JP2001133160A - コンベア炉 - Google Patents

コンベア炉

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JP2001133160A
JP2001133160A JP31189399A JP31189399A JP2001133160A JP 2001133160 A JP2001133160 A JP 2001133160A JP 31189399 A JP31189399 A JP 31189399A JP 31189399 A JP31189399 A JP 31189399A JP 2001133160 A JP2001133160 A JP 2001133160A
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substrate
belt
conveyor
transport belt
transport
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JP31189399A
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Mitsunori Nakatani
光徳 中谷
Takashi Ohashi
隆 大橋
Satoru Matsuo
哲 松尾
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板被乾燥物や被焼成物の表面に欠陥を発生
させたり、連続して搬送される基板を誤検出して取り出
せなかったりする問題があった。 【解決手段】 基板3上に付着させた付着物を乾燥又は
焼成させるコンベア炉1において、基板3を搬送する搬
送ベルト2と、搬送ベルト2の搬送路上に設けられ、搬
送ベルト2上の基板3を加熱するチャンバー5と、搬送
ベルト2の上面に設けられ、搬送方向と直交する方向に
並置されると共に内側が低くなるように上端を傾斜させ
て、この傾斜した上端に基板3を載置させる一対の基板
保持手段10とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、付着物を付着させ
た基板を乾燥もしくは焼成させるコンベア炉に関するも
ので、特に、基板を自動搬送させる際に傷が付き難いコ
ンベア炉に関する。
【0002】
【従来の技術】電気回路基板の半田付け工程や、太陽電
池、液晶パネルのペーストのスクリーン印刷電極形成工
程では、基板上の濡れた状態の半田やペーストを乾燥す
る際に、コンベア炉で大量の基板の乾燥や焼成を行って
いる。コンベア炉は、これ以外の産業分野でも広く用い
られている。
【0003】以下、図12〜図18を参照して従来のコ
ンベア炉について説明する。図12は従来のコンベア炉
100を示す斜視図である。また、図13は太陽電池の
基板101を示す斜視図である。図中、102は搬送ベ
ルト、103はベルト駆動ローラ、104はチャンバ
ー、105はランプヒータ、106は基板101の表
(おもて)面に形成された表電極、107は基板101
の裏面に形成された裏電極である。
【0004】次に、コンベア炉100の動作について説
明する。ベルト駆動ローラ103の回転によって、搬送
ベルト102はチャンバー104内を移動する。搬送ベ
ルト102上には複数の基板101が載置されており、
ランプヒータ105の点灯によって、基板101はチャ
ンバー104内で加熱される。
【0005】太陽電池の基板101に表電極106や裏
電極107を形成する工程では、スクリーン印刷で金属
ペーストをパターニングし、続いて乾燥や焼成によって
電極を形成する方法が良く用いられる。この基板101
の裏電極107側を下にして、搬送ベルト102に直に
載せて乾燥や焼成を施すと、図14に示すようなベルト
痕108や裏電極剥離痕109が発生し、不良品を多数
製造することになる。
【0006】また、基板101を直接、搬送ベルト10
2上に載せると、基板101と搬送ベルト102が焼成
による反応で合金化して密着する。さらに、乾燥コンベ
ア炉では基板101と搬送ベルト102に間隙がないた
め、炉出口での取り出しの自動化は困難であった。
【0007】次に、図15に示すように、台形状の基板
保持ワイヤ110aを搬送ベルト102に装着すれば、
基板101を搬送ベルト102から浮かせることがで
き、炉出口での基板101の取り出しが容易になる。し
かし、基板101と基板保持ワイヤ110aとは点接触
で不安定な状態になり、コンベア炉100内における雰
囲気ガスの流速や装置の振動によって、搬送ベルト10
2における基板101の相対位置のずれが顕著になる欠
点があった。また、基板保持ワイヤ110bのように上
面形状が斜めに変形すると、裏電極107に図13に示
す裏電極剥離痕109を生じたり、基板保持ワイヤ11
0bと基板101がペーストの合金反応で固着して取り
出せなくなるといった問題が生じた。
【0008】さらに、炉出口の自動取り出しを行うため
には、搬送ベルト102上の基板101を検出してか
ら、基板101を取り出さなければならない。炉出口に
は、搬送ベルト102上の基板101を検出するための
基板検出器111が設けられている。図16に示すよう
に、基板検出器111は、搬送ベルト102の下面に設
けられ検出光を投光する投光素子111aと、搬送ベル
ト102の上面に設けられ検出光を受光する受光素子1
11bとを備えている。
【0009】基板検出器111の投光経路112は、搬
