JP2009168365A - Plate-like body cooling apparatus and heat treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板等の板状体を熱処理した後に冷却を行うための板状体冷却装置や、当該板状体冷却装置を採用した熱処理システムに関する。 The present invention relates to a plate-like body cooling device for performing cooling after heat-treating a plate-like body such as a glass substrate, and a heat treatment system employing the plate-like body cooling device.
従来より、ガラス基板などの板状体を熱処理するための熱処理装置と、熱処理された板状体を冷却するための板状体冷却装置とを有する熱処理システムが、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display)、有機ELディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)の製作に使用されている。このような熱処理システムにおいて採用されている板状体冷却装置の一例として、下記特許文献1に開示されているようなものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat treatment system having a heat treatment apparatus for heat treating a plate-like body such as a glass substrate and a plate-like body cooling apparatus for cooling the heat treated plate-like body is a liquid crystal display (LCD). ), Plasma display (PDP: Plasma Display), organic EL display, etc., are used for the manufacture of flat panel displays (FPD: Flat Panel Display). As an example of the plate-like body cooling device employed in such a heat treatment system, there is one disclosed in Patent Document 1 below.
特許文献1に開示されている従来技術では、板状体を加熱して熱処理を行う熱処理槽と、冷却を行う冷却槽を別にし、熱処理が終わった板状体を熱処理槽から冷却槽に搬送して冷却が行われる。このような装置で連続して熱処理を行う場合、熱処理槽の温度をほとんど低下させることなく冷却を行うことができるため、熱処理槽で使用されるエネルギーを低減させることができる。
上記した従来技術のように熱処理槽と冷却槽とを別にした装置の場合、それぞれの槽での工程の処理能力をほぼ同じぐらいとしなければ、一方の能力が余って効率的な処理を行うことができない。そして、冷却槽での冷却時間が長いと、単位時間当たりに冷却できる板状体の枚数が少なくなってしまう。そのため、従来技術のような構成を採用した場合は、冷却槽における処理能力を確保するため、冷却槽が大型化してしまうといった問題があった。 In the case of an apparatus with separate heat treatment tank and cooling tank as in the prior art described above, if the processing capacity of the process in each tank is not made approximately the same, one capacity will be left to perform efficient processing. I can't. And if the cooling time in a cooling tank is long, the number of the plate-shaped bodies which can be cooled per unit time will decrease. Therefore, when the configuration as in the prior art is adopted, there is a problem that the cooling tank is enlarged in order to secure the processing capacity in the cooling tank.
また、板状体の冷却は、特許文献1にも示されているように、一般的に、間隔を空けて板状体を並べ、板状体の間に冷却のための空気を一方側から供給して、他方側へと流して行われる。そのため、このような構成とした場合は、空気の流れ方向下流側近傍における空気流が緩やかになってしまい、板状体の冷却に時間を要したり、板状体の冷却が部位によって不均一になってしまったり、下流側の温度が上流側よりも高くなるという問題があった。 In addition, as shown in Patent Document 1, the cooling of the plate-like bodies is generally performed by arranging the plate-like bodies at intervals and supplying cooling air between the plate-like bodies from one side. Supply and flow to the other side. Therefore, in such a configuration, the air flow in the vicinity of the downstream side in the air flow direction becomes gentle, and it takes time to cool the plate-like body, or the cooling of the plate-like body is uneven depending on the part. There is a problem that the temperature on the downstream side becomes higher than that on the upstream side.
そこで、本発明は、熱処理された板状体をスムーズに冷却可能な板状体冷却装置、並びに、当該板状体冷却装置を備えた熱処理システムの提供を目的とした。 Then, this invention aimed at provision of the heat processing system provided with the plate-shaped body cooling device which can cool the heat-treated plate-shaped body smoothly, and the said plate-shaped body cooling device.
上記課題を解決すべく提供される本発明の板状体冷却装置の第1の態様は、冷却対象である板状体が配置される板状体配置手段と、送風手段とを有し、前記板状体を前記板状体配置手段に対して側方から出し入れし、前記板状体配置手段上に配置可能なものであり、前記板状体配置手段が、前記板状体を下方から支持する支持手段を有し、前記送風手段が、前記板状体に対して近接した位置において、前記板状体に向けて送風可能であることを特徴としている。 The 1st aspect of the plate-shaped object cooling device of this invention provided in order to solve the said subject has the plate-shaped object arrangement | positioning means by which the plate-shaped object which is cooling object is arrange | positioned, and a ventilation means, The plate-like body can be taken in and out from the side with respect to the plate-like body arranging means and can be arranged on the plate-like body arranging means, and the plate-like body arranging means supports the plate-like body from below. It is characterized in that the air blowing means is capable of blowing air toward the plate-like body at a position close to the plate-like body.
本発明の板状体冷却装置では、送風手段が、板状体配置手段上に配された板状体に対して近接する位置から板状体に向けて送風可能とされている。そのため、本発明の板状体冷却装置では、送風手段から出た風が板状体と送風手段との間に形成された狭い空間を通る。従って、本発明の板状体冷却装置では、板状体と送風手段との間を次々と低温の空気が流れることとなり、その分だけ板状体がスムーズに冷却される。 In the plate-like body cooling device of the present invention, the air blowing means can blow air toward the plate-like body from a position close to the plate-like body arranged on the plate-like body arranging means. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, the wind emitted from the air blowing means passes through a narrow space formed between the plate-like body and the air blowing means. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, low-temperature air flows one after another between the plate-like body and the air blowing means, and the plate-like body is smoothly cooled by that amount.
