JP2013193061A

JP2013193061A - 除塵装置および除塵方法

Info

Publication number: JP2013193061A
Application number: JP2012065554A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Matsui; 美和松井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】動力を効率的に利用し、生産の効率を向上させながら、基板の表面に付着した塵埃を確実に除去することが可能な塵埃の除塵装置および除塵方法を提供する。
【解決手段】除塵装置は、基板１０の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、基板１０を搬送する受取コンベヤ１および搬出コンベヤ２と、受取コンベヤ１および搬出コンベヤ２によって搬送される基板１０の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニット３，４と、基板１０の搬送方向における除塵ユニット３，４の両側に設けられ、基板１０の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニット３０，４０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、除塵装置および除塵方法に関し、特に、基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置および除塵方法に関する。

基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置が従来から知られている。このような除塵装置としては、たとえば、特開２００３−３３２４０１号公報（特許文献１）および特開２００５−２９６８０９号公報（特許文献２）に記載のものが挙げられる。

特許文献１，２に記載の除塵装置では、超音波エアを基板に向けて噴出させる機構と、上記エアによって飛散した塵埃を吸引する機構とを備えている。

特開２００３−３３２４０１号公報特開２００５−２９６８０９号公報

特許文献１，２に記載の除塵装置は、除塵が確実になされたかを確認する機構を備えておらず、塵埃が付着したままの基板が後工程に送られる可能性が懸念される。

塵埃が付着したままの基板が後工程に送られる可能性を低減する観点から、除塵効果を高めるためには、常に除塵装置の出力を高く保つ必要がある。しかし、除塵対象の基板には、塵埃が付着していないものもあり、このような対象物に対しても除塵装置の出力を高く保っていたのでは、動力の無駄となる。

同様に、基板が後工程に送られる可能性を低減する観点から、除塵効果を高めるためには、個々の基板に対する除塵処理の時間を長くする必要がある。しかし、塵埃が付着していない基板に対しても除塵処理の時間を長くすると、生産効率が低下する。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、動力を効率的に利用し、生産の効率を向上させながら、基板の表面に付着した塵埃を確実に除去することが可能な塵埃の除塵装置および除塵方法を提供することにある。

本発明に係る除塵装置は、基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、基板を搬送する搬送ユニットと、搬送ユニットによって搬送される基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニットと、基板の搬送方向における除塵ユニットの両側に設けられ、基板の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニットとを備える。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、搬送ユニットは、互いに逆方向である第１方向および第２方向に基板を搬送可能である。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、搬送ユニットは、検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、第１方向および第２方向に基板を少なくとも１回往復移動させる。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵ユニットは、検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、塵埃を除去するための出力を増大させる。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、搬送ユニットは、検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、基板の搬送速度を低下させる。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、搬送ユニットは、検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、基板を間欠的に移動させる。なお、間欠的な移動とは、移動と停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵ユニットは、基板の表面に気体を吹き付け、飛散した塵埃を吸引する。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵ユニットは、基板の表面に間欠的に気体を吹き付ける間欠噴射を行なうことが可能であり、検出ユニットによる検出結果に基づいて、間欠噴射における噴射時間と停止時間との比率を調整する。なお、間欠的な吹き付けとは、気体の吹き付けと吹き付けの停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。また、間欠噴射の比率の調整は、手動で行なわれてもよいし、自動で行なわれてもよい。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵ユニットおよび検出ユニットは、基板の表裏両面側に設けられる。

本発明に係る除塵方法は、搬送ユニットによって搬送される基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵方法であって、搬送ユニットによって搬送される基板の表面に付着した塵埃を除去する工程と、搬送ユニットによって搬送される基板の表面への塵埃の付着を検出する工程とを備え、塵埃の付着を検出する工程は、塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着を検出することと、塵埃を除去する工程の後に塵埃の付着を検出することとを含む。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、塵埃を除去する工程の後に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、基板を逆方向に搬送して塵埃を除去する工程を再度行なう。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、塵埃を除去する工程における塵埃を除去するための出力を増大させる。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、塵埃を除去する工程における基板の搬送速度を低下させる。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、塵埃を除去する工程において基板を間欠的に移動させる。なお、上述のとおり、間欠的な移動とは、移動と停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、塵埃を除去する工程は、基板の表面に気体を吹き付け、飛散した塵埃を吸引することを含む。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、板の表面に気体を吹き付けることは、基板の表面に間欠的に気体を吹き付ける間欠噴射を含み、塵埃を除去する工程の前における塵埃の付着の検出結果に基づいて、間欠噴射における噴射時間と停止時間との比率を調整する。なお、上述のとおり、間欠的な吹き付けとは、気体の吹き付けと吹き付けの停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。また、間欠噴射の比率の調整は、手動で行なわれてもよいし、自動で行なわれてもよい。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、基板の表裏両面に対して、塵埃を除去する工程および塵埃の付着を検出する工程を行なう。

