ワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置
【課題】ワークの温度分布を精度良く且つ物理的に制御することができるワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置を提供すること。
【解決手段】板状のワークＷを間接的に加熱する内部ヒータ４９と、ワークＷがセットされるワークホルダ２と、ワークホルダ２の伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱装置５３から吸熱しワークホルダ２に伝熱する複数の伝熱加熱突起５４と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱加熱突起５４を個々に離接させる離接機構６１と、を備え、複数の伝熱加熱突起５４は、伝熱接触面５０の全域に分布しているものである。
【解決手段】板状のワークＷを間接的に加熱する内部ヒータ４９と、ワークＷがセットされるワークホルダ２と、ワークホルダ２の伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱装置５３から吸熱しワークホルダ２に伝熱する複数の伝熱加熱突起５４と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱加熱突起５４を個々に離接させる離接機構６１と、を備え、複数の伝熱加熱突起５４は、伝熱接触面５０の全域に分布しているものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加熱あるいは冷却するワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワーク温度調整装置を適用したランプアニール装置として、高温・高圧下でウェーハ（ワーク）に対してアニール処理を行うものが知られている（特許文献１参照）。このランプアニール装置は、ウェーハを収容する処理室と、ウェーハの上方に配設され、ウェーハの分割されたゾーンをそれぞれ加熱するランプ部と、ウェーハの下方に配設され、各ゾーンのウェーハの温度を測定する温度計と、これらを統括的に制御する制御部と、有している。
このランプアニール装置では、ウェーハをランプ部により加熱し、温度計により、その温度を計測してランプ部にフィードバックする。これにより、ウェーハの各ゾーンにおける温度を個別に制御している。
【特許文献１】特開２００１−１５６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような高圧アニール装置では、温度計の計測結果に基づいて各ゾーンに対するランプ部を個別に制御しているため、制御系が複雑になるという問題があった。また、ランプ部は、放射熱によってウェーハを加熱しているため、ランプ部に対するウェーハの温度応答性が悪く、且つランプ部のゾーニングにも限界があり、ウェーハの温度分布を精度よく制御することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、ワークの温度分布を精度良く且つ物理的に制御することができるワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のワーク温度調整装置は、板状のワークを間接的に加熱する加熱手段と、ワークがセットされるワークホルダと、ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱手段から吸熱しワークホルダに伝熱する複数の伝熱加熱突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、複数の伝熱加熱突起は、伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、加熱手段により加熱され、ワークの伝熱接触面の全域に分布された複数の伝熱加熱突起を、離接手段により、ワークの伝熱接触面に離接させることで、ワークを局所的に且つ所望の温度に加熱することができる。この場合、離接手段は、複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる構造であるため、加熱手段が、一括して複数の伝熱加熱突起を一定の温度に加熱するものであっても、ワークを局所的に精度良く加熱、或いは全体を均一に精度良く加熱することができる。したがって、ワークの温度分布を精度良く且つ物理的に制御することができ、ワークの温度分布を自在に制御することができる。
【０００７】
この場合、離接手段は、伝熱接触面に対し各伝熱加熱突起の離間寸法を調整することにより、各伝熱加熱突起によるワークホルダへの伝熱熱量を調整可能に構成されていることが、好ましい。
【０００８】
この構成によれば、離接手段の離接動作（ＯＮ−ＯＦＦに相当）により各伝熱加熱突起のワークへの熱伝導加熱を制御するだけでなく、各伝熱加熱突起との離間寸法による放熱加熱によっても、ワークの温度を制御することができる。したがって、高い精度でワークの温度分布を自在に制御することができる。
【０００９】
この場合、離接手段は、各伝熱加熱突起に対応する複数のモータと、各モータの動力を離接動作に変換して各伝熱加熱突起に伝達する複数の離接機構と、を有していることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、簡単な機構で、伝熱加熱突起の離接動作および離間位置の制御を行うことができる。
【００１１】
この場合、ワークの平面内における温度分布を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出結果に基づいて、離接手段の駆動を制御する制御手段と、を更に備えたことが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、温度検出手段と離接手段が、制御手段を介してリンクしているため、温度検出手段の検出結果を離接手段にフィードバックすることにより、ワークの温度分布を高い精度をもって制御することができる。
【００１３】
この場合、温度検出手段が、非接触の温度センサアレイで構成されていることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ワークを破損することなく、ワークの温度分布を容易に把握することができ、さらに精度よくワークの温度分布を調整することができる。
【００１５】
この場合、ワークを間接的に冷却する冷却手段と、ワークホルダに対し離接自在に構成され、ワークホルダから吸熱し冷却手段に伝熱する複数の伝熱冷却突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱冷却突起を個々に離接させる離接手段と、を更に備え、複数の伝熱冷却突起は、伝熱接触面の全域に分布していることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、局所的にワークを冷却する場合には、温度を降下させたい箇所に対応した冷却突起を、離接手段によりワークホルダの伝熱接触面に当接させる。すなわち、一部の冷却突起が、ワークホルダに当接することで、ワークを局所的に冷却することができる。また、すべての冷却突起をワークホルダの伝熱接触面に同時に当接させることで、ワークを全体的に冷却することができる。したがって、ワークの温度分布を高い精度で自在に制御することができる。
【００１７】
