JP4451259B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、基板等の被加熱物を熱風によって熱処理する熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating an object to be heated such as a substrate with hot air.
従来より、下記特許文献1に開示されているような熱処理装置が液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display)、有機ELディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel display)の製作に使用されている。熱処理装置の多くは、加熱室内に下記特許文献2に開示されているような積載装置が配された構造を有する。積載装置は、上下方向に複数の基板受けによって構成される積載段が上下方向に複数設けられた籠状の形状を有する。熱処理装置は、予めガラス板等の基板(被加熱物)に対して特定の溶液を塗布して加熱乾燥させたものをロボットハンドを用いて積載段の間隔に出し入れし、加熱室内に導入される所定の温度の熱風に晒して熱処理(焼成)する装置である。
Conventionally, a heat treatment apparatus as disclosed in the following
基板の換装を行うために使用されるロボットハンドは、基板の重量によって撓みを生じる。従って、従来技術の熱処理装置の大部分は、ロボットハンドの撓みを見越して基板を載置する積載段同士の間隔を拡げた構成とされている。 The robot hand used for replacing the substrate is bent due to the weight of the substrate. Therefore, most of the conventional heat treatment apparatuses are configured to increase the interval between the stacking stages on which the substrates are placed in anticipation of the bending of the robot hand.
また、従来技術の熱処理装置には、下記特許文献2に開示されているような積載装置を採用したものがある。下記特許文献2に開示されている積載装置は、基板の両端部を支持可能な複数の支持部材を所定の平面上に複数配することにより基板を積載するための積載段が形成されたものであり、この積載段が一定のピッチで多段に形成されたものである。特許文献2に開示されている積載装置において採用されているロボットハンドは、進退方向に延伸する本体板と、本体板から横方向に張り出した張出部とを有する。そのため、特許文献2に開示されている積載装置では、ロボットハンドや基板の撓みが比較的小さい。
近年、フラットパネルディスプレイの大型化に伴い、被加熱物たる基板がさらに大型化する傾向にある。そのため、例えば上記特許文献2に開示されているような構成とした場合であっても基板の重量に伴うロボットハンドの撓みが大きくなったり、ロボットハンドの厚みを厚くせざるを得ない傾向にある。従って、従来技術の熱処理装置では、ロボットハンドの撓みや厚みを見越して積載段同士の間隔を大きく取らねばならず、熱処理装置が大型化してしまうという問題がある。
In recent years, with the increase in the size of flat panel displays, the substrate to be heated tends to be further increased in size. Therefore, for example, even when the configuration disclosed in the above-mentioned
通常、フラットパネルディスプレイ等の製造は、クリーンルーム内で行われる。そのため、熱処理装置が大型化すると、クリーンルームの高さも高くする必要が生じたり、既存のクリーンルームに設置できない可能性がある。一方、既存のクリーンルーム等にも設置可能な程度に熱処理装置を小型化すべく、積載段の段数を少なくし、積載段同士の間隔を拡くとる構成とすると、熱処理装置の熱処理効率が低下してしまうという問題がある。また、このようにして熱処理装置を小型化しつつ、熱処理効率を維持しようとすると、クリーンルーム内に熱処理装置を複数配する必要があり、装置の設置面積が増加してしまうという問題がある。 Usually, flat panel displays and the like are manufactured in a clean room. Therefore, when the heat treatment apparatus is increased in size, it may be necessary to increase the height of the clean room or it may not be installed in an existing clean room. On the other hand, in order to reduce the size of the heat treatment device to such an extent that it can be installed in an existing clean room, etc., the heat treatment efficiency of the heat treatment device is reduced if the number of loading steps is reduced and the interval between the loading steps is increased. There is a problem of end. Further, in order to maintain the heat treatment efficiency while downsizing the heat treatment apparatus in this way, it is necessary to arrange a plurality of heat treatment apparatuses in the clean room, and there is a problem that the installation area of the apparatus increases.
そこで、本発明は、被加熱物が積載される積載段同士の間隔が狭く、高密度に被加熱物を積載して熱処理することが可能な熱処理装置の提供を目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of carrying out heat treatment by loading an object to be heated at a high density with a narrow interval between the loading stages on which the object to be heated is loaded.
上記した課題を解決すべく提供される請求項1に記載の発明は、被加熱物を加熱する加熱室と、当該加熱室内の温度調整を行う温度調整手段と、前記加熱室内に配され、被加熱物が積載される積載段を上下方向に複数設けた積載手段と、昇降機構とを有し、前記積載手段は、前記積載段の表面側において被加熱物を支持する被加熱物支持体を有し、昇降機構は、開口を有する圧力調整室と、一端側が被加熱物支持体の下部に固定され、他端側が前記開口に固定された伸縮可能な筒体と、前記圧力調整室内の圧力を調整する圧力調整手段とを有し、当該圧力調整手段により圧力調整を行うことにより筒体を伸縮させ、被加熱物支持体を積載段本体の表面から上下方向に突出および退行させるものであることを特徴とする熱処理装置である。
The invention according to
かかる構成によれば、圧力調整手段によって圧力調整室内の圧力を調整することにより被加熱物支持体を上下動させることができ、被加熱物支持体を積載段本体の表面から進退させることができる。このため、本発明の熱処理装置は、被加熱物を出し入れするために使用されるロボットハンドのような移載手段を被加熱物支持体の伸縮可能な範囲内に移動させ、被加熱物支持体を進退させることにより積載段と前記した移載手段との間で被加熱物の受け渡しを行える。よって、上記した構成によれば、被加熱物の受け渡しに際して前記したロボットハンドのような移載手段を上下動させる必要がなく、積載段同士の間隔を最小限に抑制することができる。従って、本発明によれば、被加熱物の出し入れの対象となる所望の積載段と、この上方に隣接する積載段との間に形成されるスペースを有効利用でき、熱処理装置のコンパクト化に資することができる。 According to such a configuration, the object to be heated can be moved up and down by adjusting the pressure in the pressure adjustment chamber by the pressure adjusting means, and the object to be heated can be moved back and forth from the surface of the stacking stage main body. . For this reason, the heat treatment apparatus of the present invention moves the transfer means such as a robot hand used for taking in and out the object to be heated within the range in which the object to be heated can be expanded and contracted. The object to be heated can be transferred between the loading stage and the transfer means described above by advancing and retreating. Therefore, according to the above-described configuration, it is not necessary to move the transfer means such as the robot hand up and down at the time of delivering the object to be heated, and the interval between the stacking stages can be minimized. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively use the space formed between a desired loading stage to which the object to be heated is taken in and out and a loading stage adjacent to the upper side, contributing to a compact heat treatment apparatus. be able to.
