CN103280416B - 一种热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热处理装置。所述热处理装置(100)包括导热板(1)、至少两个冷热源(2,3,4),所述导热板(1)用于作为导热介质连接在所述至少两个冷热源(2,3,4)与待处理产品之间以对待处理产品进行加热或冷却,所述热处理装置还包括用于选择性地将所述导热板(1)切换成与所述至少两个冷热源(2,3,4)中的一个冷热源(2,3,4)热接触的切换机构(200)。本发明的热处理装置包括至少两个冷热源,在需要改变制程温度时,可以通过切换机构改变与导热板接触的冷热源,由此快速改变制程温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理装置,尤其是可以应用于液晶面板、半导体芯片生产的热处理装置。
背景技术
已知一种名称为预烘机(又名软烤机)的热处理装置,其可应用于液晶面板、半导体芯片生产线的制程机台上。该预烘机的作用是将涂布在玻璃基板上的光阻进行初步的烘烤,去除光阻中的溶剂并增强光阻对基板的附着力。预烘机包括导热板。导热板例如为热板和冷板组成。热板用于加热玻璃基板,加热的目标温度可以介于50~130℃之间。冷板用于将加热后的玻璃基板冷却至室温,冷却的目标温度与室温相同或略低。已知的预烘机还具有冷热源(包括冷源和热源)。导热板作为媒介实现玻璃基板与冷热源之间的热传递。由于冷热源只有一个,导热板在生产时只能维持在一个制程(process)温度上。若需要改变制程温度,则需要耗费大量时间让导热板稳定在新的温度上。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种热处理装置,其能够快速切换采用二个以上的制程温度进行热处理。
本发明通过如下技术方案实现:一种热处理装置,其中,所述热处理装置包括导热板、至少两个冷热源,所述导热板用于作为导热介质连接在所述至少两个冷热源与待处理产品之间以对待处理产品进行加热或冷却,所述热处理装置还包括用于选择性地将所述导热板切换成与所述至少两个冷热源中的一个冷热源热接触的切换机构。
作为上述技术方案的进一步改进,所述待处理产品为玻璃基板。
作为上述技术方案的进一步改进,所述导热板为真空腔均热板,所述导热板具有容纳导热工质的导热腔体。
作为上述技术方案的进一步改进,所述热处理装置包括用于向上顶推所述导热板的顶推机构。
作为上述技术方案的进一步改进,所述热处理装置包括第一冷热源、第二冷热源及第三冷热源,所述第一冷热源沿左右方向位于所述第二冷热源与所述第三冷热源之间。
作为上述技术方案的进一步改进,所述第一冷热源具有第一热处理温度,所述第二冷热源具有第二热处理温度,所述第三冷热源具有第三热处理温度,所述第二热处理温度大于所述第一热处理温度,所述第一热处理温度大于所述第三热处理温度。
作为上述技术方案的进一步改进,所述切换机构包括第一线性运动气缸、第二线性运动气缸、第三线性运动气缸,所述第一线性运动气缸、所述第二线性运动气缸、所述第三线性运动气缸依次沿左右方向设置,所述第一线性运动气缸的缸体固定,所述第一线性运动气缸的活塞杆的自由端固定在所述第二冷热源上,所述第二线性运动气缸的缸体固定在所述第二冷热源上,所述第二线性运动气缸的活塞杆的自由端固定在所述第一冷热源上,所述第三线性运动气缸的缸体固定在所述第一冷热源上,所述第三线性运动气缸的活塞杆的自由端固定在所述第三冷热源上。
作为上述技术方案的进一步改进,所述切换机构还包括运动轨道,所述第一冷热源、所述第二冷热源及所述第三冷热源均在底部设有与所述运动轨道配合的滑槽。
作为上述技术方案的进一步改进,所述导热板与所述至少两个冷热源之间为凸凹褶皱接触或曲面接触。
作为上述技术方案的进一步改进,所述导热板的底部具有沿左右方向延伸的多个V形凹槽,所述至少两个冷热源的顶部具有与所述多个V形凹槽相适配的多个倒V形凸起。
本发明的有益效果是:本发明的热处理装置包括至少两个冷热源,在需要改变制程温度时,可以通过切换机构改变与导热板接触的冷热源,由此快速改变制程温度。
附图说明
图1是根据本发明的一个具体实施例的热处理装置的工作状态示意图,其中,导热板位于第一冷热源上方。
图2是图1的热处理装置的另一工作状态示意图,其中,导热板位于第二冷热源上方。
图3是图1的热处理装置的又一工作状态示意图,其中,导热板位于第三冷热源上方。
图4是图1的热处理装置的又一工作状态示意图,其中,导热板位于第一冷热源与第三冷热源上方。
图5是图1的热处理装置的又一工作状态示意图,其中,导热板位于第一冷热源与第二冷热源上方。
图6是图1的热处理装置的截面示意图。
图7是在图4的热处理装置工作时待处理产品的时间-温度曲线图。
图8是在图5的热处理装置工作时待处理产品的时间-温度曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示例性具体实施方式进行进一步的说明。