この場合、板状のワークを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却手段と、ワークがセットされるワークホルダと、ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱・冷却手段とワークホルダとの相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、複数の伝熱突起は、伝熱接触面の全域に分布し、加熱・冷却手段は、複数の伝熱突起に接触するコイルと、コイルに熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニットと、を有していることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、伝熱突起およびコイルが、ワークの加熱手段および冷却手段を兼ねているため、ワークの温度分布を自在に制御することができると共に、加熱・冷却手段を小型化することができる。
【００１９】
本発明の耐食試験装置は、ワークの平面内における温度分布を均一に保つ上記のワーク温度調整装置と、容器本体と容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部にワーク温度調整装置を収容した圧力容器と、容器本体の外面に添設され、圧力容器内を加熱する外部加熱手段と、を備え、圧力容器に試験薬液を導入すると共に試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、ワークを試験薬液の雰囲気に曝してワークの耐腐食の加速試験を行うことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、ワークの耐腐食の加速試験を行う場合において、ワークの温度が均一になるように高い精度を持って加熱することができる。したがって、ワーク全体に対し、その加熱および加圧条件を一定にすることができ、ワークの耐食加速試験における信頼性を格段に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付した図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るワーク温度調整装置およびこれを備えたワークの耐食試験装置について説明する。この耐食試験装置は、表面に被膜処理を施した穴明きのワークの耐腐食試験を行うものであり、このワークが部品として装置に組み込まれたときに接する液体を試験薬液とし、この試験薬液を加熱して飽和蒸気圧状態とした薬液雰囲気に、一定時間ワークを曝すことで加速試験を行うものである。ここでは、先ずワークおよびワーク廻りの構造から説明する。
【００２２】
図１に示すように、ワークＷは、複数の小孔を有する金属製の方形プレートで、金属めっきが施されており、その複数個をワークホルダ２に載置された状態で、試験薬液を含浸させた不織布３（図２参照）と共に、耐食試験装置１に導入される。試験薬液による耐腐食試験は、主としてこの金属めっきの剥離および亀裂に対する耐性を試験する。ワークホルダ２は、熱伝導性の高いアルミニウム等で格子枠状に形成されており、各ワークＷは、各枠内に内向きに突設した支持突起５により支持されるようにして、各枠内に保持されている。すなわち、複数のワークＷは、ワークホルダ２の上面からマトリクス状にセットされる。
【００２３】
図２に示すように、耐食試験装置１は、容器本体２１および容器本体２１を開閉する容器蓋２２とから成る圧力容器１１と、容器本体２１の外周面に添設され、圧力容器１１内を加熱する外部ヒータ１２と、外部ヒータ１２の外側を覆う断熱材（図示省略）と、容器蓋２２を開閉する蓋開閉機構１３と、を備えている。また、耐食試験装置１は、圧力容器１１内に収容され、ワークＷの温度を調整するワーク温度調整装置１８と、外部ヒータ１２、蓋開閉機構１３およびワーク温度調整装置１８を制御する制御装置（制御手段）１５と、を備えている。詳細は後述するが、この耐食試験装置１では、外部ヒータ１２により圧力容器１１内を加熱すると共に、ワーク温度調整装置１８によりワークＷ全体が均一な加熱温度となるように微調整して、加速試験を行うようになっている。
【００２４】
圧力容器１１は、法上の小型圧力容器であり、容器本体２１と容器蓋２２との間にはリング状のシール部材２３が介設され、容器本体２１の上部に設けロック金具（図示省略）により容器本体２１を閉止した容器蓋２２が強固に閉塞されるようになっている。容器本体２１は、厚肉の金属材により有底の略筒状に形成されており、上部がフランジ状に形成されている。そして、このフランジ状の上部に上記のロック金具が組み込まれている。容器蓋２２を取り付けた状態の容器本体２１の下部が、容器室２４となっており、この容器室２４に上記のワークホルダ２に収容されたワークＷが投入される。また、容器室２４には、圧力を抜くためのバルブを有する大気開放装置１６が連通している。容器本体２１に対し容器蓋２２は深く嵌入され、この嵌入封止部２５の中部に上記のシール部材２３が装着されている。
【００２５】
容器蓋２２は、厚肉の金属材により形成されており、容器本体２１の開口端を覆う蓋本体３１と、開口端から容器本体２１の嵌入封止部２５に深く嵌入される封止蓋部３２と、から構成されている。蓋本体３１は、容器本体２１のフランジ状の上部に対応してフランジ状に形成され、閉塞時に容器本体２１の上面にフランジ接合様に密接する。封止蓋部３２は、その外周面が嵌入封止部２５と相補的形状に形成されており、平坦に形成された下面には、ワークＷの平面内における温度分布を検出する温度検出装置３５と、ワークホルダ２を着脱自在に装着するためのホルダセット部３３と、が設けられている。ホルダセット部３３は、詳細は図示しないが、例えば一対の係止爪を有し、ワークホルダ２を水平にセット可能に構成されている。容器蓋２２を閉塞すると、封止蓋部３２の外周面が上記のシール部材２３に密接することよって、容器本体２１内が気密に封止されると共に、ワークホルダ２が容器本体２１の容器室２４に収容される。
【００２６】
蓋開閉機構１３は、例えば容器蓋２２の上端に連結したリンクやリードねじ等の昇降機構２０と、昇降機構２０を駆動するモータ１９で構成されている。容器蓋２２の開放に際し制御装置１５は、上記の大気開放装置１６を駆動して容器室２４内を大気圧まで降圧させた後、モータ１９を駆動して容器蓋２２を上昇させ、容器本体２１を開放する。また、逆の手順で容器本体２１を閉塞する。蓋開閉機構１３による容器蓋２２の上昇端位置は、容器蓋２２に装着されているワークＷが、容器本体２１の開口端から十分に引き上げられた容器本体２１の直上位置となっており、この状態で容器蓋２２に対しワークＷが着脱されるようになっている。
【００２７】
外部ヒータ１２は、マントルヒータやラバーヒータで構成した上部ヒータ４１、下部ヒータ４２および底部ヒータ４３から成り、圧力容器１１全体を加熱する。この場合、制御装置１５内には、試験開始時の昇温および試験終了時の降温を含む試験温度および試験時間に関する制御テーブルが用意されており、制御装置１５は、この制御テーブルに倣って外部ヒータ１２を制御する。これにより、容器室２４が所定の温度に昇温されると、不織布３に浸み込ませた試験薬液が飽和蒸気圧状態となり薬液雰囲気に変化する。そして、薬液雰囲気は、加熱されたワークＷに対し反応する。
【００２８】
図３に示すように、ワーク温度調整装置１８は、複数のワークＷがセットされる上記のワークホルダ２と、ワークＷを間接的に加熱する内部ヒータ（加熱手段）４９と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、内部ヒータ４９から吸熱しワークホルダ２に伝熱する複数の伝熱加熱突起５４と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱加熱突起５４を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、を備えている。この場合、複数の伝熱加熱突起５４は、ワークホルダ２に下方から離接するようになっており、ワークホルダ２の伝熱接触面５０は、格子枠状に形成されたワークホルダ２の下面で構成されている。
【００２９】
