专利名称：用于制作大面积氧化层的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型是应用于可制作大面积氧化层的设备，在本案中以制作光波导制作设备当实施例说明其适用于一种光波导制作设备的技术领域，藉由燃烧器沉积装置与限压抽气装置间的特殊设计，而可制作大面积的光波导晶片；为因应目前整合型光积体电路元件越来越大的尺寸，因此大面积光波导晶片的需求乃不可或缺，本实用新型不仅克服改善现有转盘式光波导燃烧器沉积设备在制作大面积光波导时，因内外径速度差扩大而导致沉积组成及厚度不均匀，也改善以X-Y运动取代转盘式光波导燃烧器沉积设备于制作大面积光波导时基板加热器需加大而造成基板不易均温的缺点，藉以大幅提升光波导的制作产能与经济效益。
又如美国专利公告第3,873,339号与台湾专利公告第339611号的“制造平面光学导波板的改良方法”等专利前案中，所提及的燃烧器沉积设备，则是让燃烧器呈固定位置，而让放置基材的盘体呈水平与垂直状的直线移动，如此虽然可克服上述专利案转盘沿径向速率不同的问题，然而为了使整个基材能沉积均匀的玻璃微粒，其下方的加热盘体必须与基材座加大至整个盘体运行的轨迹为止，如此才能不间断提供热能，满足制作大面积的需求，如此即需加大整个设备的体积，提高了设备成本，同时加热盘体加大后，其加热速度较慢，且加热不易均匀，一样会影响到玻璃微粒的沉积均一度。
如台湾专利公告第243500号“光波导的制造方法(一)”与公告第263566号“光波导的制造方法(二)”等发明专利案中所提及的光波导设备，其中燃烧器沉积设备的燃烧器管与抽气管通常是呈独立设计，其并无法同步移动，而造成燃烧器移动至不同位置时其抽气量不均，如此也会使玻璃微粒的沉积厚度不同，另外由于一般的抽气马达很难保持稳定的差压，因此其差压会有震荡的现象发生，故其玻璃微粒的抽离一样无法均匀，无形间亦会影响到玻璃微粒的沉积厚度。
经由上述的说明可知，现有光波导的设备，由于设计未尽完善，使其厚度均匀性受到相当的阻碍，无法完成大面积的光波导制作，而仅能运用于小面积的制作，造成产能低，而成本高的现象，再加上排气系统的不完善，更造成其玻璃微粒抽离不均匀的现象，一样会影响到产品的均匀性，因此如何解决这些问题，是目前业界所亟欲开发，也是本实用新型所欲追求探讨的。
所以，本发明人乃藉由多年从事光波导制作与开发的实务经验，针对上述的问题深入的探讨，并积极寻求解决的方案，经过长期努力的研究与试作，终于成功的创作出一种用于制作大面积光波导的设备，以增进光波导的均匀性，并提高整体的产能。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来实现一种用于制作大面积氧化层的设备，其包含有一燃烧器沉积装置及一设于一侧的限压抽气装置；其特征在于一燃烧器沉积装置，该燃烧器沉积装置是于一密闭空间内设一加热器，且加热器设有一可将基材旋转的基材旋转机构，又加热器上设有一可与加热器接触的均热座，均热座上用以设置基材，且加热器上方设有一燃烧器抽气组，该燃烧器抽气组是由可同步动作的燃烧器管与抽气所组成；一限压抽气装置，该限压抽气装置则是设于一箱体侧壁利用一抽气主管连接燃烧器沉积装置的侧壁，且箱体顶面另设有一可将处理后废气排出的排气主管，又箱体底端与顶端间设有一输水用的输水管，输水管上段在箱体内部中央设有一可形成两层水幕的旋转机构；藉此，组构成一氧化层沉积均匀、且可用于制作大面积氧化层的设备。基材旋转机构是于加热器的一端形成有一透孔，且基材旋转机构是由一旋转缸及一伸缩缸所构成，其中旋转缸与伸缩缸可同时作动一透孔的伸杆，以供利用伸杆顶升旋转基材。其中，伸杆顶端设有一旋盘，以提升基材旋转时的稳定性。其中，该加热器上设有一框板，该框板中形成有一中空孔，其中均热座可置于该孔中并直接接触于加热器上，且该框板可带动均热座滑移于加热器上。其中，该框板底部两侧分别设有轨导座，该轨导座可滑设于分设在加热器两侧的滑轨上，使框板可贴近加热器滑移。