JP2007201130A - Thermoelectric module drive circuit - Google Patents
Thermoelectric module drive circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007201130A JP2007201130A JP2006017334A JP2006017334A JP2007201130A JP 2007201130 A JP2007201130 A JP 2007201130A JP 2006017334 A JP2006017334 A JP 2006017334A JP 2006017334 A JP2006017334 A JP 2006017334A JP 2007201130 A JP2007201130 A JP 2007201130A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric module
- wiring
- opening
- thermoelectric
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、熱電モジュールを駆動する熱電モジュール駆動回路に関する。 The present invention relates to a thermoelectric module driving circuit for driving a thermoelectric module.
従来、この種の回路を備えた基板熱処理装置がある。基板熱処理装置は、熱電モジュールが付設されている熱処理プレートを備えて、熱電モジュールを駆動して温調された熱処理プレートに基板を載置して熱処理を行う(例えば、特許文献1参照)。なお、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等が例示される。 Conventionally, there is a substrate heat treatment apparatus provided with this type of circuit. The substrate heat treatment apparatus includes a heat treatment plate provided with a thermoelectric module, and performs heat treatment by placing the substrate on a heat treatment plate that is temperature-controlled by driving the thermoelectric module (see, for example, Patent Document 1). Examples of the substrate include a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, and a substrate for an optical disk.
熱電モジュールには電源回路が接続されており、この電源回路を開放、短絡することにより、熱電モジュールへの供給電力を制御する。また、熱電モジュールごとにこのような回路を設けて個別に制御することで、熱処理プレートの温度をきめ細かく管理できる。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、複数個の熱電モジュールを個別に操作する場合、熱電モジュールごとに電気配線とスイッチ等の電源回路やスイッチを駆動する制御回路を設ける必要がある。このため、熱電モジュールの個数の増加に応じて、配線スペースやコストが増大するという不都合がある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, in the conventional apparatus, when a plurality of thermoelectric modules are individually operated, it is necessary to provide a power supply circuit such as an electrical wiring and a switch and a control circuit for driving the switch for each thermoelectric module. For this reason, there is an inconvenience that the wiring space and cost increase as the number of thermoelectric modules increases.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、熱電モジュールの個数が増大しても簡易な構成で駆動する熱電モジュール駆動回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a thermoelectric module drive circuit that is driven with a simple configuration even when the number of thermoelectric modules increases.
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、熱電モジュールを駆動する熱電モジュール駆動回路において、正極電源に接続される複数の第1配線と、負極電源に接続され、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、任意の熱電モジュールは、それが接続されている第1、第2配線を正極、負極電源との間で短絡することで選択的に給電される。このように、第1、第2配線の各本数の積に相当する個数の熱電モジュールに対して、第1、第2配線の各本数の和に相当する個数の第1、第2開閉手段を駆動することによって個別に選択することができる。なお、全ての第1、第2配線を正極、負極電源との間で短絡することで、全ての熱電モジュールを一括して選択することも可能である。したがって、熱電モジュールの個数が増加しても、第1、第2開閉手段の個数と第1、第2配線の本数の増加は比較的抑えられ、熱電モジュール駆動回路を簡易に構成することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項2に記載の発明は、熱電モジュールを駆動する熱電モジュール駆動回路において、正極電源および負極電源に接続可能な複数の第1配線と、正極電源および負極電源に接続可能で、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第1配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the thermoelectric module driving circuit for driving the thermoelectric module, the first wiring that can be connected to the positive power source and the negative power source, the positive power source, and the negative power source can be connected. A plurality of second wirings intersecting one wiring, a plurality of thermoelectric modules provided at intersections of the first wiring and the second wiring and respectively connected to the first and second wirings; A first opening / closing means that is provided for each wiring and that switches between short-circuiting / opening between the first wiring and the positive power source and short-circuiting / opening between the first wiring and the negative power source; and the second wiring A second opening / closing means for switching between a short circuit / opening between the second wiring and the positive power source and a short circuit / opening between the second wiring and the negative power source; The second opening / closing means is driven to generate heat Driving means for selecting the module, by operating the driving means, it is characterized in further comprising control means for controlling the output of the thermoelectric module.
[作用・効果]請求項2に記載の発明によれば、任意の熱電モジュールは、それが接続されている第1、第2配線を互いに異なる極性の電源との間で短絡することで選択的に給電される。このように、第1、第2配線の各本数の積に相当する個数の熱電モジュールに対して、第1、第2配線の各本数の和に相当する個数の第1、第2開閉手段を駆動することによって個別に選択することができる。なお、複数の熱電モジュールを一括して選択することも可能である。したがって、熱電モジュールの個数が増加しても、第1、第2開閉手段の個数と第1、第2配線の本数の増加は比較的抑えられ、熱電モジュール駆動回路を簡易に構成することができる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 2, an arbitrary thermoelectric module is selectively connected by short-circuiting the first and second wirings to which the module is connected to power supplies having different polarities. Is supplied with power. Thus, for the number of thermoelectric modules corresponding to the product of the number of first and second wires, the number of first and second opening / closing means corresponding to the sum of the number of first and second wires is provided. Individual selection is possible by driving. A plurality of thermoelectric modules can be selected at once. Therefore, even if the number of thermoelectric modules increases, the increase in the number of first and second opening / closing means and the number of first and second wirings can be relatively suppressed, and the thermoelectric module driving circuit can be simply configured. .
また、第1、第2配線にそれぞれ正極電源と負極電源、または、負極電源と正極電源を接続するように、適宜に電源の極性を反転させることで、各熱電モジュールに流れる電流の向きを変えることができる。これにより、熱電モジュールによる加熱、冷却を切り換え制御することができる。 Further, the direction of the current flowing in each thermoelectric module is changed by appropriately reversing the polarity of the power supply so that the positive and negative power supplies or the negative and positive power supplies are connected to the first and second wirings, respectively. be able to. Thereby, heating and cooling by the thermoelectric module can be switched and controlled.
また、制御手段は、各熱電モジュールについて操作量が等しいときは全ての熱電モジュールを同時に選択させ、各熱電モジュールについて操作量が異なるときは熱電モジュールを1個ずつ個別に選択させることが好ましい(請求項3)。 The control means preferably selects all thermoelectric modules simultaneously when the operation amount is equal for each thermoelectric module, and individually selects one thermoelectric module when the operation amount is different for each thermoelectric module. Item 3).
[作用・効果]請求項3に記載の発明によれば、各熱電モジュールについて操作量が等しいときは、一括して熱電モジュールの出力を制御することで制御に要する時間を短縮することができる。また、各熱電モジュールについて操作量が異なるときは、各熱電モジュールの出力を1個ずつ個別に制御することができる。なお、操作量とは、具体的には熱電モジュールへ供給する電流の向きと給電量であり、これら電流の向きと給電量とが一致するときに操作量が等しくなる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、制御手段は、熱電モジュールが選択されている時間を調節することが好ましい(請求項4)。 Moreover, it is preferable that a control means adjusts the time when the thermoelectric module is selected (Claim 4).
[作用・効果]請求項4に記載の発明によれば、熱電モジュールに電流を通じている時間によって、熱電モジュールへの給電量を好適に制御することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、熱電モジュールの温度を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて制御することが好ましい(請求項5)。 In addition, it is preferable that a detection unit that detects a temperature of the thermoelectric module is provided, and the control unit performs control based on a detection result of the detection unit.
