(57)【要約】【課題】、ベースの給電部材が過熱状態となって酸化することを防止し、ランプの早期不点灯がなく、使用寿命の長いベース付ランプを提供すること。【解決手段】本発明のベース付ランプは、ベース２０が、ランプの封止部１２を受容し保持する中空柱状のランプ保持部２１と、ランプ保持部２１の後端部に連設された底部２３と、底部２３の後端面から突出した給電部材２５ａ、２５ｂを有し、ベースのランプ保持部２１と底部２３の間に、ベースの軸方向に伝達される熱量がその他の部位より少なくなるような伝熱障壁部２４が形成されていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプの封止部にベースが装着されたベース付ランプにおいて、
前記ベースは、ランプの封止部を受容し保持する中空柱状のランプ保持部と、該ランプ保持部の後端部に連設された底部と、該底部の後端面から突出した給電部材を有し、
前記ベースのランプ保持部と底部の間に、当該ベースの軸方向に伝達される熱量がその他の部位より少なくなるような伝熱障壁部が形成されていることを特徴とするベース付ランプ。
【請求項２】
前記伝熱障壁部は、前記ランプ保持部の肉厚が局所的に小さくなることにより設けられていることを特徴とする請求項１記載のベース付ランプ。
【請求項３】
前記伝熱障壁部は、その他の部位を構成するベースの材質に比較して、熱伝導係数が小さい材質よりなることを特徴とする請求項１記載のベース付ランプ。
【請求項４】
前記ベースの底部が放熱部となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベース付ランプ。
【請求項５】
前記ベースのランプ保持部に、放熱用のフィンが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のベース付ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプの封止部にベースが装着されたベース付ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハを加熱する光源として、封止部にベースが装着された白熱ランプを使用し、半導体ウェハに赤外線を含む光を照射することにより、半導体ウェハを急速に所定の温度まで昇温させる技術が知られている。このようなベース付白熱ランプは、例えば、発光管の一端部に封止部が形成されたいわゆる一端封止形の白熱ランプと、該白熱ランプの封止部を受容するセラミックスより構成されたベースとにより大略構成されており、多数のソケット部が並設された基台に多数のベース付き白熱ランプを配設することにより、加熱ユニットとして構成されて用いられるようになる。
【０００３】
以上のようなベース付ランプにおいては、加熱ユニットに組み込むランプが多数であるため、図６に示すようにソケットへの着脱が容易なピンタイプの給電部材が設けられたベースが好適に使用されている。
【０００４】
図６はベース付ランプの正面図である。ここで、同図を参照し説明すると、ランプ６０は例えば、発光管６１の内部にタングステン製のフィラメント６２が封装された白熱ランプであり、フィラメント６２の両端に接続された一対の内部リード棒６３ａ，６３ｂが封止部６４に埋設された金属箔６５ａ，６５ｂに接続され、金属箔６５ａ，６５ｂに外部リード棒６６ａ，６６ｂが接続されて封止部２４から導出されている。
【０００５】
そして、ランプ６０の封止部６４がベース６７における矩形中空のランプ保持部６７Ａに挿入され接着材によって固定され、外部リード棒６６ａ，６６ｂが、ニッケル製の撚り線で構成される導電線６８ａ，６８ｂに溶接されてベース６７の底部６７Ｂより突出する２本の給電ピン６９ａ，６９ｂに電気的に接続される。
【０００６】
このベース付ランプは、ベース６７が、基台Ｄに埋設されたソケットＳに受容され、該ソケットＳにおける給電接合部７０ａ，７０ｂに給電ピン６９ａ，６９ｂが接続されることにより、図示省略の電源から電力が供給されるようになる。
【特許文献１】特開平１１−１６２４１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ベースの給電ピンとソケットの接触部は、上記ベース付ランプが電流値を大きくして点灯することから、電気抵抗等により温度が上昇しやすい部位である。給電ピン近傍に蓄積された熱は、通常、ベースを受容するソケットを介して当該ソケットが埋設された基台へと移動して放熱されるようになるが、上述した半導体製造に関わるものでは、フィラメントから放射される光量が過大であるために基台及びソケットが光によって高温に熱せられてしまって、給電ピンとソケットや基台との間で温度勾配なくなり、給電ピンの熱がソケットを介して基台に放熱されないという問題があり、給電ピンが、過剰な温度上昇を引き起こし、使用寿命に至らない間に酸化して、ランプに多大な問題を与えるようになる。
