JP3274089B2 - ハイブリッド型熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ基板に代表
される平板状のワークを熱処理する熱処理装置に関し、
特に大サイズＬＤＣの熱処理や、ハードディスクのオー
バーコート、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）等
の特殊なワークの焼成に効果的に利用される。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤ基板等の熱処理装置としては、空
気循環加熱式の装置（例えば特開平６−３１７５１４号
公報参照）もしくはホットプレート加熱式の装置（例え
ば特開平６ー９７２６９号、９−４２８５４号公報参
照）が多用され、又、遠赤外線ヒータを用いた装置（例
えば特開平７−１５９７６８号公報参照）も一部で採用
されていて、それぞれの形式の装置がそれぞれの特長に
合わせて適宜選択され使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空気循環加熱式の装置
は、加熱された空気を循環させ、これを基板にほぼ平行
に流して基板を加熱し熱処理するという簡単且つ安定し
た方式の装置であると共に、スループット（基板処理
量）の拡大の容易な装置であるが、基板サイズが大きく
なると、基板の温度上昇過程で問題が生じる。即ち、基
板の熱容量が大きくなるため、加熱空気の流れ方向にお
いて基板の上流側部分の昇温速度が速く下流側部分の昇
温速度が遅くなり、基板に温度差ができたり温度プロフ
ァイルがばらつくことになる。そして、基板サイズが１
ｍ角にもなると、例えば熱処理温度が２３０°Ｃの場合
には、この温度差が±１０°Ｃ程度にもなる。その結
果、基板表面に形成されている感光樹脂パターンの厚み
にむらができたり、不等熱膨脹に伴う残留歪みによって
回路破壊のおそれが生ずる等の不具合が発生する。

【０００４】一方、ホットプレート加熱式の装置では、
熱処理時の基板の温度分布を良くするために、加熱面の
温度分布を例えば±２°Ｃ程度以内に維持する必要があ
る。そのため、ホットプレートの加熱面は極めて高い平
坦度に精密加工されるが、基板サイズが大きくなると、
加工精度を維持することが難しくなると共に、加工費が
極めてコスト高いものとなる。又、加熱面の温度分布が
目的値以内に維持されたとしても、基板の温度分布を維
持するためには、基板とホットプレート加熱面との接近
距離（プロキシミティ）を０．２ｍｍ程度という極めて
小さい値に維持しなければならないが、ホットプレート
のサイズが大きくなると、帯電量がそれ以上に大きくな
り、帯電による回路破壊をどのように防止するかが極め
て難しい問題になってくる。

【０００５】そこで本発明は、上記の諸問題を解決し、
ＬＣＤ基板等の平板状物品の大型化に対応できると共
に、大型物品に対しても熱処理能率を上げることがで
き、且つコスト上昇の抑制された熱処理装置を提供する
ことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、平板状の物品を熱処理
室で熱処理するための熱処理装置において、前記物品は
小サイズのものから大サイズのもので構成されているＬ
ＣＤ基板のうちの大サイズのものを含み、前記物品を熱
処理するための温度に加熱できる加熱面を備え前記熱処
理室内に多段に設けられた加熱体と、前記物品が前記加
熱面に対向するように前記物品を前記加熱面から間隔を
隔てて支持すると共に前記間隔を調整可能にする支持調
整手段と、気体を送る送風機と前記気体を前記熱処理す
るための温度に加熱する加熱器と加熱された前記気体を
前記物品にほぼ平行に供給すると共に循環させるための
風路とを備えていて前記多段に設けられた加熱体に共通
の加熱気体循環手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、上記に加えて、前記支
持調整手段は、前記物品を支持する複数の支持体と、該
支持体を支持し前記加熱面に直角な方向に移動可能に案
内される昇降部材と、該昇降部材に一端側を回転可能に
結合されたリンクと、該リンクの他端側が回転可能に結
合され前記加熱面に平行な方向に移動可能に支持された
移動部材と、該移動部材に結合され前記熱処理室の外ま
で延設され前記移動部材を移動可能にする駆動軸と、該
駆動軸を駆動する駆動手段と、を有することを特徴とす
る。