其中，燃烧器抽气装置是设有一连接驱动装置的动作杆，动作杆对应框板的端部设有一横向的固定架，而燃烧器管与抽气管则是设于固定架的两端。其中，燃烧器抽气组的燃烧器喷口与基材表面间距离L1小于10cm，而抽气管开口与基材表面间距离L2小于5cm，又抽气管口径D1与抽气管开口至燃烧器管开口距离D2的比值为D1∶D2至少小于1。其中，燃烧器抽气组移动的速度V1与框板基材移动的速度V2的比值为V1/V2至少大于10。其中，限压抽气装置箱体的抽气主管与排气主管内分设有过滤装置，以提供过滤作用。其中，箱体下方另设有填加碱性液体的注液口。其中，输水管内设有抽动水源的泵浦。其中，输水管内设有一酸碱检测器，用来检测水中的酸碱值。其中，伸管上段向下延伸有一较小径且具有出水孔的伸管。其中，旋转机构是于伸管上枢设有一中空旋体，旋体上方于伸管上另设有一可形成第一道水幕覆片，另旋体侧壁分设有系列内部具导管的叶片管，且导管于叶片管中央形成喷水口，以利用离心力形成第二道水幕。其中，旋体上、下分设有上、下盖板。
一种用于制作大面积氧化层的设备，其包含有一燃烧器沉积装置及一设于一侧的限压抽气装置；其特征在于一燃烧器沉积装置，该燃烧器沉积装置是于一密闭空间内设一加热器，且加热器设有一可将基材旋转的基材旋转机构，又加热器上设有一可与加热器接触的均热座，均热座上用以设置基材，且加热器上设有一燃烧器抽气组，该燃烧器抽气组是由可同步作动的燃烧器管与抽气所组成；藉此，组构成一氧化层沉积均匀、且可用于制作大面积氧化层的设备。其中，基材旋转机构是于加热器的一端形成有一透孔，且基材旋转机构是由一旋转缸及一伸缩缸所构成，其中旋转缸与伸缩缸可同时作动一透孔的伸杆，以供利用伸杆顶升旋转基材。其中，伸杆顶端设有一旋盘，以提升基材旋转时的稳定性。其中，加热器上设有一框板，该框板中形成有一中空孔，其中均热座可置于该孔中并直接接触于加热器上，且该框板可带动均热座滑移于加热器上。其中，该框板底部两侧分别设有轨导座，该轨导座可滑设于分设在加热器两侧的滑轨上，使框板可贴近加热器滑移。其中，燃烧器抽气装置是设有一连接驱动装置的动作杆，动作杆对应框板的端部设有一横向的固定架，而燃烧器管与抽气管则是设于固定架的两端。其中，燃烧器抽气组的燃烧器管喷口与基材表面间距离L1小于10cm，而抽气管开口与基材表面间距离L2小于5cm，又抽气管口径D1与抽气管开口至燃烧器管开口距离D2的比值为D1∶D2至少小于1。其中，燃烧器抽气组移动的速度V1与框板基材移动的速度V2的比值为V1/V2至少大于10。
归纳上述的说明，藉由本用实用新型上述结构的设计，使本实用新型可均匀沉积玻璃微粒、并均匀的抽离废气中玻璃微粒，而达到可制作大面积基材的目的，并进一步提高产能，以及降低生产成本。
图2是燃烧器沉积装置的立体分解图，其显示各组件的态样及其相对关系。
图3是燃烧器沉积装置的侧视平面示意图。
图4是燃烧器沉积装置的俯视平面示意图，显示燃烧器抽气组的移动状态。
图5是燃烧器沉积装置的另一侧视平面示意图，用来显示基材旋转的态样。
图6是燃烧器沉积装置的另一俯视平面示意图。
图7是本实用新型限压抽气装置的平面示意图。
图8是本实用新型抽气装置的立体分解图，说明其各组件的态样与相对位置。
图9是本实用新型限压抽气装置的动作示意图。
图号说明1.燃烧器沉积装置 10.加热器11.透孔15.基材旋转机构16.旋转缸17.伸缩缸18.伸杆19.旋盘 20.框板21.轨导座 22.滑轨 25.中空孔
30.均热座35.基材40.燃烧器抽气组 41.动作杆42.固定架 45.燃烧器管 46.抽气管5.限压抽气装置 50.箱体 51.抽气主管52.排气主管53.排水管55.通孔板56.注液口 60.输水管61.泵浦62.酸碱检测器 65.伸管 66.出水孔70.旋体71.叶片管72.导管73.喷水口 74.轴承 76.上盖板77.下盖板 78.覆片本实用新型是一种可用来制作大面积氧化层、且增进均匀度的氧化层设备，其中，本案以制作光波道为实施例说明的，如
