JP3208047B2 - 加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に液晶用基板やプリ
ント基板などの製造工程において、基板を加熱するため
の加熱炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶パネルは、軽量，薄形でかつ
低消費電力である特長を持つために、ディスプレイ用と
して広く使用されるようになってきた。液晶パネルの製
造工程では、液晶パネル用のガラス基板上に塗布された
シ−ル剤を加熱硬化させる工程があるが、その加熱手段
として、従来、ガラス基板をホットプレート上に載置し
て、所望の温度でシ−ル剤の加熱を行なうホットプレ−
ト式の加熱炉を使用している。

【０００３】図９は特開平２−８３２３０号公報に記載
されているかかる従来の加熱炉の一例の概略構造を示す
縦断面図、図１０は図９の分断線Ｅ−Ｅに沿う断面図で
あって、４０は加熱炉の搬入部、４１は炉体、４２は加
熱炉の搬出部、４３は基板搬送機構、４４は炉体ケ−
ス、４５はモ−タ、４６はボ−ルネジ、４７はナット、
４８はリニアガイド、４９は横移動機構、５０はモ−
タ、５１はボ−ルネジ、５２はナット、５３はリニアガ
イド、５４はカム、５５はガイド、５６は縦移動機構、
５７は基板移動板、５８は架台フレーム、５９は基板、
６０ａ〜６０ｃはホットプレ−ト（以下、特定のホット
プレートを表わすときには、符号の末尾に英小文字を付
けて６０ａ，６０ｂ，６０ｃといい、総称するときに
は、ホットプレート６０という）、６１は柱、６２は排
気管である。

【０００４】図９において、前工程でシール剤を塗布し
た基板５９は、加熱炉内に搬入する前に、搬入部４０で
保持される。炉体４１の内部には、基板５９を搭載して
加熱するためのホットプレ−ト６０ａ〜６０ｃが設けら
れている。シール剤の加熱硬化処理が終了した基板５９
は加熱炉の搬出部４２に搬送され、ここから次工程の装
置に搬出される。

【０００５】炉体４１内には、また、搬入部４０から搬
出部４２へ向って基板５９を搬送する基板搬送機構４３
がホットプレート６０の下方に設けられ、これらホット
プレート６０と基板搬送機構４３が炉体ケ−ス４４で覆
われている。この炉体ケ−ス４４の天井部には、炉体ケ
−ス４４内部で発生するガスを排出する排気管６２が設
けられている。

【０００６】ホットプレート６０は柱６１で支えられて
おり、炉体ケ−ス４４と柱６１は装置下部の架台フレー
ム５８に固定されている。基板搬送機構４３はモ−タ４
５やボ−ルネジ４６，ナット４７，リニアガイド４８な
どからなる横移動機構４９と、モ−タ５０やボ−ルネジ
５１，ナット５２，リニアガイド５３，カム５４，ガイ
ド５５などからなる縦移動機構５６と、炉体ケ−ス４４
を貫通して搬入部４０から搬出部４２にかけて延在する
基板移動板５７とで構成されている。

【０００７】基板移動板５７を駆動する横移動機構４９
はモ−タ４５の回転をボ−ルネジ４６とナット４７によ
り直線移動に変換し、リニアガイド４８上で基板移動板
５７を図９での左右方向に駆動する。横移動機構４９が
基板移動板５７を駆動する距離は、ホットプレ−ト６０
ａ〜６０ｃの中心間距離に等しい。

【０００８】また、縦移動機構５６はモ−タ５０の回転
をボ−ルネジ５１とナット５２により直線移動に変換
し、カム５４をリニアガイド５３上で駆動することによ
り、カム５４上にあるガイド５５を上下に駆動し、これ
によって基板移動板５７を図９での上下方向に駆動す
る。

【０００９】これらモータ４５，５０は夫々エンコーダ
を内蔵し、さらに、図示しない制御器と接続されてい
る。モータ４５，５０は、一定方向に一定量回転する
と、信号を制御器に送り、制御器は、この信号に応じ
て、モータ４５，５０の停止，正転及び逆転などを制御
する。

【００１０】基板５９に塗布されたシール剤は、急速に
硬化が進行して物性が変化する特有の臨界温度を有して
おり、この臨界温度を越えると、急速に硬化する。従っ
て、臨界温度を越えて加熱するときの温度と時間が基板
５９全面で一様でないと、シール剤の硬化にむらが生
じ、硬さや接着性などの特性が不均一となって基板５９
の品質が低下する。

【００１１】さらに、基板５９を急激に加熱すると、基
板５９の温度が上昇して安定化するまで基板５９面上の
温度差が大きくなり、これがシール剤の特性むらの原因
となるし、さらに熱応力が大きくなって破損することも
ある。このため、一旦シール剤が硬化しにくい臨界温度
以下の温度で基板５９を予熱している。そこで、一般
に、ホットプレート６０の温度は、この予熱ができるよ
うにするため、搬入部４０側からホットプレート６０の
配列順に段階的に高くするようにすることが行なわれて
いる。