内部ヒータ４９は、耐腐食試験時に、ワークホルダ２の直下に位置するように、加熱支持部材５５により容器本体２１の底部に設置されており、ワークホルダ２に倣った格子枠状のセラミックヒータや電熱線ヒータで構成されている。この場合、各枠材に相当する部分は、ワークホルダ２のそれより広幅に形成されており、ワークホルダ２には、複数の伝熱加熱突起５４を昇降自在に支持する複数の貫通孔５６が分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するように形成されている（図３（ａ）参照）。
【００３０】
各伝熱加熱突起５４は、上端面５７を平坦に形成したストレートな棒状に形成されており、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、突き上げるように当接する当接位置と、伝熱接触面５０から下方に退避する退避位置と、の間で上下方向にスライド移動自在に構成されている。各伝熱加熱突起５４は、熱伝導率の高い金属材料等で形成されており、各伝熱加熱突起５４のスライドをガイドする内部ヒータ４９の貫通孔５６も熱伝導率の高い金属材料等のスリーブで形成されている。また、各伝熱加熱突起５４は、内部ヒータ４９に対し着脱可能に構成されており、上端面５７の面積が異なるものに交換できるようになっている。具体的には、内部ヒータ４９の温度が一定であっても、当接面積を大きくすることで、ワークＷの温度上昇率を高くすることができ、一方当接面積を減らすことで、ワークＷの温度上昇率を低くすることができる。
【００３１】
離接機構６１は、各伝熱加熱突起５４に対応する小型昇降モータ６２と、小型昇降モータ６２の正逆回転動力を伝熱加熱突起５４の昇降動に変換する動力伝達機構６３と、を備えている（図３（ｂ）参照）。小型昇降モータ６２が正転すると、動力伝達機構６３を介して伝熱加熱突起５４が上昇し、逆転すると、動力伝達機構６３を介して伝熱加熱突起５４が下降する。この場合、小型昇降モータ６２は、ステッピングモータ、或いはエンコーダ付のＤＣモータで構成されており、伝熱加熱突起５４がワークホルダ２の伝熱接触面５０に当接する位置の他、伝熱接触面５０に対する伝熱加熱突起５４放熱ギャップ（離間寸法）を連続的に、或いは複数段に亘って、調整できるようになっている。
【００３２】
すなわち、各伝熱加熱突起５４は、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に当接して、直接熱伝導してワークホルダ２を昇温する場合と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に微小な放熱ギャップを存して対峙するにより、放熱によりワークホルダ２を昇温する場合と、で伝熱形態を適宜調整できるようになっている。前者の伝熱形態では、ワークＷの温度上昇率を高くする調整することができ、後者の伝熱形態では、ワークＷの温度上昇率を低く調整することができる。
【００３３】
温度検出装置３５は、ワークＷから放射される赤外線量を検出する温度センサアレイで構成された検出部６４（図２参照）と、測定結果を表示するディスプレイ付の装置本体（図示省略）と、から構成されている。装置本体は、ワークＷの温度に依存して放射される赤外線量を、ワークＷの温度変化として可視化するものであり、測定した赤外線量は、ディスプレイにサーモグラフィとして色分けして表示される。また、温度検出装置３５は、制御装置１５を介して上記の離接機構６１とリンクしており、検出部６４の検出信号は、逐次、制御装置１５に入力し、制御装置１５は、上記の制御テーブルを考慮しつつ、ワークＷの温度分布が均一になるように、複数の離接機構６１を制御する。これにより、ワークＷの各部位における温度状況を簡単に把握することができると共に、ワークＷの温度分布を精度よく調整することができる。
【００３４】
以上のように、第１実施形態によれば、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、内部ヒータ４９により一律に加熱された複数の伝熱加熱突起５４を、個々に接触させ或いは放熱ギャップを存して昇温させるようにしているため、ワークホルダ２を介して、ワークを局所的に自在に昇温させることができる。したがって、ワークＷを所望の温度に均一に加熱することができる。
【００３５】
次に、図４を参照して、第１変形例に係る耐食試験装置１ついて説明する。第１変形例に係る耐食試験装置１は、第１実施形態の耐食試験装置１に加え、ワークＷを間接的に加熱する冷却素子（冷却手段）７１と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、ワークホルダ２から吸熱し冷却素子７１に伝熱する複数の伝熱冷却突起７２と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱冷却突起７２を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、をさらに備えている（図４（ｂ）参照）。
【００３６】
冷却素子７１は、内部ヒータ４９の直上に位置するように、冷却支持部材７４により容器本体２１の底面に固定されており、ペルチェ素子等で構成されている。また、冷却素子７１には、伝熱冷却突起７２を昇降自在に支持する複数の冷却貫通孔７４および伝熱加熱突起５４を昇降自在に支持する複数の加熱貫通孔７５が、分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するようにそれぞれ形成されている（図４（ａ）参照）。伝熱冷却突起７２は、伝熱加熱突起５４と同一の構造を有しており、離接機構６１は第１実施形態と同様である（説明は省略する。）。なお、冷却素子７１と内部ヒータ４９とは、上下逆に配設されていてもよい。
【００３７】
以上のように、第１変形例によれば、ワークＷを均一に加熱することができることに加え、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、冷却素子７１により一律に冷却された複数の伝熱冷却突起７２を、個々に接触させ或いは放熱ギャップを存して降温させるようにしているため、ワークホルダ２を介して、ワークを局所的に自在に降温させることができる。したがって、ワークＷを所望の温度に均一に調整することができる。
【００３８】
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る耐食試験装置１ついて説明する。この耐食試験装置１は、ワーク温度調整装置１８の構造が第１実施形態および第１変形例と異なる。すなわち、ワークＷがセットされるワークホルダ２と、ワークＷを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却装置（加熱・冷却手段）１００と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、加熱・冷却装置１００とワークホルダ２との相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起８２と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱突起８２を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、を備えている。
【００３９】
加熱・冷却装置１００は、複数の伝熱突起８２に接触するコイル８５が内蔵された放熱・吸熱ブロック８４と、コイル８５に熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニット９５と、を有している。放熱・吸熱ブロック８４は、耐腐食試験時に、ワークホルダ２の直下に位置するように、支持部材８７により容器本体２１の底部に設置されており、ワークホルダ２に倣った格子枠状に形成されている。ワークホルダ２には、複数の伝熱突起８２を昇降自在に支持する複数の伝熱貫通孔８６が分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するように形成されている（図５（ａ）参照）。また、チラーユニット９５は、容器本体２１外に配設されており、往流路９１および返流路９２を介して、熱媒あるいは冷媒を容器本体２１内のコイル８５に供給する。すなわち、コイル８５を介して伝熱突起８２との間で熱伝導が行われる。