图1所示，其包含有一燃烧器沉积装置1及一限压抽气装置5，其中燃烧器沉积装置1是用来利用氢气焰燃烧器使玻璃微粒沉积于石英或矽基材表面，而设于一侧的限压抽气装置5则是用来均匀的抽离废气中的玻璃微粒，使光波导膜的厚离能够均匀化。
至于本实用新型主要结构的详细构成，首先由燃烧器沉积装置1来看，请参看图2、图3及图4所示，其主要是于一密闭空间内设一加热器10，该加热器10底面设有一可旋转基材的基材旋转机构15，其是于加热器10的一端形成有一贯穿的透孔11，该基材旋转机构15设于对应透孔11的下方，其主要由一旋转缸16及一伸缩缸17所构成，其中旋转缸16与伸缩缸17可同时作动一伸杆18，该伸杆18顶端并设有一可穿经透孔11的旋盘19，用来顶升旋转基材35；又加热器10上设有一框板20，该框板20底面两侧分别设有一轨道座21，轨道座21可滑设于分设在加热器10两侧的滑轨22上，使框板20可贴近加热器10滑移，该框板20中心形成有一中空孔25，中空孔25用来容置一均热座30，均热座30底缘并可略为穿出框板20，并与加热器10顶面接触，让加热器10可对均热座30上的基材35进行加热作用；再者加热器20上方设有燃烧器抽气组40，燃烧器抽气组40是由可同步作动的燃烧器管45与抽气管46所组成，燃烧器抽气组40是设有一连接驱动装置的动作杆41，动作杆41对应框板20的端部设有一横向的固定架42，而燃烧器管45与抽气管46则同时固设于固定架42的两端，使燃烧器管45与抽气管46可同步移动，且其中燃烧器管45喷口与基材35表面间距L1小于10cm，而抽气管46开口与基材35表面间距离L2小于5cm，又抽气管46口径D1与抽气管46开口至燃烧器管45开口距离D2的比值为D1∶D2至少小于1，使含有玻璃微粒的废气可被稳定的抽离。
而限压抽气装置5，则是如图7、图8所示，限压抽气装置5是于燃烧器沉积1的一侧设一箱体50，箱体50的侧边并利用抽气主管51连接燃烧器沉积装置1的侧壁，且箱体50顶面另设有一可将处理后废气排出的排气主管52，其中抽气主管51与排气主管52的管内分设有过滤装置(图未示)，以提供过滤作用，又箱体50内壁底端处另设有一排水口53，箱体50预定位置更设有一通孔板55，且箱体50内下方另设有注液口56，用以填加碱性液体。
再者箱体50的排水口53连接有一输水管60，该输水管60并可由箱体50的侧壁上段再穿入内部，且输水管60内分设有抽动水源的泵浦61及检测水源酸碱值的酸碱检测器62，又输水管60在箱体50中央向下延伸有一较小径的伸管65，伸管65上形成有系列贯穿的出水孔66，且伸管65上设有一可形成上、下两层水幕的旋转机构，该旋转机构是于伸管65上利用轴承枢设有一中空旋体70，旋体70上、下分设有上、下盖板76、77，且旋体70上方于伸管65上另设有一覆片78，供挡住由上方流的水源，以形成由伸管65外缘至箱体50一半空间的第一道水幕(如图9所示)，另旋体70侧壁分设有系列内部具导管72的叶片管71，且导管72于叶片管71中央形成喷水口73，使其他水源可由喷水口73流出，除了可带动旋体70转动外，并利用离心力形成由箱体50一半至箱体50内壁的第二道水幕(如图9所示)，利用第一、二道水幕的的两层设计使废体可被完全的过滤。藉此组构成一光波导沉积均匀、且可用于制作大面积光波导的设备。
至于本实用新型实际运用，首先请配合参看图3、4、5、6所示，于制作大面积光波导时，是将设有基材35的框板20移至燃烧器抽气组40的下方，并透过电路控制，使燃烧器抽气组40前、后移动，而框板20负责左、右移动，两者呈现X、Y轴式相对运动，并使燃烧器抽气组40的速度V1与基材35移动的速度V2的比值小于10，同时使抽气管46同步随同燃烧器管45移动抽离废气中的玻璃微粒，让玻璃微粒可均匀的沉积在基材35上，且为了使其沉更为均匀，待第一次整片完成后，框板20退回端部，并利用基材旋转机构15将基材35顶升并转180度，然后再送回燃烧器抽气组40下，重覆进行一次燃烧器沉积，如此可得到更佳的效果；再者设于一旁的限压抽气装置5则除了启动排气主管52的抽风装置外，并启动输水管60的泵浦61，使箱体50下段的水源可被抽出，并由伸管65的出水孔66流出，由于输水管60流向伸管65时其口径变小，故其水流速度加快，当水流由旋体70的叶片管71喷水口73喷出时，其适可带动旋体70转动，而利离心力的作用，使覆片78下方形成第一道水幕，而喷水口73喷出的水源形成第二道水幕，如此可完全的过滤废气中的玻璃微粒，同时利用水幕下方所形成的空间，使其保持稳定的气压在一大气压以下，而得到更佳、且均匀的抽离效果。