送ベルト102上面とのなす角(φ)が90゜になるよ
うに設定されている。そして、基板101の先端が投光
経路112を遮ると、基板検出器111から制御部(図
示せず)に検出信号が与えられ、制御部では基板取り出
しフォーク113に基板取り出しの指示を与える。この
指示に従って、基板取り出しフォーク113は基板10
1を下から垂直に押し上げて、搬送ベルト102から基
板101を取り出す。
【0010】ところで、多数の基板101を同時処理す
るためには、基板101を複数列で炉内に投入する必要
がある。このため通常では、図17に示すように複数列
の基板101を一体型基板取り出しフォーク114で取
り出し、基板収容フォーク115へ搭載する。
【0011】このような自動取り出し機構の場合、次の
ような課題がある。まず、従来のコンベア炉100は、
図16に示すような基板検出器111を用いているの
で、炉内で基板101が位置ずれを起こし、基板101
の前後の間隔が狭くなって炉から出てきた場合、基板検
出器111の投光経路112が遮断されたままになり、
基板検出が不可能になる。
【0012】また、従来のコンベア炉100は、図17
に示すような一体型基板取り出しフォーク114を用い
ているので、搬送方向にずれて先に検出された基板10
1は、一体型取り出しフォーク114上に真空吸着等で
固定される。ここで、基板保持ワイヤ110の高さに不
均一があると、図18に示すように、後から遅れて検出
された基板101を待つ間に、一体型基板取り出しフォ
ーク114に固定された基板101が基板保持ワイヤ1
10に衝突し、基板欠けや割れを生じることがあった。
【0013】さらに、一体型取り出しフォーク114を
使わない場合でも、基板101を基板保持ワイヤ110
から持ち上げる時間が僅かだが必要であり、ベルト速度
がそれに比べて速い場合にも同じように破損する可能性
がある。また、一体型取り出しフォーク114から基板
収容フォーク115に基板101を移す際に、基板10
1の位置ずれが生じることがあり、この場合には、収容
カセット116に収容する際に基板101が破損してし
まい問題であった。
【0014】なお、以上の従来技術は、太陽電池の基板
を用いて説明したが、これは濡れた半田を乾燥させたり
する電気回路基板等の製造ラインでも当てはまることで
ある。また、基板保持ワイヤ110の代わりに一定の幅
を有する板を用いても同様である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
コンベア炉100は、基板被乾燥物や被焼成物の表面に
欠陥を発生させたり、連続して搬送される基板101を
誤検出して取り出さなかったり、取り出しフォーク11
3に取り付けられた基板101と基板保持ワイヤ110
が衝突し、基板101が破損したり、基板101を収容
カセット116に収容する際に基板101が破損したり
する問題があった。本発明は、このような問題を解決
し、基板101を自動搬送させる際に傷が付き難いコン
ベア炉を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1は、基板上に付
着させた付着物を乾燥又は焼成させるコンベア炉におい
て、基板を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路
上に設けられ、搬送ベルト上の基板を加熱するチャンバ
ーと、搬送ベルトの上面に設けられ、搬送方向と直交す
る方向に並置されると共に内側が低くなるように上端を
傾斜させて、この傾斜した上端に基板を載置させる一対
の基板保持手段とを備えることを特徴とする。
【0017】請求項2において、基板に付着させた付着
物の厚みをt、基板の端部から付着物までの距離をs、
基板の端部までの基板保持手段の仰角をθ1とした場合
に、基板保持手段は、tanθ1>t/sを満たす関係
を有することを特徴とする。
【0018】請求項3において、基板の載置位置より外
側では、基板保持手段の傾斜を大きくしたことを特徴と
する。
【0019】請求項4において、基板の載置位置より外
側では、基板保持手段の仰角をθ1からθ2に変化させ
た場合に、基板保持手段は、tanθ2>tanθ1>
t/sを満たす関係を有することを特徴とする。
【0020】請求項5において、基板保持手段は、略逆
V字状に形成されたワイヤ状の部材であることを特徴と
する。
【0021】請求項6において、基板保持手段は、略逆
V字状に形成された板状の部材であることを特徴とす
る。
【0022】請求項7は、基板上に付着させた付着物を
乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を搬送す
る搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、搬
送ベルト上の基板を加熱するチャンバーと、搬送ベルト
の上流端と下流端との少なくとも一方に設けられ、基板
を持ち上げる基板吸引手段とを備え、基板吸引手段は、
底面中央部に設けられたエアー吹出し口と、底面周辺部
に設けられ、底面中央部側が高くなるように下端を傾斜
させて、この傾斜した下端に基板を保持させる一対の基
板保持部とを備えることを特徴とする。
【0023】請求項8は、基板上に付着させた付着物を
乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を搬送す
る搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、搬