上述のように、本発明の板状体冷却装置では、板状体を次々とスムーズに冷却することができる。そのため、上記した構成とすれば、板状体の冷却処理能力を確保するために板状体冷却装置を必要以上に大型化する必要がなく、板状体冷却装置のコンパクト化に資することができる。 As described above, the plate-like body cooling device of the present invention can smoothly cool the plate-like bodies one after another. Therefore, if it is set as the above-mentioned structure, in order to ensure the cooling processing capacity of a plate-shaped body, it is not necessary to enlarge a plate-shaped body cooling device more than necessary, and it can contribute to size reduction of a plate-shaped body cooling device. .
また、同様の課題を解決すべく提供される本発明の板状体冷却装置の第2の態様は、冷却対象である板状体が配置される板状体配置手段と、当該板状体配置手段に配置された板状体に向けて送風可能な送風手段とを有し、前記板状体を前記板状体配置手段に対して側方から出し入れし、前記送風手段の上方に配置可能なものであり、前記板状体配置手段が、前記板状体を下方から支持する支持手段と、当該支持手段によって支持されている前記板状体に向けて下方から送風可能なように前記送風手段が配された送風手段配置部と、当該送風手段配置部の側方に設けられた作動領域とを有し、当該作動領域において前記板状体の出し入れ用の移載装置が作動可能であることを特徴としている。 Further, the second aspect of the plate-like body cooling device of the present invention provided to solve the same problem includes a plate-like body arrangement means for arranging a plate-like body to be cooled, and the plate-like body arrangement. And a blowing means capable of blowing air toward the plate-like body arranged in the means, and the plate-like body can be taken in and out from the side with respect to the plate-like body arranging means, and can be arranged above the blowing means. The plate-like body arranging means supports the plate-like body from below, and the blower means can blow air from below toward the plate-like body supported by the support means. And an operating area provided on the side of the blowing means arrangement section, and the transfer device for taking in and out the plate-like body is operable in the operation area. It is characterized by.
本発明の板状体冷却装置では、板状体配置手段に設けられた送風手段配置部に送風手段が配置されている。一方、板状体配置手段は、送風手段配置部の側方に作動領域を有し、この作動領域を、板状体の出し入れを行うために移載装置を作動させる領域として有効利用することができる。そのため、本発明の板状体冷却装置は、装置構成がコンパクトである。 In the plate-like body cooling device of the present invention, the air blowing means is arranged in the air blowing means arranging portion provided in the plate-like body arranging means. On the other hand, the plate-like body arrangement means has an operation area on the side of the air blowing means arrangement portion, and this operation area can be effectively used as an area for operating the transfer device for taking in and out of the plate-like body. it can. Therefore, the plate-shaped body cooling device of the present invention has a compact device configuration.
また、上述のように移載装置の作動用の作動領域を送風手段の側方に設けた構成とすると、その分だけ支持手段の高さを低くしても、移載装置を作動させるのに十分な大きさの作動領域を確保することができる。従って、本発明の板状体冷却装置では、支持手段によって支持されている板状体と送風手段との間隔を小さくすることができる。また、本発明の板状体冷却装置で採用されている送風手段は、板状体に向けて下方から送風可能なように配されている。そのため、本発明の板状体冷却装置では、送風手段から出た風が板状体と送風手段との間に形成された狭い空間を通ることになる。従って、本発明の板状体冷却装置では、板状体と送風手段との間を流れる風の風速が速く、その分だけ板状体がスムーズに冷却される。 Further, as described above, when the operation area for operating the transfer device is provided on the side of the air blowing means, the transfer device can be operated even if the height of the support means is lowered accordingly. A sufficiently large working area can be secured. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, the distance between the plate-like body supported by the support means and the air blowing means can be reduced. Moreover, the ventilation means employ | adopted with the plate-shaped body cooling device of this invention is distribute | arranged so that it can blow from the downward direction toward a plate-shaped body. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, the wind emitted from the air blowing means passes through a narrow space formed between the plate-like body and the air blowing means. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, the wind speed of the wind flowing between the plate-like body and the air blowing means is high, and the plate-like body is cooled smoothly by that amount.
上述した本発明の板状体冷却装置は、送風手段から板状体に向けて送風され板状体に沿って流れる空気を冷却可能な空気冷却手段を備えていることが望ましい。 The plate-like body cooling device of the present invention described above preferably includes air cooling means capable of cooling the air that is blown from the blowing means toward the plate-like body and flows along the plate-like body.
かかる構成によれば、板状体の冷却のために送風手段から送風された空気を空気冷却手段で冷却することが可能であり、板状体をより一層スムーズに冷却することができる。 According to such a configuration, it is possible to cool the air blown from the blowing means for cooling the plate-like body by the air cooling means, and the plate-like body can be cooled more smoothly.
また、上述した本発明の板状体冷却装置は、板状体配置手段に、複数の送風手段が間隔を空けて配されており、当該送風手段に隣接する位置に形成された空間を介して、前記送風手段よりも上方側の空間と下方側の空間との間で空気が通過可能であることが望ましい。 Further, in the plate-like body cooling device of the present invention described above, a plurality of air blowing means are arranged at intervals on the plate-like body arranging means, and through a space formed at a position adjacent to the air blowing means. It is desirable that air can pass between the space above and below the air blowing means.
本発明の板状体冷却装置では、送風手段から板状体に向けて送風され、熱交換により加熱された空気を送風手段の側方に形成された空間を介して送風手段の上方側の空間から下方側の空間に向けて通過させることができる。そのため、本発明の板状体冷却装置では、熱交換により高温になった空気が送風手段や板状体配置手段と板状体との間にこもりにくい。従って、本発明によれば、板状体をスムーズに冷却することができる。 In the plate-shaped body cooling device of the present invention, the air that is blown from the blowing means toward the plate-like body and heated by heat exchange is formed in a space above the blowing means through a space formed on the side of the blowing means. It can be made to pass toward the space on the lower side. Therefore, in the plate-like body cooling device of the present invention, air that has become high temperature due to heat exchange is less likely to be trapped between the air blowing means, the plate-like body arranging means, and the plate-like body. Therefore, according to the present invention, the plate-like body can be cooled smoothly.