【０００８】請求項３の発明は、上記に加えて、前記駆
動手段を支持する支持台と、該支持台を前記駆動軸を駆
動する方向に移動可能に案内する案内手段と、一端側が
前記駆動軸の延設された方向において前記移動部材と前
記駆動軸との結合位置の近傍に相当する位置に取り付け
られ他端側が前記支持台に結合され前記駆動軸と平行に
設けられた補正軸と、を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明を適用した
熱処理装置の全体構成の一例を示し、図３及び図４はそ
の昇降機構の構造例を示す。熱処理装置は、平板状の物
品であるＬＣＤ基板等のワークＷを熱処理室１で熱処理
するための装置であり、ワークＷを加熱できる加熱面２
１を備え熱処理室１内に設けられた加熱体としてのホッ
トプレート２、ワークＷが加熱面２に対向するようにこ
れを加熱面２から間隔を隔てて支持すると共に間隔を調
整可能にする支持調整手段としての昇降機構３、気体と
して通常空気を送る送風機５１と空気を加熱する加熱器
５２と加熱された空気をワークＷに供給すると共に循環
させるための風路５３ａ、５３ｂ、５３ｃ等とを備えた
加熱気体循環手段としての矢印で示す空気流れを形成さ
せる空気循環系５、等によって構成されている。

【００１０】熱処理室１の後方及び下方には、断熱壁１
１の外側に機械室６が配置され、その内部には前記昇降
機構３の駆動部分や送風機５１の駆動モータ５１ａ等が
入れられている。又、図示していないが、ホットプレー
ト２等の電源供給や温度制御、駆動部分の制御や操作等
を行う諸装置が適当に設けられる。

【００１１】熱処理室１は断熱壁１１及び断熱扉１２で
囲われていて、その中には上記の他、高性能フィルター
１３、ホットプレート２の支持構造体１４等が配設され
る。支持構造体１４としては、必要に応じて熱膨脹を考
慮した特殊な構造を用いることができる。断熱扉１２に
はワーク通過用の開口１２ａが明けられていて、これに
図２に示す上下方向であるＺ方向にスライド移動可能な
移動戸１２ｂが装着されている。開口１２ａに対向する
ように、本例ではハンド１０１でワークを搬入／搬出す
るロボット１００が配置されている。ロボット１００
は、図に示す中心線位置を中心とした回転や昇降及び走
行が可能で、熱処理装置へのワークの搬入／搬出及び他
のワーク搬送ラインや設備との間におけるワークのやり
取りを行うことができる。

【００１２】ホットプレート２としては、例えば電気式
のカートリッジヒータを内蔵した通常の構造のものや、
必要によってはヒートパイプ式のものが装備される。ホ
ットプレート２は、電源が供給され図示しない温度セン
サによって温度制御されるようになっていて、その加熱
面２１はワークを熱処理するための温度に制御される。
ホットプレート２には、前記支持構造体１４を介して支
持されるフレームの側壁１５ａ及び底板１５ｂが設けら
れていて、この中に昇降機構３の熱処理室側の主要部分
が収められている。そして、昇降機構３の昇降ピンを通
過させるためのガイド穴２２が明けられている。

【００１３】昇降機構３としてはシリンダ装置やカム機
構等の種々の機構を用いることができるが、本例のもの
は、リンク機構とボールネジによる水平移動機構との組
合せで構成されている。即ち、昇降機構３は、主として
図３及び図４に示す如く、ワークＷを支持する複数の支
持体としてのピン３１、これを支持し加熱面２１に直角
な方向である上下のＺ方向に移動可能にフレームの側壁
１５ａに沿って動くガイドローラ３２ａで案内される昇
降部材としての従動プレート３２、これに一端側を回転
自在に結合されたリンク３３、その他端側が回転自在に
結合され駆動プレートＬＭガイド３４ａで加熱面２１に
平行な方向であるＹ方向に移動可能に支持される移動部
材としての駆動プレート３４、これに結合され熱処理室
１の外にある機械室６まで延設され駆動プレート３４を
移動可能にする駆動軸３５、この軸を駆動する駆動手段
としてサーボモータやスピコンモータから成るモータ３
６、タイミングベルト３７及びボールネジ３８、その回
転で進退するナット３８ａ、これが結合され駆動軸３５
の駆動方向をＹ方向に案内する軸ＬＭガイド３９、これ
らを支持するフローティングベース４０、等によって構
成されている。

