JP3568634B2

JP3568634B2 - 塗膜乾燥方法およびその装置

Info

Publication number: JP3568634B2
Application number: JP15615595A
Authority: JP
Inventors: 宏志磯部; 勉篠崎; 康寿小島; 季宜関内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH094974A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、塗膜液が塗膜された被塗膜物を加熱して、塗膜を乾燥させる塗膜乾燥方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品等の製造工程には、たとえば板状の被塗膜物に塗膜液を所望の領域、形状に塗布した後、この被塗膜物を加熱して塗膜の乾燥や平坦化する工程がある。
【０００３】
このような場合に用いられる加熱装置としては、たとえば加熱用のホットプレートを複数ポジション設け、被塗膜物を各ポジションに所定のタクトタイムで搬送し、各ホットプレートにそれぞれ設けた複数のプロキシピンを介してホットプレートで順次加熱触し、この被塗膜物を乾燥させる構成が知られている。
【０００４】
このように設定された乾燥装置において、一定のタクトタイムで被塗膜物を各ポジションに順次搬送し、被塗膜物および塗膜液を加熱して塗膜液を乾燥して平坦化している。
【０００５】
しかし、このような従来の乾燥装置では、各ホットプレートに設けられたプロキシピンの位置が、どのホットプレートでも同じであるため、塗膜液乾燥中にプロキシピンと接触している被塗膜物の領域と、他の領域との温度に違いが生じ、この一定領域に温度むらが生じることがあり、塗膜の平坦性や品位が劣化する。
【０００６】
また、この種の被塗膜物の加熱乾燥方法として、上述したホットプレートを用いた方法の他に、塗膜液が塗布された被塗膜物を乾燥炉内に搬入し、この乾燥炉内の熱伝導、対流、輻射により被塗膜物の加熱する構成も知られている。
【０００７】
そして、乾燥炉内の各ポジションに被塗膜物を搬送する搬送アームと、この被塗膜物を乾燥炉内の各ポジションにて固定支持する固定アームとが設けられる。また、被塗膜物は、これら搬送アームおよび固定アーム上において、これらにそれぞれ設けられて支えピン上に載置される。
【０００８】
このように設定された乾燥炉内において、一定のタクトタイムで被塗膜物を各乾燥ポジションに順次搬送し、被塗膜物および塗膜液を加熱して塗膜液を乾燥して平坦化している。
【０００９】
しかし、このような従来の乾燥装置では、搬送アームおよび固定アームにそれぞれ設けられた支えピンは、搬送アームおよび固定アームのどの位置でも同じであるため、塗膜液乾燥中に支えピンと接触している被塗膜物の一定領域と、他の領域との温度に違いが生じ、この一定領域に温度むらが生じるおそれがあり、領域の塗膜の平坦性や品位が劣化する一因となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来方法では、各ホットプレートに設けられたプロキシピンや、乾燥炉内の搬送アームおよび固定アームに設けられた支えピンの位置が、それぞれ一定位置であるため、被塗膜物には、これらプロキシピンや支えピンと接触する一定領域と他の領域との間に温度の違いが生じる。このため、この一定領域の温度むらが顕著となり、この領域の塗膜の平坦性や品位が劣化するおそれがある問題を有している。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、被塗膜物の接触による温度むらの発生を抑制し、塗膜の平坦性や膜厚分布が良好で、高品位の塗膜を得ることができる塗膜乾燥方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塗膜液を塗膜した被塗膜物を加熱して、塗膜を乾燥させる際に、被塗膜物に加熱体との接触領域を変化させたり、乾燥炉内にて被塗膜物を支持する支えピンの支持位置を変化させるものである。
