專利名稱：處理薄片類材料的過程中施加微波能的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于材料處理技術(shù)領域，其中能量被施加給一種薄片形批量結(jié)構(gòu)材料，特別是涉及一種施加微波能以便在相對薄的薄片形批量結(jié)構(gòu)材料中產(chǎn)生可控均勻溫度的系統(tǒng)。
隨著關于材料的技術(shù)規(guī)程和處理材料的步驟變得越來越嚴格，以及各種被使用材料應用的擴展，在這方面正在遇到更大的約束。在本技術(shù)領域中使用的主要的連續(xù)處理技術(shù)是在某一工位對大批材料執(zhí)行操作。該材料本身可以是薄片；如介質(zhì)支撐材料膜或?qū)?，在這種介質(zhì)支撐材料層上將來要安裝電子器件或裝配結(jié)構(gòu)部件。所述材料可以是一種被細分的由薄片支撐的顆粒。
在某一工位的處理中所執(zhí)行的操作之一是實施加熱，以使改變被處理材料的一種或幾種特性。目前，在實施加熱的過程中，必須滿足的規(guī)程已變得更加復雜，涉及了不只一種類型的材料的改變。一個特定的例子是某些類型的介質(zhì)板材料的成形為中間制品。在這些類型的操作中，未加工的加強材料用一種樹脂涂上或浸漬，這種樹脂本身懸浮在一種溶劑或一種液體溶媒中。對于這種要被處理的材料，在處理工位的加工操作包括在干燥過程中特性的物理變化和在局部固化過程中化學反應的精確部位。干燥的物理變化是通過材料以兩種獨立的蒸發(fā)和擴散率產(chǎn)生的。在化學變化中，對該化學反應應該有一種限度，以使它僅反應到此限度為止，即使該反應是向外放熱反應，也要停止。在本領域中中間制品被稱為“半固化片”或“B階段”材料，這種制品是一種穩(wěn)定的材料，典型的是以一種帶有被除去溶劑的薄片形式。固化的化學反應僅被部分地完成，這樣，在高溫下凝固和溶化是可能的。進一步的變形，例如將發(fā)生在層壓成型或凝固過程中，隨后發(fā)生在最后的組裝和整個固化操作中。
伴隨著為達到滿足技術(shù)規(guī)程的各種考慮，環(huán)境的利害關系變得日益重要。能量的消耗和在各處理工位中分離出的揮發(fā)性產(chǎn)物的收集，已引起人們的關注。在上述“B階段”材料的例子中(在本領域中)花費相當大的費用使用了大的立式結(jié)構(gòu)，以提供能量維持和常壓封閉的處理步驟的環(huán)境。
本技術(shù)領域中一直進行著各種努力以獲得能量效率和在薄片形處理系統(tǒng)中微波能量的穿透深度的益處。
在美國專利4,234,775中，薄片材料的干燥是使用螺旋形波導來實現(xiàn)的，該波導前后跨過該薄片，而過熱點正通過阻止波導中駐波的形成來控制。
在美國專利4,402,778中，描述了一種層壓處理線，其中疊層被壓在一起成為一個薄片，在該處理線中，疊層在一對平板之間的電場中被部分地固化，其最終固化發(fā)生在后續(xù)工位中。這種方法要求能量處在射頻(RF)范圍內(nèi)和需要在“B階段”已使用的強吸收材料。
在PTC申請PCT/AU90/00353的PCT國際公開WO91/03140中，表面涂層的干燥是通過使用一種微波加熱器實現(xiàn)的，這種微波加熱器在薄片的上部和下部具有兩個獨立的部分，每個部分具有一個天線，該天線擴展了該部分的長度。
目前，微波技術(shù)在材料處理的應用中需要對溫度和環(huán)境給予更精確地控制。
本發(fā)明提供一種微波處理系統(tǒng)，其中材料以薄片形批量結(jié)構(gòu)的形式被處理，該材料的厚度相對于微波加熱器中的特定微波頻率的波長是小的。本發(fā)明的另一個方案是微波能量以連續(xù)的方式在預浸漬材料的受控處理方面的應用。
所述材料通過與特定頻率的多個微波駐波相關聯(lián)的場。每個相鄰駐波偏離1/4波長并且所有駐波均是沿著薄片材料移動的方向。輸運氣體從該材料的表面除去揮發(fā)性溶劑。溫度的相互關系、移動速率、輸運氣體的流動和微波功率被加以控制。微波加熱器結(jié)構(gòu)采用了不同類型；沿薄片的移動方向具有多個可調(diào)空腔，每個相鄰空腔與它的鄰近空腔偏離1/4波長，或者沿著薄片的移動方向具有多個指狀棒，每個相鄰棒與其鄰近棒偏離1/4波長。