【００１２】従来、必要な加熱を行なうための温度や時
間などを確保し、製造ラインの要求する間隔で基板５９
を供給するために、ホットプレート６０の温度と数量
を、予熱を行なう部分については、搬入側から順に段階
的に高くする温度と基板５９を搬送する間隔によって定
まる保持時間などの条件でもって、また、臨界温度以上
の所望する温度で加熱する部分については、保持する温
度と基板５９を搬送する間隔により定まる保持時間など
の条件に応じて定めている。

【００１３】図９及び図１０に示す従来の加熱炉では、
ホットプレート６０ａは予熱を行なう部分であって、温
度は臨界温度より低く、ホットプレート６０ｂ，６０ｃ
は臨界点以上の所望する温度で加熱（本加熱）する部分
であって、温度は臨界温度以上の所望する同一温度に保
持している。

【００１４】次に、かかる構造の加熱炉の、基板５９に
塗布されたシール剤を加熱硬化するための動作を説明す
る。

【００１５】まず、搬入部４０に基板５９が載置される
と、モータ５０が回転してカム５４を搬入部４０側へ移
動させ、これとともにガイド５５が上方に移動して基板
移動板５７が持ち上がる。この過程で基板移動板５７が
搬入部４０に搭載されている基板５９を乗せて上昇さ
せ、基板５９は搬入部４０から離れる。基板移動板５７
が所定の高さまで持ち上がると、モータ５０が停止して
その高さに保持される。

【００１６】次に、モータ４５が回転して基板移動板５
７を搬出部４２側に移動させる。そして、基板移動板５
７に載置されている基板５９がホットプレート６０ａの
上方まで搬送されると、モータ４５が停止する。かかる
状態で、モータ５０が上記とは逆方向に回転し、カム５
４を搬出部４２側へ移動させて基板移動板５７をホット
プレート６０の面より下げて停止する。これにより、基
板５９はホットプレート６０ａ上に搭載される。

【００１７】しかる後、モータ４５が上記とは逆の方向
に回転し、これとともに、基板移動板５７が搬入部４０
側に移動する。そして、基板移動板５７が元の位置に戻
ると、モータ４５が停止して、１回の動作を終了する。

【００１８】この１回目の動作が終了すると、予熱が行
なわれる所定時間経過後、再び基板移動板５７が上記の
動作を繰り返し、基板５９をホットプレート６０ａから
ホットプレート６０ｂに移す２回目の動作が行なわれ、
次いで、３回目の動作で基板５９がホットプレート６０
ｂからホットプレート６０ｃに移され、加熱処理終了後
の４回目の動作でホットプレート６０ｃから搬出部４２
に搬出される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
加熱炉においては、以下のような問題がある。

【００２０】基板５９はその上面にシール剤が塗布され
ているので、搬送するときには、基板移動板５７によっ
て下面が支えられる。このため、ホットプレート６０
は、図１０に示すように、基板５９の基板移動板５７で
支えられる部分以外の部分を搭載するように設けられて
いる。

【００２１】さらに、寸法の異なる基板５９に対応させ
るために、基板５９の送り方向の両側に基板５９を支え
る基板移動板５７が移動可能に設けられており、このた
め、ホットプレート６０は基板５９の送り方向と直角な
方向での幅寸法が制限され、基板５９が大きくなれば、
基板５９のホットプレート６０上からはみ出す部分の面
積が大きくなる。このため、基板５９のこのはみ出した
周縁端部の温度が上昇しにくく、さらに、基板５９の移
動中には、基板５９を支える基板移動板５７との接触に
より基板移動板５７に熱が奪われ、ホットプレート６０
面から離れることで温度が低下する。炉体ケース４４は
加熱温度が異なる複数のホットプレート６０と基板移動
板５７やその稼働部を収容しているため、その容積及び
全高は大きく、炉体ケース４４内における大きな温度差
で炉体ケース４４内全体で対流が生じる。この対流は基
板移動板５７の上下左右の動きで乱れを生じ易く、それ
によってホットプレート６０間を移動する基板５９の表
面温度が一定せず、シール剤の硬化が不均一となる。

【００２２】また、基板５９がホットプレート６０間の
移動を繰り返すことにより、基板５９と基板移動板５７
及びホットプレート６０との接触回数が多くなるため、
発塵量が多くなる。そして、基板５９の温度低下を防止
するために、ホットプレート６０間における移動時間は
短時間とすることが望ましいが、このために基板５９を
ホットプレート６０間で高速度で移動させるようにする
と、炉体４１内部の気流が大きく乱れて塵埃が舞い上が
り、一層清浄度が低下する。また、基板移動板５７の駆
動部がホットプレート６０と同じ炉体ケース４４の内部
にあり、さらに対流により外気が進入するので、清浄度
が低下する。以上のことからして、基板５９に塵埃が付
着することにより、その品質が低下する。

