CN102707586A - 一种前烘设备及其排气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种前烘设备及其排气方法。本发明通过对前烘设备的结构进行改进，利用填充物对气体进行干燥及过滤，从而可以直接使用外部气体作为排气气源，在前烘工艺中进行排气，因此无需额外的新增热风系统，能够以较低成本改善前烘工艺中的排气效果。

Description

一种前烘设备及其排气方法
技术领域
本发明涉及基板生产过程中的前烘处理技术领域，具体涉及一种前烘设备及其排气方法。
背景技术
在薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）彩膜（CF，Color Filter）工艺中，前烘设备通常设置在涂布机下游，其主要作用是进一步除去涂布光刻胶的溶剂以及增强光刻胶与基板的粘着力，防止曝光区域在显影时因粘着力不够而发生膜脱落造成不良。前烘设备在进行工艺处理时，在其腔体内部会产生有机升华物，造成内部腔体的微粒（Particle）增多，影响到产品品质，所以有必要在进行工艺处理时对腔体进行排气，以提高产品良率和方便设备维护。
现有技术中，无热风系统的前烘设备排气进行时间段通常是在工艺处理完成后，这样的方式排气时间较短，腔体内有机升华物去除率有限，相比较工艺进行中排气，除去升华物效果差距很大（工艺时间排气与非工艺时间排气的效果比一般在14以上）。
为改善排气效果，现有技术通常需要安装额外的热风系统，使用干净干燥的气体作为气源（CDA，Clean Dry Air），利用加热单元对气体进行加热，从而实现在工艺过程中进行排气。虽然这种方法除去升华物的效果较好，但需要增加较多的设备成本投入（例如管道和加热单元），并且热风系统耗能（电能及气体）较大且在日常设备维护的时候会有很大不便。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的之一是提供一种前烘设备及其排气方法，以较低成本改善前烘工艺中的排气效果。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：
一种前烘设备，应用于对基板进行烘干，包括：
由底板、外围框体和上盖板形成的腔体，所述外围框体的上端设置有排气孔；
在所述底板和外围框体之间填充有用于过滤气流中水分与灰尘的填充物；
在所述底板上设置有预设高度的内部框体，所述内部框体位于所述腔体内部，且在所述底板上界定出用于放置基板的区域；
其中，所述预设高度大于所述基板的厚度，以使得经由所述填充物进入所述腔体的气流在爬升所述预定高度后再从所述基板的上方通过，最终经所述排气孔排出。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备中，所述外围框体为一矩形，且所述排气孔设置在所述矩形的至少一个边上。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备中，所述填充物为戈尔特斯Gore-Tex薄膜。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备中，所述腔体为长方体形状，所述内部框体是由4段内部框架组装形成的矩形边框。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备还包括：
4个呈L形状的挡板，分别贴合于所述矩形边框的4个内角设置，用于阻挡气流从相邻的2段内部框架的连接间隙中进入。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备中，所述4段内部框架包括正对基板进入方向的第一内部框架，且所述第一内部框架包括：
呈长条状的框架主体；
位于所述框架主体上方、间隔设置的多个突起平台，相邻的突起平台之间形成一空隙，所述空隙对应于送入基板的机器手臂。
根据本发明的某些实施例，上述的前烘设备中，所述内部框架通过一呈Z形状的固定机构，固定在所述底板上，其中，所述固定机构的底端与所述底板全固定连接，所述固定机构的顶端与所述内部框架的上表面半固定连接。
本发明的一些实施例还提供了一种排气方法，应用于上述前烘设备，所述方法包括：
利用风机动力，将前烘设备外部的气体经由所述填充物吸入所述腔体，以及通过所述排气孔将所述腔体内的气体排出所述腔体。
