TWI694746B - 微波加熱裝置 - Google Patents

Abstract

微波加熱裝置，用以加熱一待加熱物。微波加熱裝置包括一加熱腔、一第一頻率選擇板、一第二頻率選擇板、一第一微波源、以及一第二微波源。第一頻率選擇板設置於加熱腔內。第二頻率選擇板設置於加熱腔內，且與第一頻率選擇板間隔形成一微波加熱空間。第一微波源設置在微波加熱空間外，並用以向第一頻率選擇板發射一第一微波。第二微波源設置在微波加熱空間外，並用以向第二頻率選擇板發射一第二微波。

Description

微波加熱裝置

本揭露主要關於一種加熱裝置，尤指一種微波加熱裝置。

以半導體為例，於半導體的加熱製程中需要對晶圓均勻地加熱藉以增加半導體製程的良率。因此，於習知技術中，加熱裝置可利用微波對於晶圓或任何欲加熱物件進行加熱。

如第1圖所示，加熱裝置A1包括一加熱腔A10、一承載座A20、以及一微波源A30。承載座A20放置於加熱腔A10內，用以承載晶圓等待加熱物W1。此外，微波源A30設置於加熱腔A10上，用以對待加熱物W1之上表面發射微波。

然而，習知之加熱裝置已較難以達到目前對於待加熱物件(譬如晶圓等)加熱之均勻度的需求。因此，需要提供加熱裝置的改進方案。

本揭露提供一種微波加熱裝置，能利用頻率選擇板使得欲加熱物(譬如晶圓等)能夠被加熱裝置均勻地加熱，且可有較佳之加熱效率。

本揭露實施例提供了一種微波加熱裝置，該微波加熱裝置包括一加熱腔、一第一頻率選擇板、一第二頻率選擇板、一第一微波源、以及一第二微波源。第一頻率選擇板設置於加熱腔內。第二頻率選擇板設置於加熱腔內，且與第一頻率選擇板間隔形成一微波加熱空間。第一微波源設置在微波加熱空間外，並用以向第一頻率選擇板發射一第一微波。第二微波源設置在微波加熱空間外，並用以向第二頻率選擇板發射一第二微波。

於一些實施例中，第一微波通過第一頻率選擇板進入微波加熱空間以形成一第一選擇波，並且第二微波通過第二頻率選擇板進入微波加熱空間以形成一第二選擇波。

於一些實施例中，第一頻率選擇板平行於第二頻率選擇板。微波加熱空間可供放置待加熱物，第一頻率選擇板與待加熱物之間為氣體層或是真空空間，且第二頻率選擇板與待加熱物之間為氣體層或是真空空間。

於一些實施例中，微波加熱裝置更包括一第一驅動裝置以及一第二驅動裝置。第一驅動裝置用以移動或旋轉第一頻率選擇板。第二驅動裝置用以移動或旋轉第二頻率選擇板。

於一些實施例中，微波加熱空間可供放置待加熱物。於一加熱製程中，第一驅動裝置控制第一頻率選擇板相對於待加熱物移動或旋轉，且第二驅動裝置控制第二頻率選擇板相對於待加熱物移動或旋轉。

於一些實施例中，第一頻率選擇板包括複數個第一金屬單元，且第一金屬單元以陣列的方式排列於一平面上。於一些實施例中，每一第一金屬單元為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。每一第一金屬單元之形狀以及尺寸相同。

於一些實施例中，第一頻率選擇板包括複數個第一介質基板以及複數個第一金屬層，且第一介質基板以及第一金屬層沿一排列方向交錯排列。每一第一金屬層包括以陣列的方式排列之複數個第一金屬單元。

於一些實施例中，第二頻率選擇板包括複數個第二金屬單元，且些第二金屬單元以陣列的方式排列於一平面上。於一些實施例中，每一第二金屬單元為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。於一些實施例中每一第二金屬單元之形狀以及尺寸相同。

於一些實施例中，第二頻率選擇板包括複數個第二介質基板以及複數個第二金屬層，且第二介質基板以及第二金屬層沿一排列方向交錯排列。每一第二金屬層包括以陣列的方式排列之複數個第二金屬單元。