【００２３】さらに、所望する加熱を与えてシール剤を
加熱硬化した後の基板５９を加熱炉に接続される下流の
装置に供給する量を確保するためには、炉体が長くなっ
て大きな据付け面積が必要となり、特に、基板５９の製
造装置はクリ−ンル−ムに設置することが多いので、設
置面積が問題となる。

【００２４】同様な問題は、プリント基板における導電
ペーストなどの焼成でも見受けられる。

【００２５】本発明の目的は、かかる問題を解消し、基
板面表面に塗布したシール剤やペーストなどを均一に加
熱硬化することができ、高品質な基板を得ることができ
るようにした設置面積の小さな加熱炉を提供することに
ある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、加熱板を貫通する複数の小孔と、該小孔
を貫通する複数の小径の棒形状で加熱板より上方に突出
可能に設けた基板の保持手段と、該基板の保持手段を昇
降させる昇降手段と、該基板の昇降手段を制御して該加
熱板より上方に突出する該基板の保持手段の長さを制御
し予熱，本加熱，冷却の各温度に該基板の温度を制御す
る手段と、該加熱板と該基板の該保持手段を包含し外気
と遮る容器とを備え、該容器の一面に該基板を水平方向
に移動して該容器内の該基板の保持手段上に搭載する開
口部を設け、該昇降手段を該容器の外部に配置し、該容
器内の該開口部近傍で該開口部よりも上方に、該開口部
とは反対側の方向に流れる気流もしくは該開口部に沿っ
て流れる気流を常に発生させる給気口を有する給気手段
を設けた構成とする。

【００２７】

【作用】基板の保持手段を複数の小径の棒形状として加
熱板内を貫通して設けているので、加熱板の面積を広く
取れ、基板面を全て加熱板の面に密着することができ、
熱伝導により基板面を全て均等に加熱できる。

【００２８】また、１個の加熱板上での基板の上下だけ
で予熱，本加熱及び冷却を行なうことができるので、全
容積や容器内の全高を抑えることができる。従って、容
器内の温度は均一化して温度差が少なくなり、対流の発
生は少なく加熱温度は安定する。基板の保持手段は基板
との接触面積が僅かであるので、摩擦による発塵は少な
く、加熱板への基板の搭載は加熱板に近付けた予熱位置
から搭載することで搭載時の加熱板周囲の気流の乱れは
少なくでき、また、容器内の対流を抑えているので、塵
埃を舞い上げることがなく、清浄度の低下を防止でき
る。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００３０】図１は本発明による加熱炉の一実施例の外
観を示す正面図であって、１は架台フレーム、２は炉
体、３は制御部、４はベース板、５は支柱、６は枠組、
８は隔壁、９は開口部である。

【００３１】図２は図１の分断線Ａ−Ａに沿う断面図で
あって、１０は扉（点検扉）、１１は昇降手段、１２は
基板、１３は排気管、１４は搬送ロボットであり、図１
に対応する部分には同一符号を付けている。

【００３２】図３は図１の分断線Ｂ−Ｂに沿う要部断面
図であって、１５は昇降ピン、１６はホットプレ−ト、
１７は支柱、１８は放熱防止カバー、１９は位置ずれ防
止ピン、２０は真空吸着孔、２１は真空配管、２２は加
熱用ヒ−タ、２３は給気管、２４は縦駆動板、２５は横
枠であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付け
ている。

【００３３】図４は図２の分断線Ｃ−Ｃに沿う要部断面
図であって、前出図面に対応する部分には同一符号を付
けている。

【００３４】図１及び図２において、この実施例の加熱
炉は、脚部を有する架台フレーム１により床面に設置さ
れている。架台フレーム１は加熱を行なう炉体２を収納
する空間部分Ｉと、後述する基板１２の保持手段を昇降
させる基板１２の温度制御手段や加熱炉全体の制御手段
となる制御部３を収容する空間部分IIとの上下２段に分
割されている。

【００３５】架台フレーム１の上部空間部分Ｉには、横
向きに配置されるベース板４とこれを支えて縦向きに配
置される支柱５との組合せからなる枠組６が２組設けら
れ、これらが横方向に配置されている。１つの枠組６で
は、この上部空間部分Ｉの天井側のベース板４と底面側
のベース板４とこれらの間のペース板４とが互いに水平
に配置され、これらが左右両側２ヵ所ずつで支柱５によ
り支えられている。この１つの枠組６で上下２つの空間
ができて、夫々に炉体２が設置される。従って、架台フ
レーム１の上部空間部分Ｉには、上側に２台ずつ，下側
に２台ずつ計４台の炉体２が設置される。

