JP2015032656A - Substrate levitation device - Google Patents

Substrate levitation device Download PDF

Info

Publication number
JP2015032656A
JP2015032656A JP2013160422A JP2013160422A JP2015032656A JP 2015032656 A JP2015032656 A JP 2015032656A JP 2013160422 A JP2013160422 A JP 2013160422A JP 2013160422 A JP2013160422 A JP 2013160422A JP 2015032656 A JP2015032656 A JP 2015032656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
substrate
vibration
support
unit
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.)
Ceased
Application number
JP2013160422A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勇也 宮島
Yuya Miyajima
勇也 宮島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP2013160422A priority Critical patent/JP2015032656A/en
Publication of JP2015032656A publication Critical patent/JP2015032656A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate levitation device which stably levitates a substrate.SOLUTION: A substrate levitation device includes: a diaphragm part 2 which levitates a substrate W by ultrasonic vibration; an ultrasonic wave generation part 3 which applies the ultrasonic vibration to the diaphragm part 2; and a diaphragm support part 4 which is an elastic plate-like body and contacts with a lower surface of the diaphragm part 2 to support the diaphragm part 2.

Description

本発明は、超音波振動により基板を浮上させる基板浮上装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate levitating apparatus that levitates a substrate by ultrasonic vibration.

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの(塗布基板と称す)が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成され、その後、熱処理装置により塗布膜を乾燥させることにより生産される。   A flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display uses a substrate coated with a resist solution (referred to as a coated substrate). The coated substrate is produced by forming a coating film by uniformly applying a resist solution on the substrate by a coating apparatus, and then drying the coating film by a heat treatment apparatus.

この熱処理装置の一種として、たとえば特許文献1および図5で示すような浮上搬送熱処理装置がある。図5に示すように、浮上搬送熱処理装置90は振動板部92および超音波発生部93からなる基板浮上装置91と振動板部92を加熱する加熱装置94とを有し、加熱装置94によって加熱された基板浮上装置91が基板Wを超音波振動浮上させることによって、基板Wを非接触で加熱することが可能である。   As one type of this heat treatment apparatus, for example, there is a floating conveyance heat treatment apparatus as shown in Patent Document 1 and FIG. As shown in FIG. 5, the levitation transfer heat treatment device 90 includes a substrate levitation device 91 including a vibration plate portion 92 and an ultrasonic wave generation portion 93 and a heating device 94 that heats the vibration plate portion 92, and is heated by the heating device 94. The substrate levitation device 91 thus formed causes the substrate W to be ultrasonically oscillated and floated so that the substrate W can be heated in a non-contact manner.

この基板浮上装置91を浮上搬送熱処理装置90の架台に設置するにあたり、従来は、図6(a)に示すように振動板部92が超音波振動する際の振動の節にあたる箇所を上記架台に連結されたピンやブラケットなどの支持部材95で支持および固定する手法が用いられていた。振動の節では振動板部92の変位は生じないため、そこで振動板部92を支持することにより、支持部材95が振動板部92の振動を妨げることは無く、振動板部92は基板Wを安定して浮上させることができる。   In installing the substrate levitation apparatus 91 on the gantry of the levitation conveyance heat treatment apparatus 90, conventionally, as shown in FIG. 6A, the location corresponding to the vibration node when the vibration plate portion 92 vibrates ultrasonically is used as the gantry. A method of supporting and fixing with a supporting member 95 such as a connected pin or bracket has been used. In the vibration node, the vibration plate portion 92 is not displaced. Therefore, by supporting the vibration plate portion 92 there, the support member 95 does not prevent the vibration of the vibration plate portion 92, and the vibration plate portion 92 holds the substrate W. It is possible to float stably.

特願2011−74335号公報Japanese Patent Application No. 2011-74335

しかし、上記の基板浮上装置91を有する浮上搬送熱処理装置90では、基板の浮上が不安定になるという問題があった。具体的には、加熱装置94によって加熱される振動板部92は、温度変化など周囲環境のわずかな変化によって共振周波数が変化し、それに伴って振動の節の位置が変化していた。そのため、ある状態では図6(a)に示すように支持部材95が振動の節の位置で振動板部92を支持していたとしても、わずかな周囲環境の変化で図6(b)に示すように支持位置は振動の節の位置でなくなり、振動板部92の振動を妨げて基板の浮上が不安定になるおそれがあった。さらに、支持部材95が振動の節以外の位置で振動板部92を支持していた場合、支持部材95に振動板部92の全荷重がかかった状態で振動板部92と支持部材95との間で連続的に叩き合いが生じるため、振動板部92および支持部材95が早く摩耗するといった問題があった。   However, the levitation transfer heat treatment apparatus 90 having the substrate levitation apparatus 91 has a problem that the levitation of the substrate becomes unstable. Specifically, the vibration plate 92 heated by the heating device 94 has a resonance frequency that changes due to a slight change in the surrounding environment such as a temperature change, and the position of the vibration node changes accordingly. For this reason, even if the support member 95 supports the diaphragm 92 at the position of the vibration node as shown in FIG. 6A in a certain state, it is shown in FIG. As described above, the support position is not the position of the vibration node, and the vibration of the vibration plate portion 92 is hindered, and the substrate may be unstable. Further, when the support member 95 supports the vibration plate portion 92 at a position other than the vibration node, the vibration plate portion 92 and the support member 95 are in a state where the entire load of the vibration plate portion 92 is applied to the support member 95. There is a problem in that the diaphragm portion 92 and the support member 95 are quickly worn due to continuous hitting.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板を安定して浮上させることができる基板浮上装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate floating apparatus that can stably float a substrate.