【００１４】ピン３１は、本例では前記Ｙ方向に６本並
設されていて、図４では図示を省略しているがこれらが
Ｙ方向に直角でワークＷの幅方向であるＸ方向に６列に
設けられ、これらの多数の先端部分でワークを支持す
る。リンク３３は、同様に図示を省略しているが従動プ
レート３２及び駆動プレート３４のＸ方向の両端に取り
付けられている。上記のような構造により、ワークＷ
は、順次、ピン３１、従動プレート３２、リンク３３、
駆動プレート３４、ＬＭガイド３４ａ、フレーム底板１
５ｂによって昇降可能に支持されると共に、従動プレー
ト３２を介してガイドローラ３２ａで昇降可能に案内さ
れている。符号３５ａはカップリング、３８ｂはボール
ネジの軸受である。

【００１５】モータ３６、ボールネジ３８、軸ＬＭガイ
ド３９等の駆動部分は固定台上に取り付けられていてい
もよいが、本例では、昇降時にホットプレートの加熱面
２１とワークＷとの間隔を精度良く決められるように、
熱膨脹補正機構によって可動支持されている。この機構
は、モータ３６等を支持する支持台としての前記フロー
ティングベース４０、駆動方向であるＹ方向に移動可能
に案内する案内手段としてのベースＬＭガイド４１、補
正軸４２等によって構成されている。

【００１６】補正軸４２の一端側４２ａは、駆動軸の延
設された方向であるＹ方向において駆動プレート３４と
駆動軸３５との結合位置である駆動プレートの駆動側端
３５ｂの近傍の位置に取り付けられていて、他端側４２
ｂはフローティングベース４０に取り付けられている。
これらの取付位置は、補正軸４２が駆動軸３５と平行に
なる位置である。なお、ベースＬＭガイド４１は熱処理
装置本体部分に適当に固定された固定ベース４３上に配
置されている。

【００１７】以上のような熱処理装置は次のように運転
される。熱処理室１内では、送風機５１及び加熱器５２
が運転され、両側の送風機５１がそれぞれ両側の風路５
３ａから加熱器５２で加熱された空気を吸い込んで両側
の風路５３ｂに送り出し、この加熱空気は、高性能フィ
ルター１３からほぼ水平方向に吹き出され、ワークＷの
中央部分で合流し、風路５３ｃを経て吸入口５３ｄから
吸入され、図１の矢印で示す空気循環系５を形成する。
この空気は、図示しない温度センサによって一定温度と
して例えば２３０°Ｃに制御されている。

【００１８】工場設備として設けられる熱処理ラインか
ら供給されるワークＷは、ロボット１００のハンド１０
１によって開口１２ａから搬入／搬出される。このとき
には、断熱扉１２のスライド移動戸１２ｂが開かれる。
又ワークＷは、搬入時にはハンド１０１からピン３１上
に移載され、搬出時にはピン３１からハンド１０１上に
取り上げられる。このようなときには、ピン３１はホッ
トプレートの加熱面２１から十分離れた位置まで上昇し
ていて、ハンド１０１はＸ方向に６列に配設されたピン
３１の列間の位置でピンとの間でワーク支持換えを行
う。

【００１９】ワークＷを昇降させるときにはモータ３６
が駆動される。モータ３６は速度制御されていて、ワー
クが上昇する初期には低速でスタートし、上昇するに従
って通常の速度になる。モータの回転により、タイミン
グベルト３７を介してボールネジ３８が回転し、そのナ
ット３８ａが軸ＬＭガイド３９に案内されてＹ方向に進
退し、その動きが駆動軸３５に伝達されてこれがＹ方向
に進退し、移動プレートＬＭガイド３４ａによって同様
にＹ方向に案内されている駆動プレート３４が進退し、
ガイドローラ３２ａで上下方向に案内されている従動プ
レート３２が昇降し、ピン３１が昇降してワークＷが昇
降し、ワークとホットプレート加熱面２１との間隔が調
整される。

【００２０】このように、モータの回転が駆動軸３５の
Ｙ方向の変位としてピン３１に伝達されてワークＷの昇
降距離が調整されるが、駆動軸３５が熱処理室１内に導
設されているため、室内温度の変動によって熱膨脹で長
さが伸縮し、それによってワークＷの昇降高さが変動す
ることになる。本発明の装置では、モータ３６等の駆動
部分がフローティングベース４０で支持され、これが駆
動軸３５と同様に配置された補正軸４２に結合されてい
るので、例えば駆動軸３５が伸びればそれと同じだけ補
正軸４２が伸び、この伸び分だけフローティングベース
４０が移動し、駆動軸３５の伸びが駆動プレート３４の
動きに影響を与えないようになっている。その結果、ワ
ークの昇降位置、従って加熱面２１との間隔が精度よく
決定される。