根据本发明的一些实施例，上述排气方法中，仅在对基板进行前烘处理的过程中，启动所述风机。
根据本发明的一些实施例，上述排气方法中，在对基板进行前烘处理的过程中以及在前烘处理完成之后的预定时间内，均启动所述风机，所述预定时间为20秒。
从以上所述可以看出，本发明实施例提供的前烘设备及其排气方法，利用填充物对气体进行干燥及过滤，从而可以直接使用外部气体作为排气气源，在前烘工艺中进行排气，因此无需额外的新增热风系统，可以以较低设备及能耗成本实现良好的升华物除去效果，提供产品良率，简化设备维护。并且，本发明实施例中采用内部框体迫使进入腔体的气流爬升至一定高度，能够减少或避免进入的冷空气直接与基板接触所导致的膜面不良。最后，本发明实施例既可以实现前烘工艺过程中的排气，还能够在前烘工艺结束后继续排气。
附图说明
图1为本发明实施例所述前烘设备的俯视图；
图2为本发明实施例所述前烘设备的剖视图；
图3为本发明实施例所述的内部框架的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的内部框架的连接关系示意图；
图5为本发明实施例提供的前烘设备的排气方法的流程示意图。
附图标记说明：
101：外围框体；
102：内部框体；
1021：框架主体；
1022：突起平台；
103：基板；
104：填充物；
105：底板；
106：Z型固定机构；
107：L型挡板；
具体实施方式
现有技术的前烘工艺中，采用热风系统获得干洁气源（CDA），利用该气源在前烘工艺过程中进行排气。为节省热风系统的成本投入，本发明实施例针对前烘设备的结构进行了改进，利用填充物过滤空气中水分及灰尘，从而可以直接利用洁净室的空气在前烘工艺过程中进行排气，因此可以节省设备成本及维护成本，以较低成本改善前烘工艺中的排气效果。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明实施例提供的前烘设备，应用于对基板进行烘干，该基板可以是彩膜基板。请结合图1和图2，其中图1为前烘设备的俯视图，图2为其剖视图，如图所示，本发明实施例所述的前烘设备可以包括：
由底板105、外围框体101和上盖板（图中未示出）形成的腔体，所述底板105用于产生热量，从而对放置于其上的基板进行蒸干处理，所述外围框体101的上端设置有排气孔（图中未示出），即在外围框体101接近于上盖板的一端设置排气孔；
在所述底板105和外围框体101之间填充有用于过滤气流中水分与灰尘的填充物104，填充物104可以采用现有技术中的各种能够实现过滤气体中杂质的已有材料，例如优选地可以采用戈尔特斯（Gore-Tex）薄膜，该薄膜的材料为聚四氟乙烯（PTFE，polytetraflouroethylene），具有很好的防水透气性能；
在所述底板105上设置有预设高度的内部框体102，所述内部框体102位于所述腔体内部，且在所述底板105上界定出用于放置基板103的区域；
这里，所述内部框体102的高度大于所述基板的厚度，以使得经由所述填充物进入所述腔体的气流在爬升所述预定高度后再从所述基板的上方通过，最终经所述排气孔排出。这样，通过抬高进气面，可以避免或减少外部进入的冷空气直接与基板接触所导致的膜面不良的发生。
图1中，所述外围框体101呈一矩形，排气孔通常设置在所述矩形的至少一个边上，例如设置在矩形的两个相对较短的边上。排气孔可以通过与外部管道连接，将气体通过管道排出。
图1中，由底板105、外围框体101和上盖板形成的腔体为一长方体形状，所述内部框体102是由4段内部框架组装形成的矩形边框。在相邻的两段内部框架之间可能存在着较小的连接间隙，为避免外部气体直接从该间隙进入腔体，本发明实施例进一步通过4个呈L形状的挡板107，分别贴合于所述矩形边框的4个内角设置，用于阻挡气流从相邻的2段内部框架的连接间隙中进入。
请结合图1和图3，本发明实施例中的4段内部框架中，有一段框架是正对着基板进入方向的，即基板在被机器手臂送入时，基板经由该框架的上方进入。为了与机械手臂的送入动作相配合，在该段框架处设置了特别的结构，如图3所示，该框架包括有：
呈长条状的框架主体1021；
位于所述框架主体1021上方、间隔设置的多个突起平台1022，相邻的突起平台1022之间形成一空隙，所述空隙对应于送入基板的机器手臂。