また、上述のような構成とすれば、板状体に対して複数の送風手段が配置されるので、送風手段や板状体配置手段と板状体との間において局所に板状体との熱交換により高温になった空気がこもるのを防止することができる。そのため、本発明によれば、板状体を部位によらずほぼ均一に冷却可能な板状体冷却装置を提供できる。 Moreover, if it is set as the above structure, since several ventilation means are arrange | positioned with respect to a plate-shaped object, between a ventilation means or a plate-shaped body arrangement | positioning means, and a plate-shaped body, a plate-shaped body is locally. It is possible to prevent air that has become hot due to heat exchange from being trapped. Therefore, according to this invention, the plate-shaped body cooling device which can cool a plate-shaped body substantially uniformly irrespective of a site | part can be provided.
上述の板状体冷却装置は、板状体配置手段に、送風手段が複数設けられており、板状体配置手段の上方に板状体を配置した状態において、当該板状体の外周側の領域で前記板状体に沿って流れる空気の風速が、前記板状体の中央側の領域で前記板状体に沿って流れる空気の風速よりも低速であることが望ましい。 In the plate-like body cooling device described above, the plate-like body arranging means is provided with a plurality of air blowing means, and in the state where the plate-like body is arranged above the plate-like body arranging means, It is desirable that the wind speed of the air flowing along the plate-like body in the region is lower than the wind speed of the air flowing along the plate-like body in the central region of the plate-like body.
上述した構成によれば、通常は放熱が大きく冷却されやすい板状体の周辺部に対して、中央側の部分における冷却能力を上げ、板状体全体としての温度分布をほぼ均一化することができる。従って、本発明の板状体冷却装置によれば、板状体を部位によらずスムーズに冷却することができる。 According to the above-described configuration, it is possible to increase the cooling capacity in the central portion of the plate-like body that is usually large in heat dissipation and easily cooled, and substantially uniform the temperature distribution as the whole plate-like body. it can. Therefore, according to the plate-shaped body cooling device of the present invention, the plate-shaped body can be smoothly cooled regardless of the part.
また、本発明の熱処理システムは、板状体の熱処理を行う熱処理装置と、上述の板状体冷却装置と、熱処理された板状体を取り出して前記板状体冷却装置に搬入する移載装置とを有することを特徴としている。 The heat treatment system of the present invention includes a heat treatment apparatus for performing heat treatment of a plate-like body, the above-mentioned plate-like body cooling apparatus, and a transfer apparatus for taking out the heat-treated plate-like body and carrying it into the plate-like body cooling apparatus. It is characterized by having.
本発明の熱処理システムは、上述の板状体冷却装置を備えているため、熱処理装置で熱処理された板状体をスムーズに冷却することができる。そのため、本発明の熱処理システムによれば、板状体の熱処理から冷却に至る一連の作業を効率よく行うことができる。 Since the heat treatment system of the present invention includes the plate-like body cooling device described above, the plate-like body heat-treated by the heat treatment device can be cooled smoothly. Therefore, according to the heat treatment system of the present invention, a series of operations from heat treatment to cooling of the plate-like body can be performed efficiently.
本発明によれば、装置構成がコンパクトであり、熱処理された板状体をほぼ均一かつスムーズに冷却可能な板状体冷却装置、並びに、当該板状体冷却装置を備えた熱処理システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the apparatus structure is compact, the plate-shaped body cooling device which can cool the heat-treated plate-shaped body substantially uniformly and smoothly, and the heat processing system provided with the said plate-shaped body cooling device can be provided. .
続いて、本発明の一実施形態に係る熱処理システム1、並びに、板状体冷却装置10について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に示すように、熱処理システム1は、熱処理装置2と板状体冷却装置10(以下、単に冷却装置10とも称す)と、ロボットハンドによって構成された移載装置11とを備えている。熱処理装置2は、ガラス板等の基板(板状体)を熱処理装置2に投入して熱処理するものである。