綜上所述，依據本揭露實施例之微波加熱裝置可利用第一頻率選擇板以及第二頻率選擇板，使得第一微波源以及第二微波源所產生之微波能均勻地加熱待加熱物，並能提供較佳之加熱效率。

以下之說明提供了許多不同的實施例、或是範例，用來實施本揭露內容。以下特定例子所描述的元件和排列方式，僅用來精簡的表達本揭露，其僅作為範例，而並非用以限制本揭露。例如，第一元件在一第二元件上或上方的結構之描述包括了第一和第二元件之間直接接觸，或是以另一元件設置於第一和第二元件之間，以致於第一和第二元件並不是直接接觸。

此外，本說明書於不同的例子中沿用了相同的元件標號及/或文字。前述之沿用僅為了簡化以及明確，並不表示於不同的實施例以及設定之間必定有關聯。

本說明書之第一以及第二等詞彙，僅作為清楚解釋之目的，並非用以對應於以及限制專利範圍。此外，第一元件以及第二元件等詞彙，並非限定是相同或是不同之元件。

於此使用之空間上相關的詞彙，例如上方或下方等，僅用以簡易描述圖式上之一元件或一特徵相對於另一元件或特徵之關係。除了圖式上描述的方位外，包括於不同之方位使用或是操作之裝置。此外，圖式中之形狀、尺寸以及厚度可能為了清楚說明之目的而未依照比例繪製或是被簡化，僅提供說明之用。

第2圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置1的立體圖。第3圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置1的示意圖。微波加熱裝置1用以利用微波加熱一待加熱物(workpiece)W1。於一些實施例中，待加熱物W1可為任何欲加熱物件，譬如說：食物、液體、氣體、晶圓(wafer)、橡膠、化學物質、…等等，而本發明並不設限。

微波加熱裝置1包括一加熱腔10、多個第一微波源20、多個第二微波源30、一第一頻率選擇板40、一第二頻率選擇板50。加熱腔10之結構以及形狀可視需求具有不同之設計，並不以第2圖以及第3圖為限。於本揭露一實施例中，第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50之間形成一微波加熱空間S1。待加熱物W1放置於微波加熱空間S1內。

舉例而言，加熱腔10可包括一底板11、一頂板12、以及一側壁13。於第2圖實施例中，底板11以及頂板12可為圓形結構，但並不以此為限。底板11可平行或大致平行於頂板12。換句話說，底板11以及頂板12可垂直於一排列方向D1延伸。

側壁13連接於底板11以及頂板12，且位於底板11以及頂板12之間。側壁13可垂直於底板11以及頂板12延伸。換句話說，側壁13可沿排列方向D1延伸。於一實施例中，側壁13可為一環狀結構，且連接於底板11以及頂板12之邊緣。

第一微波源20設置在微波加熱空間S1外。於本實施例中，第一微波源20設置於加熱腔10上，且用以發射第一微波至加熱腔10內。於本實施例中，第一微波源20可朝向第一頻率選擇板40發射第一微波。第一微波通過第一頻率選擇板40進入微波加熱空間S1以形成一第一選擇波。第一微波源20可以陣列的方式排列於底板11上。於本實施例中，第一微波源20連接於底板11，且可穿過底板11至加熱腔10內。於一些實施例中，第一微波源20位於加熱腔10內。

第一微波源20可位於底板11之中央區域，且可不位於底板11之邊緣區域。於一些實施例中，第一微波源20平均分布於底板11。第一微波源20之數目可為一個或多個。於一實施例中，微波加熱裝置1具有四個第一微波源20，但並不以此為限。

第二微波源30設置在微波加熱空間S1外。於一實施例中，第二微波源30設置於加熱腔10上，且用以發射第二微波至加熱腔10內。於本實施例中，第二微波源30可朝向第二頻率選擇板50發射第二微波。第二微波通過第二頻率選擇板50進入微波加熱空間S1以形成一第二選擇波。第二微波源30可以陣列的方式排列於頂板12上。於一實施例中，第一微波源20以及第二微波源30可位於加熱腔10的兩相反側。