上記課題を解決するために本発明の基板浮上装置は、基板を超音波振動浮上させる振動板部と、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、弾性を有する板状体であり、前記振動板部の下面に接して前記振動板部を支持する振動板支持部と、を有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a substrate levitation apparatus according to the present invention includes a vibration plate portion that oscillates a substrate ultrasonically, an ultrasonic wave generation portion that applies ultrasonic vibration to the vibration plate portion, and an elastic plate-like body. And having a diaphragm support part that contacts the lower surface of the diaphragm part and supports the diaphragm part.

上記基板浮上装置によれば、弾性を有する板状体であり、振動板部の下面に接して支持する振動板支持部を有することにより、振動板部の振動の節の位置がどのように変化しても振動板支持部が振動板部の振動の節の位置で振動板部を支持できるため、基板を安定して浮上させることができる。具体的には、振動板支持部が弾性を有するため、振動板部の振動をある程度いなすことができ、振動板部の振動を妨げることを防ぐことができる。また、板状体の振動板支持部で振動板を支持することにより、振動板部の振動の節の位置で振動板支持部が振動板部の荷重を分散させて受ける状態を常に維持することができるため、振動板部の振動の腹の位置で振動板支持部に振動板部の全荷重がかかることを防ぐことができ、そのため、振動板支持部は圧縮されすぎて硬くなることなく、振動板部の振動を十分にいなすことが可能である。   According to the substrate levitation device, the position of the vibration node of the vibration plate portion is changed by having a vibration plate support portion that is in contact with the lower surface of the vibration plate portion and is supported by an elastic plate-like body. Even in such a case, since the diaphragm support portion can support the diaphragm portion at the position of the vibration node of the diaphragm portion, the substrate can be stably levitated. Specifically, since the diaphragm support portion has elasticity, the diaphragm portion can be vibrated to some extent, and the vibration of the diaphragm portion can be prevented from being hindered. In addition, by supporting the diaphragm with the diaphragm support part of the plate-like body, the diaphragm support part always maintains the state in which the vibration of the diaphragm part is received at the position of the vibration node of the diaphragm part. Therefore, it is possible to prevent the diaphragm support portion from being subjected to the full load of the diaphragm portion at the position of the vibration antinode of the diaphragm portion, so that the diaphragm support portion is not compressed and hardened, It is possible to sufficiently vibrate the vibration part.

また、前記振動板支持部は前記振動板部の下面の略全面に接すると良い。   The diaphragm support portion may be in contact with substantially the entire lower surface of the diaphragm portion.

こうすることにより、振動板部の荷重を十分に分散させて支持することができるため、振動板支持部が圧縮されすぎて硬くなることなく、振動板部の振動を十分にいなすことが可能である。また、振動板支持部の下方から振動板支持部を介して振動板部を加熱する際、伝熱にむらを生じさせずに振動板部を全面均一に加熱することができる。   By doing so, the load of the diaphragm can be sufficiently dispersed and supported, so that the vibration of the diaphragm can be sufficiently controlled without the diaphragm support being compressed and becoming hard. is there. Further, when the diaphragm part is heated from below the diaphragm support part via the diaphragm support part, the diaphragm part can be uniformly heated without causing unevenness in heat transfer.

また、前記振動板支持部は、ゴムシートであると良い。   Moreover, the said diaphragm support part is good in it being a rubber sheet.

こうすることにより、弾性を有する振動板支持部を安価に構成することができる。   By doing so, the elastic diaphragm support portion can be configured at low cost.

また、前記振動板支持部の硬さは、ショアA60〜80であると良い。   Moreover, the hardness of the said diaphragm support part is good in it being Shore A60-80.

こうすることにより、振動板部の振動をいなしながら振動板部をしっかりと支持することが可能である。   By doing so, it is possible to firmly support the diaphragm part while applying vibration of the diaphragm part.

また、前記振動板支持部の下面に、前記振動板部の温度を制御する温度制御部が接していても良い。   Further, a temperature control unit that controls the temperature of the diaphragm part may be in contact with the lower surface of the diaphragm support part.

こうすることにより、温度制御部と振動板部とは振動板支持部を通して伝熱するため、温度制御部と振動板部との間に空間が設けられて輻射もしくは対流により振動板部への伝熱が行われる場合に比べて熱伝導の効率を向上させることができる。   In this way, since the temperature control unit and the diaphragm unit conduct heat through the diaphragm support unit, a space is provided between the temperature control unit and the diaphragm unit, and transmission to the diaphragm unit is performed by radiation or convection. The efficiency of heat conduction can be improved compared to the case where heat is generated.

本発明の基板浮上装置によれば、基板を安定して浮上させることができる。   According to the substrate levitating apparatus of the present invention, the substrate can be stably levitated.

本発明の一実施形態における基板浮上装置の概略図である。It is the schematic of the board | substrate floating apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における基板浮上装置の概略図である。It is the schematic of the board | substrate floating apparatus in one Embodiment of this invention. 本実施形態における振動板部の支持形態を表した概略図である。It is the schematic showing the support form of the diaphragm part in this embodiment. 本発明の基板浮上装置を用いた浮上搬送熱処理ラインの概略図である。It is the schematic of the levitation conveyance heat processing line using the board | substrate levitation apparatus of this invention. 従来の基板浮上装置の概略図である。It is the schematic of the conventional board | substrate floating apparatus. 従来の実施形態における振動板部の支持形態を表した概略図である。It is the schematic showing the support form of the diaphragm part in conventional embodiment.

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。   Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の一実施形態における基板浮上装置の斜視図および側面図である。基板浮上装置1は、振動板部2、超音波発生部3、振動板支持部4、温度制御部5、および搬送部6を備えており、振動板支持部4に支持されている振動板部2は超音波発生部3により超音波振動し、その振動による放射圧によって振動板部2上の基板Wを浮上させる。また、振動板部2は振動板支持部4を介して温度制御部5により加熱(もしくは冷却)される。これらにより、基板Wは、振動板部2によって浮上、加熱(もしくは冷却)されながら、搬送部6によって振動板部2上を搬送される。   1 and 2 are a perspective view and a side view of a substrate floating apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate levitation apparatus 1 includes a vibration plate unit 2, an ultrasonic wave generation unit 3, a vibration plate support unit 4, a temperature control unit 5, and a transport unit 6, and the vibration plate unit supported by the vibration plate support unit 4. 2 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic wave generation unit 3 and the substrate W on the vibration plate unit 2 is floated by the radiation pressure due to the vibration. The diaphragm 2 is heated (or cooled) by the temperature controller 5 via the diaphragm support 4. Accordingly, the substrate W is transported on the diaphragm 2 by the transport unit 6 while being floated and heated (or cooled) by the diaphragm 2.