【００２１】図５は、以上のような装置でワークを熱処
理するときの経過時間とワーク温度との関係即ち温度プ
ロファイルを示す。図の上下の線は、ワーク内の温度分
布中の高温部及び低温部の温度である。そして、それぞ
れの温度のうち、昇温到達時の温度をＴ_H0及びＴ_L0と
し、昇温到達後飽和時の温度をＴ_H 及びＴ_L として表示
している。又、昇温時及び飽和時の温度分布に相当する
これらの高低温度差をそれぞれΔＴ₀ 及びΔＴとして表
示している。

【００２２】熱処理室１内に新たなワークを搬入してホ
ットプレート２上に載せた加熱開始時には、ワークＷと
加熱面２１との間隔を例えば１〜３ｍｍ位の比較的狭い
間隔に設定する。ワークは加熱面から加熱されると共に
熱処理室内を循環する加熱空気によって加熱されるが、
このときにはワークと加熱面との間隔が狭いので、ワー
クは加熱面からの熱影響を大きく受ける。そのため、ワ
ーク昇温時に風上側と風下側とで発生すべき温度差が大
幅に修正され、ワークは加熱面の温度分布にある程度対
応した温度分布の下で昇温される。

【００２３】その結果、例えば温度２３０°Ｃで１辺が
１ｍ程度の大サイズワークを熱処理する場合でも、昇温
到達時の温度分布即ちＴ_H0とＴ_L0との温度差ΔＴ₀ を５
〜１０°Ｃ程度にして、従来より大幅に減少させること
が可能になる。そして、大サイズのワークであっても、
ワーク上の膜厚むらや回路破壊のおそれを完全に防止す
ることができる。又、このように昇温時のワークの温度
分布幅が小さくなると、昇温速度を速くして昇温時間を
短縮することも可能になる。

【００２４】一方、ホットプレートを主体としたワーク
加熱を循環する加熱空気の雰囲気内で行うので、ホット
プレートへのワークの無理な接近を避け、ワークと加熱
面との間隔を前記の如く１〜３ｍｍ程度まで離してワー
クを加熱することができる。その結果、帯電量が多くな
る大サイズのワークでも、帯電量を十分少なくして基板
回路の破壊等を防止することができる。

【００２５】なお、本例ではワークの上昇開始時に低速
でスタートするように速度制御されるモータを使用し、
帯電による不具合をより完全に防止するようにしている
が、昇温速度やワークの大きさ等から定まるワークと加
熱面との間隔の大小によっては、定速モータを使用する
ことも可能である。

【００２６】ワークが目的とする熱処理温度又はこれに
近い温度まで昇温すると、モータ３６を作動させてワー
クを上昇させ、ワークＷと加熱面２１との間隔を例えば
３０〜５０ｍｍ程度にする。ワークが熱処理温度又はそ
の近くの温度に到達したかどうかは、運転データに基づ
いてタイマで昇温時間を設定したり、ワークを通過する
加熱空気の上流側と下流側の温度差を測定する等、適当
な方法で判断する。

【００２７】上記のように間隔を広くすると、ホットプ
レート加熱面からの熱影響が減少し、ワークは、主とし
て循環する加熱空気の環境下に置かれることによって目
的とする熱処理温度に維持される。このような温度キー
プ時には、換気用の排気による熱や熱処理室壁面からの
放熱を補うための熱量を供給しなければならないが、ワ
ーク自体は目的とする熱処理温度に到達していて、その
風上側と風下側でほとんど温度差を生じないため、この
ような空気循環加熱が可能となり、飽和時の温度分布Δ
Ｔは空気加熱の効果により、ホットプレートのみの加熱
よりも、更に良好なものとなる。

【００２８】ホットプレートの加熱面は、従来から通常
±２°Ｃ程度までの温度分布になるように製造され且つ
プレート表面を極めて高精度に加工している。これはワ
ークの面内温度分布を良好にするためであるが、ワーク
が１ｍ角のような大型になると、このような加工精度を
達成することが極めて難しくなる。ところが、本発明の
ように一様な温度で循環する加熱気体の雰囲気内でワー
ク温度を維持をするようにすれば、ホットプレート加熱
面にある程度の温度分布が生じても、その温度分布が直
接ワーク自体の温度分布に影響しないため、ホットプレ
ートの表面温度分布の影響が大幅に緩和される。従っ
て、ホットプレートをこれまで以上に高精度に加工して
微小な温度分布幅に維持しなければならないという極め
て厳しい要請が解消される。その結果、大型ワークの熱
処理を現状技術レベルのホットプレートによって容易に
可能にすることができる。