於排列方向D1上，每一第一微波源20可對應於一個第二微波源30。於本實施例中，第二微波源30連接於頂板12，且可穿過頂板12至加熱腔10內。此於一些實施例中，第二微波源30位於加熱腔10內。

第二微波源30可位於頂板12之中央區域，且可不位於頂板12之邊緣區域。於一些實施例中，第二微波源30平均分布於頂板12。第二微波源30之數目可為一個或多個，且可對應於第一微波源20之數目。於一實施例中，微波加熱裝置1具有四個第二微波源30，但並不以此為限。

第一頻率選擇板40設置於加熱腔10內。第一頻率選擇板40可位於第一微波源20之上方，且與第一微波源20分離。第一頻率選擇板40可垂直或大致垂直於排列方向D1延伸。此外，第一頻率選擇板40之面積大於待加熱物W1的面積。

第二頻率選擇板50設置於加熱腔10內，且對應於第一頻率選擇板40。第二頻率選擇板50可位於第二微波源30之下方，且與第二微波源30分離。第二頻率選擇板50可垂直或大致垂直於排列方向D1延伸。此外，第二頻率選擇板40之面積大於待加熱物W1的面積。

於一實施例中，第一頻率選擇板40與第一微波源20之間的距離d1可等於第二頻率選擇板50與第二微波源30的距離d2。上述距離d1以及距離d2可於排列方向D1上進行測量。

於一實施例中，第一頻率選擇板40之尺寸、形狀、結構及/或材質可相同於第二頻率選擇板50。第一頻率選擇板40分離且平行於第二頻率選擇板50。於本實施例中，第一微波源20、第一頻率選擇板40、第二頻率選擇板50、以及第二微波源30沿排列方向D1依序排列。

當進行一加熱製程時，可將待加熱物W1放置於第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50之間。於一實施例，待加熱物W1或其包裝結構可為一板狀結構，但並不以此為限，且可平行於第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50。

第一頻率選擇板40分離於待加熱物W1，且第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間具有一間隔區域G1。第二頻率選擇板50分離於待加熱物W1，且第二頻率選擇板50與待加熱物W1之間具有一間隔區域G1。。上述間隔區域G1可為氣體層或是真空空間。於一實施例中，第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間的距離d3可等於第二頻率選擇板50與待加熱物W1的距離d4。上述距離d3以及距離d4可於排列方向D1上進行測量。

上述第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間的距離d3可對應於第一微波之波長。於一實施例中，距離d3可約等於第一微波之波長、波長的一半、波長的四分之一。上述第二頻率選擇板50與待加熱物W1之間的距離d4可對應於第二微波之波長。於一實施例中，距離d4可約等於第二微波之波長、波長的一半、波長的四分之一。

第一微波源20朝向第一頻率選擇板40發射第一微波。第一頻率選擇板40用以對第一微波進行濾波。第一頻率選擇板40允許第一微波中頻率在第一頻率範圍內的部分通過，並止擋第一微波中頻率在第一頻率範圍外的部分通過。第一微波通過第一頻率選擇板40後形成一第一選擇波。

第二微波源30朝向第二頻率選擇板50發射第二微波。第二頻率選擇板50用以對第二微波進行濾波。第二頻率選擇板50允許第二微波中頻率在第二頻率範圍內的部分通過，並止擋第一微波中頻率在第二頻率範圍外的部分通過。第二微波通過第二頻率選擇板50後形成一第二選擇波。

於一實施例中，上述之第一頻率範圍可等於第二頻率範圍。於一些實施例中，上述之第一頻率範圍可不等於第二頻率範圍。舉例而言，上述之第一頻率範圍可為300 MHz至300 GHz的範圍之間。上述之第二頻率範圍可為300 MHz至300 GHz的範圍之間。