权利要求1.一种用于制作大面积氧化层的设备，其包含有一燃烧器沉积装置及一设于一侧的限压抽气装置；其特征在于一燃烧器沉积装置，该燃烧器沉积装置是于一密闭空间内设一加热器，且加热器设有一可将基材旋转的基材旋转机构，又加热器上设有一可与加热器接触的均热座，均热座上用以设置基材，且加热器上方设有一燃烧器抽气组，该燃烧器抽气组是由可同步动作的燃烧器管与抽气所组成；一限压抽气装置，该限压抽气装置则是设于一箱体侧壁利用一抽气主管连接燃烧器沉积装置的侧壁，且箱体顶面另设有一可将处理后废气排出的排气主管，又箱体底端与顶端间设有一输水用的输水管，输水管上段在箱体内部中央设有一可形成两层水幕的旋转机构；藉此，组构成一氧化层沉积均匀、且可用于制作大面积氧化层的设备。
2.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于基材旋转机构是于加热器的一端形成有一透孔，且基材旋转机构是由一旋转缸及一伸缩缸所构成，其中旋转缸与伸缩缸可同时作动一透孔的伸杆，以供利用伸杆顶升旋转基材。
3.如权利要求2所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于伸杆顶端设有一旋盘，以提升基材旋转时的稳定性。
4.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于该加热器上设有一框板，该框板中形成有一中空孔，其中均热座可置于该孔中并直接接触于加热器上，且该框板可带动均热座滑移于加热器上。
5.如权利要求1或4所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于该框板底部两侧分别设有轨导座，该轨导座可滑设于分设在加热器两侧的滑轨上，使框板可贴近加热器滑移。
6.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气装置是设有一连接驱动装置的动作杆，动作杆对应框板的端部设有一横向的固定架，而燃烧器管与抽气管则是设于固定架的两端。
7.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气组的燃烧器喷口与基材表面间距离L1小于10cm，而抽气管开口与基材表面间距离L2小于5cm，又抽气管口径D1与抽气管开口至燃烧器管开口距离D2的比值为D1∶D2至少小于1。
8.如权利要求1或6或7所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气组移动的速度V1与框板基材移动的速度V2的比值为V1/V2至少大于10。
9.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于限压抽气装置箱体的抽气主管与排气主管内分设有过滤装置，以提供过滤作用。
10.如权利要求1或9所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于箱体下方另设有填加碱性液体的注液口。
11.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于输水管内设有抽动水源的泵浦。
12.如权利要求1或11所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于输水管内设有一酸碱检测器，用来检测水中的酸碱值。