【００１３】
【作用】
本発明は、塗膜液を塗膜した被塗膜物を、加熱体との接触により加熱する際に、被塗膜物と加熱体との接触領域を変化させたり、乾燥炉内にて被塗膜物の支持に用いられる支えピンの被塗膜物に対する支持位置を変化させ、被塗膜物の温度むらをなくして均一に塗膜を乾燥させる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、被塗膜物１１を乾燥させる複数の加熱ポジション毎に加熱体としてのホットプレート１２を設けている。これらホットプレート１２上には、それぞれ複数のプロキシピン１３が設けられており、塗膜液１４が塗膜された被塗膜物１１は、ホットプレート１２により、これらプロキシピン１３を介して間接的に加熱される。すなわち、被塗膜物１１は、図示しない搬送機構により、所定のタクトタイムで各ポジション毎に設けられた複数のホットプレート１２上に順次搬送され、プロキシピン１３を介して加熱される。その結果、被塗膜物１１に塗膜された塗膜液１４が乾燥され、平坦化される。なお、最後に被塗膜物１１を冷却ポジションに搬送し、充分冷却した後に次工程に取り出している。
【００１６】
ここで、各ホットプレート１２にそれぞれプロキシピン１３を設けたのは、被塗膜物１１とホットプレート１２との直接接触による温度勾配の発生を防止するためである。すなわち、プロキシピン１３を設けないと、被塗膜物１１には、ホットプレート１２との接触面と非接触面との間に急激な温度勾配が生じ、反りや撓みなどの形状変化が発生したり、塗膜液１４の乾燥むらが生じたりする。さらには、被塗膜物１１の搬送に支障が生じたりして、塗膜品位の劣化や歩留まり低下の主因となる。
【００１７】
そこで、各ホットプレート１２にプロキシピン１３を設けて、被塗膜物１１をプロシキピン１３を介して間接的に加熱するように構成している。
【００１８】
また、これらプロシキピン１３の配置位置を、各ホットプレート１２毎に異なるように設定している。すなわち、図１に示すように、５つのポジションを有するので、各ホットプレート１２上におけるプロキシピン１３の配置は、図２で示すように変化させる。
【００１９】
すなわち、第１ポジションではプロキシピン１３_１の位置とし、第２ポジションでのプロキシピン１３_２の位置とする。以下、同様に第３ポジションから第５ポジションまでのプロキシピン１３_３，１３_４，１３_５の位置を順次変化させる。なお、図２では、１本のプロキシピンの設置位置のみについて説明したが、図示していない他のプロキシピンについても同様に設置位置を変化させる。
【００２０】
このように、プロキシピン１３の設置位置を変化させた乾燥装置により、塗膜液１４を塗膜した後の被塗膜物１１を乾燥させる場合、被塗膜物１１を各ポジションに設けられた４０〜２００℃程度の高温のホットプレート１２上に３〜２４０秒の所定のタクトタイムで順次搬送し、それぞれプロキシピン１３上に載置して乾燥させる。このとき、被塗膜物１１とプロキシピン１３との接触位置は、各ポジション毎に異なる。すなわち、被塗膜物１１と加熱体の一部であるプロキシピン１３との接触領域を、各ポジションへの搬送に対応して被塗膜物１１に対する加熱時間の推移とともに変化させている。このため、塗膜液乾燥中に、被塗膜物１１のプロキシピン１３と接触している領域と他の領域との温度の違いによる温度むらの発生を極力抑制でき、塗膜全体の平坦性や品位を高く保てる。
【００２１】
ここで、被塗膜物１１に塗膜された塗膜液１４を実際に乾燥する場合の、各ホットプレート１２の温度やタクトタイム、塗膜液の性質などの具体的な実施条件を次のように設定する。
【００２２】
まず、ホットプレートポジション１の温度を７５℃、ホットプレートポジション２の温度を８０℃、ホットプレートポジション３の温度を８５℃、ホットプレートポジション４の温度を９０℃、ホットプレートポジション５の温度を９５℃、そして、冷却の温度を２５℃に設定し、タクトタイムを４０秒に設定する。
【００２３】
また、塗膜液の粘度を５０ｃＰ、溶媒沸点を１１７℃、溶媒蒸気圧を５０ｍｍＨ_２Ｏ、固形分濃度を５％、乾燥後の膜厚を０．５μｍにする。