例如，所述框架主体1021的高度H1可以是6mm，所述突起平台1022的高度H2可以是19mm，由此形成高低分别为25mm和6mm的“城墙”式结构，该结构能够与机械手臂相配合，避免框架结构与机械手臂发生干涉，提高基板送入的稳定性。
本实施例中，内部框架可以采用不锈钢材料制成，具体可以采用SUS 304型号的不锈钢材料，其价格适中，材质稳定性好，热形变小且耐腐蚀（腔体内部温度约90度且内部存在化学变化空间）。
请继续参考图4所示，每段内部框架可以通过两个呈Z形状的固定机构106，固定在所述底板105上，其中，所述固定机构106的底端与所述底板105全固定连接，所述固定机构106的顶端与所述内部框架的上表面半固定连接，以给内部框架的热胀冷缩预留足够的空间。半固定连接具体可以采用留有一定活动空隙的螺栓连接。
从以上所述可以看出，本发明实施例的前烘设备，利用填充物104对空气进行干燥及过滤，从而可以直接使用外部气体（诸如洁净室的空气）作为排气气源，在前烘工艺中进行排气，因此无需额外的新增热风系统，可以以较低设备及能耗成本实现良好的升华物除去效果，提供产品良率，简化设备维护。并且，本发明实施例中采用内部框体迫使进入腔体的气流爬升至一定高度，能够减少或避免进入的冷空气直接与基板接触所导致的膜面不良。
本发明实施例进一步提供了一种应用于以上所述的前烘设备的排气方法，如图5所示，该排气方法包括以下步骤：
步骤51，将前烘设备外部的气体经由所述填充物吸入所述腔体；
步骤52，通过所述排气孔将所述腔体内的气体排出所述腔体。
通过上述步骤，本发明实施例实现了前烘工艺中的排气。这里动力源可以采用风机动力，利用风力动力向腔体内吸入气体，以及向腔体外排出气体。排气时间可以在前烘工艺过程中，甚至持续到前烘工艺结束后的一段预定时间内，这里的预定时间的长度可以自行设置，通常可以设置为20秒以内，优选地，可以设置为4至16秒。由于某些光刻胶在前烘工艺结束后排气可能会带来不良，针对这种光刻胶进行前烘处理时，通常仅在前烘工艺过程中启动风机进行排气。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种前烘设备，应用于对基板进行烘干，其特征在于，包括：
由底板、外围框体和上盖板形成的腔体，所述外围框体的上端设置有排气孔；
在所述底板和外围框体之间填充有用于过滤气流中水分与灰尘的填充物；
在所述底板上设置有预设高度的内部框体，所述内部框体位于所述腔体内部，且在所述底板上界定出用于放置基板的区域；
其中，所述预设高度大于所述基板的厚度，以使得经由所述填充物进入所述腔体的气流在爬升所述预定高度后再从所述基板的上方通过，最终经所述排气孔排出。
2.如权利要求1所述的前烘设备，其特征在于，
所述外围框体为一矩形，且所述排气孔设置在所述矩形的至少一个边上。
3.如权利要求1所述的前烘设备，其特征在于，
所述填充物为戈尔特斯Gore-Tex薄膜。
4.如权利要求1至3任一项所述的前烘设备，其特征在于，
所述腔体为长方体形状，所述内部框体是由4段内部框架组装形成的矩形边框。
5.如权利要求4所述的前烘设备，其特征在于，还包括：
4个呈L形状的挡板，分别贴合于所述矩形边框的4个内角设置，用于阻挡气流从相邻的2段内部框架的连接间隙中进入。
6.如权利要求4所述的前烘设备，其特征在于，
所述4段内部框架包括正对基板进入方向的第一内部框架，且所述第一内部框架包括：
呈长条状的框架主体；
位于所述框架主体上方、间隔设置的多个突起平台，相邻的突起平台之间形成一空隙，所述空隙对应于送入基板的机器手臂。
7.如权利要求4所述的前烘设备，其特征在于，
所述内部框架通过一呈Z形状的固定机构，固定在所述底板上，其中，所述固定机构的底端与所述底板全固定连接，所述固定机构的顶端与所述内部框架的上表面半固定连接。
8.一种排气方法，应用于权利要求1至7任一项所述的前烘设备，所述方法包括：
利用风机动力，将前烘设备外部的气体经由所述填充物吸入所述腔体，以及通过所述排气孔将所述腔体内的气体排出所述腔体。
9.如权利要求8所述的排气方法，其特征在于，
仅在对基板进行前烘处理的过程中，启动所述风机。
10.如权利要求8所述的排气方法，其特征在于，
在对基板进行前烘处理的过程中以及在前烘处理完成之后的预定时间内，均启动所述风机，所述预定时间为20秒以内。
11.如权利要求10所述的排气方法，其特征在于，所述预定时间为4-16秒。
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