【００２９】例えば、ホットプレートの温度分布が±３
〜４°Ｃ程度あったとしても、その影響が大幅に緩和さ
れ、図５に示す温度飽和時のワークの温度分布幅ΔＴを
±２°Ｃ程度の範囲内に維持することができる。そし
て、加熱空気の一様な温度雰囲気内で、ワークを分布差
の小さい一様な温度にして良好に熱処理することができ
る。

【００３０】又、従来のホットプレート加熱式装置で
は、常温雰囲気内で排気しつつワークを加熱するので、
温度キープ時には真空吸着等によってプレート表面にワ
ークを強力に接触させ、十分な熱伝達を図っている。そ
のため、帯電に伴う不具合の解消に種々の技術的対策を
必要としているが、本例の装置では、非接触加熱方式に
よってこの問題を自動的に解消している。その結果、例
えばワークの片側づつのリフトというような特殊なワー
クハンドリングをする必要がなくなり、安全で安定した
ワーク操作によって熱処理することができる。

【００３１】更に、温度キープ時にはワークとプレート
との間隔を広くしているが、ホットプレート加熱も併用
することにより、循環空気による熱供給と共に、ホット
プレートからも熱が供給される。その結果、熱処理室内
の温度維持のための循環空気量を減らし、その流速を十
分遅くすることができる。即ち、通常の空気循環加熱式
の装置では、循環空気の流速を遅くすると、全体的な加
熱熱量の不足と制御遅れによって飽和状態での温度分布
が悪くなるが、本装置のようにハイブリッドした別途独
立の制御機能を有するホットプレートが存在することに
より、循環空気がホットプレートからも熱供給を受け、
この熱を均一化してワークに伝えられるので、循環空気
を無風に近い遅い流速まで下げても必要な温度分布を維
持することができる。

【００３２】そして、このように循環空気の速度を下げ
ることができれば、ワーク表面の材料や形状が特殊で空
気流れの影響を受け易いワークであるハードディスクの
オーバーコートやＰＤＰの焼成というような付加価値の
高い焼成プロセスを行うことも可能になる。

【００３３】所定の熱処理時間が経過すると、ワークを
搬出／搬入して新たなワークとの入替えを行う。本例の
装置では、ワークを４段に積載しているので、ワーク１
枚の熱処理時間の４倍の頻度でワークの出し入れが行わ
れる。ワークを搬出するときには、通常、温度キープ時
の状態から昇降ピンを上昇させてワークと加熱面との離
間距離を更に大きくし、ロボットハンド１０１でワーク
を掬い上げて搬出し、新たなワークを同じ位置にある昇
降ピン上に載せる。

【００３４】なお、空気加熱部分及びホットプレート部
分の設計条件やワークの熱処理条件等により、温度キー
プ時におけるワークの離間距離を大きくすることができ
れば、ワーク交換時にピンを上昇させることなく、その
ままの状態でワークの搬出／搬入が可能な場合もある。
その場合には、ワークハンドリングが一層容易且つ迅速
になる。

【００３５】以上の操作によってワークの熱処理が完了
する。本発明によれば、共通の加熱空気循環系を形成す
ることにより、本例の４段積み装置の如く熱処理装置を
多段構造にするのが容易であるため、従来のホットプレ
ート加熱式装置に較べて、設置スペースを有効に利用で
きると共に、装置コストの割りにスループットを多くす
ることができる。

【００３６】又、このような多段構造では、ワークの搬
入／搬出時間、昇降時間、昇温時間、必要なキープ時
間、装置の許容高さ、等の諸条件を満足するように装置
の段数が計画される。この場合、本発明では空気加熱と
ホットプレート加熱とを効果的にハイブリッドするの
で、図５に二点鎖線で示す如く、帯電の影響を回避でき
る範囲で間隔調整をして昇温曲線を変化させることがで
きる。このことにより、昇温曲線の勾配をきつくして昇
温時間を短縮し、必要なキープ時間を含めた合計の熱処
理時間を短縮することにより、段数を多くしてスループ
ットの拡大を図ることができる。一方、割れが発生し易
いなどのため急激に昇温させるのが不適当なワークで
は、緩やかに加熱処理することも可能になる。