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、制御手段は熱電モジュールの出力を的確に制御することができる。
[Operation and Effect] According to the invention described in
また、熱電モジュールを1個ずつ個別に選択する場合、全ての熱電モジュールを選択し終わる時間は、10マイクロ秒以上1秒以下であることが好ましい(請求項6)。 Moreover, when individually selecting the thermoelectric modules one by one, it is preferable that the time for selecting all the thermoelectric modules is 10 microseconds or more and 1 second or less.
[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、熱電モジュールの温度が脈動することを防止して、適切に制御することができる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 6, the temperature of the thermoelectric module can be prevented from pulsating and appropriately controlled.
なお、本明細書は、次のような基板熱処理装置に係る発明も開示している。 The present specification also discloses an invention relating to the following substrate heat treatment apparatus.
(1) 請求項1に記載の熱電モジュール駆動回路において、前記第1開閉手段は、前記第1配線と正極電源との間を短絡/開放する第1スイッチング素子を備え、前記第2開閉手段は、前記第2配線と負極電源との間を短絡/開放する第4スイッチング素子を備え、前記駆動手段は、前記第1、第4スイッチング素子を駆動することを特徴とする熱電モジュール駆動回路。
(1) In the thermoelectric module driving circuit according to
(2) (1)に記載の熱電モジュール駆動回路において、前記第1スイッチング素子と前記第4スイッチング素子とは、それぞれトランジスタであることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 (2) The thermoelectric module drive circuit according to (1), wherein each of the first switching element and the fourth switching element is a transistor.
(3) 請求項2に記載の熱電モジュール駆動回路において、前記第1開閉手段は、前記第1配線と正極電源との間を短絡/開放する第1スイッチング素子と、前記第1配線と負極電源との間を短絡/開放する第2スイッチング素子と、を備え、前記第2開閉手段は、前記第2配線と正極電源との間を短絡/開放する第3スイッチング素子と、前記第2配線と負極電源との間を短絡/開放する第4スイッチング素子と、を備え、前記駆動手段は、前記第1、第2、第3、第4スイッチング素子を駆動することを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 (3) In the thermoelectric module drive circuit according to claim 2, the first opening / closing means includes a first switching element that short-circuits / opens the first wiring and the positive power source, and the first wiring and the negative power source. A second switching element for short-circuiting / opening between the second wiring and the second switching means, a third switching element for short-circuiting / opening between the second wiring and a positive power supply, and the second wiring A thermoelectric module driving circuit comprising: a fourth switching element that short-circuits / opens a negative power source; and the driving unit drives the first, second, third, and fourth switching elements. .
(4) (3)に記載の熱電モジュール駆動回路において、前記第1、第2、第3、第4スイッチング素子は、それぞれトランジスタであることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 (4) The thermoelectric module driving circuit according to (3), wherein each of the first, second, third, and fourth switching elements is a transistor.
(1)から(4)に記載の熱電モジュール駆動回路によれば、第1、第2開閉手段を好適に実現することができる。 According to the thermoelectric module drive circuit described in (1) to (4), the first and second opening / closing means can be preferably realized.
(5) 基板に熱処理を行う基板熱処理装置において、基板を載置または近接載置する熱処理プレートと、正極電源に接続される複数の第1配線と、負極電源に接続され、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備え、熱電モジュールは、前記熱処理プレートを区分する複数の領域に応じた位置に配置されていることを特徴とする基板熱処理装置。 (5) In a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a heat treatment plate for placing the substrate on or close to the substrate, a plurality of first wirings connected to a positive power supply, and a negative power supply connected to the first wiring A plurality of intersecting second wirings, a plurality of thermoelectric modules provided at intersections of the first wirings and the second wirings and connected to the first and second wirings, respectively, and the first wirings A first opening / closing means for switching a short circuit / opening between the first wiring and the positive power supply; and a short circuit / opening provided between the second wiring and the negative power supply. A second opening / closing means for switching, a driving means for driving the first opening / closing means and the second opening / closing means to select a thermoelectric module, and a control means for operating the driving means to control the output of the thermoelectric module; With a thermoelectric module The substrate heat treatment apparatus characterized by being arranged at a position corresponding to a plurality of regions for partitioning the thermal processing plate.
(6) 基板に熱処理を行う基板熱処理装置において、基板を載置または近接載置する熱処理プレートと、正極電源および負極電源に接続可能な複数の第1配線と、正極電源および負極電源に接続可能で、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第1配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備え、熱電モジュールは、前記熱処理プレートを区分する複数の領域に応じた位置に配置されていることを特徴とする基板熱処理装置。 (6) In a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a heat treatment plate on which the substrate is placed or placed in close proximity, a plurality of first wirings that can be connected to a positive power source and a negative power source, and a positive power source and a negative power source can be connected And a plurality of thermoelectric modules provided at intersections of the plurality of second wirings intersecting the first wiring and the first wiring and the second wiring and respectively connected to the first wiring and the second wiring. And a first opening / closing means that is provided for each of the first wirings, and switches between short-circuiting / opening between the first wiring and the positive power source and short-circuiting / opening between the first wiring and the negative power source; A second opening / closing means provided for each of the second wirings, for switching between a short circuit / opening between the second wiring and the positive power source and a short circuit / opening between the second wiring and the negative power source; 1 opening and closing means and the second opening and closing means Driving means for moving and selecting the thermoelectric module; and control means for operating the driving means to control the output of the thermoelectric module, the thermoelectric module corresponding to a plurality of regions dividing the heat treatment plate A substrate heat treatment apparatus, which is disposed at a position.
(7) 基板に熱処理を行う基板熱処理装置において、基板を載置または近接載置する熱処理プレートと、前記熱処理プレートに付設され、前記熱処理プレートを加熱する加熱手段と、正極電源に接続される複数の第1配線と、負極電源に接続され、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備え、熱電モジュールは、前記熱処理プレートに載置または近接載置される基板の上方であって、前記熱処理プレートを区分する複数の領域に対向した位置に配置されていることを特徴とする基板熱処理装置。 (7) In a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a heat treatment plate for placing the substrate on or close to the substrate, a heating means attached to the heat treatment plate for heating the heat treatment plate, and a plurality connected to a positive power source First wiring, a plurality of second wirings connected to a negative power supply and intersecting the first wiring, and the first and second wirings provided at intersections of the first wiring and the second wiring. A plurality of thermoelectric modules respectively connected to the first wiring, a first opening / closing means for switching a short circuit / opening between the first wiring and a positive power source, and a second wiring A second opening / closing means for switching a short circuit / opening between the second wiring and the negative power source, a driving means for selecting a thermoelectric module by driving the first opening / closing means and the second opening / closing means, Operate drive means And a control means for controlling the output of the thermoelectric module, wherein the thermoelectric module is above a substrate placed on or in close proximity to the heat treatment plate and is divided into a plurality of regions dividing the heat treatment plate. A substrate heat treatment apparatus, wherein the substrate heat treatment apparatus is disposed at an opposed position.