【００３６】炉体２の加熱を行なう部分は容器状の隔壁
８で覆われ、この隔壁８の底部がベース板４に固定され
ている。この隔壁８には、図１や図３に示すように、基
板１２の搬入搬出を行なう開口部９が設けている。ま
た、隔壁８による容器の両側には、図４に示すように、
取外し可能に扉（点検扉）１０が設けられている。そし
て、隔壁８の片側の点検扉１０は加熱炉の外面側となる
ので、点検扉１０を外して炉体２の保守を行なうことが
できる。

【００３７】各炉体２毎に昇降手段１１が設けられ、夫
々ベース板４に固定されている。昇降手段１１は内部に
図示しない駆動モータ、ボールネジなどよりなる往復運
動機構を有しており、その動作は制御部３で制御され
る。図３に示すように、昇降手段１１には、この往復運
動機構によって上下方向に駆動される縦駆動板２４が接
続され、この縦駆動板２４は炉体２内に伸延している。

【００３８】炉体２内では、図３及び図４に示すよう
に、縦駆動板２４に複数の横枠２５が接続されており、
横枠２５の上面に昇降ピン１５が接続されている。昇降
ピン１５は小径の棒形状のものであり、基板１２の保持
手段である。また、炉体２内には、基板１２と接触して
これを加熱する加熱板としてのホットプレ−ト１６が配
置され、このホットプレ−ト１６は支柱１７を介してベ
ース板４に固定されている。

【００３９】ホットプレ−ト１６の外側には、放熱防止
カバー１８が設けられている。放熱防止カバー１８はス
テンレス鋼などの金属板からなり、ホットプレート１６
から僅かに離れてそれを覆うようにしている。これによ
り、ホットプレート１６と放熱防止カバー１８との間に
空気層が形成され、この空気層によってホットプレート
１６の放熱量を抑え、温度の安定を図っている。ホット
プレ−ト１６と放熱防止カバー１８には、これらを垂直
方向に貫通する小孔が設けられている。

【００４０】基板１２は、ホットプレート１６の上方で
複数個配設された昇降ピン１５上に搭載される。昇降ピ
ン１５は対象となる全ての基板１２の形状に対応するよ
うに適宜な配置で設けられており、そのホットプレート
１６面より突き出る夫々の長さが互いに等しくなるよう
にしている。また、隔壁８に設けた開口部９と昇降ピン
１５の位置関係は、基板１２が開口部９から水平に移動
して炉体２内に搬入されたとき、この基板１２がそのま
ま昇降ピン１５上に搭載できるように設定されている。

【００４１】炉体２内の稼働部分は昇降手段１１によっ
て昇降する縦駆動板２４や昇降ピン１５であり、昇降手
段１１は炉体２外に配置され、開口部９から水平方向に
基板１２が搬入されるので、炉体２内は縦駆動板２４や
昇降ピン１５の駆動範囲と基板１２の搬入に必要な空間
があればよく、これらによって隔壁８は全高が抑えられ
ている。

【００４２】ホットプレート１６の上面には、基板１２
の位置ずれ防止ピン１９と一定間隔で配置された複数個
の真空吸着孔２０とが配置されている。位置ずれ防止ピ
ン１９は、基板１２の形状に応じてその固定位置を変更
できるように、ねじ止めなどで脱着可能にホットプレー
ト１６に固定された棒状のものであって、基板１２が搭
載される部分を周りから囲むように設けられたものであ
り、例えば、長方形の基板１２に対してその四辺方向に
位置する。

【００４３】ホットプレ−ト１６の内部には、加熱用の
ヒ−タ２２と真空吸着孔２０に連結された真空配管２１
とが設けられており、さらに、真空配管２１には、制御
部３によって駆動制御される図示しない真空ポンプが接
続されている。

【００４４】また、炉体２の内側上部の開口部９側に
は、給気手段としての給気管２３が設けられている。給
気管２３は多数のノズルを開口部９と反対側の略水平方
向に向けて設けられたパイプ状のものであって、気体
（例えば、窒素ガス）をその内部に通してこれらノズル
から炉体２内に給気する。

【００４５】また、隔壁８の開口部９に対向する側の面
には、炉体２内で発生する塵埃やシール剤の硬化処理に
より発生するガスを排気するための排気管１３が設けら
れている。炉体２内の内圧を上げるために、給気管２３
による窒素ガスの給気量より排気管１３による排気量を
少なくしている。

【００４６】外部から炉体２内への基板１２の搬入及び
搬出は、図２に示すように、図示する形状の搬送ヘッド
を持ち、制御部３の制御によって炉体２内の昇降ピン１
５と連動して動作する搬送ロボット１４などが使用され
る。