送ベルト上の基板を加熱するチャンバーと、搬送ベルト
の上面に設けられ、基板の両端部を挟持する端部挟持手
段とを備え、端部挟持手段は、搬送ベルト上に基板の両
端部を固定する固定治具を有することを特徴とする。
【0024】請求項9は、基板上に付着させた付着物を
乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を搬送す
る搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、搬
送ベルト上の基板を加熱するチャンバーと、搬送ベルト
の搬送路上に設けられ、搬送ベルト上の基板を検出する
基板検出手段と、搬送ベルトの下流端に設けられ、基板
検出手段の検出信号に基づいて、搬送ベルト上の基板を
取り出す基板取出手段とを備え、基板検出手段は、搬送
ベルトに対して30°以上150°以下に光軸を傾斜さ
せた検出光を投光する投光部と、検出光を受光する受光
部とを有することを特徴とする。
【0025】請求項10において、基板取出手段は、搬
送ベルト上の基板を取り出す際に、搬送ベルトの速度よ
りも速い速度で基板を搬送ベルトから上方に持ち上げる
ことを特徴とする。
【0026】請求項11は、基板上に付着させた付着物
を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を搬送
する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路上に設けられ、
搬送ベルト上の基板を加熱するチャンバーと、搬送ベル
トの下流端に設けられ、搬送ベルト上の基板を取り出す
基板取出手段と、基板取出手段で取り出した基板を収容
する基板収容ケースと、基板取出手段と基板収容ケース
との間に設けられ、基板取出手段で取り出した基板を受
け取って基板収容ケースに収容させる基板収容フォーク
と、基板収容フォークの搬送路上に設けられ、基板を整
列させる基板整列手段とを備え、基板整列手段は、基板
収容フォークの搬送路に沿って並ベられ、基板を段階的
に整列させる複数の整列ピンを有することを特徴とす
る。
【0027】請求項12は、基板上に付着させた付着物
を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、基板を複数
列に並べて搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送路
上に設けられ、搬送ベルト上の基板を加熱するチャンバ
ーと、搬送ベルトの下流端に設けられ、搬送ベルト上の
基板を取り出す基板取出手段とを備え、基板取出手段
は、搬送ベルト上に複数列に並ベられた基板を各列ごと
に独立して取り出す基板取出フォークを有することを特
徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンベア炉の
好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0029】実施の形態1.図1は、実施の形態1に係
るコンベア炉1を示す斜視図である。図1において、2
は基板3を搬送する搬送ベルト、4は搬送ベルト2の両
端に設けられ、搬送ベルト2を駆動させる一対のベルト
駆動ローラ、5は搬送ベルト2の中央部に設けられ、搬
送ベルト2上に載置された基板3を加熱するチャンバ
ー、6は搬送ベルト2の上流端に設けられ、搬送ベルト
2に基板3を投入する基板投入器、7は基板投入器6に
設けられた一対の基板投入フォーク、8は搬送ベルト2
の下流端に設けられ、搬送ベルト2から基板3を取り出
す基板取出器(基板取出手段)、9は基板取出器8に設
けられた一対の基板取出フォーク、10は搬送ベルト2
上に設けられ、基板3が直接、搬送ベルト2に接触しな
いように基板3を保持する基板保持ワイヤ(基板保持手
段)である。
【0030】また、11は搬送ベルト2上を搬送させて
乾燥または焼成された基板3を収容する収容カセット
(基板収容ケース)、12は基板取出器8によって搬送
ベルト2から取り出された基板3を収容カセット11ま
で搬送させる2本の搬送レール、13は基板取出フォー
ク9上の基板3を受け取って搬送レール12に沿ってリ
ニアに移動する基板収容フォーク、14は基板収容フォ
ーク13を螺合させて、基板収容フォーク13を搬送レ
ール12に沿って一定ピッチで送り出す送りネジ、15
は搬送レール12に設けられ、基板収容フォーク13上
の基板3を整列させる基板整列器(基板整列手段)であ
る。ここで、基板整列器15は、搬送レール12に沿っ
て並ベられ、基板3を段階的に整列させる複数の整列ピ
ン15a〜15cを有している。
【0031】次に、実施の形態1に係るコンベア炉1の
動作を説明する。まず、ペーストが印刷されたり、半田
付けされた基板3が基板投入フォーク7により、連続し
てコンベア炉1に投入される。基板3は搬送ベルト2上
の基板保持ワイヤ10に横2列に載置され、搬送ベルト
2の移動によりチャンバー5内を通過する。チャンバー
5内はランプヒータ(図示せず)によって加熱され、基
板3はチャンバー5内を通過する際に乾燥または焼成さ
れる。
【0032】チャンバー5から出てきた基板3は基板取
出フォーク9で持ち上げられ、搬送ベルト2から取り出
される。基板取出フォーク9上の基板3は基板収容フォ
ーク13に載せ替えられ、搬送レール12に沿って移動
する。搬送レール12を移動する途中で、基板3は整列
ピン15a〜15cによって順次整列させられる。整列
した基板3はさらに搬送されて、搬送レール12の下流