(8) 基板に熱処理を行う基板熱処理装置において、基板を載置または近接載置する熱処理プレートと、前記熱処理プレートに付設され、前記熱処理プレートを加熱する加熱手段と、正極電源および負極電源に接続可能な複数の第1配線と、正極電源および負極電源に接続可能で、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第1配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、を備え、熱電モジュールは、前記熱処理プレートに載置または近接載置される基板の上方であって、前記熱処理プレートを区分する複数の領域に対向した位置に配置されていることを特徴とする基板熱処理装置。 (8) In a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a heat treatment plate on which the substrate is placed or placed in close proximity, a heating means attached to the heat treatment plate and heating the heat treatment plate, and connected to a positive power source and a negative power source A plurality of possible first wirings, connectable to a positive power source and a negative power source, provided at a crossing portion of the plurality of second wirings intersecting the first wiring, and the first wiring and the second wiring. A plurality of thermoelectric modules respectively connected to the first and second wirings, provided for each of the first wirings, short-circuited / opened between the first wiring and a positive power source, and the first wiring First opening / closing means for switching between short-circuit / open-circuit with a negative power supply, and short-circuit / open between the second wiring and the positive power supply provided for each second wiring, and the second wiring and the negative power supply Short circuit between A second opening / closing means for switching release, a driving means for driving the first opening / closing means and the second opening / closing means to select a thermoelectric module, and a control for operating the driving means to control the output of the thermoelectric module And the thermoelectric module is disposed above a substrate placed on or in close proximity to the heat treatment plate and at a position facing a plurality of regions dividing the heat treatment plate. A substrate heat treatment apparatus.
(5)から(8)に記載の基板熱処理装置によれば、熱処理プレートを加熱または冷却する熱電モジュールを簡易に駆動制御することができ、基板に熱処理を好適に行うことができる。 According to the substrate heat treatment apparatus described in (5) to (8), the thermoelectric module for heating or cooling the heat treatment plate can be easily driven and controlled, and the heat treatment can be suitably performed on the substrate.
この発明に係る熱電モジュール駆動回路によれば、任意の熱電モジュールは、それが接続されている第1、第2配線を正極、負極電源との間で短絡することで選択的に給電される。このように、第1、第2配線の各本数の積に相当する個数の熱電モジュールに対して、第1、第2配線の各本数の和に相当する個数の第1、第2開閉手段を駆動することによって個別に選択することができる。なお、全ての第1、第2配線を正極、負極電源との間で短絡することで、全ての熱電モジュールを一括して選択することも可能である。したがって、熱電モジュールの個数が増加しても、第1、第2開閉手段の個数と第1、第2配線の本数の増加は比較的抑えられ、熱電モジュール駆動回路を簡易に構成することができる。 According to the thermoelectric module drive circuit according to the present invention, an arbitrary thermoelectric module is selectively supplied with power by short-circuiting the first and second wirings to which the thermoelectric module is connected between the positive electrode and the negative power source. Thus, for the number of thermoelectric modules corresponding to the product of the number of first and second wires, the number of first and second opening / closing means corresponding to the sum of the number of first and second wires is provided. Individual selection is possible by driving. In addition, it is also possible to select all the thermoelectric modules collectively by short-circuiting all the first and second wirings between the positive electrode and the negative power source. Therefore, even if the number of thermoelectric modules increases, the increase in the number of first and second opening / closing means and the number of first and second wirings can be relatively suppressed, and the thermoelectric module driving circuit can be simply configured. .
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係る基板熱処理装置の概略構成を示す垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view illustrating a schematic configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the first embodiment.
処理対象である基板Wを載置する熱処理プレート1は、ヒートパイプ構造のハウジング3と伝熱部5とを備えている。ハウジング3は熱処理プレート1の下部に、伝熱部5は熱処理プレート1の上部にそれぞれ配置されている。
A
ハウジング3の内部には密閉された空間Aが形成されている。ハウジング3の材質としては良伝熱性材料が好ましく、アルミニウム等が例示される。この空間Aは、減圧状態であるとともに、作動液Lが収容されている。作動液Lとしては、水等が例示される。また、強度確保のための複数本の柱11が設けられている。空間Aの底面には溝部によって2つの作動液室13が形成される。各作動液室13には、棒状ヒータ15が作動液Lに浸漬するように配置されている。
A sealed space A is formed inside the
伝熱部5はハウジング3の上面に積層されている。この伝熱部5の上面が熱処理プレート1の上面となる。伝熱部5の材質としては、セラミック等が例示される。伝熱部5内には、複数個の熱電モジュール21が設けられている。
The
図2は、伝熱部の水平断面図である。図示するように、伝熱部5の内部は内壁3aにより複数(9個)の小空間Bを形成して、熱処理プレート1を小空間Bに対応した複数の領域に区分している。この小空間Bに熱電モジュール21が設けられている。なお、図2において、後述する受け渡し部材37の図示を省略している。
FIG. 2 is a horizontal sectional view of the heat transfer section. As shown in the drawing, a plurality (9) of small spaces B are formed in the
各小空間Bは、熱電モジュール21が同心円状に配置できるように形成されている。具体的には、熱処理プレート1の中心に単一の熱電モジュール21−1が配置され、この中心と同心の円周上に8個の熱電モジュール21−2〜熱電モジュール21−9が配置されている(以下では、特に区別する必要のない場合は熱電モジュール21と略記する)。
Each small space B is formed so that the
図3は、熱電モジュールの断面図である。熱電モジュール21は、P型ペルチェ素子23pおよびN型ペルチェ素子23nを備えており、これらが電極25を介して電気的に直列に接続されている。その両側には、2枚のセラミック板27a、27bが設けられ、電気的絶縁を図るとともに、外部との間で熱の伝達を行う。なお、図3に示す熱電モジュール21は、P型ペルチェ素子23pとN型ペルチェ素子23nとがそれぞれ複数個設けられているが、熱電モジュール21は少なくとも一対のP型ペルチェ素子23pおよびN型ペルチェ素子23nによって構成することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the thermoelectric module. The
この熱電モジュール21に図示する向きに直流電流を流すと、熱電モジュール21の上面が発熱(放熱)し、下面が吸熱する。電流を流す向きを変えると、逆に下面が発熱し、上面が吸熱する。以下では、熱電モジュール21の発熱により熱処理プレート1の上面を加熱する際に流れる電流の方向を正方向といい、これと逆の向きを逆方向という。