圖1是說明一個薄片材料通過偏離的微波駐波的示意性透視圖。
圖2是一個描述通過偏離的微波駐波來實現(xiàn)加熱的均勻性的曲線圖。
圖3是一個描述在通常的處理期間通過材料的薄片厚度的溫度分布的示圖。
圖4是一個描述在本發(fā)明的微波處理期間通過材料的薄片厚度的溫度分布的示圖。
圖5是描述在對一個示例材料進行固化時溫度與時間關系的示圖。
圖6是描述被分成多個處理階段的材料的加熱分布的示圖。
圖7是本發(fā)明的快波單模或多模駐波波加熱器的剖視圖。
圖8是本發(fā)明的棒諧振腔型駐波加熱器的剖視圖。
圖9是沿圖8的線9—9、在棒駐波加熱器中的棒的平面示圖。
圖10是本發(fā)明的損耗駐波加熱器的示意性透視圖。
圖11是在圖10的加熱器的微波能量場中被處理的材料的示意性剖視圖。
圖12是本發(fā)明的慢波式螺旋加熱器的透視圖。
圖13是相對于被處理的材料說明圖12的加熱器中場的示意性剖視圖。
圖14是說明處理區(qū)域和控制的用于加熱材料的本發(fā)明的微波系統(tǒng)的透視圖。
按照本發(fā)明，要被加熱的材料是以一種薄片的形式，其厚度相對于所使用的微波頻率的峰點到谷點的距離是很小的。舉例來說，該厚度通常是大約50微米至大約5毫米。材料若是液體或顆粒的形式。可采用重力或可穿透微波的支撐物例如一種5微米厚聚四氟乙烯薄膜。為了給出清楚的解釋，“薄片”(web)一詞被用于被處理材料的批量結(jié)構(gòu)。材料在一個箱體中經(jīng)歷多個微波駐波，在該箱體中溫度能被監(jiān)視，并且輸運氣體能夠除去在加熱中分離出來的揮發(fā)性成份。相鄰的駐波相互地偏移1/4波長，以均衡所施加的能量。
參考圖1，它給出了一個透視圖，其中要被加熱的材料或裝載材料薄片1，經(jīng)歷一個處理臺2。在處理臺2，薄片1經(jīng)歷一個或多個微波駐波，此處是兩個駐波，即以虛線示的3和4，在相應位置，橫切薄片1的移動方向。薄片1的厚度相對于該駐波3和4的峰點5到谷點6的距離是很小的，駐波3和4完全通過薄片材料1。每個相鄰接著發(fā)出的駐波沿著該薄片1的運動路徑(在圖1的圖示中是駐波4跟著駐波3)偏移1/4波長，這對為防止過熱點而均衡電磁能起作用，并幫助防止相鄰駐波相互耦合。均衡效果在圖2中以曲線形成示出。顯然，附加1/4波長偏離的兩個波能在圖2所示的波的范圍內(nèi)進一步均衡微波能量，雖然圖上僅表示了兩個駐波3和駐波4，但可沿薄片1運動的方向按需要設置許多駐波。微波源7通過波導或同軸電纜8和9向每個駐波3和4提供微波能量，波導或同軸電纜包括阻抗匹配裝置或調(diào)配器，以獲得對駐波3和4的最大能量輸入，在每個階段，薄片材料1的表面溫度用光測高溫計或探針來監(jiān)視。示出的溫度測量元件10和11分別用于駐波3和4。
駐波3和4每個被示出處在分別以點劃線表示為元件12和13的一個分開的環(huán)境控制殼體中。薄片1通過該殼體中的定位開口，開口14在圖中是可見的。輸運氣體分別對駐波3和4按箭頭15和16進入，并按箭頭17和18出來。該輸運氣體從薄片材料的表面帶走所有加熱薄片材料1的揮發(fā)性產(chǎn)物，例如溶劑、水蒸汽和化學反應產(chǎn)物，并輸送它們以適當?shù)嘏懦蛟倩厥?未示出)。很明顯，對于所有駐波使用一個單獨的箱體并具有單獨的輸送氣體入口和出口，是可以被設計并實現(xiàn)的。
在操作中，微波源7的功率、如箭頭19所示的薄片1的移動速率，以箭頭15和16所示輸運氣體的進入速率通過一個對時間和溫度響應的控制器(未示出)進行監(jiān)視和調(diào)整。當該設備提供一個連續(xù)的處理時，通過初始校準設定那些諸如遍及該薄片的厚度的溫度分布，該薄片和輸運氣體流的移動速率等項。