Next, the heat treatment system 1 and the
As shown in FIG. 1, the heat treatment system 1 includes a heat treatment apparatus 2, a plate-like body cooling apparatus 10 (hereinafter also simply referred to as a cooling apparatus 10), and a
冷却装置10は、熱処理装置2で熱処理された基板を冷却するためのものである。冷却装置10は、上下方向に複数の板状体配置手段20が所定の間隔を空けて並べられた構成とされている。図3や図4(b),(c)等に示すように、各板状体配置手段20には、作動領域25が設けられている。また、各板状体配置手段20には、送風手段配置部30が設けられており、これに送風手段40が配されている。
The
さらに具体的に説明すると、図3に示すように、板状体配置手段20は、10本の縦梁21を所定の間隔をあけてほぼ平行に並べ、これらの両端部分に横梁22を取り付けた骨格構造を有する。板状体配置手段20は、縦梁21が冷却装置10の奥行き方向(図3において上下方向)に向かって伸び、横梁22が冷却装置10の幅方向(図3において左右方向)に向かって伸びるように配される。
More specifically, as shown in FIG. 3, the plate-like body arranging means 20 has ten
縦梁21には、その長手方向に支持ピン23が所定の間隔毎に複数、並べて取り付けられている。また、縦梁21を板状体配置手段20の幅方向に並んだ順に縦梁21a〜21jとした場合、板状体配置手段20の幅方向両端に位置する縦梁21a,21jは、板状体配置手段20の外縁をなしている。縦梁21a,21jと、これらに対して幅方向内側に隣接する位置にある縦梁21b,21iとの間には、それぞれ作動領域25が形成されている。同様に、縦梁21c,21dの間や、縦梁21e,21f間、縦梁21g,21h間にも作動領域25が形成されている。作動領域25は、それぞれ縦梁21a〜21jに沿って直線的に伸びている。
A plurality of support pins 23 are attached to the
また、板状体配置手段20は、縦梁21b,21c間や、縦梁21d,21e間、縦梁21f,21g間、縦梁21h,21i間に送風手段配置部30を有する。図3や図4(a)に示すように、各送風手段配置部30には、縦梁21b〜21iの長手方向に所定の間隔毎に4つずつ送風手段40が設けられている。また、各送風手段40に対して縦梁21b〜21iの長手方向両脇に隣接する位置には、空気冷却手段50が配置されている。
Further, the plate-like body arrangement means 20 has a
図5(a)に示すように、送風手段40は、送風ファン41とフィルタ43とを備えている。送風ファン41は、吸気口45が下方に向き、排気口46が上方に向く姿勢で取り付けられている。またフィルタ43は、従来公知のHEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter) によって構成されており、送風ファン41の排気口46の上方に配されている。そのため、送風手段40は、下方に位置する吸気口45から吸い込んだ空気をフィルタ43を通過させて清浄化し、フィルタ43の上面47から上方に向けて放出可能とされている。また、フィルタ43の上面47は、各縦梁21に設けられた支持ピン23の先端部分よりも僅かに低い位置にある。具体的には、支持ピン23上に基板Wを配した場合に、基板Wの裏面とフィルタ43の上面47との隙間sは狭く、支持ピン23の高さに対して十分低い。そのため、図5(a)に矢印で示すように、支持ピン23上に基板Wを配した状態で送風ファン41を作動させると、フィルタ43の上面47と基板Wとの間に形成された僅かな隙間sの間を空気が勢いよく流れることとなる。
As shown in FIG. 5A, the
空気冷却手段50は、水冷式の冷却装置によって構成されており、図示しない給水源に対して冷媒循環路51(図2)を介して接続されている。空気冷却手段50は、冷媒循環路51を介して循環している水(冷媒)との熱交換により、空気を冷却することができる。図5(a)に矢印で示すように、空気冷却手段50は、隣接する位置にある送風手段40から基板Wに向けて放出され、板状体配置手段20の上方側において基板Wに沿って流れた後、当該空気冷却手段50に流入する空気を冷却することができる。
The air cooling means 50 is constituted by a water-cooled cooling device, and is connected to a water supply source (not shown) via a refrigerant circulation path 51 (FIG. 2). The air cooling means 50 can cool air by heat exchange with water (refrigerant) circulating through the
続いて、熱処理システム1による基板Wの処理方法について、冷却装置10の動作を中心に説明する。熱処理システム1により処理される基板Wは、ロボットハンド等を用いて熱処理装置2に投入され、所定時間にわたって所定の温度(本実施形態では230℃〜250℃)に調整された雰囲気下にさらすことにより熱処理される。
Subsequently, a processing method of the substrate W by the heat treatment system 1 will be described focusing on the operation of the
上記したようにして熱処理装置2による熱処理が完了すると、移載装置11により基板Wが熱処理装置2から取り出される。そして、この熱処理済みの基板Wは、冷却装置10を構成する複数の板状体配置手段20のうち、基板Wの冷却処理を行っていないものの上に配される。さらに具体的には、移載装置11は、図1に示すように5本のフォーク爪13を備えたフォーク部12を有し、このフォーク部12を熱処理装置2内にある基板Wの下方に差し込んで持ち上げた後、熱処理装置2から引き出すことにより基板Wを熱処理装置2から取り出すことができる。
When the heat treatment by the heat treatment apparatus 2 is completed as described above, the substrate W is taken out from the heat treatment apparatus 2 by the
上記したようにして基板Wが熱処理装置2から取り出されると、移載装置11のフォーク部12は、基板Wを搭載した状態で冷却装置10側に向けられる。その後、移載装置11のフォーク部12は、冷却装置10を構成する板状体配置手段20のうち、基板Wの冷却処理中でないものの上方に差し込まれる。この際、フォーク部12は、基板Wが板状体配置手段20に設けられた支持ピン23に干渉しないように高さを調整される。また、フォーク部12は、各フォーク爪13が板状体配置手段20を構成する各作動領域25内に侵入可能な位置に位置調整される。このようにして位置調整した上でフォーク部12が上下に隣接する板状体配置手段20の手前側(一方の横梁22側)から奥側(他方の横梁22側)に向けて差し込まれると、フォーク部12の各フォーク爪13がゆっくりと作動領域25内で降ろされる。これにより、フォーク部12に搭載されていた基板Wが、板状体配置手段20に多数設けられた支持ピン23上に載せられた状態になる。その後、フォーク部12の各フォーク爪13は、各縦梁21に沿って先とは逆方向に水平移動し、各作動領域25から抜き出される。