When a direct current is passed through the
また、伝熱部5の上面には、各熱電モジュール21の温度をそれぞれ検出する9個の第1センサ31が設けられている。ハウジング3の上面には温度を検出する単一の第2センサ33が設けられている。第1センサ31はこの発明における検出手段に相当する。
In addition, nine
さらに、伝熱部5の上面には、プロキシミティギャップを形成して基板Wを近接載置する複数個の支持部材35が設けられている。本実施例では、平面視正三角形の各頂点の位置に3個の支持部材35を配置している。支持部材35の形状は球形であり、材質としてはセラミック等が例示される。熱処理プレート1の上面には、支持部材35の径より若干浅い3個の凹部(図示省略)が形成されており、支持部材35はこれら各凹部にそれぞれ嵌め込まれている。
Further, on the upper surface of the
さらに、図示しない搬送手段との間で基板Wの受け渡しを行う受け渡し部材37を備えている。本実施例では、支持部材35の位置を避けた、平面視正三角形の各頂点の位置に3つの受け渡し部材37を配置している。この受け渡し部材37の形状は棒状体であり、材質としてはセラミック等が例示される。受け渡し部材37の各位置には、熱処理プレート1をその上面から下面にかけて貫通している貫通孔39が形成されており、各貫通孔39にそれぞれ受け渡し部材37が挿通されている。各受け渡し部材37の下端は、単一の支持ベース41に共通して接続されている。支持ベース41は、エアシリンダ43の作動軸に連結されている。エアシリンダ43は、支持ベース41を上下に昇降駆動する。これら受け渡し部材37と支持ベース41とエアシリンダ43とは、基板受け渡し部として機能している。
Furthermore, a
熱処理プレート1の上方には、カバー51が設けられている。カバー51の中央部は開口が形成されている。この開口には、排気ダクト53が接続されている。カバー51の側部にはアーム55の一端が接続されている。アーム55の他端は、螺子軸57に螺合されている。この螺子軸57の下端は電動モータ59に接続されている。電動モータ59はこの螺子軸57を回転させることで、カバー51を上下に昇降させる。アーム55と螺子軸57と電動モータ57は、カバー昇降部として機能している。
A
次に熱電モジュール21と棒状ヒータ15の制御系について説明する。図4は、熱電モジュールと棒状ヒータの制御系の概略を示すブロック図である。図示するように、制御系は、大きく熱電モジュール駆動回路61は、ヒータ駆動回路62とに分けられる。
Next, a control system for the
まず、熱電モジュール駆動回路61について説明する。複数(3本)の第1配線63a、63b、63c(以下では、特に区別する必要のない場合は第1配線63と略記する)と、複数(3本)の第2配線64a、64b、64c(以下では、特に区別する必要のない場合は第2配線64と略記する)は、各熱電モジュール21が配置されている位置付近で、互いに交差するように敷設されている。そして、各交差部において、第1配線63と第2配線64とが熱電モジュール21の両端と接続されている。これにより、9個の熱電モジュール21を、第1配線63および第2配線64に沿う2軸方向に3行3列に電気的に配列し、各列の熱電モジュール21を第1配線63に共通接続し、かつ、各行の熱電モジュール21を第2配線64に共通接続する。すなわち、各熱電モジュール21は電気的にマトリクス状に接続される。
First, the thermoelectric module drive circuit 61 will be described. A plurality (three) of
なお、本実施例では、第1配線63から熱電モジュール21に電流が流入する方向が正方向と、第2配線64から熱電モジュール21に電流が流入する方向が逆方向となるように第1、第2配線63、64を熱電モジュール21に接続する。
In this embodiment, the first direction is such that the direction in which the current flows from the first wiring 63 to the
各第1配線63には第1スイッチ65a、65b、65c(以下では、特に区別する必要のない場合は第1スイッチ65と略記する)が設けられている。同様に、各第2配線64には第2スイッチ66a、66b、66c(以下では、特に区別する必要のない場合は第2スイッチ66と略記する)が設けられている。
Each first wiring 63 is provided with
各第1スイッチ65a、65b、65cは同じ構造であるので、第1スイッチ65aを例に説明する。第1スイッチ65aは、NPN形の第1トランジスタTr1aとPNP形の第2トランジスタTr2aとを備えている。第1トランジスタTr1aと第2トランジスタTr2aの各エミッタには、第1配線63aが共通接続されている。また、第1トランジスタTr1aのコレクタには正極電源ライン67が接続されており、第2トランジスタTr2aのコレクタには負極電源ライン68が接続されている。
Since the
各第2スイッチ66a、66b、66cも同じ構造であるので、第2スイッチ66aを例に説明する。第2スイッチ65aは、NPN形の第3トランジスタTr3aとPNP形の第4トランジスタTr4aとを備えている。第3トランジスタTr3aと第4トランジスタTr4aの各エミッタには、第2配線64aが共通接続されている。また、第3トランジスタTr3aと第4トランジスタTr4aのコレクタにはそれぞれ正極電源ライン67と負極電源ライン68が接続されている。
Since each of the
ここで、正極電源ライン67と負極電源ライン68は、それぞれ直流電源69の正極電源、負極電源と接続されている。直流電源69は、熱電モジュール21の仕様に応じた比較的低電圧の直流電力を供給する。
Here, the positive
第1トランジスタTr1aと第2トランジスタTr2aの各ベースには、第1ゲート線70aが接続されている。第3トランジスタTr3aと第4トランジスタTr4aの各ベースには、第2ゲート線71aが接続されている。第1、第2ゲート線70a、71aの他端には、ゲート回路73が接続されている。ゲート回路73は、第1、第2、第3、第4トランジスタTr1a、Tr2a、Tr3a、Tr4aをオン/オフさせるゲートパルスを出力する。第1、第2、第3、第4トランジスタTr1a、Tr2a、Tr3a、Tr4aは、オン状態でコレクタ−エミッタ間が導通し、オフ状態でコレクタ−エミッタ間が非導通となる。
A
したがって、第1トランジスタTr1aをオン状態とし、第2トランジスタTr2aをオフ状態とすることで、第1スイッチ65aは第1配線63aと正極電源ライン67との間を短絡する。また、第1トランジスタTr1aをオフ状態とし、第2トランジスタTr2aをオン状態とすることで、第1スイッチ65aは第1配線63aと負極電源ライン68との間を短絡する。さらに、第1、第2トランジスタTr1a、Tr2aをともにオフ状態とすることで、第1スイッチ65aは第1配線63aを開放する。
Therefore, the
同様に、第3トランジスタTr3aをオン状態とし、第4トランジスタTr4aをオフ状態とすることで、第2スイッチ66aは第2配線64aと正極電源ライン67との間を短絡する。また、第3トランジスタTr3aをオフ状態とし、第4トランジスタTr4aをオン状態とすることで、第2スイッチ66aは第2配線64aと負極電源ライン68との間を短絡する。さらに、第3、第4トランジスタTr3a、Tr4aをともにオフ状態とすることで、第2スイッチ66aは第2配線64aを開放する。
Similarly, when the third transistor Tr3a is turned on and the fourth transistor Tr4a is turned off, the
このように、第1スイッチ65は、第1配線63を正極電源または負極電源と接続するか、あるいは、第1配線63を開放するかのいずれかに切り換える。また、第2スイッチ66は、第2配線64を正極電源または負極電源と接続するか、あるいは、第2配線64を開放するかのいずれかに切り換える。第1スイッチ65と第2スイッチ66とは、それぞれこの発明における第1開閉手段と第2開閉手段に相当する。また、ゲート回路73は、この発明における駆動手段に相当する。
As described above, the first switch 65 switches between connecting the first wiring 63 to the positive power source or the negative power source or opening the first wiring 63. The second switch 66 switches the second wiring 64 to either a positive power source or a negative power source or to open the second wiring 64. The first switch 65 and the second switch 66 correspond to the first opening / closing means and the second opening / closing means in the present invention, respectively. The
ゲート回路73は、熱電モジュール制御部74に接続されている。熱電モジュール制御部74には、さらに、ユーザーによる熱電モジュール21の目標温度の入力を受け付ける入力部75と、第1検出センサ31とが接続されている。熱電モジュール制御部74は、第1検出センサ31の検出結果と熱電モジュール21の目標温度とに基づいて操作量を決定する。操作量は、熱電モジュール21へ供給する電流の向き(「正方向」、「逆方向」の別)と熱電モジュール21への給電量である。熱電モジュール制御部74は、このような操作量によってゲート回路73を操作し、熱電モジュール21の出力を制御する。
The
なお、入力部75は、マウスやキーボード等によって構成されている。また、熱電モジュール制御部74は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)や、演算処理の作業領域となるRAM(Random-Access Memory)や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。熱電モジュール制御部74は、この発明における制御手段に相当する。
The
次に、ヒータ駆動回路62について説明する。各棒状ヒータ15は、電源スイッチ81を介して交流電源82に電気的に接続されている。ヒータ制御部83は、熱電モジュール制御部74と相互に連携しており、熱電モジュール21の目標温度を参照してハウジング3の目標温度を得る。そして、この目標温度と第2センサ33の検出結果に基づいて電源スイッチ81を「入」「切」操作する。ヒータ制御部83も、各種処理を実行する中央演算処理装置や、演算処理の作業領域となるRAMや、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
Next, the
次に、上記のように構成されている基板熱処理装置の動作について図5を参照して説明する。図5は、基板熱処理装置による処理手順を示すフローチャートである。 Next, the operation of the substrate heat treatment apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure by the substrate heat treatment apparatus.