本発明によれば、基板の搬送方向における除塵ユニットの下流側において、基板の表面への塵埃の付着を検出可能であるため、除塵が確実になされたかを確認することができる。この結果、塵埃が付着したままの基板が後工程に送られることを抑制可能である。

また、本発明によれば、基板の搬送方向における除塵ユニットの上流側において、基板の表面への塵埃の付着を検出可能であるため、除塵対象の基板に塵埃が付着しているかを検知し、この検知結果に基づいて、除塵装置の出力や除塵処理の時間を調整可能である。

よって、本発明によれば、動力を効率的に利用し、生産の効率を向上させながら、基板の表面に付着した塵埃を確実に除去することが可能である。

本発明の実施の形態１〜３に係る除塵装置の構成を示す図である。図１に示す除塵装置の変形例（その１）の構成を示す図である。図１に示す除塵装置の変形例（その２）の構成を示す図である。図１に示す除塵装置における除塵ユニットの構造を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る除塵方法を説明するためのフロー図である。比較例に係る除塵装置の構成を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る除塵装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係る除塵装置は、基板１０の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、受取コンベヤ１と、搬出コンベヤ２と、除塵ユニット３，４と、検出ユニット３０，４０とを含む。

受取コンベヤ１および搬出コンベヤ２は、基板１０を搬送する「搬送ユニット」を構成する。受取コンベヤ１および搬出コンベヤ２は、基板１０を正逆方向（図１中の矢印ＤＲ１方向）に搬送可能である。

除塵ユニット３，４は、受取コンベヤ１および搬出コンベヤ２によって搬送される基板１０の表面に付着した塵埃を除去するものである。除塵ユニット３は、基板１０の上面に付着した塵埃を除去する。除塵ユニット４は、基板１０の下面に付着した塵埃を除去する。図１の例では、基板１０の上側および下側の両方に除塵ユニットが設けられているが、除塵ユニットは、たとえば、図２に示すように、基板１０の上側のみに設けられるものであってもよいし、図３に示すように、基板１０の下側のみに設けられるものであってもよい。

検出ユニット３０は、基板１０の搬送方向（図１中の矢印ＤＲ１方向）における除塵ユニット３の両側に設けられる。同様に、検出ユニット４０は、基板１０の搬送方向（図１中の矢印ＤＲ１方向）における除塵ユニット４の両側に設けられる。検出ユニット３０，４０は、基板１０の表面への塵埃の付着を検出可能である。塵埃の付着の検出手段としては、たとえば、画像処理による検出や、レーザ変位計による検出が利用可能である。

図４は、除塵ユニット３の構造を示す断面図である。なお、除塵ユニット４についても、図４に示すものと同様の構造を有する。

図４に示すように、除塵ユニット３は、超音波発生器３１と、プレッシャーヘッド部３２と、バキュームヘッド部３３とを含む。

超音波発生器３１およびプレッシャーヘッド部３２は、超音波エアを基板１０の表面に向けて噴出する。超音波エアは、図４に示すように、基板１０の表面の延在方向に対して斜め方向に吹き付けられる。

上記超音波エアの吹き付けにより、基板１０の表面に付着した塵埃が飛散する。バキュームヘッド部３３は、飛散したエアを吸引する。これにより、基板１０の上面に付着した塵埃が除去される。

本実施の形態に係る除塵装置の特徴は、基板１０の搬送方向における除塵ユニット３，４の両側に検出ユニット３０，４０を設けたことにある。この点について、図６に示す比較例と対比しながら説明する。

図６に示す除塵装置は、基板１０Ａの表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、受取コンベヤ１Ａと、搬出コンベヤ２Ａと、除塵ユニット３Ａ，４Ａとを含む。受取コンベヤ１Ａおよび搬出コンベヤ２Ａは、基板１０Ａを一方向（矢印ＤＲ１Ａ方向）に搬送するものである。