端に設けられた収容カセット11に順次収容される。
【0033】ここで、一対の基板取出フォーク9を独立
して動作させれば、横2列に搬送される基板3が前後方
向にずれていても、それぞれ最適なタイミングで基板3
をリフトアップすることができる。2列の基板2をリフ
トアップ後、2本の基板取出フォーク9は同時に基板収
容フォーク13へ移動して、基板取出フォーク9上の基
板2を基板収容フォーク13に移す。本実施の形態では
このような取り出し方式を採用しているので、基板3と
基板保持ワイヤ10との衝突による基板3の損傷や基板
収容フォーク13に移す際の位置ずれを防止することが
できる。
【0034】次に、基板整列器15について説明する。
図2は、基板整列器15の構成を示す平面図である。基
板整列器15は、搬送レール12上に固定された3組の
整列ピン15a〜15cを備えている。各整列ピン15
a〜15cは、略L字形状を有しており、両先端に基板
押出し用のパットが装着されている。搬送レール12に
は、搬送方向に沿って等間隔に配置された複数組の基板
保持ブロック16が設けられている。基板保持ブロック
16は、2本の搬送レール12からそれぞれ対向する方
向に延在し、両先端が上方に屈曲している。
【0035】図2に示すように、基板収容フォーク13
に載置された基板3は、毎回その位置がずれている。こ
の後、基板収容フォーク13は一定ピッチずつ基板3を
収容カセット11に向かって移動するが、1ピッチ送る
毎に基板保持ブロック16上で一定時間静止待機する。
この静止時間に整列ピン15a〜15cが基板3を徐々
に整列させる。
【0036】即ち、図3(a)に示すように、基板収容
フォーク13が収容カセット11に向けて移動している
間は、基板収容フォーク13が上昇しているため、基板
保持ブロック16の先端と基板3とは遊離している。次
に、図3(b)に示すように、1ピッチ送って各基板3
が整列ピン15a〜15cと対向する位置に来ると、基
板収容フォーク13は収容カセット11に向けた移動を
止めて降下する。その結果、各基板3は基板保持ブロッ
ク16の先端で支持される。更に、図3(c)に示すよ
うに、整列ピン15a〜15cが押出し方向に移動し
て、各基板3を整列させる。
【0037】図4に示すように、基板3の径をa、整列
ピン15aの移動距離をb、基板3の可動範囲をcとす
ると、静止待機中の基板3が(c+2b)の範囲でずれ
て載置された場合、整列ピン15aで上下左右bだけ押
し込んで、基板3が基板3の径aよりも大きな可動範囲
c内になるように整列される。次にピッチ送りされて、
次の整列ピン15bではさらに狭い基板可動範囲になる
ように設定し、次のピッチ送りでは整列ピン15cで基
板可動範囲と基板が一致するようにする。つまり、整列
ピン15a〜15cの順に徐々に基板の位置ずれを修正
する。
【0038】このように、各整列ピン15a〜15cの
移動距離は、整列ピン15a、整列ピン15b、整列ピ
ン15cの順番に段階的に増加しているので、各整列ピ
ン15a〜15cが基板3に与える一回当たりの衝撃は
少ない。その結果、整列ピン15a〜15cが基板3に
与える衝撃が緩和され、基板3の割れや欠けが抑制され
る。また、各整列ピン15a〜15cによって基板3を
整列させる際には、接触面積の大きい基板収容フォーク
13を離隔して、代わりに接触面積の小さい基板保持ブ
ロック16の先端で基板3を支持している。その結果、
基板3を整列させる際の基板3の破損が減少し、基板3
加工の歩留まりが向上する。
【0039】次に、基板保持ワイヤ10について説明す
る。図5は、図1に示す搬送ベルト2をA−A線に沿っ
て切断した断面図である。図5において、17は基板3
の裏面に付着したペースト(付着物)である。基板保持
ワイヤ10は、搬送方向と直交する方向に並置されてお
り、略逆V字状に形成されている。このため、基板保持
ワイヤ10は内側が低くなるように上端10aを傾斜さ
せて、この傾斜した上端10aに基板3が載置されてい
る。その結果、基板3の端部3aのみが基板保持ワイヤ
10に接触することとなり、基板3の裏面に、ワイヤ痕
や裏電極剥離痕が生じることはない。よって、不良品の
発生が減少し、基板3加工の歩留まりが向上する。
【0040】図5では、一定仰角θ1を持たせた基板保
持ワイヤ10が基板3の端部3aを保持する機構になっ
ている。さらに、基板3を基板保持ワイヤ10に戴置し
てもペースト17と基板保持ワイヤ10が接触しないよ
うに、基板保持ワイヤ10の仰角θ1を決定している。
【0041】即ち、基板3の端部3aとペースト17の
端部との距離をs、ペースト17の厚みをt、基板保持
ワイヤ10とペースト17の端部とが接触する角度をθ
0(tanθ0=t/s)、基板3の端部3aまでの基
板保持ワイヤ10のワイヤ仰角をθ1とすると、限界仰
角θ0に比べて、基板保持ワイヤ10の仰角θ1が大き
ければ、ペースト17が基板保持ワイヤ10に接触する
ことはない。従って、次式を満足すればよい。
【0042】tanθ1>tanθ0=t/s
【0043】また、基板保持ワイヤ10の上端10aが
直線でない場合は、基板保持ワイヤ10の接触限界仰角
θ0はワイヤ形状から決定されるべきものである。この
ように、tanθ1>t/sの関係を満たすように、基
板保持ワイヤ10の上端10aを調整することにより、
基板3の裏面に付着したペースト17が基板保持ワイヤ
10および搬送ベルト2と接触することはないので、ペ
ースト17の裏面にワイヤ痕やベルト痕が生じることは
ない。よって、不良品の発生が減少し、基板3の加工処