<ステップS1> 熱処理プレート1の温度を制御する
熱電モジュール駆動回路61とヒータ駆動回路62は、熱電モジュール21と棒状ヒータ15とを操作して熱処理プレート1の温度を制御する。この温度制御については後述する。
<Step S <b>1> Controlling the Temperature of the
<ステップS2> 基板Wを搬入する
電動モータ59を駆動してカバー51を上昇させる。図示しない搬送手段によって基板Wが横方向から搬入されると、エアシリンダ43を駆動して受け渡し部材37を上昇させ、上昇した受け渡し部材37が基板Wを受け取る。その後、エアシリンダ43を下降させて、受け渡し部材37から支持部材35に基板Wを渡す。また、電動モータ59を駆動してカバー51を下降させる。
<Step S2> Loading Substrate W The
<ステップS3> 基板Wを加熱処理する
所定の期間、基板Wに熱処理を行う。このとき、熱処理プレート1付近の熱せられた気体(例えば、窒素)は、排気ダクト53を通じて基板熱処理装置から排出される。
<Step S3> Heat-treating the substrate W The substrate W is heat-treated for a predetermined period. At this time, the heated gas (for example, nitrogen) in the vicinity of the
<ステップS4> 基板Wを搬出する
ステップS2と逆の動作を行い、基板Wを基板熱処理装置から搬出する。
<Step S4> Unloading the substrate W The operation opposite to that in step S2 is performed to unload the substrate W from the substrate heat treatment apparatus.
<ステップS5> 熱処理する基板Wがあるか?
熱処理する基板Wが他にある場合は、ステップS1に戻る。そして、必要に応じて熱処理プレート1の温度を変更制御する。熱処理する基板Wがない場合は終了する。
<Step S5> Is there a substrate W to be heat-treated?
If there is another substrate W to be heat-treated, the process returns to step S1. Then, the temperature of the
次に、ステップS1に示す熱処理プレート1の温度制御について、熱電モジュール駆動回路61とヒータ駆動回路62とに分けて説明する。なお、熱電モジュール21およびハウジング3の目標温度はすでに取得されているものとする。
Next, the temperature control of the
<ヒータ駆動回路62>
ヒータ制御部83は、ハウジング3の目標温度と第2センサ33の検出結果を比較する。そして、第2センサ33の検出結果がハウジング3の目標温度に達していない場合は、電源スイッチ81を「入」状態にする。これにより、交流電源82は棒状ヒータ15に給電し、棒状ヒータ15は発熱する。この棒状ヒータ15により、作動液室13に貯留される作動液Lは加熱され、やがて蒸発する。蒸発した作動液(以下、単に「蒸気G」という)は、空間Aの天井面に到達するとともに対流する。この蒸気Gが凝縮することで、ハウジング3の上面を均一に加熱する。
<
The
棒状ヒータ15に給電している間、ヒータ制御部83は第2センサ33の検出結果を継続的に得て、ハウジング3の目標温度に達したか否かを判断する。そして、目標温度に達するまで棒状ヒータ15への給電を継続し、その後、給電を停止する。
While supplying power to the rod-shaped
<熱電モジュール駆動回路61>
熱電モジュール制御部74は操作量を決定する。すなわち、各熱電モジュール21の目標温度と第1センサ31の検出結果とを比較し、熱電モジュール21へ供給する電流の向きを決定する。具体的には、第1センサ31の検出結果が、目標温度より低い場合は「正方向」と決定し、目標温度より高い場合は「逆方向」と決定する。さらに、本実施例では一致する場合は「停止」と決定する。
<Thermoelectric module drive circuit 61>
The thermoelectric
また、各熱電モジュール21の目標温度と第1センサ31の検出結果との差分に応じて、熱電モジュール21への給電量を決定する。本実施例では、最大給電量に対する百分率で表現している。
Further, the amount of power supplied to the
図6を参照して具体的に説明する。図6(a)は、熱電モジュール制御部により決定された操作量の情報の一例を模式的に示す図である。図示するように、電流の向きと給電量は、熱電モジュール21ごとに決定される。
This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6A is a diagram schematically illustrating an example of operation amount information determined by the thermoelectric module control unit. As illustrated, the direction of current and the amount of power supply are determined for each
さらに、熱電モジュール制御部74は、各熱電モジュール21について操作量(電流の向きと給電量)が異なるときは熱電モジュール21の出力を個別に制御する。また、操作量が等しいときは各熱電モジュール21を一括して制御する。以下では、個別制御と一括制御とに分けて説明する。
Further, the thermoelectric
[個別制御]
ゲート回路73は、9個の熱電モジュール21に応じて時間的に9期間に分割して、各期間に1個ずつ熱電モジュール21を選択する。そして、この9期間を1周期として繰り返す。なお、1周期の期間としては、短いほど望ましい。具体的には1マイクロ秒から1秒であることが望ましい。
[Individual control]
The
各期間においては、その期間が割り当てられた単一の熱電モジュール21が接続されている第1配線63と第2配線64とをそれぞれ正極電源と負極電源とに、あるいは、負極電源と正極電源とに短絡させるように第1、第2スイッチ65、66を駆動する。このように、第1配線63と第2配線64を互いに異なる極性の電源に接続することで、熱電モジュール21へ選択的に給電することができる。ここで、接続される電源の極性は、その熱電モジュール21に供給する電流の向きに応じて反転させる。すなわち、正方向であれば第1配線63を正極電源に接続し、逆方向であれば第1配線63を負極電源に接続する。なお、その他の第1、第2スイッチ65、66は、それぞれ第1、第2配線63、64を開放している。このため、割り当てられている熱電モジュール21以外へは給電しない。
In each period, the first wiring 63 and the second wiring 64 to which the single
また、熱電モジュール21への給電量に応じて、ゲートパルスのパルス幅を変えて、第1、第2スイッチ65、66がオン状態にある時間を変更する。これにより、熱電モジュール21に割り当てられた期間内において、実際にその熱電モジュール21が選択されている時間を調節する。
Further, the time during which the first and second switches 65 and 66 are on is changed by changing the pulse width of the gate pulse in accordance with the amount of power supplied to the
図6(b)にしたがって説明する。図6(b)は、ゲート回路による第1スイッチと第2スイッチの駆動のタイミングチャートである。なお、図中において、「+」は第1(第2)配線63(64)と正極電源との間を短絡していることを示し、「−」は第1(第2)配線63(64)と負極電源との間を短絡していることを示し、「off」は第1(第2)配線63(64)を開放していることを示す。 This will be described with reference to FIG. FIG. 6B is a timing chart for driving the first switch and the second switch by the gate circuit. In the figure, “+” indicates that the first (second) wiring 63 (64) and the positive power source are short-circuited, and “−” indicates the first (second) wiring 63 (64). ) And the negative power supply are short-circuited, and “off” indicates that the first (second) wiring 63 (64) is open.