【００３７】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、加熱体が平板状の物品を加熱できる加
熱面を備え、この加熱面から間隔を隔ててこれに対向す
るように支持調整手段が物品を支持し、送風機と加熱器
と風路とを備えた加熱気体循環手段によって加熱された
気体を物品に供給しつつ循環させられるので、物品を加
熱気体の環境下において加熱面で加熱することができ
る。この場合、加熱面と物品との間隔が狭ければ、物品
は主として加熱体からの熱影響を受け、その反対に間隔
が広ければ、主として供給される加熱気体の温度環境に
支配される。

【００３８】ここで、上記支持調整手段が上記間隔を調
整できるので、支持手段に載せられた物品が昇温中のと
きには、物品と加熱面との間隔を比較的狭い間隔に設定
することにより、主として加熱面で物品を加熱し、大型
の物品に対しても循環気体の流れ方向による影響をなく
し、物品の昇温中及び昇温到達時の温度分布幅を小さく
して昇温時の温度プロファイルの適正化を図ることがで
きる。そして、物品上に形成された感光樹脂膜や回路を
良好な状態で熱処理することができる。

【００３９】この場合、加熱体による加熱を循環される
加熱気体の雰囲気内で行うので、加熱体への物品の過度
な接近を避けることができる。その結果、帯電量が多く
なる大型の物品でも、帯電による回路破壊等の不具合を
防止することができる。そして、熱処理による不良物品
の発生をなくして、熱処理におけるスループット拡大に
寄与することができる。

【００４０】物品が昇温して熱処理温度に到達すると、
支持調整手段により、昇温時よりも物品を上昇させて加
熱体との間隔を大きくすることができる。これにより、
物品に対する加熱体の熱影響を少なくし、物品を循環気
体の温度環境によって所定の熱処理温度に保持すること
ができる。このときには、物品が既に昇温しているた
め、循環気体の流れ方向による影響はない。又、加熱体
自体の温度分布が直接物品の温度分布に影響しない。そ
の結果、物品は一様な温度分布を得ることができる。そ
して、加熱体の加熱面の温度分布性能の条件を緩和し、
大型物品に対しても通常の加工精度で製造された加熱体
を使用することができる。

【００４１】又、ホットプレート加熱式装置のように物
品を加熱面に吸着して温度保持する必要がないので、昇
温時と同様に帯電の問題を解消することができる。更
に、温度保持の時にも、循環気体の熱と共に加熱体の熱
を併用できるので、加熱気体の循環量を減らし流速を十
分遅くすることもできる。その結果、物品表面の熱処理
条件が良くなり、ハードディスクのオーバーコートやＰ
ＤＰの焼成というような高風速下での焼成をきらう高付
加価値の焼成プロセスの実施も可能になる。又、加熱気
体の流速が遅くなれば熱交換率も低下するため、加熱体
による加熱速度を調整することにより、通常の空気循環
加熱式で必要とされる物品の予熱工程を省略し得るとい
う効果も生ずる。

【００４２】更に、それぞれ独立した複数の加熱体によ
る加熱方式と、共通の加熱気体循環系とを設けることに
より、容易に熱処理装置を多段構造にすることができ
る。その結果、装置の設置面積を減らし、物品処理量を
増加することができる。そして、このような多段構造と
共に、加熱体表面の加工精度を現状レベル以内に保持し
てその製造コストの上昇を抑制することにより、装置全
体としてのコストを下げ、熱処理費用の低減を図ること
ができる。この場合、気体加熱と加熱体加熱との効果的
な併用により、帯電の影響を回避しつつ、昇温時間を短
縮するように温度プロファイルを変化させ、トータルの
熱処理時間を短縮し、熱処理効率の向上を図ることがで
きる。

【００４３】請求項２の発明においては、支持調整手段
をそれぞれ所定の機能を備えた支持体と昇降部材とリン
クと移動部材と駆動軸と駆動手段とによって構成するの
で、駆動手段を常温環境下に配置できると共に、駆動手
段の駆動力を、高温環境下にある物品の昇降力として合
理的に変換することができる。即ち、駆動軸を介して駆
動手段で移動部材を加熱面に平行な方向に移動させ、そ
の動きを加熱面に直角な方向に変換して昇降部材に伝達
するので、移動部材は昇降しないためこれに反力として
作用する前記直角方向の力を支持しつつ移動部材を平行
な方向に移動可能にし、物品を安定して支持した状態で
物品と加熱体との間隔を調整することができる。