なお、以下の説明では、基板Wが搬送される方向をY軸方向、Y軸方向と水平面上で直交する方向をX軸方向、X軸およびY軸方向の双方に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることとする。   In the following description, the direction in which the substrate W is transported is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Y-axis direction on the horizontal plane is the X-axis direction, and the direction orthogonal to both the X-axis and Y-axis directions is the Z-axis direction. The explanation will proceed as follows.

振動板部2は、複数の振動板11を有している。振動板11は、本実施形態ではアルミ製(アルミ合金製)で矩形板状の形状を有した金属板であり、それらが基板搬送方向(Y軸方向)に連続的に配列されることにより、振動板部2が形成されている。   The diaphragm portion 2 has a plurality of diaphragms 11. The vibration plate 11 is a metal plate made of aluminum (made of aluminum alloy) and having a rectangular plate shape in the present embodiment, and these are continuously arranged in the substrate transport direction (Y-axis direction). A diaphragm portion 2 is formed.

この振動板部2は、上記の通り振動板支持部4を介して温度制御部5によって加熱されているため、振動板部2上で浮上させている基板Wを輻射加熱により加熱することができる。   Since the diaphragm 2 is heated by the temperature controller 5 via the diaphragm support 4 as described above, the substrate W levitated on the diaphragm 2 can be heated by radiation heating. .

ここで、振動板部2のX軸方向の寸法およびY軸方向の寸法は、振動板11に基板Wが載置されたときの基板WのX軸方向およびY軸方向の寸法よりも大きく設定されている。これにより、基板Wが振動板部2の上で浮上しながら加熱(もしくは冷却)される際、基板Wが振動板部2からはみ出る部分が存在することなく、基板Wの全面が振動板部2の上に存在するため、温度制御部5により加熱(もしくは冷却)された振動板部2によって基板Wを均一に加熱(もしくは冷却)することができる。   Here, the dimension in the X-axis direction and the dimension in the Y-axis direction of the diaphragm portion 2 are set larger than the dimensions in the X-axis direction and the Y-axis direction of the substrate W when the substrate W is placed on the diaphragm 11. Has been. Thus, when the substrate W is heated (or cooled) while flying over the diaphragm portion 2, there is no portion where the substrate W protrudes from the diaphragm portion 2, and the entire surface of the substrate W is the diaphragm portion 2. Therefore, the substrate W can be uniformly heated (or cooled) by the diaphragm 2 heated (or cooled) by the temperature controller 5.

超音波発生部3は、超音波振動子12およびホーン13を有している。超音波振動子12は、Z軸方向から見て振動板11に対して基板Wを浮上させる面と反対側に配置されている。超音波振動子12にはホーン13が接続されており、このホーン13が後述の振動板支持部および温度制御部5を突き抜けて、振動板11に接触している。   The ultrasonic generator 3 includes an ultrasonic transducer 12 and a horn 13. The ultrasonic transducer 12 is disposed on the side opposite to the surface on which the substrate W is levitated relative to the diaphragm 11 when viewed from the Z-axis direction. A horn 13 is connected to the ultrasonic vibrator 12, and the horn 13 penetrates a diaphragm support section and a temperature control section 5 described later and is in contact with the diaphragm 11.

超音波振動子12は、図示しない発振器からの発振信号に基づいて対象物を励振させるものであり、例えば電極およびピエゾ素子を有するランジュバン型振動子がある。ランジュバン型振動子は、発振器によって電極に駆動電圧が印加されることでピエゾ素子が振動し、所定の振幅および周波数で発振する。このように発振した超音波振動子12の振動は、ホーン13を経由して、対象物である振動板11へ伝播し、振動板11を振動させる。振動板11が振動することで、振動板11から放射音圧が発せられ、この放射音圧によって、振動板11上にある基板Wには上向きの力が加わる。これにより、基板Wを振動板11の上方に所定の浮上量だけ浮上した状態で保持することが可能である。   The ultrasonic vibrator 12 excites an object based on an oscillation signal from an oscillator (not shown). For example, there is a Langevin vibrator having an electrode and a piezoelectric element. In the Langevin type vibrator, when a driving voltage is applied to an electrode by an oscillator, the piezoelectric element vibrates and oscillates with a predetermined amplitude and frequency. The vibration of the ultrasonic vibrator 12 oscillated in this way is propagated to the diaphragm 11 which is the object via the horn 13 to vibrate the diaphragm 11. When the diaphragm 11 vibrates, a radiated sound pressure is generated from the diaphragm 11, and an upward force is applied to the substrate W on the diaphragm 11 by the radiated sound pressure. Thereby, it is possible to hold the substrate W in a state where it floats above the diaphragm 11 by a predetermined flying height.

また、超音波振動子12の振動は、発振器から与えられる駆動電圧を制御することで振幅および周波数を調整することができ、これによって振動板11上で浮上する基板Wの浮上量を調整することが可能である。基板Wの浮上量は、本実施形態では0.1mm程度としている。   Further, the vibration of the ultrasonic transducer 12 can be adjusted in amplitude and frequency by controlling the drive voltage applied from the oscillator, and thereby the flying height of the substrate W floating on the diaphragm 11 can be adjusted. Is possible. The flying height of the substrate W is about 0.1 mm in this embodiment.