ここで、期間t1から期間t9は、1周期を9分割した期間であり、それぞれ熱電モジュール21−1から熱電モジュール21−9に割り当てられた期間である。 Here, the period t1 to the period t9 are periods obtained by dividing one cycle into nine, and are periods allocated from the thermoelectric module 21-1 to the thermoelectric module 21-9, respectively.
図6(a)に例示するように、熱電モジュール21−1に供給する電流の向きは「正方向」であり、給電量は100%である。したがって、期間t1の全体にわたって、第1スイッチ65aは第1配線63aと正極電源との間を短絡し、第2スイッチ66aは第2配線64aと負極電源との間を短絡している。これにより、熱電モジュール21−1には電流が正方向に流れ、熱電モジュール21−1は発熱し、熱処理プレート1を加熱する。
As illustrated in FIG. 6A, the direction of the current supplied to the thermoelectric module 21-1 is “positive direction”, and the power supply amount is 100%. Therefore, over the entire period t1, the
なお、その他の第1スイッチ65b、65c、第2スイッチ66b、66cは、それぞれ第1配線63b、63c、第2配線64b、64cを開放する。よって、熱電モジュール21−2から21−9へは給電されず、停止状態となる。
The other
期間t2においては、第1配線63bと負極電源との間で短絡し、第2配線64aと正極電源と接続させるように各第1、第2スイッチ65b、66aが駆動する。この結果、熱電モジュール21−2のみに電流が逆方向に流れ、熱電モジュール21−2は吸熱する。よって、熱処理プレート1は冷却される。
In the period t2, the first and
期間t3においては、第1、第2スイッチ65、66が全ての第1、第2配線63、64を開放している。この結果、期間t3が割り当てられている熱電モジュール21−3は停止していることになる。 In the period t3, the first and second switches 65 and 66 open all the first and second wirings 63 and 64. As a result, the thermoelectric module 21-3 to which the period t3 is assigned is stopped.
期間t4においては、その期間の前半分のみ第1配線63aを正極電源と接続させ、第2配線64bを負極側と接続させるように駆動されている。そして、期間t4の後半は第1配線63aと第2配線64bを開放している。これにより、熱電モジュール21−4には期間t4の半分の時間のみ電流が流れ、熱電モジュール21−4は最大給電量に応じた熱量の50%分を発熱する。
In the period t4, the
期間t5から期間t9までも、熱電モジュール21−5から熱電モジュール21−9を1個ずつ個別に選択し、熱電モジュール21を発熱、吸熱、または停止させる。そして、期間t9が終了すると、再び期間t1が開始される。
Also from the period t5 to the period t9, the thermoelectric module 21-9 to the thermoelectric module 21-9 are individually selected one by one, and the
熱電モジュール21に給電している間、熱電モジュール制御部74は第1センサ31の検出結果を継続的に得て、目標温度と一致したか否かを判断する。その結果、目標温度と一致すると、熱電モジュール21の出力制御を終了する。
While power is being supplied to the
[一括制御]
各熱電モジュール21の操作量が等しい場合は、全ての熱電モジュール21の出力を一括して制御することができる。
[Batch control]
When the operation amount of each
たとえば、熱電モジュール制御部74が、全ての熱電モジュール21について電流の向きが「正方向」で給電量が「100%」と決定した場合は、全ての第1配線63と正極電源との間を短絡し、かつ、全ての第2配線64と負極電源との間を短絡するように、各第1スイッチ65と各第2スイッチ66とを駆動する。これにより、全ての熱電モジュール21に電流が正方向に流れる。なお、電流の向きが「逆方向」の場合は、第1スイッチ65により全ての第1配線63を負極電源に接続させ、かつ、第2スイッチ66により全ての第2配線64を正極電源に接続させればよい。
For example, when the thermoelectric
このように、本実施例に係る基板熱処理装置が備える熱電モジュール駆動回路61によれば、各熱電モジュール21を電気的にマトリクス状に接続しているので、3個の第1スイッチ65と3個の第2スイッチ66によって、9個の熱電モジュール21を個別に選択することができる。したがって、熱電モジュール21の個数が増加しても第1スイッチ65と第2スイッチ66の個数の増加を抑えることが可能である。これに伴い、第1配線63、第2配線64の本数や、第1ゲート線70、第2ゲート線71の本数の増大も抑制することができ、熱電モジュール駆動回路61を簡易に構成することができる。
Thus, according to the thermoelectric module drive circuit 61 provided in the substrate heat treatment apparatus according to the present embodiment, since each
また、第1スイッチ65と第2スイッチ66は、第1配線63を正極電源または負極電源と接続するか、あるいは、第1配線63、第2配線64を開放するかのいずれかに切り換え可能に構成させるので、各熱電モジュール21に流れる電流の向きを変えることができる。これにより、熱電モジュール21による加熱、冷却を切り換え制御することができる。
In addition, the first switch 65 and the second switch 66 can be switched to either connect the first wiring 63 to the positive power source or the negative power source or open the first wiring 63 and the second wiring 64. Since it comprises, the direction of the electric current which flows into each
また、各第1スイッチ65と各第2スイッチ66との駆動により、全ての熱電モジュール21を同時に選択することができるので、全ての熱電モジュール21を一括して発熱または吸熱させることができる。これにより、熱電モジュール21の出力制御を短時間に行える。
In addition, since all the
また、ゲートパルスのパルス幅を変えて、熱電モジュール21が選択されている時間を調節するように構成することで、熱電モジュール21への給電量を好適に制御可能である。
In addition, the amount of power supplied to the
また、熱電モジュール制御部74は、第1センサ31の検出結果に基づいて操作量を決定するので、的確に熱電モジュール21の出力を制御できる。
Moreover, since the thermoelectric
また、1周期の期間が1マイクロ秒から1秒と比較的短いので、各熱電モジュール21の温度が脈動することを防止できる。
Further, since the period of one cycle is relatively short from 1 microsecond to 1 second, it is possible to prevent the temperature of each
また、このような熱電モジュール駆動回路61を備えているので、基板熱処理装置は熱処理プレート1の温度管理を好適に行うことができ、適切に基板を熱処理することができる。
In addition, since the thermoelectric module drive circuit 61 is provided, the substrate heat treatment apparatus can suitably perform the temperature control of the
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、第1スイッチ65と第2スイッチ66とは、正極電源または負極電源との接続、あるいは、第1、第2配線63、64の開放を切り換えるように構成されていたがこれに限られない。 (1) In the above-described embodiment, the first switch 65 and the second switch 66 are configured to switch between connection with a positive power source or negative power source or opening of the first and second wirings 63 and 64. However, it is not limited to this.