【００４０】
チラーユニット９５は、ユニット本体９３と、ユニット本体９３の熱媒または冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する往流路９１と、放熱・吸熱ブロック８４からの熱媒または冷媒をユニット本体９３に返還する返流路９２と、から構成されている。往流路９１は、そのユニット本体９３側が、熱媒を供給する熱媒往流路９１ａと、冷媒を供給する冷媒往流路９１ｂと、に分岐している。また、返流路９２は、そのユニット本体９３側が、熱媒を返還する熱媒返流路９２ａと、冷媒を返還する冷媒返流路９２ｂと、に分岐している。さらに、上記の熱媒往流路９１ａ、冷媒往流路９１ｂ、熱媒返流路９２ａおよび冷媒返流路９２ｂには、それぞれ開閉バルブ９４が設けられており、加熱あるいは冷却によって切り替えるようになっている。具体的には、熱媒を供給する場合には、熱媒往流路９１ａおよび熱媒返流路９２ａに設けられた開閉バルブ９４を「開」とし、冷媒往流路９１ｂおよび冷媒返流路９２ｂに設けられた開閉バルブ９４を「閉」とすることで、熱媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する。また、各開閉バルブ９４を逆操作することで冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する。
【００４１】
そして、熱媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給した状態で伝熱突起８２をワークホルダ２に接触あるいは放熱ギャップを存して対峙させることにより、ワークＷを均一に加熱させることができるようになっている。同様に、冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給した状態で伝熱突起８２をワークホルダ２に接触あるいは放熱ギャップを存して対峙させることにより、ワークＷを均一に冷却させることができるようになっている。
【００４２】
以上のように、第２実施形態によれば、伝熱突起８２およびコイル８５によって、ワークＷを加熱および冷却することができるため、ワークＷの温度分布を自在に制御することができると共に、加熱・冷却手段を小型化することができる。
【００４３】
以上の構成によれば、加熱したい箇所に対応する伝熱加熱突起５４（伝熱突起８２）をワークホルダ２に当接させることで、内部ヒータ４９の熱が、伝熱加熱突起５４（伝熱突起８２）およびワークホルダ２を介してワークＷに伝熱される。よって、ワークＷを局所的に加熱することができ、ワークＷの温度が均一になるように加熱することができる。また、冷却したい箇所に対応する伝熱冷却突起７２（伝熱突起８２）をワークホルダ２に当接させることで、ワークＷの熱が、ワークホルダ２および伝熱冷却突起７２（伝熱突起８２）を介して冷却素子７１（放熱・吸熱ブロック８４）に伝熱されることで、ワークＷが冷却される。よって、ワークＷを局所的に冷却することができ、ワークＷの温度が均一になるように冷却することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る耐食試験装置１は、ワークＷの温度を均一にする必要があるものであれば、成膜装置、エッチング装置、アッシング装置等に適用することが可能である。また、過剰に試験温度が高くない場合や反応系に気密性を要求しない場合などは、容器本体２１および容器蓋２２が、気密に接合されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ワークを載置したワークホルダの（ａ）平面図（ｂ）断面図である。
【図２】第１実施形態に係る耐食試験装置の断面図である。
【図３】ワーク温度調整装置の断面図である。
【図４】第１変形例に係る耐食試験装置の断面図である。
【図５】第２実施形態に係る耐食試験装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…耐食試験装置 ２…ワークホルダ １１…圧力容器 １２…外部ヒータ １５…制御装置 ３５…温度検出装置 ５０…伝熱接触面 ５４…伝熱加熱突起 ６１…離接機構 ６２…小型昇降モータ ７２…伝熱冷却突起 ８２…伝熱突起 ８５…コイル ９５…チラーユニット ９８…冷却装置 １００…加熱・冷却装置 Ｗ…ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加熱あるいは冷却するワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワーク温度調整装置を適用したランプアニール装置として、高温・高圧下でウェーハ（ワーク）に対してアニール処理を行うものが知られている（特許文献１参照）。このランプアニール装置は、ウェーハを収容する処理室と、ウェーハの上方に配設され、ウェーハの分割されたゾーンをそれぞれ加熱するランプ部と、ウェーハの下方に配設され、各ゾーンのウェーハの温度を測定する温度計と、これらを統括的に制御する制御部と、有している。
このランプアニール装置では、ウェーハをランプ部により加熱し、温度計により、その温度を計測してランプ部にフィードバックする。これにより、ウェーハの各ゾーンにおける温度を個別に制御している。
【特許文献１】特開２００１−１５６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような高圧アニール装置では、温度計の計測結果に基づいて各ゾーンに対するランプ部を個別に制御しているため、制御系が複雑になるという問題があった。また、ランプ部は、放射熱によってウェーハを加熱しているため、ランプ部に対するウェーハの温度応答性が悪く、且つランプ部のゾーニングにも限界があり、ウェーハの温度分布を精度よく制御することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、ワークの温度分布を精度良く且つ物理的に制御することができるワーク温度調整装置およびこれを備えた耐食試験装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のワーク温度調整装置は、板状のワークを間接的に加熱する加熱手段と、ワークがセットされるワークホルダと、ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱手段から吸熱しワークホルダに伝熱する複数の伝熱加熱突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、複数の伝熱加熱突起は、伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、加熱手段により加熱され、ワークの伝熱接触面の全域に分布された複数の伝熱加熱突起を、離接手段により、ワークの伝熱接触面に離接させることで、ワークを局所的に且つ所望の温度に加熱することができる。この場合、離接手段は、複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる構造であるため、加熱手段が、一括して複数の伝熱加熱突起を一定の温度に加熱するものであっても、ワークを局所的に精度良く加熱、或いは全体を均一に精度良く加熱することができる。したがって、ワークの温度分布を精度良く且つ物理的に制御することができ、ワークの温度分布を自在に制御することができる。
【０００７】