ホーン13は、円柱もしくは複数の円柱をつなげた形状をとっており、片端が超音波振動子12と接続され、他端が振動板11に接続されており、超音波振動子12が発する振動の振幅を増幅もしくは減衰して振動板11に伝播させる。また、ホーン13は振動板支持部4および温度制御部5を突き抜ける配置となるため、ホーン13が配置される位置において振動板支持部4および温度制御部5には貫通穴もしくは切り欠きが設けられ、ホーン13との干渉を回避している。   The horn 13 has a shape in which a cylinder or a plurality of cylinders are connected, one end is connected to the ultrasonic vibrator 12, and the other end is connected to the vibration plate 11, and vibration of the ultrasonic vibrator 12 is emitted. The amplitude is amplified or attenuated and propagated to the diaphragm 11. Further, since the horn 13 is arranged to penetrate the diaphragm support 4 and the temperature controller 5, the diaphragm support 4 and the temperature controller 5 are provided with through holes or notches at the positions where the horn 13 is disposed. Interference with the horn 13 is avoided.

振動板支持部4は、弾性を有する板状体であり、本実施形態では硬さがショアA60〜80であるゴムシートである。この振動板支持部4の上面が振動板部2の下面に隙間無く当接して振動板部2を支持する。そして、振動板部2を支持した振動板支持部4は、振動板支持部4の上面以外の面を介してたとえば浮上搬送熱処理ラインのような外部装置に固定されている。   The diaphragm support portion 4 is a plate-like body having elasticity, and is a rubber sheet having a hardness of Shore A 60 to 80 in this embodiment. The upper surface of the diaphragm support portion 4 is in contact with the lower surface of the diaphragm portion 2 without a gap and supports the diaphragm portion 2. And the diaphragm support part 4 which supported the diaphragm part 2 is being fixed to external apparatuses, such as a levitation conveyance heat processing line, via surfaces other than the upper surface of the diaphragm support part 4, for example.

振動板部2は、この振動板支持部4に支持された状態で超音波振動する。ちなみに、振動板部2の振動によって基板Wは振動板部2上で超音波振動浮上するが、振動板部2の重量は基板Wに比べて十分重く、振動板部2自身の振動によって振動板部2が振動板支持部4から浮上することはない。   The diaphragm part 2 vibrates ultrasonically while being supported by the diaphragm support part 4. Incidentally, the substrate W floats ultrasonically on the diaphragm portion 2 due to the vibration of the diaphragm portion 2, but the weight of the diaphragm portion 2 is sufficiently heavier than that of the substrate W, and the vibration plate portion 2 itself vibrates due to the vibration of the diaphragm portion 2 itself. The part 2 does not float from the diaphragm support part 4.

また、振動板支持部4は振動板部2の下面と略同一の面積を有しており、振動板部2の下面の略全面と隙間無く接している。   Further, the diaphragm support portion 4 has substantially the same area as the lower surface of the diaphragm portion 2 and is in contact with substantially the entire lower surface of the diaphragm portion 2 without a gap.

また、振動板支持部4はフッ素ゴムシートであり、200℃以上の耐熱性を有している。これにより、振動板支持部4が後述の温度制御部5により加熱されても、振動板支持部4が変質することはない。   The diaphragm support 4 is a fluoro rubber sheet and has a heat resistance of 200 ° C. or higher. Thereby, even if the diaphragm support part 4 is heated by the temperature control part 5 to be described later, the diaphragm support part 4 is not altered.

ここで、振動板支持部4の厚みは、後述の通り振動板部2の振動を十分にいなすために0.5mm以上であることが望ましい。また、温度制御部5から振動板部2への熱伝導効率を良くするために、10mm以下であることが望ましい。   Here, it is desirable that the thickness of the diaphragm support portion 4 is 0.5 mm or more in order to sufficiently vibrate the diaphragm portion 2 as described later. Further, in order to improve the heat conduction efficiency from the temperature control unit 5 to the diaphragm 2, it is desirable that it is 10 mm or less.

温度制御部5は、本実施形態ではヒータ部であり、複数のヒータユニット21を有し、これらヒータユニット21がX軸方向およびY軸方向に並べられている。   The temperature control unit 5 is a heater unit in the present embodiment, and includes a plurality of heater units 21 that are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction.

また、温度制御部5は振動板支持部4をはさんで振動板部2の反対側に位置し、振動板支持部4と隙間無く接しており、空気を介さずに振動板支持部4を直接加熱する。これにより、温度制御部5と振動板部2との間に空間が設けられて輻射もしくは対流により振動板部2への伝熱が行われる場合に比べて熱伝導の効率を向上させることができている。   Further, the temperature control unit 5 is located on the opposite side of the diaphragm unit 2 with the diaphragm support unit 4 interposed therebetween, and is in contact with the diaphragm support unit 4 without a gap, so that the diaphragm support unit 4 can be connected without air. Heat directly. Thereby, compared with the case where space is provided between the temperature control part 5 and the diaphragm part 2 and heat transfer to the diaphragm part 2 is performed by radiation or convection, the efficiency of heat conduction can be improved. ing.

ヒータユニット21は、本実施形態ではカートリッジヒータまたはシーズヒータが矩形板状のアルミ板に挿入されて構成されるプレートヒータであり、これらがX軸方向およびY軸方向に隙間無く並べられている。   In this embodiment, the heater unit 21 is a plate heater configured by inserting a cartridge heater or a sheathed heater into a rectangular aluminum plate, and these are arranged without gaps in the X-axis direction and the Y-axis direction.