【００２４】
さらに、プロキシピン１３の直径を２ｍｍ、高さを３ｍｍにし、被塗膜物１１の平面形状を４５０ｍｍ×５００ｍｍとする。
【００２５】
そして、プロキシピン１３の各ポジション毎の変化量、すなわちプロキシピン１３_１，プロキシピン１３_２，プロキシピン１３_３…間の間隔を２５ｍｍとする。
【００２６】
上述の条件で塗膜乾燥させたところ、塗膜上プロキシピン跡径は、プロキシピンの位置が一定の従来例では１５〜２０ｍｍであるのに対し、本実施例では７〜９ｍｍと小さくなり、品位が向上した。また、搬送不良などの副作用も発生しない。
【００２７】
このように、塗膜済の被塗膜物１１と加熱体との接触領域を、被塗膜物の乾燥時間とともに変化させたので、プロキシピン１３などの接触体との温度むらによる塗膜の平坦性劣化や品位低下のほとんどない塗膜乾燥が可能となる。
【００２８】
次に、他の実施例を図３ないし図５を参照して説明する。
【００２９】
図５で示すように、被塗膜物１１の乾燥に乾燥炉１７を用いており、図４で示す塗膜液１４を塗膜後の被塗膜物１１を乾燥炉１７内に搬入して、この乾燥炉１７内の熱伝導、対流、輻射により乾燥させている。また、この乾燥炉１７内には図５に示すように第１から第５までの５つの乾燥ポジション１６_１〜１６_５および１つの冷却ポジション１６_６が設けられている。なお、乾燥ポジションは５つに限らず、２〜１０程度設定すれば良い。
【００３０】
また、この乾燥炉１７内には、被塗膜物１１を各ポジション１６_１〜１６_６に搬送する搬送アーム１８が設けられ、この搬送アーム１８で搬送された被塗膜物１１を各ポジション１６_１〜１６_６上で固定支持する固定アーム１９が、図３で示すように、搬送アーム１８と平行に設けられている。そして、これら搬送アーム１８および固定アーム１９の図示上面には複数の支えピン２０，２１がそれぞれ設けられている。
【００３１】
ここで、支えピン２０，２１を設けたのは、プロキシピン１３の場合と同様に、被塗膜物１１での温度勾配の発生を防止するためである。すなわち、支えピン２０，２１を設けずに被塗膜物１１を直接搬送アーム１８および固定アーム１９上で支えると、被塗膜物１１には、各アーム１８，１９との接触面と非接触面との間に急激な温度勾配が生じ、被塗膜物１１に反りや撓みなどの形状変化が発生したり、塗膜液１４に乾燥むらが生じたりする。さらには、被塗膜物１１の搬送に支障が生じたりして、塗膜品位の劣化や歩留まり低下の主因となる。
【００３２】
そこで、搬送アーム１８および固定アーム１９にそれぞれ支えピン２０，２１を設けて、被塗膜物１１がこれら搬送アーム１８および固定アーム１９の表面に直接接触しないように構成している。
【００３３】
この実施例では、さらにこれら支えピン２０，２１の相互間隔、すなわち、図４で示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，…がそれぞれ異なるように位置設定している。このように支えピン２０，２１を位置設定することにより、被塗膜物１１に対する支えピン２０，２１の支持位置を、加熱時間の推移、すなわち、各ポジション１６_１〜１６_６への搬送の推移とともに変化させることができる。
【００３４】
このように構成された４０〜２００℃の高温状態の乾燥炉１７内において、３〜２４０秒のタクトタイムで被塗膜物１１を、搬送アーム１８により各乾燥ポジション１６_１〜１６_５に順次搬送し、対応する乾燥ポジション１６_１〜１６_５にて固定アーム１９上に支持固定する。そして、これら各乾燥ポジション１６_１〜１６_５にて順次被塗膜物１１および塗膜液１４を加熱して塗膜液の乾燥と平坦化している。
【００３５】
最後に、被塗膜物１１を冷却ポジション１６_６に搬送し、被塗膜物１１を充分冷却した後、次工程に取り出している。
【００３６】
ここで、搬送アーム１８による搬送時および固定アーム１９による支持固定時に、被塗膜物１１はそれぞれ支えピン２０，２１上に支持されている。また、これら支えピン２０，２１の相互間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，…は、それぞれ異なるように位置設定してあるため、各ポジション１６_１〜１６_６間の搬送時および各ポジション１６_１〜１６_６での支持固定時のそれぞれにおいて、被塗膜物１１と支えピン２０，２１との接触位置は、それぞれ異なっている。