この場合、離接手段は、伝熱接触面に対し各伝熱加熱突起の離間寸法を調整することにより、各伝熱加熱突起によるワークホルダへの伝熱熱量を調整可能に構成されていることが、好ましい。
【０００８】
この構成によれば、離接手段の離接動作（ＯＮ−ＯＦＦに相当）により各伝熱加熱突起のワークへの熱伝導加熱を制御するだけでなく、各伝熱加熱突起との離間寸法による放熱加熱によっても、ワークの温度を制御することができる。したがって、高い精度でワークの温度分布を自在に制御することができる。
【０００９】
この場合、離接手段は、各伝熱加熱突起に対応する複数のモータと、各モータの動力を離接動作に変換して各伝熱加熱突起に伝達する複数の離接機構と、を有していることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、簡単な機構で、伝熱加熱突起の離接動作および離間位置の制御を行うことができる。
【００１１】
この場合、ワークの平面内における温度分布を検出する温度検出手段と、温度検出手段の検出結果に基づいて、離接手段の駆動を制御する制御手段と、を更に備えたことが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、温度検出手段と離接手段が、制御手段を介してリンクしているため、温度検出手段の検出結果を離接手段にフィードバックすることにより、ワークの温度分布を高い精度をもって制御することができる。
【００１３】
この場合、温度検出手段が、非接触の温度センサアレイで構成されていることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ワークを破損することなく、ワークの温度分布を容易に把握することができ、さらに精度よくワークの温度分布を調整することができる。
【００１５】
この場合、ワークを間接的に冷却する冷却手段と、ワークホルダに対し離接自在に構成され、ワークホルダから吸熱し冷却手段に伝熱する複数の伝熱冷却突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱冷却突起を個々に離接させる離接手段と、を更に備え、複数の伝熱冷却突起は、伝熱接触面の全域に分布していることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、局所的にワークを冷却する場合には、温度を降下させたい箇所に対応した冷却突起を、離接手段によりワークホルダの伝熱接触面に当接させる。すなわち、一部の冷却突起が、ワークホルダに当接することで、ワークを局所的に冷却することができる。また、すべての冷却突起をワークホルダの伝熱接触面に同時に当接させることで、ワークを全体的に冷却することができる。したがって、ワークの温度分布を高い精度で自在に制御することができる。
【００１７】
この場合、板状のワークを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却手段と、ワークがセットされるワークホルダと、ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、加熱・冷却手段とワークホルダとの相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起と、ワークホルダに対し複数の伝熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、複数の伝熱突起は、伝熱接触面の全域に分布し、加熱・冷却手段は、複数の伝熱突起に接触するコイルと、コイルに熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニットと、を有していることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、伝熱突起およびコイルが、ワークの加熱手段および冷却手段を兼ねているため、ワークの温度分布を自在に制御することができると共に、加熱・冷却手段を小型化することができる。
【００１９】
本発明の耐食試験装置は、ワークの平面内における温度分布を均一に保つ上記のワーク温度調整装置と、容器本体と容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部にワーク温度調整装置を収容した圧力容器と、容器本体の外面に添設され、圧力容器内を加熱する外部加熱手段と、を備え、圧力容器に試験薬液を導入すると共に試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、ワークを試験薬液の雰囲気に曝してワークの耐腐食の加速試験を行うことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、ワークの耐腐食の加速試験を行う場合において、ワークの温度が均一になるように高い精度を持って加熱することができる。したがって、ワーク全体に対し、その加熱および加圧条件を一定にすることができ、ワークの耐食加速試験における信頼性を格段に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付した図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るワーク温度調整装置およびこれを備えたワークの耐食試験装置について説明する。この耐食試験装置は、表面に被膜処理を施した穴明きのワークの耐腐食試験を行うものであり、このワークが部品として装置に組み込まれたときに接する液体を試験薬液とし、この試験薬液を加熱して飽和蒸気圧状態とした薬液雰囲気に、一定時間ワークを曝すことで加速試験を行うものである。ここでは、先ずワークおよびワーク廻りの構造から説明する。
【００２２】
図１に示すように、ワークＷは、複数の小孔を有する金属製の方形プレートで、金属めっきが施されており、その複数個をワークホルダ２に載置された状態で、試験薬液を含浸させた不織布３（図２参照）と共に、耐食試験装置１に導入される。試験薬液による耐腐食試験は、主としてこの金属めっきの剥離および亀裂に対する耐性を試験する。ワークホルダ２は、熱伝導性の高いアルミニウム等で格子枠状に形成されており、各ワークＷは、各枠内に内向きに突設した支持突起５により支持されるようにして、各枠内に保持されている。すなわち、複数のワークＷは、ワークホルダ２の上面からマトリクス状にセットされる。
【００２３】
図２に示すように、耐食試験装置１は、容器本体２１および容器本体２１を開閉する容器蓋２２とから成る圧力容器１１と、容器本体２１の外周面に添設され、圧力容器１１内を加熱する外部ヒータ１２と、外部ヒータ１２の外側を覆う断熱材（図示省略）と、容器蓋２２を開閉する蓋開閉機構１３と、を備えている。また、耐食試験装置１は、圧力容器１１内に収容され、ワークＷの温度を調整するワーク温度調整装置１８と、外部ヒータ１２、蓋開閉機構１３およびワーク温度調整装置１８を制御する制御装置（制御手段）１５と、を備えている。詳細は後述するが、この耐食試験装置１では、外部ヒータ１２により圧力容器１１内を加熱すると共に、ワーク温度調整装置１８によりワークＷ全体が均一な加熱温度となるように微調整して、加速試験を行うようになっている。
【００２４】
圧力容器１１は、法上の小型圧力容器であり、容器本体２１と容器蓋２２との間にはリング状のシール部材２３が介設され、容器本体２１の上部に設けロック金具（図示省略）により容器本体２１を閉止した容器蓋２２が強固に閉塞されるようになっている。容器本体２１は、厚肉の金属材により有底の略筒状に形成されており、上部がフランジ状に形成されている。そして、このフランジ状の上部に上記のロック金具が組み込まれている。容器蓋２２を取り付けた状態の容器本体２１の下部が、容器室２４となっており、この容器室２４に上記のワークホルダ２に収容されたワークＷが投入される。また、容器室２４には、圧力を抜くためのバルブを有する大気開放装置１６が連通している。容器本体２１に対し容器蓋２２は深く嵌入され、この嵌入封止部２５の中部に上記のシール部材２３が装着されている。