ここで、温度制御部5のX軸方向およびY軸方向の寸法は、振動板部2のX軸方向およびY軸方向の寸法と同等である。そして、Z軸方向に沿って振動板部2から温度制御部5を見たときに、振動板部2の領域が温度制御部5の領域と重なる配置となっている。これによって、温度制御部5は振動板支持部4を経由して振動板部2の全面を同時に加熱することができ、振動板部2全体を均一な温度に加熱することが可能である。また、温度制御部5が振動板部2よりも大きい場合には、振動板部2が上方にある部分と無い部分とで温度制御部5の放熱量に差が生じ、その結果温度制御部5の温度分布精度が悪くなるおそれがあるが、それを防ぐことができる。なお、温度制御部5を形成する各々のヒータユニット21は、振動板11よりもX軸方向およびY軸方向の寸法が小さくても構わない。また、集合体の形をとらず、1つのヒータユニット21のみを用いて振動板部2を加熱する方法をとっても良い。   Here, the dimensions of the temperature control unit 5 in the X-axis direction and the Y-axis direction are equivalent to the dimensions of the diaphragm unit 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction. When the temperature controller 5 is viewed from the diaphragm 2 along the Z-axis direction, the region of the diaphragm 2 overlaps the region of the temperature controller 5. Accordingly, the temperature control unit 5 can simultaneously heat the entire surface of the diaphragm unit 2 via the diaphragm support unit 4, and can heat the entire diaphragm unit 2 to a uniform temperature. Further, when the temperature control unit 5 is larger than the diaphragm unit 2, there is a difference in the heat radiation amount of the temperature control unit 5 between the portion where the diaphragm unit 2 is located above and the portion where the diaphragm unit 2 is not present, and as a result, the temperature control unit 5. Although there is a possibility that the temperature distribution accuracy of the battery becomes worse, it can be prevented. Each heater unit 21 forming the temperature control unit 5 may be smaller in dimensions in the X-axis direction and the Y-axis direction than the diaphragm 11. Further, a method may be used in which the diaphragm portion 2 is heated using only one heater unit 21 without taking the form of an aggregate.

搬送部6は、ハンド22および進退機構23を有している。ハンド22は、例えばL字型のブロックを有し、基板Wの角部において基板Wの2辺と接触して支持する。ハンド22は基板Wの対角を位置決めして支持ができるよう、基板W1枚の支持に対して基板Wの対角方向に2つ設けられている。また、進退機構23は、エアシリンダなどの直動機構であり、ハンド22が取付けられ、基板Wの支持時および支持解除時にそれぞれのハンド22を移動させる。この進退機構23によって、ハンド22は基板Wの支持時には基板Wに接近し、支持解除時には基板Wから退避する。ここで、ハンド22が退避している状態では、基板WはX軸方向およびY軸方向の拘束が解除されている状態であるため、次にハンド22が接近する時には基板Wの位置がずれ、ハンド22と衝突して基板Wおよびハンド22が破損する可能性がある。この場合、振動板部2に上下動するピンを設け、ハンド22が退避して振動板部2上の所定位置で基板Wが浮上している時はピンが上昇して基板Wの位置を拘束し、基板Wが振動板部2上を搬送される時はピンが下降して搬送動作を妨げないようにすると良い。   The transport unit 6 includes a hand 22 and an advance / retreat mechanism 23. The hand 22 has, for example, an L-shaped block, and supports the two sides of the substrate W in contact with the corners of the substrate W. Two hands 22 are provided in the diagonal direction of the substrate W with respect to the support of one substrate W so that the diagonal of the substrate W can be positioned and supported. The advancing / retracting mechanism 23 is a linear motion mechanism such as an air cylinder, to which the hand 22 is attached, and moves each hand 22 when the substrate W is supported and when the support is released. By this advance / retreat mechanism 23, the hand 22 approaches the substrate W when the substrate W is supported, and retracts from the substrate W when the support is released. Here, in the state in which the hand 22 is retracted, the substrate W is in a state in which the restraints in the X-axis direction and the Y-axis direction are released. Therefore, when the hand 22 approaches next, the position of the substrate W shifts. There is a possibility that the substrate W and the hand 22 are damaged by colliding with the hand 22. In this case, a pin that moves up and down is provided on the diaphragm 2, and when the hand 22 is retracted and the substrate W is floating at a predetermined position on the diaphragm 2, the pin is raised to restrain the position of the substrate W. When the substrate W is transported on the diaphragm 2, it is preferable that the pins are lowered so as not to disturb the transport operation.

また、進退機構23は図示しないY軸方向の走行軸に接続されている。ハンド22が基板Wの角部に接近し、基板Wを支持している状態において、この走行軸によりハンド22および進退機構23がY軸方向に移動することによって、基板WがY軸方向へ搬送される。   The advance / retreat mechanism 23 is connected to a travel axis in the Y-axis direction (not shown). When the hand 22 approaches the corner of the substrate W and supports the substrate W, the hand 22 and the advancing / retracting mechanism 23 move in the Y-axis direction by this traveling axis, whereby the substrate W is transported in the Y-axis direction. Is done.

次に、本発明の基板浮上装置における振動板部の支持形態を図3に示す。図3(a)は、振動板部2の共振周波数が所定の値であった場合の振動板支持部4による振動板部2の支持形態であり、図3(b)は、図3(a)の場合と振動板部2の共振周波数が異なる場合の振動板支持部4による振動板部2の支持形態である。   Next, the support form of the diaphragm part in the substrate floating apparatus of the present invention is shown in FIG. FIG. 3A shows a support form of the diaphragm portion 2 by the diaphragm support portion 4 when the resonance frequency of the diaphragm portion 2 has a predetermined value, and FIG. ) And the diaphragm part 2 are supported by the diaphragm support part 4 when the resonance frequency of the diaphragm part 2 is different.

図3(a)の状態では、図中に矢印で示している振動板部2の振動の節にあたる部分では、振動板部2の振動方向(Z軸方向)の変位は生じずに常に振動板支持部4に支持された状態となる。したがって、振動板部2が振動している間少なくとも振動の節にあたる部分において振動板部2の荷重は分散されて支持される。   In the state shown in FIG. 3A, the vibration plate 2 is not displaced in the vibration direction (Z-axis direction) at the portion corresponding to the vibration node of the vibration plate portion 2 indicated by an arrow in the drawing. It will be in the state supported by the support part 4. FIG. Therefore, while the diaphragm portion 2 is vibrating, the load of the diaphragm portion 2 is dispersed and supported at least at the portion corresponding to the vibration node.

