一种隔热结构及光配向设备

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种隔热结构及光配向设备。

背景技术

在光配向设备中，需要采用加热器将承板台在短时间内加热到目标温度，并要求达到均匀的温度，与此同时，高温的加热器也会向周围空间进行散热，导致周围空间温度过高，影响电气元器件的使用，故需要进行隔热设计。

当前常用的隔热设计是采用低导热率的非金属隔热板，虽然可以起到很好的隔热效果，但是也导致了隔热板沿自身厚度方向的温度梯度较大，在热应力作用下产生了较大的热变形。隔热板的热变形会导致与加热器之间产生缝隙，影响隔热效果，从而导致加热性能产生差异，最终影响光配向设备的加热均匀性。另外，光配向设备内部零件数量多且各个零件之间的间距较小，在隔热板热变形的过程中会挤压周围的零部件，降低了光配向设备整体结构的稳定性。

为此，亟需提供一种隔热结构及光配向设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔热结构及光配向设备，减小隔热结构自身的温度变化梯度，在热应力作用下，热变形较小，提高光配向设备整体结构的稳定性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种隔热结构，包括：

隔热本体，包括受热面，所述受热面用于朝向发热件；

防变形气冷槽，设置于所述隔热本体内且与所述隔热本体的侧壁面贯通，所述防变形气冷槽的槽口与所述受热面贯通。

作为隔热结构的可选方案，所述隔热本体的侧壁面包括相对的两个第一侧面，所述防变形气冷槽包括至少两个第一条形槽，所述第一条形槽沿第一方向延伸且与两个所述第一侧面贯通，相邻两个所述第一条形槽平行且间隔设置。

作为隔热结构的可选方案，所述隔热本体的侧壁面还包括相对的两个第二侧面，所述防变形气冷槽还包括至少两个第二条形槽，所述第二条形槽沿第二方向延伸且与两个所述第二侧面贯通，相邻两个所述第二条形槽平行且间隔设置，所述第一方向与所述第二方向相交。

作为隔热结构的可选方案，所述第一条形槽和所述第二条形槽的截面形状均为等腰梯形。

作为隔热结构的可选方案，所述第一条形槽和所述第二条形槽的顶边槽口宽度均为0.5mm-3.5mm。

作为隔热结构的可选方案，所述第一条形槽和所述第二条形槽的内底角均为25°-65°。

作为隔热结构的可选方案，所述防变形气冷槽的高度与所述隔热本体的高度比值为1/4-3/4。

作为隔热结构的可选方案，所述防变形气冷槽为圆形槽和矩形槽的组合结构，且所述矩形槽与所述受热面连通。

作为隔热结构的可选方案，所述隔热本体还包括与所述受热面相对的散热面，所述散热面设置有冷却结构，所述冷却结构包括依次相连通的冷却液入口、冷却液流道和冷却液出口。

一种光配向设备，包括如上所述的隔热结构的技术方案。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所提供的隔热结构，隔热本体的受热面用于朝向受热件，在隔热本体内设置防变形气冷槽，防变形气冷槽开设的槽口与受热面贯通，开设防变形气冷槽，不仅能起到降温功能，同时槽口处用于接收受热面受热膨胀的形变量，即使受热面受热膨胀，隔热本体整体的热变形也较小，提高了光配向设备整体结构的稳定性。

本发明所提供的光配向设备，隔热本体开设有防变形气冷槽，使隔热本体整体的热变形小，提高了光配向设备整体结构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中隔热结构第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例一中隔热结构第二视角的爆炸示意图；

图3为本发明实施例一中隔热结构的侧视图；

图4为实体隔热板温度与形变云图；

图5为中间去材料隔热板温度与形变云图；

图6为矩形切槽隔热板温度与形变云图；

图7为防变形气冷槽为等腰梯形的温度与形变云图温度与形变云图；

图8为本发明实施例二中隔热结构的结构示意图；

图9为本发明实施例二中隔热结构的侧视图；

图10为本发明实施例二中隔热结构带有辅助散热圆槽的侧视图。

附图标记：

1、隔热本体；2、防变形气冷槽；3、冷却结构；4、辅助散热圆槽；

11、受热面；12、第一侧面；13、第二侧面；14、散热面；

21、第一条形槽；22、第二条形槽；

31、冷却液入口；32、冷却液流道；33、冷却液出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了减小自身的温度变化梯度，在热应力作用下，热变形较小，提高整体结构的稳定性，本实施例提供一种隔热结构，以下结合图1至图10对本实施例的具体内容进行详细描述。

实施例一

如图1所示，隔热结构包括隔热本体1和防变形气冷槽2，隔热本体1包括受热面11，受热面11用于朝向发热件。防变形气冷槽2设置于隔热本体1内且与隔热本体1的侧壁面贯通，防变形气冷槽2的槽口与受热面11贯通。隔热本体1为平面板，采用导热率低、硬度大的非金属材质，保护热源周围的电器元件。