【０００８】
そして、給電ピンが酸化すると、ソケットにおける給電接合部との間において電気抵抗値が常に高い状態となるため、ランプの封止部やソケットの温度上昇を招いて、ランプの効率の低下、終には、ランプ不点灯といった事態に至るようになる。
【０００９】
本発明は、ベースの給電部材が過熱状態となって酸化することを防止し、ランプの早期不点灯がなく、使用寿命の長いベース付ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のランプの封止部にベースが装着されたベース付ランプは、前記ベースは、ランプの封止部を受容し保持する中空柱状のランプ保持部と、該ランプ保持部の後端部に連設された底部と、該底部の後端面から突出した給電部材を有し、前記ベースのランプ保持部と底部の間に、当該ベースの軸方向に伝達される熱量がその他の部位より少なくなるような伝熱障壁部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
前記伝熱障壁部は、前記ランプ保持部の肉厚が局所的に小さくなることにより設けられていることを特徴とする。
【００１２】
或いは、前記伝熱障壁部は、その他の部位を構成するベースの材質に比較して、熱伝導係数が小さい材質よりなることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記ベースの底部が放熱部となっていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記ベースのランプ保持部に、放熱用のフィンが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のベース付ランプによれば次のような効果が奏される。
ランプの封止部に装着されたベースのランプ保持部に封止部から熱が伝わってきても、或いは、ランプ保持部がランプから放射される光によって加熱されても、ベースの軸方向に伝達される熱量がその他の部位より少なくなるような伝熱障壁部が形成されているので、熱がベースの底部に伝達し難く、給電部材の温度上昇が防止される。
【００１６】
この結果、ベースにおける給電部材を耐熱温度以下に維持することができるようになり、給電部材が酸化せず、給電部材とソケットの給電接合部の接触状態を常に最適な状態に保つことができ、ランプが不点灯とならず、使用寿命が長いベース付ランプを提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、白熱ランプによる本発明のベース付ランプの構成の一例を示す説明用図で、（イ）は正面図、（ロ）は側面図であり、理解容易のため一部断面で示している。また、図２は、図１中のベースのみを白熱ランプ側からみた平面図である。なお以下において、ベースが装着されるソケットに関しては図６と同様であるため図示を省略するものとする。
このベース付ランプ１は、一端封止型の白熱ランプ１０と、セラミックス例えば、アルミナよりなるベース２０とにより構成されている。白熱ランプ１０は、一端に封止部１２、他端に排気管残部１３を有する発光管１１内に、タングステン製フィラメントよりなる発光部１４が当該発光管１１の管軸に沿って配置されることにより構成されている。そして、発光管１１内には、例えば窒素ガスを含む不活性ガスおよびハロゲン化合物が封入されている。
【００１８】
発光部１４の一端部分には一方の内部リード棒１５ａが接続されると共に、他端部分には他方の内部リード棒１５ｂが接続されている。これら一方の内部リード棒１５ａおよび他方の内部リード棒１５ｂは、それぞれ封止部１２に伸びており、各々の一端部分は、発光管１１の封止部１２内において互いに離間して埋設された一対の金属箔１６ａおよび１６ｂに接続されている。また、一方の内部リード棒１５ａの他端部分は、発光管１１の排気管残部１３内に挿入されて保持されている。金属箔１６ａおよび１６ｂの各々には、封止部１２から外方に伸びる一方の外部リード棒（不図示）および他方の外部リード棒１７ｂがそれぞれ接続されている。
【００１９】
ベース２０は、開口部が形成された中空角柱状のランプ保持部２１と、このランプ保持部２１の後端部に連設された底部２３、および、この底部２３とランプ保持部２１の間に形成された伝熱障壁部２４を有している。
【００２０】