図６に示す除塵装置は、基板１０Ａの塵埃が確実に除去されたかを確認する機構を備えていない。したがって、除塵ユニット３Ａ，４Ａを通過した後、塵埃が付着したままの基板１０Ａが後工程に送られる可能性を否定できない。

塵埃が付着したままの基板１０Ａが後工程に送られる可能性を低減する観点から、除塵効果を高めるためには、常に除塵ユニット３Ａ，４Ａの出力を高く保つ必要がある。しかし、順次搬送されてくる基板１０Ａの中には、塵埃が付着していないものもあり、このような基板１０Ａに対しても除塵ユニット３Ａ，４Ａの出力を高く保っていたのでは、動力の無駄が発生する。

また、除塵効果を高めるために、受取コンベヤ１Ａおよび搬出コンベヤ２Ａによる搬送速度を低下させることが考えられる。これにより、個々の基板１０Ａに対する除塵処理の時間が長くなる。しかし、塵埃が付着していない基板１０Ａに対しても、一様に搬送速度を低下させたのでは、生産効率が低下することになる。

これに対し、本実施の形態に係る除塵装置では、図１に示すように、除塵ユニット３，４の下流側に位置する検出ユニット３０，４０によって、基板１０の除塵が確実になされたかを確認することができるため、塵埃が付着したままの基板１０が後工程に送られることを抑制することができる。

また、除塵ユニット３，４の上流側に位置する検出ユニット３０，４０によって、除塵処理される前の基板１０の状態（塵埃の付着状態）を検出可能であるため、この検知結果に基づいて、除塵ユニット３，４の出力や処理時間を調整可能である。この結果、動力を効率的に利用し、生産効率を向上させることが可能である。

次に、図５を参照しながら、本実施の形態に係る除塵方法のフローを説明する。まず、除塵ユニット３，４の上流側に位置する検出ユニット３０，４０によって、除塵処理される前の基板１０の表面に塵埃が付着しているか（異物があるか）を検出する。

その結果、塵埃（異物）の付着が検知された場合には、塵埃を除去するための除塵ユニット３，４の出力を増大（吹付けパワーｕｐ、吸込みパワーｕｐ）させる。逆に、塵埃（異物）の付着が検知されなかった場合には、塵埃を除去するための除塵ユニット３，４の出力を低下（吹付けパワーｄｏｗｎ、吸込みパワーｄｏｗｎ）させる。

さらに、塵埃（異物）の付着が検知された場合には、コンベヤによる基板１０の搬送速度を低下（搬送速度ｄｏｗｎ）させる。逆に、塵埃（異物）の付着が検知されなかった場合には、コンベヤによる基板１０の搬送速度を増大（搬送速度ｕｐ）させる。

次に、除塵ユニット３，４の下流側に位置する検出ユニット３０，４０によって、除塵処理された後の基板１０の表面に塵埃が付着しているか（異物があるか）を検出する。

その結果、塵埃（異物）の付着が検知された場合には、基板１０を逆方向に搬送して塵埃を除去する工程を再度行なう（コンベヤ逆走）。これにより、１回目の除塵処理とは異なる方向から超音波エアが吹き付けられるので、除塵処理の効果を向上させることができる。コンベヤ逆走によって逆方向に搬送された基板１０は、１回目の除塵処理が行なわれる前の位置に戻る、その後、上述した除塵処理のフローが繰り返される。

すなわち、上記の例では、１回目の除塵処理の後、塵埃が付着されていると認定された基板１０には、３回の除塵処理が施されることになる。３回目の除塵処理が行なわれた後、依然として塵埃（異物）の付着が検知された場合には、再度コンベヤを逆走させてもよいし（この場合、少なくとも５回の除塵処理が施されることになる）、再度の除塵処理を行なわずに、当該基板１０を払い出してもよい（処理終了）。

なお、１枚の基板１０に対して、コンベヤ逆走を最大で何度繰り返すかについては、適宜設定が可能である。上述の例によれば、奇数回（１回、３回、５回、…）の除塵処理が行なわれることになる。

上述の例に対し、１つの変形態様として、たとえば、基板１０の搬送速度を低下させること（搬送速度ｄｏｗｎ）に代えて、または、搬送速度を低下させることに加えて、基板１０を間欠的に移動させる（移動と停止とを繰り返すように不連続に動作させる）ことが考えられる。