第一選擇波以及第二選擇波可於加熱腔10內形成共振，並到達待加熱物W1。待加熱物W1藉由吸收第一選擇波以及第二選擇波進行加熱。

於一實施例中，微波加熱裝置1可更包括一傳送裝置60、一第一驅動裝置70以及一第二驅動裝置80。傳送裝置60用以承載及傳送待加熱物W1。傳送裝置60可接觸於待加熱物W1之邊緣，但可不直接接觸待加熱物W1之中央區域。加熱製程前，傳送裝置60可將待加熱之待加熱物W1傳送進入加熱腔10內。於加熱製程中，傳送裝置60可將待加熱物W1維持於第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50之間。於加熱製程後，傳送裝置60可將加熱完成之待加熱物W1由加熱腔10內移出。

第一驅動裝置70用以移動或旋轉第一頻率選擇板40，且第二驅動裝置80用以移動或旋轉第二頻率選擇板50。舉例而言，於一加熱製程中，第一驅動裝置70控制第一頻率選擇板40相對於待加熱物W1持續或間歇地移動，且第二驅動裝置80可控制第二頻率選擇板50相對於待加熱物W1持續或間歇地移動。藉由改變第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間的距離d3，可使待加熱物W1較均勻地加熱。此外，藉由改變第二頻率選擇板50與待加熱物W1之間的距離d4，可使待加熱物W1較均勻地加熱。

舉例而言，於一加熱製程中，第一驅動裝置70控制第一頻率選擇板40相對於待加熱物W1持續或間歇地旋轉，且第二驅動裝置80控制第二頻率選擇板50相對於待加熱物W1持續或或間歇地旋轉。藉由改變第一頻率選擇板40相對於待加熱物W1的方位，可使待加熱物W1較均勻地加熱。此外，藉由改變第二頻率選擇板50相對於待加熱物W1的方位，可使待加熱物W1較均勻地加熱。

第4圖為本揭露之第一頻率選擇板40或第二頻率選擇板50的立體圖。如第4圖所示，第一頻率選擇板40包括一第一介質基板41以及多個第一金屬單元42。第一介質基板41可垂直於排列方向D1延伸。第一介質基板41可為非金屬基板，例如玻璃基板或是矽質基板。第一金屬單元42可以陣列的方式排列於一平面上，且形成一頻率選擇面。於本實施例中，第一金屬單元42可以陣列的方式排列於第一介質基板41上。舉例而言，第一金屬單元42可包括銅或鐵。

上述第一金屬單元42可為一空心圖案、一實心圖案、或一線條圖案。於一些實施例中，每一第一金屬單元42為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。於本實施例中，第一金屬單元42可為圓形的金屬環。每一第一金屬單元42之形狀以及尺寸相同。於一些實施例中，第一金屬單元42之形狀以及尺寸可不相同。於一些實施例中，第一金屬單元42可設置於第一介質基板41之兩相反側。此外，每一第一金屬單元42可於排列方向D1上對應一個第一金屬單元42。

第一金屬單元42之尺寸可對應於第一微波之波長。於一實施例中，第一金屬單元42之最大長度L1可小於第一微波之波長的一倍、一半或四分之一。上述長度L1可沿垂直於排列方向D1的方向上進行測量。

如第4圖所示，第二頻率選擇板50包括一第二介質基板51以及多個第二金屬單元52。第二介質基板51可垂直於排列方向D1延伸。第二介質基板51可為非金屬基板，例如玻璃基板或是矽質基板。第二金屬單元52可以陣列的方式排列於一平面上，且形成一頻率選擇面。於一實施例中，第二金屬單元52可以陣列的方式排列於第二介質基板51上。舉例而言，第二金屬單元52可包括銅或鐵。

上述第二金屬單元52可為一空心圖案、一實心圖案、或一線條圖案。於一些實施例中，每一第二金屬單元52為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。於本實施例中，第二金屬單元52可為圓形的金屬環。每一第二金屬單元52之形狀以及尺寸相同。於一些實施例中，第二金屬單元52之形狀以及尺寸可不相同。於一實施例中，第二金屬單元52之形狀及/或尺寸可相同於第一金屬單元42。於一些實施例中，第二金屬單元52之形狀及/或尺寸可不同於第一金屬單元42。