简而言之，本发明所提供的隔热结构，隔热本体1的受热面11用于朝向受热件，在隔热本体1内设置防变形气冷槽2，防变形气冷槽2开设的槽口与受热面11贯通，开设防变形气冷槽2，不仅能起到降温功能，同时槽口处用于接收受热面11受热膨胀的形变量，即使受热面11受热膨胀，隔热本体1整体的热变形也较小，提高了光配向设备整体结构的稳定性。本实施例的隔热结构的热变形值仅为与实体隔热板的热变形值的14％，提高了承板台温度均匀性和结构稳定性。

进一步地，隔热本体1的侧壁面包括相对的两个第一侧面12，防变形气冷槽2包括至少两个第一条形槽21，第一条形槽21沿第一方向延伸且与两个第一侧面12贯通，相邻两个第一条形槽21平行且间隔设置。更进一步地，隔热本体1的侧壁面还包括相对的两个第二侧面13，防变形气冷槽2还包括至少两个第二条形槽22，第二条形槽22沿第二方向延伸且与两个第二侧面13贯通，相邻两个第二条形槽22平行且间隔设置，第一方向与第二方向相交。根据实际使用情况增加第一条形槽21与第二条形槽22的数量。

具体地，在本实施例中，第一条形槽21设置有十一个，第二条形槽22设置有九个，第一条形槽21与第二条形槽22之间相互垂直交错，使得隔热结构的受热面11被切割成多个正方形或长方形区域。

进一步地，第一条形槽21和第二条形槽22可以为矩形、三角形等。优选地，第一条形槽21和第二条形槽22的截面形状均为等腰梯形。

进一步地，截面呈等腰梯形的第一条形槽21和第二条形槽22的顶边槽口宽度均为0.5mm-3.5mm。第一条形槽21和第二条形槽22的槽口大小直接影响高温加热器对隔热结构的热辐射，槽口过大则会导致高温加热器对隔热结构内部空间辐射换热，不利于隔热效果；槽口过小会导致由于材料膨胀而发生结构干涉，优选地，第一条形槽21和第二条形槽22的顶边槽口宽度d值均为1mm-3mm，如图3所示。

进一步地，截面呈等腰梯形结构的第一条形槽21和第二条形槽22的内底角均为25°-65°。防变形气冷槽2的内底角的大小会影响隔热结构内部的换热面积，内底角过小，会产生窄缝结果，不利于散热；内底角过大，会导致换热面积减小，亦不利于散热，优选地，防变形气冷槽2的内底角e值为30°-60°，如图3所示。

进一步地，防变形气冷槽2的高度与隔热本体1的高度比值为1/4-3/4。本实施例中防变形气冷槽2的高度与隔热本体1的高度比值c/H值为3/4，如图3所示。

进一步地，如图2所示，隔热本体1还包括与受热面11相对的散热面14，散热面14设置有冷却结构3，冷却结构3包括依次相连通的冷却液入口31、冷却液流道32和冷却液出口33。具体地，冷却液流道32呈蛇形延伸，内部注有冷却水。

当加热件作为热源，且温度为200℃时，如图4所示，实体隔热板的底部最低温度61.78℃，隔热板最大变形24.74mm；如图5所示，中间去材料隔热板底部最低温度39.7℃，隔热板最大变形19.98mm；如图6所示，矩形切槽隔热板底部最低温度54.02℃，隔热板最大变形22.2mm；如图7所示，防变形气冷槽2为等腰梯形时，隔热本体1底部最低温度23.93℃，隔热板最大变形3.47mm。本实施例的隔热结构变形量最小，效果最佳。

隔热结构顶部的受热面11与高温加热器直接接触；加热器的热量主要通过热传导的方式使受热面11温度升高，当达到热稳态时，受热面11的温度接近于加热器温度。同时由于导热结构材料自身热导率低，使得加热器产生的热量更多向承板台进行传递，可以有效的缩短承板台升高到目标温度的时间。

本实施例还提供了一种光配向设备，其特征在于，包括如上所提到的隔热结构。

实施例二

本实施例提供了一种隔热结构，与实施例一相比，本实施例提供的隔热结构的基本结构与实施例一相同，仅防变形气冷槽2的截面形状设置存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

进一步地，如图8和图9所示，第一条形槽21和第二条形槽22均为圆形槽和矩形槽的组合结构，且矩形槽与受热面11连通。

进一步地，隔热本体1的侧壁面还可以增设辅助散热圆槽4。如图10所示，隔热本体的侧壁面设置有一排辅助散热圆槽4。根据实际使用情况，还可以增设多排辅助散热圆槽4，提高对隔热本体1的散热效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。