【００４７】次に、以上のような構成のこの実施例の動
作を図５により説明する。なお、図５は、図４と同様
に、図２の分断線Ｃ−Ｃから開口部９側をみた図であ
る。

【００４８】始めに、図５（ａ）に示すように、基板１
２が、搬入ロボット１４（図２）により、開口部９から
水平方向に炉体２内に搬入され、上昇している昇降ピン
１５上に搭載される。このとき、ホットプレ−ト１６
は、基板１２に塗布されたシール剤が急速に硬化する臨
界温度を越える所望の温度に保持されている。ホットプ
レート１６は隔壁８によって外気と遮断されているか
ら、その温度は安定しており、また、炉体２内は、ホッ
トプレート１６の熱により、外気温よりも高温に保たれ
ている。

【００４９】給気管２３は、常に、そのノズルから常温
の窒素ガスを開口部９と反対側の方向に向けて略水平に
吹き出している。給気管２３のノズルから供給する窒素
ガスは高清浄度のものであって、この窒素ガスの供給に
より、炉体２内は高清浄度が維持されている。また、排
気管１３（図２）は、常に、炉体２内の空気を排出し、
炉体２内で発生するわずかな塵埃やシール剤の加熱で発
生するガスを排気している。

【００５０】基板１２を炉体２内に搬入すると、この基
板１２は、ホットプレ−ト１６からの輻射や炉体２内の
気温により、その表面温度が上昇する。このときの基板
１２とホットプレート１６との間隔は、ホットプレート
１６の温度やシール剤などの条件に応じて異なる。

【００５１】次に、図５（ｂ）に示すように、昇降手段
１１（図３）によって昇降ピン１５が下げられ、基板１
２をホットプレ−ト１６に近づけて保持する。このとき
の基板１２とホットプレート１６との間隔は、所望する
予熱温度に応じて異なる。この状態で基板１２をホット
プレ−ト１６の輻射により加熱する。基板１２の温度は
さらに上昇するが、この基板１２はホットプレ−ト１６
から離れているため、ホットプレ−ト１６の表面温度ま
では上昇しない。従って、基板１２とホットプレート１
６との距離を調整することにより、基板１２を所望する
温度に予熱できる。基板１２が所望の温度に達すると、
昇降ピン１５をさらに降下し、また、真空配管２１に接
続している前述した真空ポンプを作動させ、真空吸着孔
２０から吸気させる。

【００５２】そして、図５（ｃ）のように、昇降ピン１
５をさらに降下させることにより、基板１２は位置ずれ
防止ピン１９に囲まれて降下し、遂に、ホットプレ−ト
１６上に載置される。すると、基板１２は、真空吸着孔
２０が作動していることにより、ホットプレート１６に
真空吸着して密着固定し、例え基板１２に反りがあって
も、ホットプレ−ト１６との間に隙間が生じないし、加
熱中に位置ずれが生じるようなこともない。

【００５３】基板１２の反りやホットプレート１６と昇
降ピン１５の工作精度などが原因となって、基板１２の
全面がホットプレート１６に同時に接触し難い。このた
め、基板１２は先にホットプレート１６に接触した部分
から真空吸着孔２０に引き寄せられ、これとともに搭載
位置からずれようとするが、位置ずれ防止ピン１９で周
りが囲まれているので、機械的に所望する範囲内にずれ
防止がなされる。基板１２をホットプレ−ト１６に所望
の時間密着させて保持する。

【００５４】基板１２の全面は、ホットプレート１６に
密着することにより、熱伝導による加熱で一様な温度と
なる。これにより、基板１２に塗布されたシール剤が均
質に加熱硬化される。

【００５５】基板１２をホットプレ−ト１６上で所望の
時間保持した後、真空吸着孔２０による吸着を停止し、
昇降ピン１５を上昇させ、図５（ｄ）に示すように、再
び基板１２を昇降ピン１５に搭載した位置まで戻して保
持する。このとき、基板１２はホットプレート１６から
離れ、次第に温度が低下する。

【００５６】さらに、基板１２がホットプレート１６か
ら離れると、給気管２３のノズルから吹き出す窒素ガス
が基板１２の表面に吹き付けられ、これにより、基板１
２の冷却が促進する。窒素ガスによる冷却でもって、基
板１２の余熱によるシール剤の硬化の進行を防止でき
る。

【００５７】図５（ａ）〜（ｄ）に示す昇降ピンの各位
置の時間的な変化は、基板１２に塗布されたシール剤の
特性やホットプレート１６の設定温度などの諸条件に応
じて異なる。基板１２の温度が所望の値になって冷却が
完了すると、搬送ロボット１４（図２）により、基板１
２は炉体２外に搬出され、基板１２のシール剤の加熱硬
化処理が終了する。