第二金屬單元52之尺寸可對應於第二微波之波長。於本實施例中，第二金屬單元52之最大長度L1可小於第二微波之波長的一倍、一半或四分之一。上述長度L1可沿垂直於排列方向D1的方向上進行測量。

於一些實施例中，第二金屬單元52可設置於第二介質基板51之兩相反側。此外，每一第二金屬單元52可於排列方向D1上對應一個第二金屬單元52。

於加熱製程中，每一第一金屬單元42可形成一共振子，可均勻地輻射第一選擇波，且每一第二金屬單元52可形成一共振子，可均勻地輻射第二選擇波。因此本揭露之微波加熱裝置1可均勻地對待加熱物W1進行加熱。

第5A圖為本揭露之第一頻率選擇板40或第二頻率選擇板50之另一實施例的側視圖。第一頻率選擇板40可包括多個第一介質基板41(第一介質基板41a以及第一介質基板41b、以及第一介質基板41c)以及多個第一金屬層B1。每一第一金屬層B1包括以陣列的方式排列之多個第一金屬單元42。第一介質基板41以及第一金屬層B1可沿排列方向D1交錯排列，且可相互平行。於本實施例中，第一介質基板41以及第一金屬層B1可垂直於排列方向D1延伸。

如第5A圖所示，第一金屬單元42可分別設置於第一介質基板41a上、第一介質基板41a以及第一介質基板41b之間、第一介質基板41b以及第一介質基板41c之間、以及第一介質基板41c之下。於一實施例中，每一第一金屬層B1之第一金屬單元42的形狀以及尺寸可不同於另一第一金屬層B1之第一金屬單元42。

第二頻率選擇板50可包括多個第二介質基板51(第二介質基板51a以及第二介質基板51b、以及第二介質基板51c)以及多個第二金屬層B2。每一第二金屬層B2包括以陣列的方式排列之多個第二金屬單元52。第二介質基板51以及第二金屬層B2可沿排列方向D1交錯排列，且可相互平行。於本實施例中，第二介質基板51以及第二金屬層B2可垂直於排列方向D1延伸。

如第5A圖所示，第二金屬單元52可分別設置於第二介質基板51a上、第二介質基板51a以及第二介質基板51b之間、第二介質基板51b以及第二介質基板51c之間、以及第二介質基板51c之下。於一實施例中，每一第二金屬單元52之第二金屬單元52的形狀以及尺寸可不同於另一第二金屬單元52之第二金屬單元52。

第5B圖為本揭露之第一頻率選擇板40或第二頻率選擇板50之另一實施例的立體圖。於一實施例中，第一頻率選擇板40可不包括一第一介質基板41。第一頻率選擇板40更包括多個連接線43分別連接於兩相鄰之第一金屬單元42。連接線43以及第一金屬單元42可排列於一平面上。連接線43之材質可為絕緣材質或是金屬材質。

於本實施例中，第二頻率選擇板50可不包括一第一介質基板51。第一頻率選擇板50更包括多個連接線53分別連接於兩相鄰之第一金屬單元52。連接線53以及第一金屬單元52可排列於一平面上。連接線53之材質可為絕緣材質或是金屬材質。

第6A圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。於第6A圖中，第一金屬單元42為十字形之金屬環。第6B圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。第一金屬單元42可為鏤空為十字形的金屬片。第一金屬單元42可包括沿一平面延伸之金屬層421以及貫穿於金屬層421之穿孔422。第6C圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。於本實施例中，第一金屬單元42可為輪廓為十字形的金屬片。

第6D圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。於第6D圖中，第一金屬單元42為Y字形之金屬環。於一些實施例中，第一金屬單元42可為鏤空為Y字形的金屬片或輪廓為Y字形的金屬片。

第6E圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。於第6E圖中，第一金屬單元42為正方形之金屬環。於一些實施例中，第一金屬單元42可為鏤空為正方形的金屬片或輪廓為正方形的金屬片。