When the substrate W is taken out from the heat treatment apparatus 2 as described above, the
板状体配置手段20に基板Wが配置された状態において、板状体配置手段20に多数設けられた送風手段40の送風ファン41が作動すると、図5(a)に矢印で示すような空気の循環流が発生する。さらに詳細に説明すると、送風ファン41が作動すると、この底面側に設けられた吸気口45から吸い込まれた空気が上昇流となって排気口46からフィルタ43に向けて流れる。排気口46から出た空気は、さらにフィルタ43を通って清浄化された後、フィルタ43の上面47から上方にある基板Wに向けて吹き付けられる。
In the state where the substrate W is arranged on the plate-like body arranging means 20, if the
ここで、上記したように、フィルタ43の上面47と基板Wとの隙間sはごく僅かである。そのため、フィルタ43から放出された空気は、上面47と基板Wの裏側との間で滞ることなく次々と流れ、基板Wを冷却する。基板Wの裏側を通過する空気は、その後、各送風手段40の両脇に隣接する位置にある空気冷却手段50において冷却される。空気冷却手段50に流入して冷却された空気は、板状体配置手段20の底面側に流出する。このようにして冷却された空気は、各空気冷却手段50に隣接する位置にある送風手段40の吸気口45から吸い込まれ、基板Wの冷却に使用される。
Here, as described above, the gap s between the
送風ファン41の作動に伴って発生した循環流により基板Wが所定の温度まで冷却された状態になると、移載装置11が基板Wの下方に差し込まれる。この際、移載装置11は、冷却処理のために基板Wを板状体配置手段20上に配置した時と同様の動作にして差し込まれる。すなわち、冷却処理済みの基板Wを支持している板状体配置手段20に設けられた各作動領域25には、移載装置11の各フォーク爪13が板状体配置手段20の側方から各縦梁21に沿って差し込まれる。各フォーク爪13が板状体配置手段20の奥側まで差し込まれた状態になると、各フォーク爪13が各作動領域25内において上方に持ち上げられる。その後、移載装置11の各フォーク爪13は、各縦梁21に沿って水平移動し、各作動領域25から抜き出される。これにより、基板Wが板状体冷却装置10から取り出された状態になり、一連の冷却処理が完了する。
When the substrate W is cooled to a predetermined temperature by the circulating flow generated by the operation of the
上記したように、本実施形態の冷却装置10では、板状体配置手段20に設けられた送風手段配置部30に送風手段40が配置されている。また、板状体配置手段20の送風手段40の側方には作動領域25が設けられており、これを基板Wの出し入れのために有効利用することができる。従って、板状体冷却装置10は、装置構成がコンパクトである。
As described above, in the
また、冷却装置10は、送風手段40の側方に形成された空間を移載装置11用の作動領域25として有効利用できるため、支持ピン23の高さを移載装置11の作動に要する高さよりも十分低くすることができる。従って、冷却装置10において基板Wを板状体配置手段20上に配すると、送風ファン41の作動に伴って基板Wに吹き付けられる空気がフィルタ43の上面47と基板Wとの間に形成された僅かな隙間sを高速で通ることとなり、基板Wがスムーズに冷却される。
Further, since the
上記した送風手段40は、送風ファン41上にフィルタ43を取り付けたものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、複数設けられた送風手段40の一部又は全部について、フィルタ43が設けられていなくてもよく、フィルタ43が他の部位に取り付けられていてもよい。
Although the air blowing means 40 described above has a
上述の冷却装置10は、各送風手段40と基板Wとの隙間sの大きさを調整することにより、送風手段40と基板Wとの間を流れる空気の風速を適宜調整することができる。具体的には、送風手段40と基板Wとの隙間sを小さくすることにより、両者の間における空気の風速を高めることができる。さらに具体的には、例えばフィルタ43の厚みを調整したり、送風手段40の高さを調整することにより送風手段40と基板Wとの隙間sの大きさを調整し、各送風手段40から基板Wに向けて吹き付けられてフィルタ43の上面47と基板Wとの間を流れる空気の風速を調整することも可能である。
The above-described
なお、上述のようにフィルタ43の厚みが異なる送風手段40を設ける場合は、フィルタ43の厚みの影響により、空気の流れ抵抗が相違することとなる。そのため、この場合は、送風ファン41の回転数を同一とすると、空気の流れ抵抗が相違する分だけ送風手段40から基板Wに向けて吹き付けられる空気の風速や基板Wの冷却効率が相違することとなる。よって、フィルタ43の厚みによって隙間sの大きさを調整する場合は、フィルタ43の厚みの違いによる空気の流れ抵抗の大きさの違いを加味した上、送風ファン41の回転数を調整することが望ましい。
In addition, when providing the ventilation means 40 from which the thickness of the
上記実施形態で示した冷却装置10において、板状体配置手段20に多数設けられた送風手段40は、いずれも同一の風速で基板Wに向けて送風可能なものであってもよい。その一方で、基板Wの温度ムラの発生をより一層確実に防止したい場合は、基板Wの外周側に相当する位置にある送風手段40における送風速度が、前記板状体の中央側の領域の下方に位置する送風手段40における送風速度よりも低速となるように調整することが望ましい。
In the
上記した冷却装置10は、空気冷却手段50を有し、これにより基板Wに沿って流れて高温になった空気を冷却することができる。そのため、本実施形態によれば、基板Wに対して常に低温の空気を当てることができ、基板Wを迅速に冷却することができる。なお、上記実施形態では、各送風手段40の両脇に空気冷却手段50を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記実施形態において複数設けられていた空気冷却手段50の一部を設けない構成としたり、図6に示すように空気冷却手段50を全く設けない構成としてもよい。また、図5(b)に示すように、送風手段40の下方あるいは上方(図5(b)では下方)に空気冷却手段50を設けた構成としたり、図5(c)のように冷却手段40を構成するフィルター43に代わって空気冷却手段50を設けた構成としてもよい。
The above-described
上述のように空気冷却手段50の一部又は全部を設けない構成とした場合は、図6に示すように、この部分に板状体配置手段20が上下に連通した空間55が形成される。このように、送風手段40に対して隣接する位置に、板状体配置手段20の上下方向に連通した空間が形成されると、これを介して、基板Wの冷却に伴って加熱された空気の一部を送風手段40の上方側の空間から下方側の空間に向けて逃がすことができる。従って、図6のような構成を採用した場合についても、基板Wの冷却に伴って昇温した空気が基板Wの裏側にこもりにくく、基板Wをムラなくスムーズに冷却することができる。また、この場合、冷却装置10の側方に別途送風装置を設け、この送風装置によって外気を送る構成とすれば、より一層冷却効果を向上させることができる。