【００２５】
容器蓋２２は、厚肉の金属材により形成されており、容器本体２１の開口端を覆う蓋本体３１と、開口端から容器本体２１の嵌入封止部２５に深く嵌入される封止蓋部３２と、から構成されている。蓋本体３１は、容器本体２１のフランジ状の上部に対応してフランジ状に形成され、閉塞時に容器本体２１の上面にフランジ接合様に密接する。封止蓋部３２は、その外周面が嵌入封止部２５と相補的形状に形成されており、平坦に形成された下面には、ワークＷの平面内における温度分布を検出する温度検出装置３５と、ワークホルダ２を着脱自在に装着するためのホルダセット部３３と、が設けられている。ホルダセット部３３は、詳細は図示しないが、例えば一対の係止爪を有し、ワークホルダ２を水平にセット可能に構成されている。容器蓋２２を閉塞すると、封止蓋部３２の外周面が上記のシール部材２３に密接することよって、容器本体２１内が気密に封止されると共に、ワークホルダ２が容器本体２１の容器室２４に収容される。
【００２６】
蓋開閉機構１３は、例えば容器蓋２２の上端に連結したリンクやリードねじ等の昇降機構２０と、昇降機構２０を駆動するモータ１９で構成されている。容器蓋２２の開放に際し制御装置１５は、上記の大気開放装置１６を駆動して容器室２４内を大気圧まで降圧させた後、モータ１９を駆動して容器蓋２２を上昇させ、容器本体２１を開放する。また、逆の手順で容器本体２１を閉塞する。蓋開閉機構１３による容器蓋２２の上昇端位置は、容器蓋２２に装着されているワークＷが、容器本体２１の開口端から十分に引き上げられた容器本体２１の直上位置となっており、この状態で容器蓋２２に対しワークＷが着脱されるようになっている。
【００２７】
外部ヒータ１２は、マントルヒータやラバーヒータで構成した上部ヒータ４１、下部ヒータ４２および底部ヒータ４３から成り、圧力容器１１全体を加熱する。この場合、制御装置１５内には、試験開始時の昇温および試験終了時の降温を含む試験温度および試験時間に関する制御テーブルが用意されており、制御装置１５は、この制御テーブルに倣って外部ヒータ１２を制御する。これにより、容器室２４が所定の温度に昇温されると、不織布３に浸み込ませた試験薬液が飽和蒸気圧状態となり薬液雰囲気に変化する。そして、薬液雰囲気は、加熱されたワークＷに対し反応する。
【００２８】
図３に示すように、ワーク温度調整装置１８は、複数のワークＷがセットされる上記のワークホルダ２と、ワークＷを間接的に加熱する内部ヒータ（加熱手段）４９と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、内部ヒータ４９から吸熱しワークホルダ２に伝熱する複数の伝熱加熱突起５４と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱加熱突起５４を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、を備えている。この場合、複数の伝熱加熱突起５４は、ワークホルダ２に下方から離接するようになっており、ワークホルダ２の伝熱接触面５０は、格子枠状に形成されたワークホルダ２の下面で構成されている。
【００２９】
内部ヒータ４９は、耐腐食試験時に、ワークホルダ２の直下に位置するように、加熱支持部材５５により容器本体２１の底部に設置されており、ワークホルダ２に倣った格子枠状のセラミックヒータや電熱線ヒータで構成されている。この場合、各枠材に相当する部分は、ワークホルダ２のそれより広幅に形成されており、ワークホルダ２には、複数の伝熱加熱突起５４を昇降自在に支持する複数の貫通孔５６が分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するように形成されている（図３（ａ）参照）。
【００３０】
各伝熱加熱突起５４は、上端面５７を平坦に形成したストレートな棒状に形成されており、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、突き上げるように当接する当接位置と、伝熱接触面５０から下方に退避する退避位置と、の間で上下方向にスライド移動自在に構成されている。各伝熱加熱突起５４は、熱伝導率の高い金属材料等で形成されており、各伝熱加熱突起５４のスライドをガイドする内部ヒータ４９の貫通孔５６も熱伝導率の高い金属材料等のスリーブで形成されている。また、各伝熱加熱突起５４は、内部ヒータ４９に対し着脱可能に構成されており、上端面５７の面積が異なるものに交換できるようになっている。具体的には、内部ヒータ４９の温度が一定であっても、当接面積を大きくすることで、ワークＷの温度上昇率を高くすることができ、一方当接面積を減らすことで、ワークＷの温度上昇率を低くすることができる。
【００３１】
離接機構６１は、各伝熱加熱突起５４に対応する小型昇降モータ６２と、小型昇降モータ６２の正逆回転動力を伝熱加熱突起５４の昇降動に変換する動力伝達機構６３と、を備えている（図３（ｂ）参照）。小型昇降モータ６２が正転すると、動力伝達機構６３を介して伝熱加熱突起５４が上昇し、逆転すると、動力伝達機構６３を介して伝熱加熱突起５４が下降する。この場合、小型昇降モータ６２は、ステッピングモータ、或いはエンコーダ付のＤＣモータで構成されており、伝熱加熱突起５４がワークホルダ２の伝熱接触面５０に当接する位置の他、伝熱接触面５０に対する伝熱加熱突起５４放熱ギャップ（離間寸法）を連続的に、或いは複数段に亘って、調整できるようになっている。
【００３２】
すなわち、各伝熱加熱突起５４は、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に当接して、直接熱伝導してワークホルダ２を昇温する場合と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に微小な放熱ギャップを存して対峙するにより、放熱によりワークホルダ２を昇温する場合と、で伝熱形態を適宜調整できるようになっている。前者の伝熱形態では、ワークＷの温度上昇率を高くする調整することができ、後者の伝熱形態では、ワークＷの温度上昇率を低く調整することができる。
【００３３】
温度検出装置３５は、ワークＷから放射される赤外線量を検出する温度センサアレイで構成された検出部６４（図２参照）と、測定結果を表示するディスプレイ付の装置本体（図示省略）と、から構成されている。装置本体は、ワークＷの温度に依存して放射される赤外線量を、ワークＷの温度変化として可視化するものであり、測定した赤外線量は、ディスプレイにサーモグラフィとして色分けして表示される。また、温度検出装置３５は、制御装置１５を介して上記の離接機構６１とリンクしており、検出部６４の検出信号は、逐次、制御装置１５に入力し、制御装置１５は、上記の制御テーブルを考慮しつつ、ワークＷの温度分布が均一になるように、複数の離接機構６１を制御する。これにより、ワークＷの各部位における温度状況を簡単に把握することができると共に、ワークＷの温度分布を精度よく調整することができる。
【００３４】
以上のように、第１実施形態によれば、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、内部ヒータ４９により一律に加熱された複数の伝熱加熱突起５４を、個々に接触させ或いは放熱ギャップを存して昇温させるようにしているため、ワークホルダ２を介して、ワークを局所的に自在に昇温させることができる。したがって、ワークＷを所望の温度に均一に加熱することができる。
【００３５】