そして、広い面積で振動板支持部4が振動板部2を支持するほど、振動板支持部4が支持する領域内の振動板部2の振動の節にあたる部分の数が多くなるため、より多くの点で振動板部2の荷重を分散して支持することができ、1点あたりの荷重を軽減することができる。   And the more the diaphragm support part 4 supports the diaphragm part 2 in a larger area, the more the number of portions corresponding to the vibration nodes of the diaphragm part 2 in the region supported by the diaphragm support part 4 increases, so the more In this point, the load of the diaphragm portion 2 can be dispersed and supported, and the load per point can be reduced.

ここで、振動板部2の振動の節以外の部分であって振動によって下方に変位した部分においては、振動板部2が弾性を有する振動板支持部4を押し込むことになる。ここで仮に振動板部2の振動の腹に相当する部分でのみ振動板部2の荷重が振動板支持部4にかかっていた場合、振動板支持部4が過度に圧縮されて硬くなり、振動板部2の振動をいなし切れなくなって振動板部2の振動を邪魔するおそれがある。   Here, in a portion other than the vibration node of the vibration plate portion 2 and displaced downward due to vibration, the vibration plate portion 2 pushes in the vibration plate support portion 4 having elasticity. Here, if the load of the diaphragm 2 is applied to the diaphragm support 4 only at the portion corresponding to the vibration antinode of the diaphragm 2, the diaphragm support 4 is excessively compressed and hardened, and the vibration There is a possibility that the vibration of the diaphragm portion 2 may be interrupted and the vibration of the diaphragm portion 2 may be disturbed.

これに対し本実施形態では、上記の通り振動の節にあたる部分でも振動板部2は支持されているため、振動板部2が下方に変位した部分(振動板支持部4が押し込まれた部分)において振動板部2の全荷重がかかることを防ぐことができ、振動板支持部4にかかる荷重は軽減される。これにより、振動板部2の振動の腹の位置に相当して振動板支持部4が押し込まれた部分であっても、振動板支持部4は圧縮され過ぎて硬くなることがなく、振動板部2の振動を邪魔せず十分にいなすことが可能である。   On the other hand, in the present embodiment, since the diaphragm portion 2 is supported even in the portion corresponding to the vibration node as described above, the portion where the diaphragm portion 2 is displaced downward (the portion where the diaphragm support portion 4 is pushed in). , It is possible to prevent the entire load of the diaphragm portion 2 from being applied, and the load applied to the diaphragm support portion 4 is reduced. Thereby, even if the diaphragm support part 4 is pushed in corresponding to the position of the vibration antinode of the diaphragm part 2, the diaphragm support part 4 is not compressed excessively and hardened. It is possible to play well without disturbing the vibration of the part 2.

一方、温度制御部5が振動板部2を加熱する際、振動板部2のわずかな温度変化によって振動板部2の共振周波数に変化が生じる場合がある。また、振動板部2上の基板Wの有無によっても、振動板部2の共振周波数に変化が生じる場合もある。このとき、たとえば図3(a)に矢印で示す位置から図3(b)に矢印で示す位置へ変化するように、振動板部2の振動の節の位置が変化する。   On the other hand, when the temperature controller 5 heats the diaphragm 2, a slight change in temperature of the diaphragm 2 may cause a change in the resonance frequency of the diaphragm 2. Further, depending on the presence or absence of the substrate W on the diaphragm 2, the resonance frequency of the diaphragm 2 may change. At this time, for example, the position of the vibration node of the diaphragm portion 2 changes so as to change from the position indicated by the arrow in FIG. 3A to the position indicated by the arrow in FIG.

これに対し、本発明の基板浮上装置1では、振動板支持部4が弾性を有する板状体であり、面で振動板部2を支持しているため、振動板部2を点で支持する場合と異なり、振動板部2の振動の節の位置に変化が生じてもその節の位置は振動板支持部4が振動板部2を支持している領域内に存在する。   On the other hand, in the substrate levitation apparatus 1 of the present invention, the diaphragm support portion 4 is a plate-like body having elasticity, and the diaphragm portion 2 is supported by the surface, so that the diaphragm portion 2 is supported by points. Unlike the case, even if a change occurs in the position of the vibration node of the diaphragm part 2, the position of the node exists in the region where the diaphragm support part 4 supports the diaphragm part 2.

したがって、振動板部2の振動の節の位置がどのように変化した場合であっても振動板支持部4が振動板部2の振動の節の位置で振動板部2を支持する状態を維持できるため、これら節の位置で振動板部2の荷重を分散して支持する。すなわち、振動板部2の共振周波数がどのように変化しても振動板部2の振動の腹の位置で振動板支持部4が圧縮され過ぎて硬くなることがなく、振動板部2の振動を邪魔せず十分にいなすことが可能である。これにより、振動板部2は基板Wを安定して浮上させることができる。   Therefore, regardless of how the position of the vibration node of the vibration plate portion 2 changes, the vibration plate support portion 4 maintains the state of supporting the vibration plate portion 2 at the position of the vibration node of the vibration plate portion 2. Therefore, the load of the diaphragm portion 2 is dispersed and supported at the positions of these nodes. That is, no matter how the resonance frequency of the diaphragm portion 2 changes, the diaphragm support portion 4 is not compressed too hard at the antinode of the vibration of the diaphragm portion 2, and the vibration of the diaphragm portion 2 is not hardened. It is possible to play well without disturbing. Thereby, the diaphragm portion 2 can stably float the substrate W.