第6F圖為本揭露之第一頻率選擇板40之另一實施例的示意圖。於第6F圖中，第一金屬單元42為長條形之金屬環。於一些實施例中，第一金屬單元42可為鏤空為長條形的金屬片或輪廓為長條形的金屬片。

由於本揭露之第二頻率選擇板50之結構、形狀、及/或尺寸可與第一頻率選擇板40相同。因此第二金屬單元52以及可依據前述第一金屬單元42進行設計。

第7圖為本揭露之第一金屬單元42之多個實施例的示意圖。第一金屬單元42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g可為線條圖案。上述第一金屬單元42a可為線性延伸之線條。第一金屬單元42b可為放射狀線條。於本實施例中，第一金屬單元42b可為Y型線條。於本實施例中，第一金屬單元42g之中央區域形成一電容圖案，且電容圖案可具有電容之功能。

第一金屬單元42i可為多邊形之空心圖案。於本實施例中，第一金屬單元42i可為六邊形之空心圖案。於一些實施例中，第一金屬單元42i可為三邊形以上之空心圖案。第一金屬單元42j可為具有多個同心圓之空心圖案。

第一金屬單元42k可為十字型之實心圖案，且第一金屬單元42k之方位可不同於第6A圖之第一金屬單元42的方位。第一金屬單元42m可為多邊形之實心圖案。於本實施例中，第一金屬單元42m可為六邊形之實心圖案。於一些實施例中，第一金屬單元42m可為三邊形以上之實心圖案。

本揭露之第二金屬單元52之結構、形狀、以及尺寸可與第一金屬單元42相同。因此第二金屬單元52可依據前述第一金屬單元42進行設計。

上述已揭露之範例特徵能以任何適當方式與一或多個已揭露之實施例相互組合、修飾、置換或轉用，並不限定於特定之實施例。

第8A圖為本揭露之微波加熱裝置1於一加熱製程中之電場分布圖。第8B圖為本揭露之待加熱物W1於一加熱製程中之功率損耗密度(power loss density)分佈圖。於本實施例中，第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間的距離d3可等於第一微波之波長的四分之一。第二頻率選擇板50與待加熱物W1之間的距離d4可等於第二微波之波長的四分之一。此外，距離d3可相等於距離d4。

如第8A圖所示，於第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50之間的電場可均勻地分布於待加熱物W1之表面。當電場越均勻地分布於待加熱物W1之表面代表待加熱物W1可被越均勻地加熱。

如第8B圖所示，於待加熱物W1表面之功率損耗密度越高代表待加熱物W1吸收的能量越高，進而增加越多的熱量。待 加熱物W1表面之功率損耗密度較為均勻，因此於本實施例中之待加熱物W1可被均勻地加熱。

於本實施例中，每一第一微波源20以及第二微波源30所提供之平均功率為0.5W。第一微波及第二微波之頻率約為2.45GHz，且第一微波及第二微波之波長可約為12.2cm。待加熱物W1之功率損耗密度大於0W/m^3的區域占待加熱物W1體積100%。待加熱物W1之功率損耗密度大於20W/m^3的區域占待加熱物W1體積82.79%。待加熱物W1之功率損耗密度大於40W/m^3的區域占待加熱物W1體積60.31%。待加熱物W1之功率損耗密度大於100W/m^3的區域占待加熱物W1體積14.22%。因此，本揭露之微波加熱裝置1可具有良好之加熱效率。

第9A圖為本揭露之微波加熱裝置1於一加熱製程中之另一實施例的電場分布圖。第9B圖為本揭露之待加熱物W1於一加熱製程中之另一實施例的功率損耗密度分佈圖。於本實施例中，第一頻率選擇板40與待加熱物W1之間的距離d3可等於第一微波之波長的一半。第二頻率選擇板50與待加熱物W1之間的距離d4可等於第二微波之波長的一半。距離d3可相等於距離d4。

如第9A圖所示，於第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50之間的電場可均勻地分布於待加熱物W1之表面。如第9B圖所示，待加熱物W1表面之功率損耗密度較為均勻，因此於本實施例中之待加熱物W1可被均勻地加熱。