図7を参照する。各第1スイッチ95には単一のトランジスタを設けられており、このトランジスタのコレクタが正極電源ライン67に接続され、エミッタが第1配線63に接続されている。同様に、各第2スイッチ96にも単一のトランジスタを設けられており、このトランジスタのコレクタが負極電源ライン68に接続され、エミッタが第2配線64に接続されている。
Please refer to FIG. Each first switch 95 is provided with a single transistor, and the collector of this transistor is connected to the positive
このように構成することで、第1スイッチ95は第1配線63を正極電源と接続させるか、否かを切り換え、第2スイッチ96は第2配線64を負極電源と接続させるか、否かを切り換える。このように構成しても、熱電モジュール21の出力を制御することができる。ただし、熱電モジュール21の出力は、吸熱または発熱のいずれかに限られる。
With this configuration, the first switch 95 switches whether or not the first wiring 63 is connected to the positive power source, and the second switch 96 determines whether or not the second wiring 64 is connected to the negative power source. Switch. Even with this configuration, the output of the
(2)上述した実施例では、熱電モジュール制御部74による「個別制御」において、選択される熱電モジュール21以外に接続されている第1、第2配線63、64は、第1、第2スイッチ65、66により開放されていた。また、割り当てられた熱電モジュール21が「停止」である場合も、その熱電モジュール21が接続されている第1、第2配線63、64は、第1、第2スイッチ65、66により開放されていた。しかし、熱電モジュール21に給電しない場合における第1、第2スイッチ65、66の駆動はこれに限られない。たとえば、熱電モジュール21に接続される第1、第2配線63、64をともに同一の極性の電源との間で短絡することで、その熱電モジュール21へは給電されない。また、熱電モジュール21に接続される第1、第2配線63、64のいずれか一方を開放することで、その熱電モジュール21へは給電されない。このように、第1、第2スイッチ65、66の駆動は、任意の熱電モジュール21が選択できれば、適宜に設計変更することができる。
(2) In the embodiment described above, in the “individual control” by the thermoelectric
(3)上述した実施例では、第1スイッチ65、第2スイッチ66ともにスイッチング素子として第1〜第4トランジスタTr1〜Tr4を設けているが、これに限られない。たとえば、電界効果トランジスタFET(Field Effect Transistor)等の半導体や、リレーなどのスイッチング素子に適宜に置き換えることができる。 (3) In the above-described embodiment, the first switch 65 and the second switch 66 are provided with the first to fourth transistors Tr1 to Tr4 as switching elements. However, the present invention is not limited to this. For example, it can be appropriately replaced with a semiconductor such as a field effect transistor (FET) or a switching element such as a relay.
(4)上述した実施例では、熱電モジュール21の目標温度の入力を受け付ける入力部75を備える構成であったが、これに限られない。たとえば、熱電モジュール制御部74に含まれる記憶媒体等に予め熱電モジュール21の目標温度を設定しておくことで、入力部75を省くことができる。
(4) In the above-described embodiment, the configuration includes the
(5)上述した実施例では、熱電モジュール21への給電量は、ゲートパルスのパルス幅を変えて、熱電モジュール21が選択されている時間を調節することで実現したが、これに限られない。たとえば、熱電モジュール21に印加される電圧や供給される電流を変えることで熱電モジュール21への給電量を調節してもよい。
(5) In the above-described embodiment, the amount of power supplied to the
(6)上述した実施例では、各熱電モジュール21には単一の直流電源69によって給電可能に構成されていたが、これに限られない。各熱電モジュール21間で適切な電圧値が異なる場合は、熱電モジュール21ごとに出力電圧の異なる別個の直流電源を設けてもよい。
(6) In the above-described embodiment, each
(7)上述した実施例では、第1配線63から熱電モジュール21に電流が流入する方向が正方向と、第2配線64から熱電モジュール21に電流が流入する方向が逆方向となるように第1、第2配線63、64を熱電モジュール21に接続したが、これに限られない。適宜に第1、第2配線63、64の接続を振り替えてもよい。
(7) In the embodiment described above, the direction in which the current flows from the first wiring 63 to the
(8)上述した実施例では、第1、第2配線63、64の本数はそれぞれ3本であり、熱電モジュール21の個数は9個であったが、これらの数は適宜に変更できる。また、熱電モジュール21の個数は、第1、第2配線63、64の各本数の積に一致する必要はない。
(8) In the embodiment described above, the number of the first and second wirings 63 and 64 is three and the number of the
(9)上述した実施例では、熱電モジュール21を同心円状に配置する例示したが、これに限られない。熱電モジュール21の形状は自由に変更でき、任意の区画に配置することができる。たとえば、熱電モジュール21を環状(リング状)に配置してもよい。すなわち、径の異なる複数の環状の熱電モジュール21を配置することで、基板Wの中心と周縁との間に温度勾配を効率よく付けることができる。
(9) In the above-described embodiment, the
(10)上述した実施例では、熱電モジュール21を熱処理プレート1に付設する構成であったが、これに限られない。たとえば、熱処理プレート1の上方に配置するように構成してもよい。
(10) In the above-described embodiment, the
図8は、変形例に係る基板熱処理装置の概略構成を示す垂直断面図である。変形例に係る熱処理プレート1は、下部にマイカヒータ91が付設されており、マイカヒータ91と熱処理プレート1の上面との間に伝熱体93が設けられている。なお、伝熱体93内に熱電モジュールは配置されていない。
FIG. 8 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a substrate heat treatment apparatus according to a modification. The
そして、熱処理プレート1の上方に設けられているカバー51内には、熱処理プレート1を区分する複数の領域と対向するように複数個の熱電モジュール21が配置されている。なお、熱処理を行う際に熱電モジュール21の下面が基板Wの上方1mmから10mmの高さとなるように、熱電モジュール21が設置されることが望ましい。
And in the
各熱電モジュール21の上面側には、所定の一定温度に調節されている恒温体94が設けられている。恒温体94としては、一定温度に調節された恒温水が循環する熱交換器等が例示される。
On the upper surface side of each
各熱電モジュール21は、上述した第1、第2配線63、64と第1、第2スイッチ65(95)、66(96)とゲート回路73と熱電モジュール制御部74等とともに熱電モジュール駆動回路61を構成する。このように構成することで、熱電モジュール21から熱処理プレート1の上面へ熱を輻射し、熱処理プレート1の温度管理を好適に行うことができる。
Each
(11)上述した実施例では、熱電モジュール駆動回路61を基板熱処理装置に適用した実施例であったが、これに限られず、各種産業分野における装置に利用することができる。また、熱電モジュール駆動回路61単独で、加熱装置、冷却装置、または温調装置として用いることもできる。 (11) In the above-described embodiment, the thermoelectric module driving circuit 61 is applied to the substrate heat treatment apparatus. Further, the thermoelectric module drive circuit 61 alone can be used as a heating device, a cooling device, or a temperature control device.