この伝熱障壁部２４は、ランプ保持部２１の底部２３の近傍において、ランプ保持部分２１の外周部が切除された段部Ｐが全周にわたって設けられることにより、ランプ保持部分２１の壁の厚さが局所的に小さくなるよう形成されたものである。
【００２１】
また、ベース２０の底部２３にはソケットに装着される給電部材２５ａ，２５ｂとしての２本の給電ピンが外方に突出して形成されており、白熱ランプ１０における外部リード棒が、例えばニッケル製の撚り線からなる導電線を介して電気的に接続される。
【００２２】
以上のような構成を有するベース付ランプ１においては、ランプ保持部２１における底部２３の近傍に、ベース２０における先端から後端に向かう熱の伝達を阻害する伝熱障壁部２４が形成されているので、ランプ封止部１２から伝達された熱及びランプ１０からの放射光を受けてランプ保持部２１のランプ側に蓄積された熱が、ベース２０の底部２３近傍に伝達され難く、給電部材２５ａ，２５ｂの温度上昇を防止し、給電部材２５ａ，２５ｂが酸化することを防止できるものである。
この結果、給電部材が酸化せず、給電部材とソケットの給電接合部の接触状態を常に最適な状態に保つことができ、ランプが不点灯とならず、使用寿命が長いベース付ランプとなる。
【００２３】
図３は、上記とは別の実施形態を説明する図で、図３（イ）は正面図、（ロ）は側面図であり、上記図１，図２に示す実施形態と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
この実施形態のベース付ランプと上記第１実施形態のベース付ランプとの相違点は、この実施形態においては伝熱障壁部の後方の底部に放熱部が設けられた点である。この実施形態では、例えばベース２０の底部２３側面が、局所的に大径化されることにより、比較的厚肉の鍔が形成され、放熱部２６となっている。ここに、放熱部２６は外周が平面図においてランプ保持部２１の外周を超えて大径化されることにより、ランプからの放射光が直接、給電部材２５ａ，２５ｂに照射されないなっている。
【００２５】
以上のように、放熱部２６を形成して面積を拡大させることによって、ベース底部２３の放熱が促進され、さらに、給電部材２５ａ，２５ｂにランプからの光が照射されない構造になっているので、給電部材２５ａ，２５ｂの温度上昇を効果的に防止することができる。
【００２６】
図４は、上記とは別の実施形態を説明する図で、図４（イ）は正面図、（ロ）は側面図、図５は図４（イ）のベース付ランプのＡ−Ａで切断した、ベースの断面図であり、上記図１〜図３に示す実施形態と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
この実施形態のベース付ランプの上記第２実施形態のベース付ランプと変わる点は、ベースにおけるランプ保持部の外周面上に放熱用のフィン２７，２７，２７・・が多数の具備された点である。
【００２７】
上記実施形態のように放熱用のフィンが具備されることにより、ランプ保持部の放熱を効果的に行って温度を低下させることができる。よって、例えば、定格消費電力が大きくて封止部温度が比較的高いランプの場合、ベースがランプの封止部から伝わる熱によって過熱状態に至る可能性があるが、放熱フィンによって伝熱障壁部２４に伝わる熱を小さくすることができ、伝熱障壁部２４によって確実に給電部材２５ａ，２５ｂに伝わる熱を低減することが可能となる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されることなく、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態においては伝熱障壁部を、ベースの肉厚を局所的に小さくすることにより設けたが、例えば、ランプ保持部を構成するセラミックスよりも、熱伝導係数が小さいセラミックスを間装することにより設けても、同様の効果が得られる。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明のベース付ランプの実施例について説明する。下記の条件に従って、図１及び図２に示す構成の実施例１に係るベース付ランプを作製した。
［白熱ランプ］
発光管：材質；石英ガラス，全長１５０ｍｍ，外径２７ｍｍ，内径２５ｍｍ，フィラメント：材質；タングステン，発光部の全長２５ｍｍ，内部リード棒：材質：タングステン，金属箔の材質：モリブデン，封入物：クリプトンガス、窒素ガスおよびハロゲン化合物，定格電圧１２０Ｖ，定格消費電力５００Ｗ。
［ベース］
絶縁部：材質；アルミナ，全長５０ｍｍ，ランプ保持部内部開口１３ｍｍ×３５ｍｍ，ランプ保持部肉厚６ｍｍ，伝熱障壁部肉厚２ｍｍ。