於本實施例中，每一第一微波源20以及第二微波源30所提供之平均功率為0.5W。第一微波及第二微波之頻率約為2.45GHz，且第一微波及第二微波之波長可約為12.2cm。待加熱 物W1之功率損耗密度大於0W/m^3的區域占待加熱物W1體積100%。待加熱物W1之功率損耗密度大於20W/m^3的區域占待加熱物W1體積79.25%。待加熱物W1之功率損耗密度大於40W/m^3的區域占待加熱物W1體積62.79%。待加熱物W1之功率損耗密度大於100W/m^3的區域占待加熱物W1體積32.36%。因此，本揭露之微波加熱裝置1可具有良好之加熱效率。

第10A圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置1於一加熱製程中之電場分布圖。第10B圖為第10A圖之待加熱物W1於一加熱製程中之功率損耗密度分佈圖。於本實施例中，微波加熱裝置1並未包括第一頻率選擇板40以及第二頻率選擇板50。第一微波源20直接對待加熱物W1產生第一微波，且第二微波源30直接對待加熱物W1產生第二微波。

如第10A圖所示，電場於待加熱物W1之表面較弱。如第10B圖所示，待加熱物W1表面之功率損耗密度較不均勻，因此若微波加熱裝置1並未包括第一頻率選擇板40及/或第二頻率選擇板50，則會降低加熱待加熱物W1的均勻度。

於一實施例中，每一第一微波源20以及第二微波源30所提供之平均功率為0.5W。第一微波及第二微波之頻率約為2.45GHz，且第一微波及第二微波之波長可約為12.2cm。待加熱物W1之功率損耗密度大於20W/m^3的區域占待加熱物W1體積7.92%。待加熱物W1之功率損耗密度大於40W/m^3的區域占待加熱物W1體積0%。待加熱物W1之功率損耗密度大於100W/m^3的區域占待加熱物W1體積0%。因此，因此若微波加熱裝置1並未包 括第一頻率選擇板40及/或第二頻率選擇板50，則降低了微波加熱裝置1之加熱效率。

綜上所述，本揭露之微波加熱裝置可利用的第一頻率選擇板以及第二頻率選擇板，使得第一微波源以及第二微波源所產生之微波能均勻地加熱待加熱物，而位於物件待加熱物之兩相反側的第一頻率選擇板以及第二頻率選擇板並能提供較佳之加熱效率。

本揭露雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本揭露的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本揭露之範圍，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:微波加熱裝置

10:加熱腔

11:底板

12:頂板

13:側壁

20:第一微波源

30:第二微波源

40:第一頻率選擇板

41、41a、41b、41c:第一介質基板

42、42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h、42i、42j、42k、42m:第一金屬單元

421:金屬層

422:穿孔

43:連接線

50:第二頻率選擇板

51、51a、51b、51c:第二介質基板

52:第二金屬單元

53:連接線

60:傳送裝置

70:第一驅動裝置

80:第二驅動裝置

A1:加熱裝置

A10:加熱腔

A20:承載座

A30:微波源

B1:第一金屬層

B2:第二金屬層

D1:排列方向

d1、d2、d3、d4:距離

G1:間隔區域

L1:長度

S1:微波加熱空間

W1:待加熱物

第1圖為一加熱裝置的示意圖。 第2圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置的立體圖。 第3圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置的示意圖。 第4圖為本揭露之第一頻率選擇板或第二頻率選擇板之一實施例的立體圖。 第5A圖為本揭露之第一頻率選擇板或第二頻率選擇板之另一實施例的立體圖。 第5B圖為本揭露之第一頻率選擇板或第二頻率選擇板之另一實施例的側視圖。 第6A圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第6B圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第6C圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第6D圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第6E圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第6F圖為本揭露之第一頻率選擇板之另一實施例的示意圖。 第7圖為本揭露之第一金屬單元之多個實施例的示意圖。 第8A圖為本揭露之微波加熱裝置於一加熱製程中之電場分布圖。 第8B圖為本揭露之待加熱物於一加熱製程中之功率損耗密度分佈圖。 第9A圖為本揭露之微波加熱裝置於一加熱製程中之另一實施例的電場分布圖。 第9B圖為本揭露之待加熱物於一加熱製程中之另一實施例的功率損耗密度分佈圖。 第10A圖為根據一些實施例中本揭露之微波加熱裝置於一加熱製程中之電場分布圖。 第10B圖為第10A圖之待加熱物於一加熱製程中的功率損耗密度分佈圖。