【００４４】請求項３の発明においては、上記に加えて
所定の機能を備えた支持台と案内手段と補正軸とを設け
るので、駆動軸が熱膨脹したときにこれと同様の位置に
平行に配置されていて同様に熱膨脹をする補正軸で移動
可能な支持台の位置を補正することができる。その結
果、駆動軸が熱膨脹しても、その分だけ支持台が移動
し、駆動軸の熱膨脹が移動部材の移動に影響を与えな
い。従って、駆動手段の駆動量が熱膨脹誤差を伴わず精
度よく移動部材に伝達され、物品の位置を精度良く調整
して定めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱処理装置の構造例を示し、
熱処理室内外の平面状態の説明図である。

【図２】上記装置の熱処理室内部の側面状態とこれに対
向するロボット配置とを示す説明図である。

【図３】上記装置の熱処理室内外のワークの昇降機構部
分の側面状態を示す説明図で、（ａ）は全体構造を示し
（ｂ）は端部構造を拡大した状態を示す。

【図４】上記装置の熱処理室内外のワークの昇降機構部
分の平面状態を示す説明図である。

【図５】上記装置で熱処理するときの温度プロファイル
を示す曲線図である。

【符号の説明】

１ 熱処理室 ２ ホットプレート（加熱体） ３ 昇降機構（支持調整手段） ５ 空気循環系（加熱気体循環手段） ２１ 加熱面 ３１ ピン（支持体） ３２ 従動プレート（昇降部材） ３３ リンク ３４ 駆動プレート（移動部材） ３５ 駆動軸 ３６ モータ（駆動手段） ３７ タイミングベルト（駆動手段） ３８ ボールネジ（駆動手段） ４０ フローティングベース（支持台） ４１ ベースＬＭガイド（案内手段） ４２ 補正軸 ５１ 送風機 ５２ 加熱器 53ａ、53b 、53c 風路 Ｗ ワーク（平板状の物品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 7/04 Ｆ２７Ｄ 7/04 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４０Ａ // Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｋ (56)参考文献 特開 平５−47691（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333361（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−68373（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−52693（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−124997（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−77998（ＪＰ，Ｂ２) 特許2963210（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F27B 5/00 - 5/18 F27D 3/12 F27D 7/04 C03B 27/00 - 27/06 G09F 9/00 340 H01L 21/324

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の物品を熱処理室で熱処理するた
   めの熱処理装置において、前記物品は小サイズのものから大サイズのもので構成さ
   れているＬＣＤ基板のうちの大サイズのものを含み、 前記物品を熱処理するための温度に加熱できる加熱面を
   備え前記熱処理室内に多段に設けられた加熱体と、 前記物品が前記加熱面に対向するように前記物品を前記
   加熱面から間隔を隔てて支持すると共に前記間隔を調整
   可能にする支持調整手段と、 気体を送る送風機と前記気体を前記熱処理するための温
   度に加熱する加熱器と加熱された前記気体を前記物品に
   ほぼ平行に供給すると共に循環させるための風路とを備
   えていて前記多段に設けられた加熱体に共通の加熱気体
   循環手段と、 を有することを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記支持調整手段は、前記物品を支持す
   る複数の支持体と、該支持体を支持し前記加熱面に直角
   な方向に移動可能に案内される昇降部材と、該昇降部材
   に一端側を回転可能に結合されたリンクと、該リンクの
   他端側が回転可能に結合され前記加熱面に平行な方向に
   移動可能に支持された移動部材と、該移動部材に結合さ
   れ前記熱処理室の外まで延設され前記移動部材を移動可
   能にする駆動軸と、該駆動軸を駆動する駆動手段と、を
   有することを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段を支持する支持台と、該支
   持台を前記駆動軸を駆動する方向に移動可能に案内する
   案内手段と、一端側が前記駆動軸の延設された方向にお
   いて前記移動部材と前記駆動軸との結合位置の近傍に相
   当する位置に取り付けられ他端側が前記支持台に結合さ
   れ前記駆動軸と平行に設けられた補正軸と、を有するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の熱処理装置。