
- 如申請專利範圍第1項所述之超調控制加熱方法，其中該誤差容許值為攝氏10度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102101700A TWI473170B (zh) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Overspeed control heating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102101700A TWI473170B (zh) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Overspeed control heating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201430953A TW201430953A (zh) | 2014-08-01 |
| TWI473170B true TWI473170B (zh) | 2015-02-11 |
Family
ID=51797012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW102101700A TWI473170B (zh) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Overspeed control heating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI473170B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120003774A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Huang Shiezen Steven | Rtp heating system and method |
| TW201222867A (en) * | 2010-09-16 | 2012-06-01 | Applied Materials Inc | Epitaxial growth temperature control in LED manufacture |
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-
2013
- 2013-01-16 TW TW102101700A patent/TWI473170B/zh not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201430953A (zh) | 2014-08-01 |
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