理における歩留まりが向上する。
【0044】なお、基板保持ワイヤ10の代わりに、基
板保持ワイヤ10と同様の外観を有し、図5の紙面に対
して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよ
い。この場合にも、基板保持ワイヤ10と同様に不良品
の発生が減少し、基板3の加工処理における歩留まりが
向上する。
【0045】実施の形態2.次に、実施の形態2に係る
コンベア炉を説明する。図6は、実施の形態2のコンベ
ア炉に設けられた基板保持ワイヤ18を示す断面図であ
る。この実施の形態2が図5に示す実施の形態1と異な
るのは、基板保持ワイヤ10の代わりに、基板保持ワイ
ヤ18を備えている点である。その他の構成については
実施の形態1と同一又は同等である。なお、実施の形態
1と同一又は同等な構成部分については同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0046】図6に示すように、基板保持ワイヤ18
は、基板3の端部3aを保持する基部18aと、台形状
に突出し基板3の乗り越えを防止する頂部18bとを備
えている。そして、基部18aの仰角をθ1、頂部18
bの仰角をθ2とすると、θ2>θ1の関係が成り立
つ。このように、基部18aの仰角θ1に比べて頂部1
8bの仰角θ2が大きいので、チャンバー5内での搬送
ベルト2に対する基板3の位置ずれを一定範囲以内に抑
制でき、濡れたペーストや半田が付着した基板3を大量
に連続して搬送することができる。
【0047】その結果、位置ずれによる基板3の破損が
防止でき、基板3の加工処理における歩留まりが向上す
る。また、基板3の端部3aのみが基板保持ワイヤ18
に接触するので、基板3の裏面にワイヤ痕や裏電極剥離
痕が生じることはない。
【0048】なお、基板保持ワイヤ18の代わりに、基
板保持ワイヤ18と同様の外観を有し、図6の紙面に対
して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよ
い。この場合にも、基板保持ワイヤ18と同様に位置ず
れによる基板3の破損が防止でき、基板3の加工処理に
おける歩留まりが向上する。
【0049】実施の形態3.次に、実施の形態3に係る
コンベア炉を説明する。図7は、実施の形態3のコンベ
ア炉に設けられた基板保持ワイヤ19を示す断面図であ
る。この実施の形態3が図5に示す実施の形態1と異な
るのは、基板保持ワイヤ10の代わりに、基板保持ワイ
ヤ19を備えている点である。その他の構成については
実施の形態1と同一又は同等である。なお、実施の形態
1と同一又は同等な構成部分については同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0050】図7に示すように、基板保持ワイヤ19
は、基部19aから頂部19bに向けて仰角が徐々に大
きくなるような滑らかな曲線状に形成されている。従っ
て、基部19aの仰角をθ1、頂部19bの仰角をθ2
とすると、θ2>θ1の関係が成り立つ。このように、
基部19aの仰角θ1に比べて頂部19bの仰角θ2が
大きいので、チャンバー5内での搬送ベルト2に対する
基板3の位置ずれを一定範囲以内に抑制でき、濡れたペ
ーストや半田が付着した基板3を大量に連続して搬送す
ることができる。
【0051】その結果、位置ずれによる基板3の破損が
防止でき、基板3の加工処理における歩留まりが向上す
る。また、基板3の端部3aのみが基板保持ワイヤ19
に接触するので、基板3の裏面にワイヤ痕や裏電極剥離
痕が生じることはない。
【0052】なお、基板保持ワイヤ19の代わりに、基
板保持ワイヤ19と同様の外観を有し、図7の紙面に対
して奥行き方向に厚みのある板状の部材であってもよ
い。この場合にも、基板保持ワイヤ19と同様の効果が
得られる。
【0053】実施の形態4.次に、実施の形態4に係る
コンベア炉を説明する。図8は、実施の形態4のコンベ
ア炉に設けられたベルヌーチャック(基板吸引手段)2
0を示す断面図である。この実施の形態4が図1に示す
実施の形態1と異なるのは、基板投入フォーク7と基板
取出フォーク9との少なくとも一方の代わりに、ベルヌ
ーチャック20を備えている点である。その他の構成に
ついては実施の形態1と同一又は同等である。なお、実
施の形態1と同一又は同等な構成部分については同一符
号を付し、その説明は省略する。
【0054】図8に示すように、ベルヌーチャック20
は、断面逆T字形状を有しており、底面20aで基板3
を吸着する。この底面20aの中央部にはエアー吹き出
し口21が設けられ、周辺部には逆V字状の基板保持ワ
イヤ(基板保持部)22が設けられている。ベルヌーイ
チャック20は、ペースト17が付着した基板3に対し
てエアー吹き出し口21からエアーを吹き付けて、エア
ー圧と大気圧の差圧で基板3を重力に逆らって吸引させ
るチャックである。
【0055】基板3の端部を基板保持ワイヤ22で保持
することにより、基板3のペースト17がベルヌーイチ
ャック20の底面20aに直接接触するのを防止してい
る。即ち、基板3の端部3aとペースト17の端部との
距離をs、ペースト17の厚みをt、基板保持ワイヤ2
2とペースト17の端部とが接触する角度をθ0(ta
nθ0=t/s)、基板3の端部3aまでの基板保持ワ
イヤ22のワイヤ仰角をθ1とすると、限界仰角θ0に
比べて、基板保持ワイヤ22の仰角θ1が大きければ、
ペースト17が基板保持ワイヤ22に接触することはな
い。従って、次式を満足すればよい。