また、本実施形態では、振動板支持部4は振動板部2の下面の全面に接しているため、振動板支持部4が振動板部2を支持する領域内に振動板部2の振動の節にあたる点が常に十分な数量だけ存在するため、振動板部2の荷重を分散して振動板支持部4がしっかりと振動板部2を支持することができる。   In the present embodiment, the diaphragm support portion 4 is in contact with the entire lower surface of the diaphragm portion 2, so that the vibration of the diaphragm portion 2 is within the region where the diaphragm support portion 4 supports the diaphragm portion 2. Since there are always a sufficient number of points corresponding to the nodes, the diaphragm support part 4 can firmly support the diaphragm part 2 by dispersing the load of the diaphragm part 2.

また、振動板支持部4は振動板部2の下面の全面に接していることにより、温度制御部5による振動板部2の加熱(もしくは冷却)は全面にわたって振動板支持部4を介して行われるため、振動板支持部4を介して加熱(もしくは冷却)される部分と振動板支持部4を介さないで対流もしくは輻射により加熱(もしくは冷却)される部分とが混在して伝熱にむらが生じることを防ぐことができ、振動板部2は全面均一に加熱(もしくは冷却)される。   Further, since the diaphragm support unit 4 is in contact with the entire lower surface of the diaphragm unit 2, heating (or cooling) of the diaphragm unit 2 by the temperature control unit 5 is performed through the diaphragm support unit 4 over the entire surface. Therefore, a portion heated (or cooled) via the diaphragm support portion 4 and a portion heated (or cooled) by convection or radiation without going through the diaphragm support portion 4 are mixed to cause uneven heat transfer. Can be prevented, and the diaphragm 2 is heated (or cooled) uniformly over the entire surface.

また、本実施形態では、振動板支持部4として硬さがショアA60〜80のゴムシートを用いていることにより、軟らかすぎて振動板部2を載置したときにつぶれてしまうことがなく、また、硬すぎて振動板部2の振動を邪魔することなく、振動板部2の振動をいなしながら振動板部2をしっかりと支持することが可能である。   Moreover, in this embodiment, by using the rubber sheet of Shore A60-80 as the diaphragm support part 4, it is too soft and does not collapse when the diaphragm part 2 is placed. Moreover, it is possible to support the diaphragm 2 firmly while keeping the vibration of the diaphragm 2 without disturbing the vibration of the diaphragm 2 due to being too hard.

次に、本発明の基板浮上装置を用いた浮上搬送熱処理ラインを図4に示す。   Next, FIG. 4 shows a levitation transfer heat treatment line using the substrate levitation apparatus of the present invention.

浮上搬送熱処理ライン7は、温度制御部5の設定温度がそれぞれ異なる複数の基板浮上装置1から成る。基板Wの搬送経路に沿って、まず、基板Wの温度が70℃となるように振動板部2の温度が制御された基板浮上装置1が設けられ、ここで基板W上の塗布膜が乾燥される。   The levitation transfer heat treatment line 7 includes a plurality of substrate levitation apparatuses 1 having different temperature settings of the temperature control unit 5. A substrate levitation apparatus 1 in which the temperature of the vibration plate portion 2 is controlled so that the temperature of the substrate W becomes 70 ° C. is provided along the transport path of the substrate W, and the coating film on the substrate W is dried here. Is done.

次に、基板Wの温度が120℃となるように振動板部2の温度が制御された基板浮上装置1が設けられ、ここで基板W上の塗布膜が焼成される。なお、この基板浮上装置1と上記の設定温度70℃の基板浮上装置1との間に基板Wの温度を徐々に上昇させるための昇温ゾーンの役割を有する基板浮上装置1を設けても良い。   Next, the substrate levitation apparatus 1 in which the temperature of the vibration plate portion 2 is controlled so that the temperature of the substrate W becomes 120 ° C. is provided, and the coating film on the substrate W is baked here. A substrate levitation apparatus 1 having a role of a temperature raising zone for gradually increasing the temperature of the substrate W may be provided between the substrate levitation apparatus 1 and the substrate levitation apparatus 1 having the set temperature of 70 ° C. .

次に、基板Wの温度が室温と同等となるように振動板部2の温度が制御された基板浮上装置1が設けられ、ここで基板Wが冷却される。このように温度が室温まで戻された基板Wは、次の工程へと搬送される。なお、この基板浮上装置1では、温度制御部5で振動板部2を冷却しても良いが、温度制御部5を設けなくても構わない。この場合、周囲の雰囲気にさらされて室温と同等の温度となっている振動板部2によって基板Wを冷却する。   Next, the substrate levitation apparatus 1 in which the temperature of the diaphragm portion 2 is controlled so that the temperature of the substrate W becomes equal to room temperature is provided, and the substrate W is cooled here. The substrate W whose temperature has been returned to room temperature in this way is transported to the next step. In this substrate levitation apparatus 1, the temperature control unit 5 may cool the diaphragm 2, but the temperature control unit 5 may not be provided. In this case, the substrate W is cooled by the diaphragm portion 2 exposed to the surrounding atmosphere and having a temperature equivalent to room temperature.

このように温度制御部5の設定温度がそれぞれ異なる基板浮上装置1を基板Wの搬送方向に連ねることにより、基板Wの乾燥、焼成、冷却の工程を有する浮上搬送熱処理ライン7を形成することが可能である。   In this way, by connecting the substrate levitation apparatus 1 having different set temperatures of the temperature control unit 5 in the direction of transporting the substrate W, the levitation transport heat treatment line 7 having the steps of drying, baking, and cooling the substrate W can be formed. Is possible.

以上の基板浮上装置により、基板を安定して浮上させることができる。   With the above substrate floating apparatus, the substrate can be stably floated.