次に、図４を参照して、第１変形例に係る耐食試験装置１ついて説明する。第１変形例に係る耐食試験装置１は、第１実施形態の耐食試験装置１に加え、ワークＷを間接的に加熱する冷却素子（冷却手段）７１と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、ワークホルダ２から吸熱し冷却素子７１に伝熱する複数の伝熱冷却突起７２と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱冷却突起７２を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、をさらに備えている（図４（ｂ）参照）。
【００３６】
冷却素子７１は、内部ヒータ４９の直上に位置するように、冷却支持部材７４により容器本体２１の底面に固定されており、ペルチェ素子等で構成されている。また、冷却素子７１には、伝熱冷却突起７２を昇降自在に支持する複数の冷却貫通孔７４および伝熱加熱突起５４を昇降自在に支持する複数の加熱貫通孔７５が、分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するようにそれぞれ形成されている（図４（ａ）参照）。伝熱冷却突起７２は、伝熱加熱突起５４と同一の構造を有しており、離接機構６１は第１実施形態と同様である（説明は省略する。）。なお、冷却素子７１と内部ヒータ４９とは、上下逆に配設されていてもよい。
【００３７】
以上のように、第１変形例によれば、ワークＷを均一に加熱することができることに加え、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し、冷却素子７１により一律に冷却された複数の伝熱冷却突起７２を、個々に接触させ或いは放熱ギャップを存して降温させるようにしているため、ワークホルダ２を介して、ワークを局所的に自在に降温させることができる。したがって、ワークＷを所望の温度に均一に調整することができる。
【００３８】
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る耐食試験装置１ついて説明する。この耐食試験装置１は、ワーク温度調整装置１８の構造が第１実施形態および第１変形例と異なる。すなわち、ワークＷがセットされるワークホルダ２と、ワークＷを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却装置（加熱・冷却手段）１００と、ワークホルダ２の伝熱接触面５０に対し離接自在に構成され、加熱・冷却装置１００とワークホルダ２との相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起８２と、ワークホルダ２に対し複数の伝熱突起８２を個々に離接させる離接機構（離接手段）６１と、を備えている。
【００３９】
加熱・冷却装置１００は、複数の伝熱突起８２に接触するコイル８５が内蔵された放熱・吸熱ブロック８４と、コイル８５に熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニット９５と、を有している。放熱・吸熱ブロック８４は、耐腐食試験時に、ワークホルダ２の直下に位置するように、支持部材８７により容器本体２１の底部に設置されており、ワークホルダ２に倣った格子枠状に形成されている。ワークホルダ２には、複数の伝熱突起８２を昇降自在に支持する複数の伝熱貫通孔８６が分散するように、すなわち伝熱接触面５０の全体に略均一に分布するように形成されている（図５（ａ）参照）。また、チラーユニット９５は、容器本体２１外に配設されており、往流路９１および返流路９２を介して、熱媒あるいは冷媒を容器本体２１内のコイル８５に供給する。すなわち、コイル８５を介して伝熱突起８２との間で熱伝導が行われる。
【００４０】
チラーユニット９５は、ユニット本体９３と、ユニット本体９３の熱媒または冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する往流路９１と、放熱・吸熱ブロック８４からの熱媒または冷媒をユニット本体９３に返還する返流路９２と、から構成されている。往流路９１は、そのユニット本体９３側が、熱媒を供給する熱媒往流路９１ａと、冷媒を供給する冷媒往流路９１ｂと、に分岐している。また、返流路９２は、そのユニット本体９３側が、熱媒を返還する熱媒返流路９２ａと、冷媒を返還する冷媒返流路９２ｂと、に分岐している。さらに、上記の熱媒往流路９１ａ、冷媒往流路９１ｂ、熱媒返流路９２ａおよび冷媒返流路９２ｂには、それぞれ開閉バルブ９４が設けられており、加熱あるいは冷却によって切り替えるようになっている。具体的には、熱媒を供給する場合には、熱媒往流路９１ａおよび熱媒返流路９２ａに設けられた開閉バルブ９４を「開」とし、冷媒往流路９１ｂおよび冷媒返流路９２ｂに設けられた開閉バルブ９４を「閉」とすることで、熱媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する。また、各開閉バルブ９４を逆操作することで冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給する。
【００４１】
そして、熱媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給した状態で伝熱突起８２をワークホルダ２に接触あるいは放熱ギャップを存して対峙させることにより、ワークＷを均一に加熱させることができるようになっている。同様に、冷媒を放熱・吸熱ブロック８４に供給した状態で伝熱突起８２をワークホルダ２に接触あるいは放熱ギャップを存して対峙させることにより、ワークＷを均一に冷却させることができるようになっている。
【００４２】
以上のように、第２実施形態によれば、伝熱突起８２およびコイル８５によって、ワークＷを加熱および冷却することができるため、ワークＷの温度分布を自在に制御することができると共に、加熱・冷却手段を小型化することができる。
【００４３】
以上の構成によれば、加熱したい箇所に対応する伝熱加熱突起５４（伝熱突起８２）をワークホルダ２に当接させることで、内部ヒータ４９の熱が、伝熱加熱突起５４（伝熱突起８２）およびワークホルダ２を介してワークＷに伝熱される。よって、ワークＷを局所的に加熱することができ、ワークＷの温度が均一になるように加熱することができる。また、冷却したい箇所に対応する伝熱冷却突起７２（伝熱突起８２）をワークホルダ２に当接させることで、ワークＷの熱が、ワークホルダ２および伝熱冷却突起７２（伝熱突起８２）を介して冷却素子７１（放熱・吸熱ブロック８４）に伝熱されることで、ワークＷが冷却される。よって、ワークＷを局所的に冷却することができ、ワークＷの温度が均一になるように冷却することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る耐食試験装置１は、ワークＷの温度を均一にする必要があるものであれば、成膜装置、エッチング装置、アッシング装置等に適用することが可能である。また、過剰に試験温度が高くない場合や反応系に気密性を要求しない場合などは、容器本体２１および容器蓋２２が、気密に接合されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ワークを載置したワークホルダの（ａ）平面図（ｂ）断面図である。
【図２】第１実施形態に係る耐食試験装置の断面図である。
【図３】ワーク温度調整装置の断面図である。
【図４】第１変形例に係る耐食試験装置の断面図である。
【図５】第２実施形態に係る耐食試験装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…耐食試験装置 ２…ワークホルダ １１…圧力容器 １２…外部ヒータ １５…制御装置 ３５…温度検出装置 ５０…伝熱接触面 ５４…伝熱加熱突起 ６１…離接機構 ６２…小型昇降モータ ７２…伝熱冷却突起 ８２…伝熱突起 ８５…コイル ９５…チラーユニット ９８…冷却装置 １００…加熱・冷却装置 Ｗ…ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを間接的に加熱する加熱手段と、