【００５８】以上のように、基板１２をホットプレート
１６から離れた位置で予熱することにより、基板１２を
臨界温度以下の温度で予熱し、基板１２をホットプレー
ト１６に密着する時間を調整し、加熱後にホットプレー
ト１６から離して臨界温度以下の温度に冷却することに
より、所望するシール剤の特性を得ることができる。

【００５９】ホットプレート１６は、隔壁８で覆うこと
により、外気の影響を受けにくくなり、その表面温度が
安定化して基板１２を一様な温度で加熱できるので、基
板１２に塗布したシール剤を均一に加熱硬化することが
できる。

【００６０】炉体２の駆動部は昇降ピン１５を昇降させ
る昇降手段１１のみであるので、構造が簡素化し、炉体
２の駆動部の制御は昇降ピン１５の上下位置であるの
で、制御が単純化する。搬送ロボット１４は隔壁８の前
面部に設けられた開口部９から基板１２を搬入し、昇降
ピン１５上に搭載し、加熱終了後に同じ位置で昇降ピン
１５上にある基板１２を搬出するので、制御が容易であ
る。

【００６１】炉体２内では、その下部にある縦駆動板２
４の昇降範囲に隔壁８を切り欠いた部分から低温の外気
が侵入し、ホットプレート１６上に沿って移動し、開口
部９より流出する気流が発生するが、給気管２３のノズ
ルを開口部９と反対側の略水平方向に向けて設けたこと
により、開口部９へ向かう気流が打ち消される。

【００６２】また、給気管２３から供給される窒素ガス
によって炉体２内の内圧は僅かに上昇するので、隔壁８
外から侵入しようとする気流が打ち消される。隔壁８で
囲まれた容積を抑えることができるので、ホットプレー
ト１６の周囲の空間は僅かであり、ホットプレートの１
６の熱で炉体２内の温度は均一化し易く、炉体２内の上
部と下部の温度差が小さくなり、対流の発生量を抑える
ことができる。対流は基板１２の動きで乱されないの
で、ホットプレート１６の加熱温度が均一化し、基板１
２に塗布したシール剤を均一に加熱硬化することができ
る。

【００６３】給気管２３から給気する気体を不活性ガス
である窒素ガスとし、外気の侵入を抑えているので、炉
体２内の窒素ガスの濃度は高くなり、シール剤の酸化を
防止できる。

【００６４】給気管２３のノズル方向を開口部９と反対
側の略水平方向に向けて設けたが、給気管２３のノズル
方向や給気量は、隔壁８の開口部９の位置やホットプレ
レート１６の位置や温度などにより生ずる対流の方向や
流量などにより、その最適な給気管２３のノズル方向や
給気量などは変更できる。一例として、隔壁８の全高が
低くて内部での対流を抑えてあるものについては、隔壁
８の開口部９に沿って流れる気流を発生させてエアーカ
ーテンを形成し、外気の侵入を抑えるようにしてもよ
い。

【００６５】この実施例では、炉体２の個数を４個とし
ている。炉体２の適正な個数は、炉体２内に基板１２が
ある時間と、基板１２を炉体２へ搬入及び搬出する時間
との合計時間を所望する基板１２の供給時間で除した値
となる。各炉体２に一定間隔で順番に基板１２を搬入
し、シール剤の加熱硬化処理を終了した基板１２を順番
に取り出すことにより、シール剤の加熱硬化工程を終了
した基板１２を一定の間隔で次段の装置へ供給できる。
従って、複数個の炉体２を備えることにより、基板１２
を次段の装置などへ供給する間隔を確保できる。

【００６６】また、複数台の炉体２のうちの１台が故障
しても、各炉体２を個別に温度管理することにより、故
障した炉体２を除いて運転することができ、製造ライン
を停止せずに保守できる。

【００６７】保守や点検を行なう点検扉１０（図２及び
図４）は、基板１２の搬入される面とは直角方向の側面
に設けているので、片側の点検扉１０を開けて保守や点
検を行なっても、保守や点検を行なっている以外の炉体
２への基板１２の搬入を妨げることがなく、加熱炉全体
を停止させることはない。

【００６８】また、この実施例では、炉体２は上下に２
段、左右に２列の配置としたが、炉体２の配置は基板１
２を搬送する搬送ロボット１４などとの組み合わせによ
り変更してもよい。炉体２は垂直方向のみに配置しても
よく、水平方向のみに配置してもよい。炉体２の配置
は、設置される室内の床面積や室内高さ，炉体数，搬送
ロボット１４の移送範囲などの条件により、適正なもの
に選定できる。炉体２の全高は低いから、炉体２を垂直
方向に複数段重ねても、全体的にさほど高くならずに据
付け面積を小さくすることができる。