In the case where a part or all of the air cooling means 50 is not provided as described above, a
上記した冷却装置10は、各送風手段40により基板Wを下方側からのみ冷却するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、例えば冷却装置10において各板状体配置手段20の上方にある他の板状体配置手段20の底面側に送風手段40や送風ファン41に相当するものを設けた構成としてもよい。かかる構成とすれば、基板Wの下方からだけでなく、上方からも空気を吹き付けて冷却することができ、より一層冷却効率を上げることができる。
The
また、例えば図7に示すように、上下方向に並ぶように設けられた板状体配置手段57の下面側に送風手段40を設け、これによる送風を下方側に隣接する位置にある板状体配置手段57に設けられた支持ピン23上に配置された基板Wに吹きつけ、冷却する構成としてもよい。図7に示すように、送風手段40を基板Wに対して近接する位置に配し、両者の間隔を小さくすれば、送風手段40の作動に伴って発生した風が送風手段40と基板Wとの間を次々と高速で流れることとなり、基板Wがスムーズに冷却されることとなる。
Further, for example, as shown in FIG. 7, a blower means 40 is provided on the lower surface side of the plate-like body arranging means 57 provided so as to be arranged in the up-down direction, and the plate-like body at a position adjacent to the lower side is blown by this. It is good also as a structure which sprays on the board | substrate W arrange | positioned on the
なお、図7のように送風手段40を基板Wに対して上方に近接する位置に設けた場合は、移載装置11のフォーク爪13を差し込んで基板Wを出し入れする際に基板Wや移載装置11が上下動するのに要する高さに対して基板Wと送風手段40との間隔が狭くなる可能性がある。このよう事態が想定される場合は、支持ピン23を上下方向に伸縮可能なものとしたり、上下に隣接する板状体配置手段57同士の間隔を拡大できる構成とすることが望ましい。
In addition, when the air blowing means 40 is provided at a position close to the upper side with respect to the substrate W as shown in FIG. 7, when the
上記実施形態では、縦梁21や横梁22を組み合わせて構成される骨格構造状の板状体配置手段20に対し、個別に送風ファン41を備えた送風手段40を複数取り付けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、例えば図8や図9に示す板状体冷却装置60(以下、単に冷却装置60とも称す)のように板状体配置手段65と、これに対して空気を供給可能な空気供給手段66とを冷却装置本体67内に設けると共に、板状体配置手段65に送風手段として機能する送風部68(送風手段)や、移載装置11の作動用の作動領域70を形成したものとしてもよい。
In the said embodiment, although the structure which attached multiple air supply means 40 provided with the
さらに詳細に説明すると、図9に示す冷却装置60は、図中左側が冷却装置60の入口側、右側が背面側とされており、フォーク爪13を入口側から奥行き方向に進退させることにより基板Wを出し入れ可能とされている。冷却装置60を構成する板状体配置手段65は、図8に示すように中空とされている。板状体配置手段65の底面側には、接続口65aが設けられており、これを介して導入された空気を板状体配置手段65内の全体に行き渡らせることができる。接続口65aは、冷却装置60の背面側に偏在している。
More specifically, the
接続口65aには、空気供給手段66が配管接続されている。空気供給手段66は、送風機66aとフィルタ66bとを有している。送風機66aは、冷却装置本体67内にある空気を吸い込んで板状体配置手段65側に向けて圧送するものである。また、フィルタ66bは、上述の冷却装置10で採用されていたフィルタ43と同様に、いわゆるHEPAフィルタによって構成されている。フィルタ66bは、送風機66aと板状体配置手段65との間に配されており、送風機66aによって圧送される空気中に含まれている粉塵を捕捉可能とされている。
An air supply means 66 is connected to the
また、板状体配置手段65内であって、接続口65aに隣接する位置には、空気冷却手段69が設けられている。空気冷却手段69は、接続口65aから板状体配置手段65内に導入された空気を冷却するためのものである。空気冷却手段69には、上述の冷却装置10が備える空気冷却手段50と同様に水冷式のもの等、適宜のものを採用することができる。
An air cooling means 69 is provided in the plate-like body arranging means 65 at a position adjacent to the
図8に示すように、板状体配置手段65の底面は、接続口65aからフォーク爪13の進退方向手前側に離れる程上方に向かうように傾斜している。これにより、板状体配置手段65は、空気の流れ方向上流側から下流側に向かうに連れて、空気流路となる板状体配置手段65内の断面積が狭くなっている。
As shown in FIG. 8, the bottom surface of the plate-like body arrangement means 65 is inclined so as to go upward as it moves away from the
また、板状体配置手段65の天面側には、送風部68が多数設けられている。送風部68は、図8に示すように板状体配置手段65の天面側において上方に向けて突出した直方体状の部分である。また、図9に示すように、送風部68は、板状体配置手段65を天面側から平面視した状態において縦横に複数(図9に示す例では縦横それぞれ4つずつ)並ぶように設けられている。
In addition, a large number of
各送風部68の天面68aには、小孔によって構成された送風口68bが多数設けられている。また、各送風部68の四隅には、支持ピン23が立設されており、この上方に基板Wを配置可能とされている。そのため、各送風部68は、板状体配置手段65内に導入された空気を送風口68bから上方に向けて放出し、基板Wに向けて吹き付けることができる構造となっている。
A large number of
図9に示す状態において、横方向に4つの送風部68が並んだ部分をそれぞれ送風手段配置部71と想定した場合、各送風手段配置部71の両脇部分は、基板Wの出し入れのために移載装置11が進退して作動するための作動領域70として使用される領域となる。作動領域70が形成された部分は、送風部68よりも一段低くなっている。送風部68に立設された支持ピン23および送風部68の高さの合計、支持ピン23の先端と作動領域70の底面との間隔は、基板Wの出し入れのために移載装置11が作動するのに十分な高さとされている。