本发明的热处理装置中,设置有至少两个冷热源,在需要改变制程温度时,可以通过切换机构改变与导热板接触的冷热源,由此快速改变制程温度。而且,本文中,冷热源可以为但不限于冷源、热源或它们的组合,导热板可以为但不限于热板、冷板或它们的组合。
如图1所示,本实施例的热处理装置包括导热板1、三个冷热源。所述导热板1用于作为导热介质连接在三个冷热源与待处理产品之间以对待处理产品进行加热或冷却。所述热处理装置还包括用于选择性地将所述导热板1切换成与所述三个冷热源中的一个冷热源热接触的切换机构200。三个冷热源的热处理温度(输出温度)各不相同,它们的温度可以依据工作需要设置。
本实施例中,所述待处理产品为用于液晶显示器的玻璃基板。具体而言,本实施例的热处理装置用于对彩膜进行预烘。
如图1至图5所示,所述热处理装置包括第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4。所述第一冷热源2沿左右方向X位于所述第二冷热源3与所述第三冷热源4之间。所述第一冷热源2具有第一热处理温度T1,所述第二冷热源3具有第二热处理温度T2,所述第三冷热源4具有第三热处理温度T3。而且,所述第二热处理温度T2大于所述第一热处理温度T1,所述第一热处理温度T1大于所述第三热处理温度T3,即T2>T1>T3。
而且,所述切换机构200包括第一线性运动气缸6、第二线性运动气缸7、第三线性运动气缸8。所述第一线性运动气缸6、所述第二线性运动气缸7、所述第三线性运动气缸8依次沿左右方向X设置。所述第一线性运动气缸6的缸体固定在未图示的固定结构上,所述第一线性运动气缸6的活塞杆的自由端固定在所述第二冷热源3上。所述第二线性运动气缸7的缸体固定在所述第二冷热源3上,所述第二线性运动气缸7的活塞杆的自由端固定在所述第一冷热源2上。所述第三线性运动气缸8的缸体固定在所述第一冷热源2上,所述第三线性运动气缸8的活塞杆的自由端固定在所述第三冷热源4上。此外,结合图1至图6所示,所述切换机构200还包括运动轨道5。如图6所示,所述第一冷热源2、所述第二冷热源3及所述第三冷热源4均在底部设有与所述运动轨道5配合的滑槽51。
由此,可以通过使第一线性运动气缸6、第二线性运动气缸7、第三线性运动气缸8动作,实现导热板1位置的移动。例如在图1中,导热板1置于第一冷热源2上方,两者紧密接触。第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4整齐安装在运动轨道5。当第一线性运动气缸6的活塞杆推出时,第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4沿左右方向X整体向右移动,则导热板1移动至与第二冷热源3接触,如图2所示。当第一线性运动气缸6的活塞杆缩回时,第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4沿左右方向X整体向左移动,则平板热管(1)与热源(4)接触,如图3所示。
虽然本实施例采用了利用线性气缸的切换机构,但本发明不限于此,例如本发明可以采用机械手移动导热板1的方式,将导热板1移动到希望的冷热源上方。
所述导热板1与第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4之间为凸凹褶皱接触或曲面接触。具体而言,所述导热板1的底部具有沿左右方向X延伸的多个V形凹槽91,所述第一冷热源2、第二冷热源3及第三冷热源4的顶部具有与所述多个V形凹槽91相适配的多个倒V形凸起92。
本实施例中,所述导热板1为真空腔均热板(Vaporchamber,也称平板热管),所述导热板1具有容纳导热工质的导热腔体90。相较于传统上均热板由金属实心板的情况下相比,真空腔均热板的传热效率更高。真空腔均热板的导热能力强,内部充有导热工质,利用导热工质的汽液相变以及汽液态工质的循环流动来快速传热。真空腔均热板的最大尺寸可达0.5m×0.5m左右,其导热系数可达5000W/mK以上。
所述热处理装置包括用于向上顶推所述导热板1的顶推机构11。顶推机构11也可以由线性运动气缸构成。当顶推机构11的顶针(活塞杆)向上顶推时,可以通过机械手取放玻璃基板。
下面介绍本发明的热处理装置的工作原理。
如上所述,第一冷热源2、第二冷热源3、第三冷热源4的温度分别为第一热处理温度T1、第二热处理温度T2、第三热处理温度T3,且T2>T1>T3。若需要将制程温度由第一热处理温度T1切换到第一热处理温度T2,则可利用切换机构200的第一线性运动气缸6的动作,将导热板1从与第一冷热源2接触切换成与第二冷热源3接触。同理,若需要将制程温度由第一热处理温度T1切换到第三热处理温度T3,则可将导热板1从与第一冷热源2接触切换成与第三冷热源4接触。