13.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于伸管上段向下延伸有一较小径且具有出水孔的伸管。
14.如权利要求1所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于旋转机构是于伸管上枢设有一中空旋体，旋体上方于伸管上另设有一可形成第一道水幕覆片，另旋体侧壁分设有系列内部具导管的叶片管，且导管于叶片管中央形成喷水口，以利用离心力形成第二道水幕。
15.如权利要求1或13或14所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于旋体上、下分设有上、下盖板。
16.一种用于制作大面积氧化层的设备，其包含有一燃烧器沉积装置及一设于一侧的限压抽气装置；其特征在于一燃烧器沉积装置，该燃烧器沉积装置是于一密闭空间内设一加热器，且加热器设有一可将基材旋转的基材旋转机构，又加热器上设有一可与加热器接触的均热座，均热座上用以设置基材，且加热器上设有一燃烧器抽气组，该燃烧器抽气组是由可同步作动的燃烧器管与抽气所组成；藉此，组构成一氧化层沉积均匀、且可用于制作大面积氧化层的设备。
17.如权利要求16所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于基材旋转机构是于加热器的一端形成有一透孔，且基材旋转机构是由一旋转缸及一伸缩缸所构成，其中旋转缸与伸缩缸可同时作动一透孔的伸杆，以供利用伸杆顶升旋转基材。
18.如权利要求17所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于伸杆顶端设有一旋盘，以提升基材旋转时的稳定性。
19.如权利要求16所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于加热器上设有一框板，该框板中形成有一中空孔，其中均热座可置于该孔中并直接接触于加热器上，且该框板可带动均热座滑移于加热器上。
20.如权利要求16或19中所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于该框板底部两侧分别设有轨导座，该轨导座可滑设于分设在加热器两侧的滑轨上，使框板可贴近加热器滑移。
21.如权利要求16所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气装置是设有一连接驱动装置的动作杆，动作杆对应框板的端部设有一横向的固定架，而燃烧器管与抽气管则是设于固定架的两端。
22.如权利要求16所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气组的燃烧器管喷口与基材表面间距离L1小于10cm，而抽气管开口与基材表面间距离L2小于5cm，又抽气管口径D1与抽气管开口至燃烧器管开口距离D2的比值为D1∶D2至少小于1。
23.如权利要求16或21或22所述的用于制作大面积氧化层的设备，其特征在于燃烧器抽气组移动的速度V1与框板基材移动的速度V2的比值为V1/V2至少大于10。
专利摘要本实用新型是有关于一种可制作大面积氧化层的设备,其中更可适用于沉积组成均匀的光波导设备,包含有一燃烧器沉积装置与一限压抽气装置,其中燃烧器沉积装置于可加热基材的加热器上设有基材旋转机构,且加热器上方另设有一可使燃烧器上设有基材旋转机构,且加热器上方另设有一可使燃烧器与玻璃微粒抽气管同步移动的燃烧器抽气组,而设于一侧的限压抽气装置则透过水幕的设计,可使其排气的差压变动小于0.5mm—H
文档编号G02B6/132GK2492861SQ0123267
公开日2002年5月22日 申请日期2001年8月2日 优先权日2001年8月2日
发明者武东星, 洪瑞华, 李明辉 申请人:武东星