前記ワークがセットされるワークホルダと、
前記ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、前記加熱手段から吸熱し前記ワークホルダに伝熱する複数の伝熱加熱突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、
前記複数の伝熱加熱突起は、前記伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とするワーク温度調整装置。
【請求項２】
前記離接手段は、前記伝熱接触面に対し各伝熱加熱突起の離間寸法を調整することにより、各伝熱加熱突起による前記ワークホルダへの伝熱熱量を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク温度調整装置。
【請求項３】
前記離接手段は、前記各伝熱加熱突起に対応する複数のモータと、
前記各モータの動力を前記離接動作に変換して前記各伝熱加熱突起に伝達する複数の離接機構と、を有していることを特徴とする請求項２に記載のワーク温度調整装置。
【請求項４】
前記ワークの平面内における温度分布を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記離接手段の駆動を制御する制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク温度調整装置。
【請求項５】
前記温度検出手段が、非接触の温度センサアレイで構成されていることを特徴とする請求項４に記載のワーク温度調整装置。
【請求項６】
前記ワークを間接的に冷却する冷却手段と、
前記ワークホルダに対し離接自在に構成され、前記ワークホルダから吸熱し前記冷却手段に伝熱する複数の伝熱冷却突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱冷却突起を個々に離接させる離接手段と、を更に備え、
前記複数の伝熱冷却突起は、前記伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク温度調整装置。
【請求項７】
板状のワークを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却手段と、
前記ワークがセットされるワークホルダと、
前記ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、前記加熱・冷却手段と前記ワークホルダとの相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、
前記複数の伝熱突起は、前記伝熱接触面の全域に分布し、
前記加熱・冷却手段は、前記複数の伝熱突起に接触するコイルと、前記コイルに熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニットと、を有していることを特徴とするワーク温度調整装置。
【請求項８】
前記ワークの平面内における温度分布を均一に保つ前記１ないし６のいずれかに記載のワーク温度調整装置と、
容器本体と前記容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部に前記ワーク温度調整装置を収容した圧力容器と、
前記容器本体の外面に添設され、前記圧力容器内を加熱する外部加熱手段と、
を備え、
前記圧力容器に試験薬液を導入すると共に前記試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、前記ワークを前記試験薬液の雰囲気に曝して前記ワークの耐腐食の加速試験を行うことを特徴とする耐食試験装置。
【請求項１】
板状のワークを間接的に加熱する加熱手段と、
前記ワークがセットされるワークホルダと、
前記ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、前記加熱手段から吸熱し前記ワークホルダに伝熱する複数の伝熱加熱突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱加熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、
前記複数の伝熱加熱突起は、前記伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とするワーク温度調整装置。
【請求項２】
前記離接手段は、前記伝熱接触面に対し各伝熱加熱突起の離間寸法を調整することにより、各伝熱加熱突起による前記ワークホルダへの伝熱熱量を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク温度調整装置。
【請求項３】
前記離接手段は、前記各伝熱加熱突起に対応する複数のモータと、
前記各モータの動力を前記離接動作に変換して前記各伝熱加熱突起に伝達する複数の離接機構と、を有していることを特徴とする請求項２に記載のワーク温度調整装置。
【請求項４】
前記ワークの平面内における温度分布を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記離接手段の駆動を制御する制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク温度調整装置。
【請求項５】
前記温度検出手段が、非接触の温度センサアレイで構成されていることを特徴とする請求項４に記載のワーク温度調整装置。
【請求項６】
前記ワークを間接的に冷却する冷却手段と、
前記ワークホルダに対し離接自在に構成され、前記ワークホルダから吸熱し前記冷却手段に伝熱する複数の伝熱冷却突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱冷却突起を個々に離接させる離接手段と、を更に備え、
前記複数の伝熱冷却突起は、前記伝熱接触面の全域に分布していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク温度調整装置。
【請求項７】
板状のワークを間接的に加熱または冷却する加熱・冷却手段と、
前記ワークがセットされるワークホルダと、
前記ワークホルダの伝熱接触面に対し離接自在に構成され、前記加熱・冷却手段と前記ワークホルダとの相互間で伝熱を行う複数の伝熱突起と、
前記ワークホルダに対し前記複数の伝熱突起を個々に離接させる離接手段と、を備え、
前記複数の伝熱突起は、前記伝熱接触面の全域に分布し、
前記加熱・冷却手段は、前記複数の伝熱突起に接触するコイルと、前記コイルに熱媒および冷媒を選択的に供給するチラーユニットと、を有していることを特徴とするワーク温度調整装置。
【請求項８】
前記ワークの平面内における温度分布を均一に保つ前記１ないし６のいずれかに記載のワーク温度調整装置と、
容器本体と前記容器本体を開閉する容器蓋とから成り、内部に前記ワーク温度調整装置を収容した圧力容器と、
前記容器本体の外面に添設され、前記圧力容器内を加熱する外部加熱手段と、
を備え、
前記圧力容器に試験薬液を導入すると共に前記試験薬液を飽和蒸気圧状態に加熱および加圧し、前記ワークを前記試験薬液の雰囲気に曝して前記ワークの耐腐食の加速試験を行うことを特徴とする耐食試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−７１９３５（Ｐ２０１０−７１９３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４２４９８（Ｐ２００８−２４２４９８）
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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