若需要将制程温度由第一热处理温度T1切换到目标热处理温度T1’,其中,目标热处理温度T1’介于T1~T2或T1~T3之间,则可通过第一冷热源2、第二冷热源3、第三冷热源4之间互相传热,达到目标热处理温度T1’。具体而言,当目标热处理温度T1’介于第一冷热源2的第一热处理温度T1与第二冷热源3的第二热处理温度T2之间时,如图4所示,在所述第二线性运动气缸7的缩回动作作用下,第一冷热源2与第二冷热源3接触,温度较高的热源第二冷热源3开始向第一冷热源2导热。该过程如图7所示,第二冷热源3的温度变化如曲线12所示逐渐下降,而第一冷热源2的温度变化如曲线13所示,在热源第二冷热源3以及自身加热器的加热作用下迅速上升至目标热处理温度T1’。曲线14则是反映第一冷热源2在没有热源第二冷热源3导热时的升温曲线,显然,曲线14到达目标热处理温度T1’的时间比曲线13耗时更长。
当目标热处理温度T1’介于第三冷热源4的第三热处理温度T3与第一冷热源2的第一热处理温度T1之间,如图5所示,在第三线性运动气缸8的缩回动作作用下,第一冷热源2与第三冷热源4接触,温度较高的第一冷热源2开始向第三冷热源4导热。该过程如图8所示,第三冷热源4的温度如曲线16所示逐渐由原来的第三热处理温度T3向目标热处理温度T1’趋近,第一冷热源2的温度变化如曲线15所示,在低温第三冷热源4的散热作用下较迅速趋近目标热处理温度T1’。曲线17则反映第一冷热源2在没有第三冷热源4散热时的自然冷却曲线,显然,曲线17达到目标温度的T1’的时间比曲线15耗时更长。
本发明的热处理装置克服了现有的热处理装置不能迅速切换制程温度的缺点,不仅能在切换待处理产品时快速切换制程温度。而且,本发明的热处理装置还能在单块的玻璃基板的制程时间内改变制程温度,对单块的玻璃基板施以多段制程温度,改进现有热处理装置只能提供单段制程温度的缺点。
以上具体实施方式对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。本发明的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (8)
1.一种热处理装置,其特征在于,所述热处理装置(100)包括导热板(1)、第一冷热源(2)、第二冷热源(3)及第三冷热源(4),所述导热板(1)用于作为导热介质连接在第一冷热源(2)、第二冷热源(3)及第三冷热源(4)与待处理产品之间以对待处理产品进行加热或冷却,所述热处理装置还包括用于选择性地将所述导热板(1)切换成与第一冷热源(2)、第二冷热源(3)及第三冷热源(4)中的一个冷热源(2,3,4)热接触的切换机构(200),所述第一冷热源(2)沿左右方向(X)位于所述第二冷热源(3)与所述第三冷热源(4)之间,所述第一冷热源(2)具有第一热处理温度(T1),所述第二冷热源(3)具有第二热处理温度(T2),所述第三冷热源(4)具有第三热处理温度(T3),所述第二热处理温度(T2)大于所述第一热处理温度(T1),所述第一热处理温度(T1)大于所述第三热处理温度(T3)。
2.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述待处理产品为玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述导热板(1)为真空腔均热板,所述导热板(1)具有容纳导热工质的导热腔体(90)。
4.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述热处理装置包括用于向上顶推所述导热板(1)的顶推机构(11)。
5.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述切换机构(200)包括第一线性运动气缸(6)、第二线性运动气缸(7)、第三线性运动气缸(8),所述第一线性运动气缸(6)、所述第二线性运动气缸(7)、所述第三线性运动气缸(8)依次沿左右方向(X)设置,所述第一线性运动气缸(6)的缸体固定,所述第一线性运动气缸(6)的活塞杆的自由端固定在所述第二冷热源(3)上,所述第二线性运动气缸(7)的缸体固定在所述第二冷热源(3)上,所述第二线性运动气缸(7)的活塞杆的自由端固定在所述第一冷热源(2)上,所述第三线性运动气缸(8)的缸体固定在所述第一冷热源(2)上,所述第三线性运动气缸(8)的活塞杆的自由端固定在所述第三冷热源(4)上。
6.根据权利要求5所述的热处理装置,其特征在于,所述切换机构(200)还包括运动轨道(5),所述第一冷热源(2)、所述第二冷热源(3)及所述第三冷热源(4)均在底部设有与所述运动轨道(5)配合的滑槽(51)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的热处理装置,其特征在于,所述导热板(1)与第一冷热源(2)、第二冷热源(3)及第三冷热源(4)之间为凸凹褶皱接触或曲面接触。
8.根据权利要求7所述的热处理装置,其特征在于,所述导热板(1)的底部具有沿左右方向(X)延伸的多个V形凹槽(91),第一冷热源(2)、第二冷热源(3)及第三冷热源(4)的顶部具有与所述多个V形凹槽(91)相适配的多个倒V形凸起(92)。
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