【0056】tanθ1>tanθ0=t/s
【0057】また、基板保持ワイヤ22が直線でない場
合は、基板保持ワイヤ22の接触限界仰角θ0はワイヤ
形状から決定されるべきものである。このように、ta
nθ1>t/sの関係を満たすように、基板保持ワイヤ
22を調整することにより、基板3の裏面に付着したペ
ースト17が基板保持ワイヤ22およびベルヌーイチャ
ック20の底面20aと接触することはないので、ペー
スト17の裏面にワイヤ痕などが生じることはない。よ
って、不良品の発生が減少し、基板3の加工処理におけ
る歩留まりが向上する。
【0058】実施の形態5.次に、実施の形態5に係る
コンベア炉を説明する。図9は、実施の形態5のコンベ
ア炉に設けられた端部挟持器(端部挟持手段)23を示
す断面図である。この実施の形態5が図5に示す実施の
形態1と異なるのは、基板保持ワイヤ10の代わりに、
端部挟持器23を備えている点である。その他の構成に
ついては実施の形態1と同一又は同等である。なお、実
施の形態1と同一又は同等な構成部分については同一符
号を付し、その説明は省略する。
【0059】図9に示すように、端部挟持器23は、搬
送ベルト2上に固定された断面L字形状の一対のベルト
固定治具24と、ベルト固定治具24上を摺動し、基板
3の両端部を挟持する断面L字形状の一対の基板押え治
具25と、ベルト固定治具24と基板押え治具25とを
連結する連結棒26と、連結棒26に巻き付けられ、基
板押え治具25を基板3方向に押圧するバネ27とを備
えている。
【0060】ベルト固定治具24と基板押え治具25と
を連結する連結棒26は伸縮自在であり、バネ27に圧
縮力をかけて、ペースト17が付着した基板3を挟持し
て固定している。基板3をチャンバー5へ投入したり、
取り出す際に基板押え治具25を開閉して基板3を出し
入れするようにすると、濡れたペーストや半田が付着し
た基板3のベルト上での相対的な位置ずれが生じない。
その結果、位置ずれによる基板3の破損が防止でき、基
板3の加工処理における歩留まりが向上する。
【0061】実施の形態6.次に、実施の形態6に係る
コンベア炉を説明する。図10及び図11は、実施の形
態6のコンベア炉に設けられた基板検出器(基板検出手
段)28を示す図である。この実施の形態6が図1に示
す実施の形態1と異なるのは、搬送ベルト2の搬送路上
に基板検出器28を備えている点である。その他の構成
については実施の形態1と同一又は同等である。なお、
実施の形態1と同一又は同等な構成部分については同一
符号を付し、その説明は省略する。
【0062】図10に示すように、基板検出器28は、
搬送ベルト2の下方に設けられ、斜め上方に向けて検出
光を投光する投光部29と、搬送ベルト2の上方に設け
られ、検出光を受光する受光部30とを備えている。基
板保持ワイヤ10に載置された先行基板3aと後続基板
3bとが接触した状態で搬送されている場合、先行基板
3aを基板取出フォーク9でリフトアップすると、先行
基板3aと後続基板3bとの間に斜め方向に隙間ができ
る。この隙間に基板検出器28の検出光を通すように、
投光部29から投光される検出光の光軸31を傾斜させ
る。
【0063】このように、基板検出器28を配置する
と、先行基板3aと後続基板3bとが搬送ベルト2上で
接触していても、リフトアップ時に隙間ができて、検出
光をオン・オフすることができる。その結果、基板3
a,3bの検出が可能となり、チャンバー5内で基板3
a,3bの配列がずれた場合でも、チャンバー5出口で
基板3a,3bを容易に取り出すことができる。
【0064】ここで、搬送ベルト2の上面と検出光の光
軸31との為す角度を搬送方向から測ってφ1とする
と、φ1が小さな角度の場合には搬送ベルト2が検出光
を遮蔽して、基板3a,3bの検出ができなくなる。こ
のため、φ1の実用的な範囲は90〜150゜である。
【0065】また、図11に示すように、先行基板3a
を基板取出フォーク9でリフトアップし、引き続いて搬
送方向に搬送ベルト2よりも速い速度で先行基板3aを
基板取出フォーク9で待避させる場合、先行基板3aと
後続基板3bとの間に斜め方向に隙間ができる。この隙
間に基板検出器28の検出光を通すように、投光部29
から投光される検出光の光軸31を傾斜させる。
【0066】このように、基板検出器28を配置する
と、先行基板3aと後続基板3bとが搬送ベルト2上で
接触していても、リフトアップ時に隙間ができて、検出
光をオン・オフさせることができる。その結果、基板3
a,3bの検出が可能となり、チャンバー5内で基板3
a,3bの配列がずれた場合でも、チャンバー5出口で
基板3a,3bを容易に取り出すことができる。
【0067】ここで、搬送ベルト2の上面と検出光の光
軸31との為す角度を搬送方向から測ってφ2とする
と、φ2が小さな角度の場合には搬送ベルト2が検出光
を遮蔽して、基板3a,3bの検出ができなくなる。こ
のため、φ2の実用的な範囲は30〜90゜である。
【0068】このように、φ1の実用的な範囲は90〜
150゜であり、φ2の実用的な範囲は30〜90゜で
ある。従って、基板検出器28の検出光の光軸31を、
搬送ベルト2に対して30以上150゜以下になるよう
に調整すれば、先行基板3aと、後続基板3bとが重な
って搬送されても容易に検出できる。その結果、基板取
出フォーク9で確実に基板3a,3bをリフトアップす
ることができ、基板3a,3bの検出ミスによる基板3
a,3bの破損等を未然に防止することができる。よっ
て、基板3a,3bの加工処理における歩留まりが向上