按照本發(fā)明，雖然原則上可以使用在微波范圍內(nèi)從大約300MHZ至大約100GHZ的所有頻率，它的選擇大大受到波長的物理尺寸的影響，但是對影響頻率選擇有著實際的考慮。有兩個頻率，915MHZ和2.45GHZ，它們不干擾通信，且已被引入到例如設備的中批量生產(chǎn)項目。這導致了在這兩個頻率使用的部件的低成本、高質(zhì)量和高可靠性。使得這兩個頻率中任意一個成為一種好的經(jīng)濟選擇。在2.45GHZ頻率的情況下，其波長大約是12cm或大約6英寸，以便對于從15cm到63英寸寬的薄片來說能覆蓋橫向駐波的3至11個波長的范圍。
本發(fā)明的處理的精度在相關的圖3～6中示出；在圖3和圖4中，對遍及薄片1的材料的厚度的溫度公布進行了描述。圖3中描述的是普通的處理，圖4描述了本發(fā)明的微波處理。在圖5中，描述了一種填充介質(zhì)材料樹脂的例子的固化率，在圖6中，描述了一種材料的完整的時間溫度分布圖。參考圖3，在普通的處理中，被施加的熱通過表面進入，它產(chǎn)生這樣一種情況，即在中心的溫度(標記A)比表面(標記B)低。參考圖4，按照本發(fā)明，駐波全部通過該材料在中心標記A處產(chǎn)生比在表面標記B處高的溫度。由駐波的穿透微波在A處產(chǎn)生的溫度與表面無關。按照本發(fā)明，可以進行控制，以處理具有含有要被驅(qū)除的有機化合物或水的溶劑或乳化液的材料和控制化學反應諸如環(huán)氧化作用，該環(huán)氧化作用在加熱階段同時進展，但它可以包含以不同速率發(fā)生的不同的物理和化學過程。根據(jù)本發(fā)明，厚度，移動速率和在A處的溫度被設定，用以以設定速率驅(qū)除溶劑和按設定速率維持一個化學反應，同時對溫度B的溫度過量(隨意放熱化學反應可能會發(fā)生)進行監(jiān)視，上述每種情況都是可控和可校正的。掃過該表面的輸運氣體減小了被驅(qū)除產(chǎn)物的形成，從而提高了通過那些表面的物理過程的速率。
接下來參考圖5，它是那種典型地被使用在諸如用于安裝電子元件的印刷電路極和介質(zhì)板那樣的典型的熱凝塑料的固化率的時間和溫度曲線。在這種材料中，具有一個支撐松散纖維層。該纖維層由懸浮在溶劑或溶媒中的熱凝塑料樹脂所浸透。在加熱位置，需要驅(qū)除上述溶劑，使熱固樹脂的整個固化和初涂的表面的大約25％部分地起反應，這樣將不會粘上灰塵，由此，生產(chǎn)一種中間制品，在本領域中稱為“半固化片”或“B階段”材料，這種材料能被放置一旁，用于以后的特殊應用操作。被標記C的點表示樹脂的膠凝點，或是熱凝反應已進行到保持不再變形的能力的狀態(tài)。對于各部分的比例，25％的固化懸標記為D的窄區(qū)域。參考圖3如上所述的由本發(fā)明提供的控制允許加熱以產(chǎn)生區(qū)域D內(nèi)的產(chǎn)物。
參考圖6，它給出了生產(chǎn)示例產(chǎn)品的加熱操作的一個時間—溫度曲線圖。按照本發(fā)明，操作被分成分開的加熱階段E—I，每個加熱階段是處在微波場中，在各階段，該微波場沿該薄片材料的移動橫向并連續(xù)地設置，在該薄片1的移動方向，上述各階段可能會導致一個十分長的處理區(qū)域。在每個階段之間，可以有溫度、固化和厚度監(jiān)視器與一個中央控制器通信，以便每個階段的微波功率能被獨立時實時控制，以給出想要的產(chǎn)品。
在本技術(shù)領域中，具有把微波場耦合到被處理材料上的結(jié)構(gòu)的加熱器已被研制出。在本技術(shù)的這個階段有四種一般類型的加熱器，它們被稱作快波加熱器、慢波加熱器、行波加熱器和損耗波加熱器。在實際中它們可以結(jié)合使用。這些加熱器的主要不同是它們產(chǎn)生耦合到被處理材料的電場的方法不同。進行選擇一般是一種權(quán)衡?？觳訜崞靼瑔蝹€和多個諧振模式，它們的特征在于電場是強的。但由于駐波中的波節(jié)而不均勻。在行波加熱器中，一般波能僅通過材料一次，并且電場密度較低但是較均勻。損耗波加熱器具有強的電場和需要對外部耦合更有效的防護。本發(fā)明的原理能被應用到大多數(shù)加熱器結(jié)構(gòu)中。