【００６９】さらに、この実施例では、対流の抑制によ
り炉体２内への外気の進入を抑え、清浄度を高くして塵
埃の基板１２への付着を防止している。基板１２が加熱
中にホットプレ−ト１６に触れる回数は１回だけであ
り、また、基板１２をホットプレート１６に極く近い予
熱位置から搭載するので、ホットプレート１６の周囲の
気流の乱れは少なく、塵埃を舞い上げることは少なくて
清浄度を維持できる。

【００７０】また、基板１２と昇降ピン１５との接触面
積は僅かであるので、基板１２と昇降ピン１５の摩擦に
よる塵埃の発生を抑えている。炉体２内は対流を抑えて
いるので、発生した塵埃は上方へ移動しにくく、基板１
２の清浄度を保つことができる。また、駆動部分である
昇降手段１１は隔壁８外にあるため、内部の発塵量は少
なく、さらに、発生した塵埃を排気管１３が排気するの
で、内部の清浄度を良好に保つことができて、塵埃の付
着の少ない高品質な基板１２を得ることができる。

【００７１】図６は図１に示した実施例で使用されるホ
ットプレ−ト１６の他の具体例を示すヒータ２２の長手
方向の断面図であって、２６はギャップピンである。

【００７２】同図において、このホットプレ−ト１６
は、図３に示した真空吸着孔２０に換えて、ギャップピ
ン２６をホットプレ−ト１６の表面上に多数個配設し、
基板１２をホットプレ−ト１６から僅かに離して保持す
るようにしている。ギャップピン２６は、基板１２をそ
の予熱位置よりさらに近づけてホットプレート１６面か
ら均等な間隔で基板１２を保持するものである。

【００７３】このように構成することにより、輻射熱に
より均等に加熱でき、均質なシール剤特性を得ることが
できる。

【００７４】図７は本発明による加熱炉の他の実施例の
外観を示す正面図であって、２７は冷却手段、２８は冷
却板であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付
けて重複する説明を省略する。

【００７５】図８は図７での分断線Ｄ−Ｄに沿う縦断面
図であって、２９は冷却水配管であり、図７に対応する
部分には同一符号を付けている。

【００７６】この実施例が図１に示した実施例と異なる
ところは、図７に示すように、図１に示した４個の炉体
２のうちの１個を冷却手段２７に置き換えたことであ
る。

【００７７】冷却手段２７は、図７及び図８に示すよう
に、炉体２から隔壁８を取り除き、さらに、ホットプレ
−ト１６のヒ−タ２２を冷却水配管２９に置き換えた冷
却板２８を設けたものである。冷却水配管２９はその内
部に冷却水を導入し、冷却板２８を常温まで冷却する。
冷却手段２７は、炉体２と同様に、枠組６内に配置され
ている。

【００７８】次に、この実施例の動作を説明する。

【００７９】炉体２による加熱工程は図１に示した実施
例の動作を示す図５（ａ）〜図５（ｄ）の工程とほぼ同
一であって、図５（ｄ）の状態で給気管２３から気流を
基板１２に吹き付けて基板１２の温度が所望の温度より
低下すると、搬送ロボット１４（図２）によって炉体２
内から取り出し、冷却手段２７に移して冷却を行なう。

【００８０】冷却手段２７では、図７に示すように、基
板１２を保持した昇降ピン１５を昇降手段１１によって
降下させることにより、基板１２を冷却板２８上に搭載
して基板１２の冷却を行なう。

【００８１】冷却板２８は冷却水配管２９内を流れる冷
却水によって常時冷却されており、基板１２が冷却板２
８と全面で接触することにより、熱伝導により基板１２
の熱が奪われ、速やかに基板１２の温度が低下する。基
板１２が所望する温度まで低下すると、再び昇降ピン１
５を上昇させ、冷却板２８の上方で基板１２を昇降ピン
１５により保持する。次に、冷却手段２７で冷却した基
板１２を搬送ロボット１４（図２）で冷却手段２７外へ
搬出し、加熱硬化処理を終える。

【００８２】なお、この実施例では、冷却手段２７の構
造は図８に示したものに限定することなく、どの様な構
造であってもよい。

【００８３】この実施例によれば、基板のシール剤を高
温で短時間で加熱硬化させ、その後強制的に冷却できる
ので、加熱硬化の工程に要する時間を短縮でき、加熱炉
の基板製造能力を向上させることができる。