In the state shown in FIG. 9, assuming that the portions where the four
続いて、冷却装置60を用いた基板Wの冷却処理方法について、冷却装置60の動作を中心に説明する。冷却装置60は、上述の熱処理システム1において冷却装置10の代わりに使用可能なものであり、熱処理装置2による熱処理が完了した基板Wを冷却処理するために使用される。冷却装置60により基板Wを冷却する場合は、基板Wを搭載した移載装置11のフォーク部12が板状体配置手段65の上方に差し込まれる。この際、フォーク部12の高さは、基板Wが送風部68に立設された支持ピン23に干渉しないように調整される。また、フォーク部12は、各フォーク爪13が各作動領域70に侵入可能なように位置調整される。その後、フォーク部12は、冷却装置60の入口側(図9の左側)から奥側(図9の右側)に向けて差し込まれる。
Next, a method for cooling the substrate W using the
フォーク部12は、冷却装置60の奥側まで侵入した状態になると、ゆっくりと作動領域70内で降ろされる。これにより、基板Wが、フォーク部12から各支持ピン23上に移載された状態になる。基板Wの移載が完了すると、フォーク部12は、水平移動し、作動領域70から抜き去られる。
When the
上記したようにして基板Wが板状体配置手段65にセットされた状態において、空気供給手段66の送風機66aが作動すると、図8(a)に矢印で示すように、接続口65aからフィルター66bを通過して清浄化された空気が板状体配置手段65の内側に導入される。板状体配置手段65内に導入された空気は、板状体配置手段65の天面側に多数設けられた送風部68に向けて流れる。各送風部68に至った空気は、図8(b)に矢印で示すように、天面68aに設けられた送風口68bから上方にある基板Wに向けて吹き付けられる。
When the
基板Wに向けて吹き付けられた空気は、送風部68の周囲に向けて流れる。ここで、上記したように、送風部68は、板状体配置手段65の天面側において直方体状に突出しており、作動領域70を構成する部分や、送風手段配置部71に並ぶ送風部68同士の間の部分は、送風部68よりも一段低くなっている。そのため、基板Wに向けて吹き付けられた空気は、送風部68と基板Wとの間にこもることなく、送風部68の側方に形成された一段低い溝状の領域を通り、板状体配置手段65の外周側に向けて流れる。その後、この空気は、板状体配置手段65の外側に向けて排出される。
The air blown toward the substrate W flows toward the periphery of the
上記したようにして、送風部68から吹き出す空気流により基板Wが所定の温度まで冷却された状態になると、移載装置11が作動領域70内に差し込まれ、基板Wが持ち上げられる。その後、移載装置11により基板Wが冷却装置60から抜き出されると、一連の冷却処理が完了する。
As described above, when the substrate W is cooled to a predetermined temperature by the air flow blown from the
上記したように、冷却装置60においては、板状体配置手段65の天面側に、上方側に向けて突出した送風部68が複数並べて設けられており、送風部68が一列に並んだ送風手段配置部71の側方にある作動領域70を移載装置11の作動用の空間として有効利用できる。そのため、冷却装置60では、支持ピン23の高さを最小限に抑制することができる。
As described above, in the
また、冷却装置60では、支持ピン23の高さが最小限で済むため、支持ピン23上に配した基板Wと送風部68の天面68aとの間隔が小さい。そのため、冷却装置60では、基板Wと天面68aとの間に送風部68の送風口68bから出る低温の空気が次々と高速で流れることとなる。従って、冷却装置60によれば、基板Wを迅速に冷却することができる。
Further, in the
冷却装置60では、送風部68が他の部分よりも一段高くなっているため、平面視した状態で縦横に隣接する位置にある送風部68同士の間の部分は、空気を通過させるための溝として機能する。そのため、冷却装置60において送風部68から基板Wに向けて吹き付けられた空気は、送風部68と基板Wとの間にこもることなく、送風部68の側方に形成された溝状の部分を板状体配置手段65の外周側に向けて流れ、排出される。従って、冷却装置60では、基板Wとの熱交換によって加熱された空気が板状体配置手段68の外側に向けてスムーズに排出される。また、冷却装置60では、基板Wの冷却に伴って加熱された空気が基板Wの下方からスムーズに排出されるため、基板Wがムラなくほぼ均一に冷却される。
In the
冷却装置60は、上記した冷却装置10のように多数の送風手段40や空気冷却手段50、フィルタ43を設ける必要がない。また、冷却装置60のような構成とすれば、送風機66aとして送風手段40で採用されていた送風ファン41よりも大型のものを使用することができる。そのため、冷却装置60のような構成とすれば、製造コストを抑制することができる。
The
冷却装置60において、板状体配置手段65の底面は、空気の流れ方向下流側(図8において左側)に向かうにつれて上方に傾斜しており、空気が流れる部分の断面積が徐々に小さくなっている。そのため、板状体配置手段65内を流れる空気および各送風部68から吹き出す空気の流速は、接続口65aに近い上流側の部分と、接続口65aから離れた下流側の部分とで大差なくほぼ均一である。従って、冷却装置60では、基板Wに対して部位によらず略均一の風速で空気を基板Wに向けて吹き付けることができ、基板Wをムラなくほぼ均一に冷却できる。なお、上記した冷却装置60では、各送風部68から吹き出す空気の流速をほぼ均一にすることを考慮し、板状体配置手段65の底面を傾斜させた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、板状体配置手段65の底面はほぼ水平なものであってもよい。
In the
上記実施形態では、板状体配置手段65の底面に接続口65aを設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、板状体配置手段65の側面に接続口65aを設けた構成としてもよい。また、図8に示す例では、接続口65aは、板状体配置手段65の外周側に偏在した位置に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば板状体配置手段65の底面の中央近傍に設けた構成としてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
上記した冷却装置60では、一体的に形成された板状体配置手段65に作動領域70を介して複数列(図9に示す例では4列)分の送風手段配置部71を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、例えば図10に示す板状体配置手段80のように、上記した板状体配置手段65において送風手段配置部71に相当する部分からなる送風手段配置部81を複数、所定の間隔を空けて配し、各送風手段配置部81に空気供給手段66を配管接続すると共に、各送風手段配置部81の両脇にある空間を移載装置11を作動させるための作動領域82として活用することとしてもよい。なお、図10に示すような構成とした場合は、図8や図9に示した例のように空気供給手段66の下流側に空気冷却手段69を設ける代わりに、空気供給手段66の上流側に空気冷却手段83を設ける構成とすれば、各送風手段配置部81毎に空気の冷却用の手段を設ける必要がなく、装置構成を簡略化することができる。