在圖7—13中，說明了應用本發(fā)明原理的加熱器結(jié)構(gòu)上的考慮。在圖7中，示出快波或單模和多模類型的加熱器。在圖8和9中，示出了一個棒諧振腔型加熱器。
參考圖7，它示出單?；蚨嗄＜訜崞鞯囊粋€側(cè)視圖，其中用虛線示出的由波31和和疊加反射波32構(gòu)成的一個駐波30被建立在一個箱體33中，該箱體33具有一個調(diào)諧微波空腔的尺寸，該尺寸適于通過耦合器34引入的微波粒率。疊加波32自短路端板35和帶有與板36絕緣的耦合器(未示出)34的板36反射。有一個開口37和一個對面開口38(本圖中看不見)以容納將通過駐波微波場的薄片材料的進入和移出。端口39和40被提供作為輸運氣體的出入口，輸運氣體用于攜帶走出現(xiàn)在薄片材料表面的揮發(fā)性溢出物。一個光測高溫計或探針型的溫度傳感器41被用來監(jiān)視薄片材料的表面溫度；還有一個用于下表面的完全相同的傳感器(未示出)，在加熱過程中需要監(jiān)視兩個表面的溫度。在單模和多模諧振中，如從波31和32可以看到的，存在有波節(jié)，它們可能產(chǎn)生不均勻加熱。在不均勻情況很嚴重的應用中，設置有一個第二空腔大小的箱體42，其一側(cè)與箱體33的一側(cè)接觸并偏離1/4波長，以便在箱體33的端板36與箱體42的端板43之間存在有1/4個波長距離，并具有與薄片材料對準的開口。1/4波長偏離均衡了不均勻加熱和減小了從一個箱體到另一箱體通過薄片材料的縫隙的耦合。在箱體42中也具有與箱體33中相對應的輸運氣體端口44和45，溫度傳感器46和微波輸入耦合器47。
在使用中，對于圖6的每個處理階段，將使用一個分離的單?；蚨嗄＜訜崞?。
接下來參考圖8，它示出涉及一種棒狀天線諧振腔型加熱器的結(jié)構(gòu)特性的示意性側(cè)視圖。在圖8中，對于薄片的路徑橫向放置的一個箱體50具有一個薄片容納開口51；微波天線棒組件52和53被放置在薄片材料的上下，該薄片材料(未示出)經(jīng)過開口51；一個接地金屬部件54具有同軸特性并增加了波55(虛線所示)的電場，該波55通過經(jīng)公共部分56把一微波頻率源接到棒52和53來產(chǎn)生。還分別提供有輸運氣體進入和移動端口57和58并具有如部件59所示的監(jiān)視表面即薄材料的表面的溫度的能力。在離開公共部分56的薄片材料的另一側(cè)沿薄片移動方向離開公共部分56的還設置有為下階段處理用的天線棒組件，該組件由帶有上、下天線棒61、62的公共部分60構(gòu)成。
參考圖9，它是沿圖8的線9—9的棒的俯視圖，沿虛線所示薄片的移動路徑從一個階段到另一個階段棒52上、53下和棒61上、62下，相互呈指狀。這些棒必須是具有低電阻的導體部件，諸如鍍銅或固體銅，它們還可以用導體或介質(zhì)材料包住。以防腐蝕。在薄片材料的路徑上連續(xù)的處理階段需要提供有多個上和下天線棒對。各并排的兩個棒在由虛線畫出的薄片材料的路徑方向上每個都被分開一個距離，該距離為被使用微波頻率的1/4的波長，并且各天線棒對還要放置得如實際上在薄片材料的路徑的每一側(cè)上那樣靠近；以使它們之間散射效應和耦合效應最大。在薄片的同一側(cè)上的棒之間的散射和耦合也能夠通過以各種形狀包圍天線棒的接地屏蔽和通過棒之間阻尼材料的使用來加以控制。部件54的取消減小了電場強度。通過把在棒埋入減小波長的介質(zhì)材料中，在沿薄片的路徑方向(虛線所示)上它們可被放置得更加靠近在一起。
在使用中，一個單獨的棒組件和與其相關聯(lián)的電場對于圖6的每個加熱階段E—I起著一個分開的加熱器階段的作用。一個單獨的箱體50罩住了所有的加熱器階段。一個單一的輸運氣體的端口組件63和64應該是足夠的，除非具有特殊的流動問題。在這種情況下，可根據(jù)需要并管和分管輸氣。分開的溫度監(jiān)視器59被復制并提供給每一面，以用于監(jiān)視。