する。
【0069】実施の形態7.図17に示した一体型基板
取り出しフォーク114は、リフトアップ前に基板10
1を吸着してそのまま待機しているので、基板101が
基板保持ワイヤ110と衝突して基板101が破損した
り、位置ずれを起こしたりしていた。図1に示した実施
の形態1では、基板取り出しフォーク9を独立して駆動
させているので、リフトアップ前に基板3を吸着してそ
のまま待機させる必要がなく、上述の問題は発生しな
い。
【0070】一体型基板取り出しフォーク114を用い
ても、上述の問題を発生させない方法がある。即ち、実
施の形態7では、一体型基板取り出しフォーク114で
基板3を吸着する際には、一体型基板取り出しフォーク
114の速度をベルト2の速度以上に設定している。そ
の結果、一体型基板取り出しフォーク114に基板3を
吸引させた状態で待機させている間に、基板3が基板保
持ワイヤ10と衝突することはない。よって、基板3の
破損を未然に防止することができ、基板3の加工処理に
おける歩留まりが向上する。また、この方法を採用する
ことにより、図10、図11に示した基板検出器28の
光路の確保が容易になる。
【0071】
【発明の効果】本発明に係るコンベア炉は、以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得ることがで
きる。即ち、基板整列手段では、複数の整列ピンを用い
て段階的に基板を整列させている。その結果、各整列ピ
ンが基板に与える衝撃が緩和され、基板の割れや欠けが
抑制される。
【0072】また、基板保持手段では、内側が低くなる
ように上端を傾斜させて、この傾斜した上端に基板を搭
載している。このため、基板の端部のみが基板保持手段
に接触することとなり、基板の裏面に、ワイヤ痕や裏電
極剥離痕が生じることはない。その結果、不良品の発生
が減少し、基板加工の歩留まりが向上する。
【0073】さらに、基板検出手段では、投光部から投
光される検出光の光軸を傾斜させている。このため、先
行基板と後続基板とが搬送ベルト上で接触していても、
リフトアップ時にできた隙間に、検出光を通すことがで
きる。その結果、基板の検出が可能となり、チャンバー
内で基板の配列がずれた場合でも、チャンバー出口で基
板を容易に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係るコンベア炉を示す斜視図で
ある。
【図2】基板整列器の構成を示す平面図である。
【図3】(a)〜(c)は、基板整列器の動作を示す図
である。
【図4】整列ピンによる基板の整列範囲を示す図であ
る。
【図5】搬送ベルトをA−A線に沿って切断した断面図
である。
【図6】実施の形態2に係るコンベア炉に設けられた基
板保持ワイヤを示す断面図である。
【図7】実施の形態3に係るコンベア炉に設けられた基
板保持ワイヤを示す断面図である。
【図8】実施の形態4に係るコンベア炉に設けられたベ
ルヌーチャックを示す断面図である。
【図9】実施の形態5に係るコンベア炉に設けられた端
部挟持器を示す断面図である。
【図10】実施の形態6に係るコンベア炉に設けられた
基板検出器を示す図である。
【図11】実施の形態6に係るコンベア炉に設けられた
基板検出器を示す図である。
【図12】従来のコンベア炉を示す斜視図である。
【図13】太陽電池の基板を示す斜視図である。
【図14】基板に発生したベルト痕や裏電極剥離痕を示
す底面図である。
【図15】台形状の基板保持ワイヤを示す図である。
【図16】搬送ベルトと90°の角度に検出光を照射さ
せる基板検出器を示す側面図である。
【図17】一体型基板取り出しフォークを示す平面図で
ある。
【図18】一体型基板取り出しフォークと基板保持ワイ
ヤとを示す側面図である。
【符号の説明】
1…コンベア炉、2…搬送ベルト、3…基板、5…チャ
ンバー、8…基板取出器(基板取出手段)、9…基板取
出フォーク、10,18,19…基板保持ワイヤ(基板
保持手段)、11…収容カセット(基板収容ケース)、
13…基板収容フォーク、15…基板整列器(基板整列
手段)、15a〜15c…整列ピン、20…ベルヌーチ
ャック(基板吸引手段)、21…エアー吹き出し口、2
2…基板保持ワイヤ(基板保持部)、23…端部挟持器
(端部挟持手段)、28…基板検出器(基板検出手
段)、29…投光部、30…受光部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F27B 9/40 F27B 9/40 F27D 3/06 F27D 3/06 B 3/12 3/12 Z H01L 21/68 H01L 21/68 A (72)発明者 松尾 哲 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 3F024 AA10 CA04 CA08 DA07 4K050 AA01 AA04 BA17 CF15 CG09 DA01 DA02 EA02 4K055 AA05 AA06 EA01 HA01 HA07 HA15 HA16 HA29 5F031 CA04 GA51 MA30 PA20

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼
    成させるコンベア炉において、 前記基板を搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの上面に設けられ、搬送方向と直交する
    方向に並置されると共に内側が低くなるように上端を傾