In the
図9や図10に示した例において、各送風部68に設けた送風口68bの開口径や配置密度は部位によらず同一であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、送風口68bの開口径や配置密度が部位によって相違していてもよい。具体的には、例えば上方に基板Wを配した状態において、基板Wの中央側に相当する位置にある送風部68に設けた送風口68bの開口径を基板Wの外周側に相当する位置にある送風部68に設けた送風口68bのものよりも大きくしたり、基板Wの中央側に相当する位置にある送風部68に外周側に相当する位置にある送風部68よりも多くの送風口68bを設けた構成としてもよい。このような構成とすれば、通常は放熱が大きく冷却されやすいものと想定される基板Wの周辺部よりも、中央側の部分における冷却能力を上げ、基板W全体をムラなくほぼ均一に冷却することができる。
In the example shown in FIG. 9 and FIG. 10, the opening diameter and arrangement density of the
1 熱処理システム
2 熱処理装置
10,60 板状体冷却装置(冷却装置)
11 移載装置
20,65,80 板状体配置手段
23 支持ピン(支持手段)
25,70,82 作動領域
30,71,81 送風手段配置部
40 送風手段
41 送風ファン
43 フィルタ
50,69,83 空気冷却手段
55 空間
68 送風部(送風手段)
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing system 2
11
25, 70, 82
W substrate
Claims (6)
送風手段とを有し、
前記板状体を前記板状体配置手段に対して側方から出し入れし、前記板状体配置手段上に配置可能なものであり、
前記板状体配置手段が、前記板状体を下方から支持する支持手段を有し、
前記送風手段が、前記板状体に対して近接した位置において、前記板状体に向けて送風可能であることを特徴とする板状体冷却装置。 A plate-like body arrangement means for arranging a plate-like body to be cooled;
Air blowing means,
The plate-like body can be taken in and out from the side with respect to the plate-like body arranging means, and can be arranged on the plate-like body arranging means,
The plate-like body arranging means has a support means for supporting the plate-like body from below,
The plate-like body cooling device, wherein the air blowing means can blow air toward the plate-like body at a position close to the plate-like body.
当該板状体配置手段に配置された板状体に向けて送風可能な送風手段とを有し、
前記板状体を前記板状体配置手段に対して側方から出し入れし、前記送風手段の上方に配置可能なものであり、
前記板状体配置手段が、
前記板状体を下方から支持する支持手段と、
当該支持手段によって支持されている前記板状体に向けて下方から送風可能なように前記送風手段が配された送風手段配置部と、
当該送風手段配置部の側方に設けられた作動領域とを有し、
当該作動領域において前記板状体の出し入れ用の移載装置が作動可能であることを特徴とする板状体冷却装置。 A plate-like body arrangement means for arranging a plate-like body to be cooled;
Air blowing means capable of blowing air toward the plate-like body arranged in the plate-like body arranging means,
The plate-like body can be taken in and out from the side with respect to the plate-like body arranging means, and can be arranged above the air blowing means,
The plate-like body arranging means is
Support means for supporting the plate-like body from below;
A blowing means arrangement section in which the blowing means is arranged so that air can be blown from below toward the plate-like body supported by the supporting means;
An operating region provided on the side of the air blowing means arrangement portion,
The plate-shaped body cooling device, wherein the transfer device for loading and unloading the plate-shaped body is operable in the operation region.
板状体配置手段の上方に板状体を配置した状態において、当該板状体の外周側の領域で前記板状体に沿って流れる空気の風速が、前記板状体の中央側の領域で前記板状体に沿って流れる空気の風速よりも低速であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の板状体冷却装置。 The plate-like body arranging means is provided with a plurality of air blowing means,
In a state where the plate-like body is arranged above the plate-like body arranging means, the wind speed of the air flowing along the plate-like body in the region on the outer peripheral side of the plate-like body is in the region on the center side of the plate-like body. The plate-like body cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the plate-like body cooling device has a lower speed than a wind speed of air flowing along the plate-like body.
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