1:微波加熱裝置

10:加熱腔

11:底板

12:頂板

13:側壁

20:第一微波源

30:第二微波源

40:第一頻率選擇板

50:第二頻率選擇板

D1:排列方向

W1:待加熱物

Claims (16)

1. 一種微波加熱裝置，其中該微波加熱裝置包括：一加熱腔；一第一頻率選擇板，設置於該加熱腔內；一第二頻率選擇板，設置於該加熱腔內，且與該第一頻率選擇板間隔形成一微波加熱空間；一第一微波源，設置在該微波加熱空間外，並用以向該第一頻率選擇板發射一第一微波；一第二微波源，設置在該微波加熱空間外，並用以向該第二頻率選擇板發射一第二微波；以及一第一驅動裝置，用以移動或旋轉該第一頻率選擇板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該第一微波通過該第一頻率選擇板進入該微波加熱空間以形成一第一選擇波，並且該第二微波通過該第二頻率選擇板進入該微波加熱空間以形成一第二選擇波。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該第一頻率選擇板平行於該第二頻率選擇板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該微波加熱空間可供放置一待加熱物，該第一頻率選擇板與該待加熱物之間為氣體層或是真空空間，且該第二頻率選擇板與該待加熱物之間為氣體層或是真空空間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，更包括：一第二驅動裝置，用以移動或旋轉該第二頻率選擇板。
6. 如申請專利範圍第5項所述之微波加熱裝置，其中該微波加熱空間可供放置一待加熱物，於一加熱製程中，該第一驅動裝置控制該第一頻率選擇板相對於該待加熱物移動或旋轉，且該第二驅動裝置控制該第二頻率選擇板相對於該待加熱物移動或旋轉。
7. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該第一頻率選擇板包括複數個第一金屬單元，且該等第一金屬單元以陣列的方式排列於一平面上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之微波加熱裝置，其中每一該等第一金屬單元為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。
9. 如申請專利範圍第7項所述之微波加熱裝置，其中每一該等第一金屬單元之形狀以及尺寸相同。
10. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該第一頻率選擇板包括複數個第一介質基板以及複數個第一金屬層，且該等第一介質基板以及該等第一金屬層沿一排列方向交錯排列，其中每一該等第一金屬層包括以陣列的方式排列之複數個第一金屬單元。
11. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱裝置，其中該第二頻率選擇板包括複數個第二金屬單元，且該些第二金屬單元以陣列的方式排列於一平面上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之微波加熱裝置，其中每一該等第二金屬單元為圈圍成特定形狀的金屬環、輪廓為特定形狀的金屬片或鏤空特定形狀的金屬片。
13. 如申請專利範圍第11項所述之微波加熱裝置，其中每一該等第二金屬單元之形狀以及尺寸相同。
14. 如申請專利範圍第10項所述之微波加熱裝置，其中該第二頻率選擇板包括複數個第二介質基板以及複數個第二金屬層，且該等第二介質基板以及該等第二金屬層沿一排列方向交錯排列，其中每一該等第二金屬層包括以陣列的方式排列之複數個第二金屬單元。
15. 如申請專利範圍第4項所述之微波加熱裝置，其中該第一頻率選擇板與該第二頻率選擇板位在該待加熱物的兩相反側。
16. 如申請專利範圍第5項所述之微波加熱裝置，其中該第一驅動裝置用以持續地或間歇的移動或旋轉該第一頻率選擇板，並且該第二驅動裝置用以持續地或間歇的移動或旋轉該第二頻率選擇板。

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