接下來參考圖10，它示出了應用本發(fā)明原理的一個具有損耗波特性的加熱器的結(jié)構(gòu)考慮的示意性透視圖。圖10中，在微波功率通過電纜66提供的波導65中，建立了一個駐波，它的場由箭頭67來表示。波導65在駐波之上方的表面68上，在其波導壁中提供有一系列縫隙69，通過這些縫隙微波能量被允許漏過并擴展到移動的薄片1中被處理的材料，而薄片1按箭頭的方向移動并被放置得靠近但不接觸該表面68。薄片1通過一個如圖7中部件33所示類型的一個環(huán)境控制箱體(未編號)，該箱體裝備有如圖7所示的輸運氣體進入和排出端口，例如39和40，以及溫度控制裝置如部件41。
圖11中示出了從圖10的縫隙69放射出的微波能通過被處理材料的示意性剖視圖。參考圖11，微波能量70的局部場以一個短的但強的形狀發(fā)射出。要被處理的材料1緊靠近表面68通過并經(jīng)過由許多縫隙69提供的場70。
下面參考圖12，它示出了應用本發(fā)明原理的一個慢波或螺旋型加熱器的結(jié)構(gòu)考慮的示意性透視圖。圖12中，有一個處理區(qū)域71中，在73處提供微波能量的一列螺旋繞制的微波導體72在以箭頭方向移動的被處理薄片1材料的上和下通過。該微波能量場沿螺旋結(jié)構(gòu)的慢波形式前進通過薄片1。薄片1通過一個如圖7中所示部件33類型的環(huán)境控制箱體，該箱體裝備有如圖7所示的輸運氣體進入和排出端口如部件39和40，以及溫度監(jiān)視裝置如41。
圖13中示出了圖12中部件的示意性剖視圖，其中，區(qū)域71中幾圈螺旋72在73處提供能量圍繞正按箭頭方向移動的薄片1通過。與慢波相關聯(lián)的電場強度弱此，但一般較均勻。
在材料的區(qū)域中控制電場強度的方法包括改變微波功率和改變加熱器的調(diào)配狀態(tài)。改變加熱器的調(diào)配狀態(tài)例如可通過改變空腔的長度或通過改變頻率來實現(xiàn)。
為了啟發(fā)本領域的技術(shù)人員實施本發(fā)明，本發(fā)明的原理被應用在圖14中所示的系統(tǒng)中。圖14中，一個薄片材料1通過一個處理區(qū)域80，該處理區(qū)域80由6個橫向單獨處理階段81—87組成，每個均為相應圖7所討論的單?；蚨嗄ｑv波類型。一個微波功率源87由微波發(fā)生器(例如Micro—Now(TM)型號42081)提供，用于以2.45GHZ的頻率提500W數(shù)量級的微波功率通過同軸電纜88引入每個階段81—86。階段81—86的各箱體由標準的WR284波導構(gòu)成。每隔一個偏離1/4波長，并具有適于薄片材料1通過區(qū)域80的長縫隙。區(qū)域80在長度上通常大約為0.2至1米。薄片材料1的上面和下面的高度為大約5厘米。薄片材料1是大約50微米到大約5毫米厚，和大約15厘米至大約63英尺寬。
輸運氣體諸如作為例子的氮、空氣或干燥的空氣(它們可以被加熱)，經(jīng)一控制閥門89和進氣管90被提供給階段81—86的每個階段，并經(jīng)一回收閥門91排出。每個階段的溫度監(jiān)視器被捆成導體92作為控制輸入給一個可以是一個可編程個人計算機的控制器93。薄片1的移動速率通過一個可變速電機94控制。除溫度以外的所有控制都是雙向的，以便控制器不僅引入變量而且維持調(diào)整和監(jiān)視器性能。
在操作中，對于特定處理所作的大多數(shù)調(diào)整是先校準，然后聯(lián)機完成，溫度數(shù)據(jù)使得移動速率、溫度，能通過功率和輸運氣體流按需要控制。
以上所描述的是被處理的材料以一種連續(xù)量的形狀通過微波場，其中所述形狀的厚度與小于波長的產(chǎn)生該場的微波的頻率有關。
權(quán)利要求