【００８４】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

【００８５】即ち、上記実施例では、昇降ピン１５の長
さを全て同じとしたが、基板１２の中央部側を保持する
ホットプレート１６の中央部側に位置する昇降ピン１５
の長さを、ホットプレート１６の端部に近い昇降ピン１
５の長さよりも短くしてもよい。一例として、基板１２
の中央及び４隅の５個の昇降ピン１５で支えるものにつ
いては、４隅の昇降ピン１５の長さより中央部の昇降ピ
ン１５の長さを僅かに短くする。昇降ピン１５で基板１
２を支える際に、基板１２は中央部が下方にたわむの
で、端部の各昇降ピン１５が基板１２を支える力が大き
く、かつ均一化してずれにくくなる。また、基板１２を
ホットプレート１６に搭載する際も、中央部より先にホ
ットプレート１６に接触して吸着されるので、ホットプ
レート１６に搭載時に生じるずれを抑えることができ
る。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板表面に塗布したペーストを均一に加熱硬化すること
ができて、高品質な基板を製造することができるし、ま
た、設置面積も小さなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による加熱炉の一実施例を示す外観正面
図である。

【図２】図１の分断線Ａ−Ａに沿う断面図である。

【図３】図１の分断線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

【図４】図２の分断線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。

【図５】図１に示した実施例の動作説明図である。

【図６】図１におけるホットプレートの他の具体例を示
す縦断面図である。

【図７】本発明による加熱炉の他の実施例を示す外観正
面図である。

【図８】図７の分断線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。

【図９】従来の加熱炉の一例を示す縦断面図である。

【図１０】図９の分断線Ｅ−Ｅに沿う断面図である。

【符号の説明】 １ 架台フレーム ２ 炉体 ３ 制御部 ４ ベ−ス板 ５ 支柱 ６ 枠組 ８ 隔壁 ９ 開口部 １０ 点検扉 １１ 昇降手段 １２ 基板 １３ 排気管 １４ 搬送ロボット １５ 昇降ピン １６ ホットプレ−ト １７ 支柱 １８ 放熱防止カバー １９ 位置ずれ防止ピン ２０ 真空吸着孔 ２１ 真空配管 ２２ 加熱用ヒータ ２３ 給気管 ２４ 縦駆動板 ２５ 横枠 ２６ ギャップピン ２７ 冷却手段 ２８ 冷却板 ２９ 冷却水配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０ Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０Ｋ (72)発明者 山間 伸也 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立 テクノエンジニアリング株式会社 竜ヶ 崎工場内 (56)参考文献 特開 平６−97269（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238892（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−216817（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−39165（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−49010（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F27B 5/00 - 5/18 F27D 3/12 F27D 7/06 H01L 21/68 H05K 3/12 610

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱板上に基板を搭載して加熱する加熱
   炉において、 該加熱板を貫通する複数の小孔と、 該小孔を貫通する複数の小径の棒形状で該加熱板より上
   方に突出可能に設けた該基板の保持手段と、 該基板の保持手段を昇降させる昇降手段と、 該昇降手段を制御して該加熱板より上方に突出する該基
   板の保持手段の長さを制御することにより、予熱，本加
   熱及び冷却の各温度に該基板の温度を制御する制御手段
   と、 該加熱板と該基板の保持手段を包含し、外気を遮る容器
   とを備え、 該容器の１つの面に、該基板を水平方向に移動させて該
   容器内の該基板の保持手段上に搭載する開口部を設け、 該昇降手段を該容器の外部に配置し、 該容器内の該開口部近傍で該開口部よりも上方に、該開
   口部とは反対側の方向に流れる気流を常に発生させる給
   気口を有する給気手段を設けた ことを特徴とする加熱
   炉。
2. 【請求項２】 加熱板上に基板を搭載して加熱する加熱
   炉において、 該加熱板を貫通する複数の小孔と、 該小孔を貫通する複数の小径の棒形状で該加熱板より上
   方に突出可能に設けた該基板の保持手段と、 該基板の保持手段を昇降させる昇降手段と、 該昇降手段を制御して該加熱板より上方に突出する該基
   板の保持手段の長さを制御することにより、予熱，本加
   熱及び冷却の各温度に該基板の温度を制御する制御手段
   と、 該加熱板と該基板の保持手段を包含し、外気を遮る容器
   と を備え、 該容器の１つの面に、該基板を水平方向に移動させて該
   容器内の該基板の保持手段上に搭載する開口部を設け、 該昇降手段を該容器の外部に配置し、 該容器内の該開口部近傍で該開口部よりも上方に、該開
   口部に沿って流れる気流を常に発生させる給気口を有す
   る給気手段を設けた ことを特徴とする加熱炉。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の加熱炉におい
   て、 容器に基板を搬入する開口部を有する面と交差する方向
   の面に容器内を露出させる扉を設けたことを特徴とする
   加熱炉。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の加熱炉におい
   て、 加熱板中央に設けた小径の棒形状とした基板保持手段の
   加熱板より上方に露出する長さを加熱板端部に比べて短
   くしたことを特徴とする加熱炉。