【００３７】
従来は、この支えピン２０，２１の相互間隔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，…がそれぞれ等しかったため、塗膜液１４の乾燥中に支えピン２０，２１と接触している被塗膜物１１の一定領域と、他の領域との温度に違いが生じ、この一定領域に温度むらが顕著に生じて、塗膜の平坦性や品位が劣化していたが、被塗膜物１１と支えピン２０，２１との接触位置が、各ポジション１６_１〜１６_６間の搬送時および各ポジション１６_１〜１６_６での支持固定時のそれぞれにおいて異なっているため、このような問題はほとんど生じず、良好な塗膜状態を得ることができる。
【００３８】
ここで、被塗膜物１１に塗膜された塗膜液１４を実際に乾燥する場合の、乾燥炉１７内の各ポジション１６_１〜１６_６の温度やタクトタイム、塗膜液の性質など、具体的な実施条件を次のように設定する。
【００３９】
まず、第１の乾燥ポジションの温度を７５℃、第２の乾燥ポジションの温度を８０℃、第３の乾燥ポジションの温度を８５℃、第４の乾燥ポジションの温度を９０℃、第５の乾燥ポジションの温度を９５℃、そして、冷却ポジションの温度を２５℃に設定し、タクトタイムを４０秒に設定する。
【００４０】
また、塗膜液の粘度を５０ｃＰ、溶媒沸点を１１７℃、溶媒蒸気圧を５０ｍｍＨ_２Ｏ、固形分濃度を５％、乾燥後の膜厚を０．５μｍにする。
【００４１】
上述の条件で塗膜乾燥させたところ、塗膜上支えピン跡径は、支えピンの間隔が一定の従来例では１５〜２０ｍｍであるのに対し、本実施例では７〜９ｍｍと小さくなり、品位が向上した。また、搬送不良などの副作用も発生しない。
【００４２】
このように、塗膜済の被塗膜物１１と支えピン２０，２１との接触領域を、被塗膜物１１の乾燥時間と共に変化させたので、温度むらによる塗膜の平坦性劣化や品位低下のほとんどない塗膜乾燥が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、塗膜液の乾燥に際して、被塗膜物と加熱体との接触位置、あるいは、被塗膜物と乾燥炉内での支えピンとの接触位置を変化させたので、温度むらの発生が少なく、塗膜の平坦性劣化や膜圧分布劣化、品位低下のほとんどない塗膜乾燥ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の塗膜乾燥装置を示す正面図である。
【図２】同上プロキシピンの配置関係を示す平面図である。
【図３】同上他の実施例の要部を示す平面図である。
【図４】同上要部を示す正面図である。
【図５】同上全体構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１１被塗膜物
１２加熱体としてのホットプレート
１７乾燥炉
２０，２１支えピン

Claims

塗膜液を塗膜した被塗膜物を加熱して、前記塗膜を乾燥させる塗膜乾燥方法において、
前記被塗膜物に加熱体との接触により加熱させ、前記被塗膜物と加熱体との接触領域を、被塗膜物に対する加熱時間の推移とともに変化させる
ことを特徴とする塗膜乾燥方法。
塗膜液を塗膜した被塗膜物を加熱して、前記塗膜を乾燥させる塗膜乾燥方法において、
前記被塗膜物を乾燥炉内に搬入して加熱し、
この乾燥炉内にて前記被塗膜物を支持する支えピンの支持位置を加熱時間の推移とともに変化させる
ことを特徴とする塗膜乾燥装置。
塗膜液を塗膜した被塗膜物を加熱して、前記塗膜を乾燥させる塗膜乾燥装置において、
前記被塗膜物を接触により加熱させる接触領域を異ならせた複数の加熱体
を具備したことを特徴とする塗膜乾燥装置。
塗膜液を塗膜した被塗膜物を加熱して、前記塗膜を乾燥させる塗膜乾燥装置において、
前記被塗膜物を加熱する乾燥炉と、
この乾燥炉内にて前記被塗膜物の搬送支持し間隔を異ならせた複数の支持体とを具備したことを特徴とする塗膜乾燥装置。