1.用于把微波能量耦合到材料上的設備，包括下列組件沿一移動路徑使一薄片形批量結(jié)構(gòu)的材料通過與一特定頻率相當?shù)奈⒉芰康募訜釁^(qū)域的裝置，所述薄片形批量結(jié)構(gòu)的材料具有比所述特定微波頻率的波長小的厚度，和在所述加熱區(qū)域中至少有一個加熱階段，每個所述加熱階段具有經(jīng)所述薄片形結(jié)構(gòu)材料擴展的微波能量的所述區(qū)域的電場，并超過所述薄片形批量結(jié)構(gòu)材料的每個表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1設備，其特征在于包括在每個所述階段監(jiān)視所述薄片形批量材料的至少一個表面的至少一個位置處的溫度的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設備，其特征在于包括在每個所述階段提供使一輸運氣體經(jīng)所述薄片形批量材料的至少一個表面流動的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設備，其特征在于包括改變至少下列一種參數(shù)的裝置，所述參數(shù)包括所述薄片形批量材料沿所述移動路徑通過所述加熱區(qū)域的移動速度，在微波能量的至少一個所述電場中的功率，所述輸運氣體的流速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設備，其特征在于所述加熱區(qū)域包括一個第一和至少一個繼續(xù)的加熱階段，所述加熱階段沿所述薄片形結(jié)構(gòu)材料的所述移動路徑順續(xù)地放置，每個所述加熱階段具有一個駐波，它與任何相鄰的所述加熱階段的駐波偏離所述的特定微波頻率的1/4波長。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設備，其特征在于包括在每個所述階段監(jiān)視所述薄片形批量材料的至少一個表面的至少一個位置處的溫度的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設備，其特征在于包括在每個所述階段提供使輸運氣體經(jīng)所述薄片形批量材料的至少一個表面流動的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設備，其特征在于包括改變至少下列一種參數(shù)的裝置，所述參數(shù)包括所述薄片形批量材料沿所述移動路徑通過所述加熱區(qū)域的移動速率，在微波能量的至少一個所述電場中的功率，所述輸運氣體的流速。
9.一種用于向被處理材料施加微波能量的微波加熱器，包括下列組件輸送裝置，用于提供所述材料的薄片形批量結(jié)構(gòu)的移動路徑，所述材料的厚度小于特定微波頻率的波長，和用于在沿所述移動路徑的至少一個位置上提供與所述特定微波頻率相關聯(lián)的電場的裝置，所述電場通過所述厚度尺寸，并越過所述材料的所述薄片形批量結(jié)構(gòu)的兩個表面擴展。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的加熱器，其特征在于包括監(jiān)視所述薄片形批量材料的至少一個表面的至少一個位置處的溫度的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器，其特征在于包括提供使一輸運氣體經(jīng)所述薄片形批量材料的至少一個表面流動的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的加熱器，其特征在于所述提供與特定微波頻率相關聯(lián)的電場的裝置是一個對所述特定微波頻率諧振的分離的空腔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的加熱器，其特征在于多個微波能量加熱階段包括多個相鄰的分開的空腔，每個空腔對所述特定微波頻率諧振，并且每個空腔與每個相鄰的空腔偏離1/4波長。