【実施例２】
【００３０】
上記実施例１と白熱ランプの仕様を変えず、図３に示す構成の実施例２に係るベース付ランプを作製した。即ち、実施例２に係るベースは、上記実施例１で示したベースと基本的構造及び寸法が同様であり、更にベースの底部が大径化された放熱部を設けたものである。
［ベース］
放熱部外径４６ｍｍ，放熱部のベース軸方向長さ４ｍｍ。
【実施例３】
【００３１】
下記の条件に従って、図４に示す構成の実施例３に係るベース付ランプを作製した。
［白熱ランプ］
発光管：材質；石英ガラス，全長１５０ｍｍ，外径２７ｍｍ，内径２５ｍｍ，フィラメント：材質；タングステン，発光部の全長３４ｍｍ，内部リード棒：材質：タングステン，金属箔の材質：モリブデン，封入物：クリプトンガス、窒素ガスおよびハロゲン化合物，定格電圧１２０Ｖ，消費電力２０００Ｗ。
実施例３に係るベースは、上記実施例２で示したベースと基本的構造及び寸法が同様であり、更にベースのランプ保持部に放熱フィンを多数設けたものである。
【００３２】
［比較例］
（１）
また、図６で示した従来品に係るベースに変更したこと以外は、実施例１と同様の条件により、比較例１のベース付ランプを作製した。
（２）
また、図６で示した従来品に係るベースに変更したこと以外は、実施例３と同様の条件により、比較例２のベース付ランプを作製した。
【００３３】
［試験例］
実施例１〜３及び比較例１，２のランプの各々においては、温度測定用の熱電対を封止部に取り付け、ランプとベースとを接着した。また、ベースの給電部材に熱電対を取り付けた。ランプの灯具として、アルミ製の平板にソケット嵌合用の穴を穿設してソケットを埋設し、実験用の簡易灯具を構成した。これらのベース付ランプを、１２０Ｖの交流電圧により１．５時間連続して点灯し、ベース給電部材及びランプ封止の温度を測定した。
この結果を表１に示す。なお、表１において、備考欄はベースの構成で「○」は各構成を具備していることを示す。ここでは、理解容易のためランプ定格消費電力別に欄を設けた。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
定格消費電力が５００Ｗの実施例１，２及び比較例２のランプにおいて、従来製品である比較例１のベース付ランプでは、ベース給電部材の温度が２９０℃に達し、耐熱温度（２８０℃）以上に上昇したが、本発明の実施例１，２に係る各ベース付ランプにおいてはこれが耐熱温度以下に低下させることができた。
【００３６】
定格消費電力が２０００Ｗの実施例３及び比較例２のランプにおいて、従来製品である比較例２のベース付ランプでは、ベース給電部材の温度が３００℃に達し、耐熱温度（２８０℃）以上に上昇した。本発明の実施例３に係る各ベース付ランプにおいてはこれが耐熱温度以下である２６０℃まで低下させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】白熱ランプによる本発明のベース付ランプの構成の一例を示す説明用図で、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図２】図１中のベースを白熱ランプ側からみた平面図である。
【図３】別の実施形態を説明する図で、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図４】更に別の実施形態を説明する図で、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図５】図４（イ）のベース付ランプのＡ−Ａで切断したベースの断面図である。
【図６】従来技術に係るベース付ランプの正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      ベース付ランプ
１０    ランプ
１１    発光管
１２    封止部
１３    排気管残部
１４    発光部
１５ａ，１５ｂ    リード棒
１６ａ，１６ｂ    金属箔
１７ｂ    外部リード棒
２０    ベース
２１    ランプ保持部
２３    底部
２４    伝熱障壁部
２５ａ，２５ｂ    給電ピン
２６    放熱部
２７    放熱フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006086020.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006086020.tif 000008
【図６】
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