1 基板浮上装置
2 振動板部
3 超音波発生部
4 振動板支持部
5 温度制御部
6 搬送部
7 浮上搬送熱処理ライン
11 振動板
12 超音波振動子
13 ホーン
14 支持板
21 ヒータユニット
22 ハンド
23 進退機構
90 浮上搬送熱処理装置
91 基板浮上装置
92 振動板部
93 超音波発生部
94 加熱装置
95 支持部材
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate levitation device 2 Vibration plate part 3 Ultrasonic wave generation part 4 Vibration plate support part 5 Temperature control part 6 Transfer part 7 Levitation transfer heat treatment line 11 Vibration plate 12 Ultrasonic vibrator 13 Horn 14 Support plate 21 Heater unit 22 Hand 23 Progression Mechanism 90 Levitation transfer heat treatment device 91 Substrate levitation device 92 Vibration plate part 93 Ultrasonic wave generation part 94 Heating device 95 Support member W Substrate

Claims (5)

基板を超音波振動浮上させる振動板部と、
前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、
弾性を有する板状体であり、前記振動板部の下面に接して前記振動板部を支持する振動板支持部と、
を有することを特徴とする、基板浮上装置。
A vibrating plate part for ultrasonically levitating the substrate;
An ultrasonic generator for applying ultrasonic vibration to the diaphragm,
A plate-like body having elasticity, and a diaphragm support part that contacts the lower surface of the diaphragm part and supports the diaphragm part;
A substrate floating apparatus characterized by comprising:
前記振動板支持部は前記振動板部の下面の略全面に接することを特徴とする、請求項1に記載の基板浮上装置。   The substrate floating apparatus according to claim 1, wherein the diaphragm support part is in contact with substantially the entire lower surface of the diaphragm part. 前記振動板支持部は、ゴムシートであることを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載の基板浮上装置。   The substrate levitation apparatus according to claim 1, wherein the diaphragm support portion is a rubber sheet. 前記振動板支持部の硬さは、ショアA60〜80であることを特徴とする、請求項3に記載の基板浮上装置。   The substrate floating apparatus according to claim 3, wherein a hardness of the diaphragm support portion is Shore A 60-80. 前記振動板支持部の下面に、前記振動板部の温度を制御する温度制御部が接していることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の基板浮上装置。   5. The substrate floating apparatus according to claim 1, wherein a temperature control unit that controls a temperature of the diaphragm unit is in contact with a lower surface of the diaphragm support unit.
JP2013160422A 2013-08-01 2013-08-01 Substrate levitation device Ceased JP2015032656A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013160422A JP2015032656A (en) 2013-08-01 2013-08-01 Substrate levitation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013160422A JP2015032656A (en) 2013-08-01 2013-08-01 Substrate levitation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015032656A true JP2015032656A (en) 2015-02-16

Family

ID=52517755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013160422A Ceased JP2015032656A (en) 2013-08-01 2013-08-01 Substrate levitation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015032656A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180025074A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 씨디에스(주) Device for floating substrate using sloped structure
CN109765147A (en) * 2018-12-21 2019-05-17 西安交通大学 A kind of ultrasonic phased array levitation device and its working method
JPWO2020090036A1 (en) * 2018-10-31 2021-02-15 マイクロ・テック株式会社 Vibration device, vibration method, screen printing device, vibration transfer device, and material handling device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006205064A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Dainippon Printing Co Ltd Dryer
JP2006248768A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Toyota Industries Corp Sound wave levitation device and resonance frequency detecting method of sound wave levitation device
WO2012063550A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-18 旭硝子株式会社 Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP2012248755A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Toray Eng Co Ltd Floating transfer-type heating device
JP2013078005A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Taiheiyo Cement Corp Parametric speaker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006205064A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Dainippon Printing Co Ltd Dryer
JP2006248768A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Toyota Industries Corp Sound wave levitation device and resonance frequency detecting method of sound wave levitation device
WO2012063550A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-18 旭硝子株式会社 Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP2012248755A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Toray Eng Co Ltd Floating transfer-type heating device
JP2013078005A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Taiheiyo Cement Corp Parametric speaker

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180025074A (en) * 2016-08-31 2018-03-08 씨디에스(주) Device for floating substrate using sloped structure
KR101865274B1 (en) 2016-08-31 2018-06-07 씨디에스(주) Device for floating substrate using sloped structure
JPWO2020090036A1 (en) * 2018-10-31 2021-02-15 マイクロ・テック株式会社 Vibration device, vibration method, screen printing device, vibration transfer device, and material handling device
CN109765147A (en) * 2018-12-21 2019-05-17 西安交通大学 A kind of ultrasonic phased array levitation device and its working method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5869782B2 (en) Levitation conveyance heating device
JP5851295B2 (en) Heat treatment equipment
CN103832826B (en) Heat treatment apparatus with levitation and transportation
JP2016013900A (en) Levitation conveyance device
KR101507185B1 (en) Device for transporting and holding objects or material in a contact free manner
JP2012187453A (en) Float coating device and float coating method
JP5568080B2 (en) Heating apparatus, system and method for stabilizing sheet material
JP2015032656A (en) Substrate levitation device
JP6033593B2 (en) Substrate transfer device
JP2014022538A (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP2012057854A (en) Heat drying device
JP2016216238A (en) Substrate conveyance apparatus
JP2015187524A (en) Ultrasonic vibration heating dryer
JP6053468B2 (en) Levitation transfer heat treatment equipment
JP5995675B2 (en) Cooling system
JP5988359B2 (en) Heat treatment equipment
JP6238438B2 (en) Substrate floating device
JP2018074070A (en) Heat treatment equipment and heat treatment method
JP2014005113A (en) Supersonic vibration levitation device
JP2008227480A (en) Noncontact holding device and noncontact conveying device
JP6241913B2 (en) Substrate heat treatment equipment
CN110730753B (en) Ultrasonic levitation module and object levitation device using ultrasonic waves
JP3975666B2 (en) Object levitation device
KR20190037886A (en) Substrate floating transper apparatus
JP2018130660A (en) Coating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160629

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170323

A045 Written measure of dismissal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20170721