    斜させて、この傾斜した上端に前記基板を載置させる一
    対の基板保持手段とを備えることを特徴とするコンベア
    炉。
  2. 【請求項2】 前記基板に付着させた付着物の厚みを
    t、前記基板の端部から付着物までの距離をs、前記基
    板の端部までの前記基板保持手段の仰角をθ1とした場
    合に、 前記基板保持手段は、tanθ1>t/sを満たす関係
    を有することを特徴とする請求項1記載のコンベア炉。
  3. 【請求項3】 前記基板の載置位置より外側では、前記
    基板保持手段の傾斜を大きくしたことを特徴とする請求
    項1記載のコンベア炉。
  4. 【請求項4】 前記基板の載置位置より外側では、前記
    基板保持手段の仰角をθ1からθ2に変化させた場合
    に、 前記基板保持手段は、tanθ2>tanθ1>t/s
    を満たす関係を有することを特徴とする請求項1記載の
    コンベア炉。
  5. 【請求項5】 前記基板保持手段は、略逆V字状に形成
    されたワイヤ状の部材であることを特徴とする請求項1
    〜請求項4のいずれか一項記載のコンベア炉。
  6. 【請求項6】 前記基板保持手段は、略逆V字状に形成
    された板状の部材であることを特徴とする請求項1〜請
    求項4のいずれか一項記載のコンベア炉。
  7. 【請求項7】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼
    成させるコンベア炉において、 前記基板を搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの上流端と下流端との少なくとも一方に
    設けられ、前記基板を持ち上げる基板吸引手段とを備
    え、 前記基板吸引手段は、底面中央部に設けられたエアー吹
    出し口と、底面周辺部に設けられ、前記底面中央部側が
    高くなるように下端を傾斜させて、この傾斜した下端に
    前記基板を保持させる一対の基板保持部とを備えること
    を特徴とするコンベア炉。
  8. 【請求項8】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼
    成させるコンベア炉において、 前記基板を搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの上面に設けられ、前記基板の両端部を
    挟持する端部挟持手段とを備え、 前記端部挟持手段は、前記搬送ベルト上に前記基板の両
    端部を固定する固定治具を有することを特徴とするコン
    ベア炉。
  9. 【請求項9】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼
    成させるコンベア炉において、 前記基板を搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を検出する基板検出手段と、 前記搬送ベルトの下流端に設けられ、前記基板検出手段
    の検出信号に基づいて、前記搬送ベルト上の前記基板を
    取り出す基板取出手段とを備え、 前記基板検出手段は、前記搬送ベルトに対して30°以
    上150°以下に光軸を傾斜させた検出光を投光する投
    光部と、前記検出光を受光する受光部とを有することを
    特徴とするコンベア炉。
  10. 【請求項10】 前記基板取出手段は、前記搬送ベルト
    上の前記基板を取り出す際に、前記搬送ベルトの速度よ
    りも速い速度で前記基板を前記搬送ベルトから上方に持
    ち上げることを特徴とする請求項9記載のコンベア炉。
  11. 【請求項11】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は
    焼成させるコンベア炉において、 前記基板を搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの下流端に設けられ、前記搬送ベルト上
    の前記基板を取り出す基板取出手段と、 前記基板取出手段で取り出した前記基板を収容する基板
    収容ケースと、 前記基板取出手段と前記基板収容ケースとの間に設けら
    れ、前記基板取出手段で取り出した前記基板を受け取っ
    て前記基板収容ケースに収容させる基板収容フォーク
    と、 前記基板収容フォークの搬送路上に設けられ、前記基板
    を整列させる基板整列手段とを備え、 前記基板整列手段は、前記基板収容フォークの搬送路に
    沿って並ベられ、前記基板を段階的に整列させる複数の
    整列ピンを有することを特徴とするコンベア炉。
  12. 【請求項12】 基板上に付着させた付着物を乾燥又は
    焼成させるコンベア炉において、 前記基板を複数列に並べて搬送する搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの搬送路上に設けられ、前記搬送ベルト
    上の前記基板を加熱するチャンバーと、 前記搬送ベルトの下流端に設けられ、前記搬送ベルト上
    の前記基板を取り出す基板取出手段とを備え、 前記基板取出手段は、前記搬送ベルト上に複数列に並ベ
    られた前記基板を各列ごとに独立して取り出す基板取出
    フォークを有することを特徴とするコンベア炉。
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