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的加熱器，其特征在于所述提供與特定微波頻率相關聯(lián)的電場的裝置是兩個導體棒組合的微波無線，其第一個棒放置得鄰近所述薄片形批量結(jié)構(gòu)材料的一面，其第二個棒放置得鄰近所述薄片形批量結(jié)構(gòu)材料的剩下的一面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的加熱器，其特征在于包括一個與所述第二個棒分開但與其并行放置的接地導電部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的加熱器，其特征在于所述移動路徑的后續(xù)微波加熱階段包括多個所述棒形無線組件，這些組件從所述移動路徑的一側(cè)到另一側(cè)交替地放置，并且沿所述移動路徑分開至少所述特定頻率的一個1/4波長的距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的加熱器，其特征在于包括一個與所述第二個棒分開但與其并行放置接地導電部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的加熱器，其特征在于所述提供與特定微波頻率相關聯(lián)的電場的裝置是一個允許在其表面上的縫隙具有微波泄漏隙縫的波導，所述輸送裝置設置所述的移動路徑通過所述的微波泄漏。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的加熱器，其特征在于所述提供與特定微波頻率相關聯(lián)的電場的裝置是一個螺旋形狀的微波導體，該導體圍繞著要被處理的所述薄片形批量材料的所述移動路徑中的一個位置。
20.向材料施加微波能量的方法，其特征在于包括下列步驟。以一種移動薄片形批量結(jié)構(gòu)提供所述材料，其中所述結(jié)構(gòu)的厚度小于特定微波頻率的波長，和使所述材料通過與所述特定微波頻率相關聯(lián)的電場的至少一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于所述使所述材料通過的步驟包括沿所述移動的薄片的移動方向提供一個附加微波駐波的步驟，該附加微波駐波用于每次向所述材料額外地施加微波能量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于包括提供沿所述材料的移動的所述方向偏離每個相鄰微波駐波1/4波長的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于包括監(jiān)視所述材料的至少一個表面的至少一個位置的溫度的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其特征在于包括使一輸運氣體經(jīng)所述材料通過的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于包括改變所述材料的移動、微波功率、和所述輸運氣體中的流動至少一個比率的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一個微波處理系統(tǒng)，其中要被處理的材料是以一種薄片形批量結(jié)構(gòu)的形狀，其厚度小于相對于特定微波頻率的波長。所述材料通過一個與該特定頻率的多個微波駐波相關聯(lián)的場，每個相鄰駐波沿該薄片的移動方向彼此偏離1/4波長。一種輸運氣體從材料表面除去揮發(fā)性溶劑。控制被提供用于溫度、移動速度，輸運氣體的流動和微波功率的相互關系。
文檔編號H05B6/78GK1121680SQ94113538
公開日1996年5月1日 申請日期1994年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月15日
發(fā)明者杰弗里·柯蒂斯·赫德里克, 戴維·安德魯·劉易斯, 簡·瑪格麗特·肖, 艾爾弗雷德·維貝克, 斯坦利·約瑟夫·懷特黑爾 申請人:國際商業(yè)機器公司