また、他の変形態様として、たとえば、除塵ユニット３，４の出力を低下させること（吹付けパワーｄｏｗｎ、吸込みパワーｄｏｗｎ）に代えて、または、出力を低下させることに加えて、除塵ユニット３，４を間欠的に動作（パルス噴射）させることが考えられる。このとき、塵埃の付着の状況に応じて、上記間欠動作における気体の噴射時間と停止時間との比率を適宜調整することが可能である。

本実施の形態に係る除塵装置および除塵方法によれば、上述のとおり、動力を効率的に利用し、生産の効率を向上させながら、基板１０の表面に付着した塵埃を確実に除去することが可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る除塵装置については、上述した実施の形態１と基本的構造は同一であるが（図１〜図４）、検出ユニット３０，４０によって基板１０の割れ、欠けを検出するようにするようにしてもよい。

なお、その他の内容については、上述した実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る除塵装置についても、上述した実施の形態１と基本的構造は同一であるが（図１〜図４）、検出ユニット３０，４０によって、塵埃の付着位置を特定し、多くの基板１０についてのデータを蓄積することによって、特定の製造ラインにおける塵埃の付着位置の傾向などを出力し、かかる傾向に応じた対策を採るようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ受取コンベヤ、２，２Ａ搬出コンベヤ、３，３Ａ除塵ユニット（上側）、４，４Ａ除塵ユニット（下側）、１０，１０Ａ基板、３０，４０検出ユニット、３１超音波発生器、３２プレッシャーヘッド部、３３バキュームヘッド部。

Claims

基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、
前記基板を搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットによって搬送される前記基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニットと、
前記基板の搬送方向における前記除塵ユニットの両側に設けられ、前記基板の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニットとを備えた、除塵装置。
前記搬送ユニットは、互いに逆方向である第１方向および第２方向に前記基板を搬送可能である、請求項１に記載の除塵装置。
前記搬送ユニットは、前記検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記第１方向および前記第２方向に前記基板を少なくとも１回往復移動させる、請求項２に記載の除塵装置。
前記除塵ユニットは、前記検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、塵埃を除去するための出力を増大させる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の除塵装置。
前記搬送ユニットは、前記検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記基板の搬送速度を低下させる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の除塵装置。
前記搬送ユニットは、前記検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記基板を間欠的に移動させる、請求項１から請求項５のいずれかに記載の除塵装置。
前記除塵ユニットは、前記基板の表面に気体を吹き付け、飛散した塵埃を吸引する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の除塵装置。
前記除塵ユニットは、前記基板の表面に間欠的に気体を吹き付ける間欠噴射を行なうことが可能であり、前記検出ユニットによる検出結果に基づいて、前記間欠噴射における噴射時間と停止時間との比率を調整する、請求項７に記載の除塵装置。
前記除塵ユニットおよび前記検出ユニットは、前記基板の表裏両面側に設けられる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の除塵装置。
搬送ユニットによって搬送される基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵方法であって、
前記搬送ユニットによって搬送される前記基板の表面に付着した塵埃を除去する工程と、
前記搬送ユニットによって搬送される前記基板の表面への塵埃の付着を検出する工程とを備え、
前記塵埃の付着を検出する工程は、前記塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着を検出することと、前記塵埃を除去する工程の後に塵埃の付着を検出することとを含む、除塵方法。
前記塵埃を除去する工程の後に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記基板を逆方向に搬送して前記塵埃を除去する工程を再度行なう、請求項１０に記載の除塵方法。
前記塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記塵埃を除去する工程における塵埃を除去するための出力を増大させる、請求項１０または請求項１１に記載の除塵方法。
前記塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記塵埃を除去する工程における前記基板の搬送速度を低下させる、請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の除塵方法。
前記塵埃を除去する工程の前に塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記塵埃を除去する工程において前記基板を間欠的に移動させる、請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の除塵方法。
前記塵埃を除去する工程は、前記基板の表面に気体を吹き付け、飛散した塵埃を吸引することを含む、請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の除塵方法。
記基板の表面に気体を吹き付けることは、前記基板の表面に間欠的に気体を吹き付ける間欠噴射を含み、前記塵埃を除去する工程の前における塵埃の付着の検出結果に基づいて、前記間欠噴射における噴射時間と停止時間との比率を調整する、請求項１５に記載の除塵方法。
前記基板の表裏両面に対して、前記塵埃を除去する工程および前記塵埃の付着を検出する工程を行なう、請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の除塵方法。