W … 基板
1 … 熱処理プレート
3 … ハウジング
5 … 伝熱部
15 … 棒状ヒータ
L … 作動液
A … 空間
21 … 熱電モジュール
31 … 第1センサ
61 … 熱電モジュール駆動回路
63 … 第1配線
64 … 第2配線
65 … 第1スイッチ
66 … 第2スイッチ
67 … 正極電源ライン
68 … 負極電源ライン
69 … 直流電源
70 … 第1ゲート線
71 … 第2ゲート線
73 … ゲート回路
74 … 熱電モジュール制御部
75 … 入力部
W ...
Claims (6)
正極電源に接続される複数の第1配線と、
負極電源に接続され、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、
前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、
前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、
前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、
前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 In the thermoelectric module drive circuit that drives the thermoelectric module,
A plurality of first wires connected to the positive power supply;
A plurality of second wirings connected to a negative power supply and intersecting the first wiring;
A plurality of thermoelectric modules provided at intersections of the first wiring and the second wiring and respectively connected to the first and second wirings;
A first opening / closing means provided for each of the first wirings, for switching between short circuit / opening between the first wiring and a positive power source;
A second opening / closing means provided for each of the second wirings, for switching between short circuit / opening between the second wiring and a negative power source;
Driving means for selecting the thermoelectric module by driving the first opening and closing means and the second opening and closing means;
Control means for operating the drive means to control the output of the thermoelectric module;
A thermoelectric module drive circuit comprising:
正極電源および負極電源に接続可能な複数の第1配線と、
正極電源および負極電源に接続可能で、前記第1配線に交差する複数の第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との交差部に設けられて前記第1、第2配線にそれぞれ接続される複数個の熱電モジュールと、
前記第1配線ごとに設けられ、前記第1配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第1配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第1開閉手段と、
前記第2配線ごとに設けられ、前記第2配線と正極電源との間で短絡/開放、および、前記第2配線と負極電源との間で短絡/開放を切り換える第2開閉手段と、
前記第1開閉手段と前記第2開閉手段とを駆動して熱電モジュールを選択する駆動手段と、
前記駆動手段を操作して、熱電モジュールの出力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 In the thermoelectric module drive circuit that drives the thermoelectric module,
A plurality of first wires connectable to a positive power source and a negative power source;
A plurality of second wirings connectable to a positive power supply and a negative power supply and intersecting the first wiring;
A plurality of thermoelectric modules provided at intersections of the first wiring and the second wiring and respectively connected to the first and second wirings;
A first opening / closing means that is provided for each of the first wirings, and switches between short-circuiting / opening between the first wiring and the positive power source and short-circuiting / opening between the first wiring and the negative power source;
A second opening / closing means that is provided for each of the second wirings and switches between short-circuiting / opening between the second wiring and the positive power source and short-circuiting / opening between the second wiring and the negative power source;
Driving means for selecting the thermoelectric module by driving the first opening and closing means and the second opening and closing means;
Control means for operating the drive means to control the output of the thermoelectric module;
A thermoelectric module drive circuit comprising:
前記制御手段は、各熱電モジュールについて操作量が等しいときは全ての熱電モジュールを同時に選択させ、各熱電モジュールについて操作量が異なるときは熱電モジュールを1個ずつ個別に選択させることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 In the thermoelectric module drive circuit according to claim 1 or 2,
The control means causes all thermoelectric modules to be selected simultaneously when the operation amount is equal for each thermoelectric module, and individually selects one thermoelectric module when the operation amount is different for each thermoelectric module. Module drive circuit.
前記制御手段は、熱電モジュールが選択されている時間を調節することを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 In the thermoelectric module drive circuit according to any one of claims 1 to 3,
The thermoelectric module driving circuit characterized in that the control means adjusts a time during which the thermoelectric module is selected.
熱電モジュールの温度を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて制御することを特徴とする熱電モジュール駆動回路。 In the thermoelectric module drive circuit according to any one of claims 1 to 4,
A detecting means for detecting the temperature of the thermoelectric module;
The thermoelectric module drive circuit, wherein the control means performs control based on a detection result of the detection means.
熱電モジュールを1個ずつ個別に選択する場合、全ての熱電モジュールを選択し終わる時間は、10マイクロ秒以上1秒以下であることを特徴とする熱電モジュール駆動回路。
In the thermoelectric module drive circuit according to any one of claims 1 to 5,
A thermoelectric module driving circuit characterized in that when selecting one thermoelectric module at a time, the time for selecting all thermoelectric modules is 10 microseconds or more and 1 second or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006017334A JP2007201130A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Thermoelectric module drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006017334A JP2007201130A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Thermoelectric module drive circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007201130A true JP2007201130A (en) | 2007-08-09 |
Family
ID=38455414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006017334A Pending JP2007201130A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Thermoelectric module drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007201130A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166658A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus |
JP2016025208A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社デンソー | Thermal transfer device, temperature controller, internal combustion engine, internal combustion engine exhaust system and melting furnace |
CN110753486A (en) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | High-integration intelligent power module and air conditioner |
-
2006
- 2006-01-26 JP JP2006017334A patent/JP2007201130A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166658A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus |
JP2016025208A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社デンソー | Thermal transfer device, temperature controller, internal combustion engine, internal combustion engine exhaust system and melting furnace |
US9951671B2 (en) | 2014-07-18 | 2018-04-24 | Denso Corporation | Heat transfer device, temperature controller, internal combustion engine, exhaust system thereof, and melting furnace |
CN110753486A (en) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | High-integration intelligent power module and air conditioner |
CN110753486B (en) * | 2018-07-24 | 2024-02-20 | 广东美的制冷设备有限公司 | High-integration intelligent power module and air conditioner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI819098B (en) | Substrate processing apparatus and method | |
US20220005677A1 (en) | Control method for multi-zone active-matrix temperature control in plasma processing apparatus | |
JP5214153B2 (en) | Heat treatment equipment | |
JP6709736B2 (en) | Pixel temperature controlled substrate support assembly | |
JP5739769B2 (en) | Microelectronic device having a heating array | |
WO2010110169A1 (en) | Mounting table structure and treatment device | |
CN107452654A (en) | Method and apparatus for handling wafer-like article | |
TW200926302A (en) | Heat treatment apparatus | |
TWI474403B (en) | High efficiency high accuracy heater driver | |
JPH10335209A (en) | Substrate heat-treating apparatus | |
JP2007201130A (en) | Thermoelectric module drive circuit | |
US9638466B2 (en) | Furnace system with active cooling system and method | |
TW201431120A (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
US20080308548A1 (en) | Active Matrix Temperature Controller Array | |
KR20100134643A (en) | Annealing apparatus | |
JP5374109B2 (en) | Heating vacuum processing method | |
KR101888729B1 (en) | Magnetic annealing apparatus and magnetic annealing method | |
JP4593007B2 (en) | Mounting device | |
US9679792B2 (en) | Temperature control system for electrostatic chucks and electrostatic chuck for same | |
KR20180083258A (en) | Heat treatment apparatus and temperature control method | |
CN110233116B (en) | Substrate processing apparatus | |
JP2007208066A (en) | Substrate heat treatment apparatus | |
JP2010520634A (en) | Substrate processing apparatus and method using lifting device | |
JPH01236615A (en) | Heat-treatment device | |
JP2014143299A (en) | Thermal treatment apparatus |