また、かかる構成によれば、圧力調整手段により圧力調整室内に作用する圧力を調整することにより積載段本体に接続された筒体を伸縮させ、被加熱物支持体を積載段本体に対して進退させることができる。従って、本発明によれば、積載段同士の間隔を有効利用でき、熱処理装置をより一層コンパクト化できる。 According to such a configuration, the cylinder connected to the loading stage main body is expanded and contracted by adjusting the pressure acting in the pressure adjusting chamber by the pressure adjusting means, and the heated object support is moved forward and backward with respect to the loading stage main body. Can be made. Therefore, according to the present invention, the interval between the loading stages can be effectively used, and the heat treatment apparatus can be made more compact.
請求項2に記載の発明は、前記筒体の他端側が積載段本体に対して相対移動不可能なように固定されていることを特徴とする請求項1に記載の熱処理装置である。
The invention according to
上記請求項2に記載の熱処理装置において、前記筒体の上端側が前記開口に固定され、筒体の下端側が前記開口よりも下方側の領域において上下方向に伸縮可能とされており、被加熱物支持体が筒体の内側に配され、筒体の下端側には、被加熱物支持体の下端側の部位が固定されたものであってもよい。(請求項3)
In the heat treatment apparatus according to
本発明の熱処理装置は、圧力調整手段によって圧力調整することにより筒体の下端側を下方に伸ばすと、被加熱物支持体が筒体の内側に引っ込み、被加熱物支持体の頂部を下方に退行させることができる。一方、圧力調整により筒体を縮めると、筒体の下端側が上方に持ち上がって被加熱物支持体が筒体の外側に突出し、被加熱物支持体の頂部を上方に突出させることができる。従って、本発明の熱処理装置は、被加熱物の出し入れにあわせて適宜圧力調整室内の圧力調整を行うことにより被加熱物支持体を進退させることができ、積載段同士の間隔を最小限に抑制することができる。 In the heat treatment apparatus of the present invention, when the lower end side of the cylinder is extended downward by adjusting the pressure by the pressure adjusting means, the object to be heated is retracted inside the cylinder, and the top of the object to be heated is downward. Can be regressed. On the other hand, when the cylinder is contracted by adjusting the pressure, the lower end side of the cylinder is lifted upward, the article to be heated is projected to the outside of the cylinder, and the top of the article to be heated is projected upward. Therefore, the heat treatment apparatus of the present invention can advance and retract the object to be heated by appropriately adjusting the pressure in the pressure adjustment chamber in accordance with the loading and unloading of the object to be heated, and minimizes the interval between the loading stages. can do.
上記請求項3に記載の熱処理装置は、少なくとも筒体の外周面の一部又は全部を収容する圧力調整室を有する構成であってもよい。(請求項4)
The heat treatment apparatus according to
かかる構成によれば、圧力調整手段による圧力調整室内における圧力調整を精度良く行え、被加熱物支持体を確実かつスムーズに進退させることができる。 According to this configuration, the pressure adjustment in the pressure adjustment chamber by the pressure adjustment means can be performed with high accuracy, and the support to be heated can be moved forward and backward reliably and smoothly.
また、請求項2に記載の熱処理装置において、前記筒体の下端側が前記開口に固定され、上端側が積載段本体に対して上下方向に伸縮可能とされており、筒体の上端側の位置に被加熱物支持体の下端側が固定されたものであり、被加熱物支持体が筒体の上端側から上方に向けて突出する構成とされていてもよい。(請求項5)
Further, in the heat treatment apparatus according to
かかる構成とした場合についても、圧力調整手段によって圧力調整室内に作用する圧力を精度良く調整でき、被加熱物支持体の進退を確実かつスムーズに行うことができる。 Even in such a configuration, the pressure acting in the pressure adjusting chamber can be accurately adjusted by the pressure adjusting means, and the object support can be moved forward and backward reliably and smoothly.
本発明によれば、積載段同士の間隔を最小限に抑制しつつ、換装動作を行うべき部分の積載段同士の間隔を十分確保可能な熱処理装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat processing apparatus which can fully ensure the space | interval of the stacking stages of the part which should perform exchange operation can be provided, suppressing the space | interval of stacking stages to the minimum.
続いて、本発明の一実施形態である熱処理装置および積載装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図1において、1は本実施形態の熱処理装置である。熱処理装置1は、金属製で箱形の本体ケース2の下方に機器収容部3が設けられており、その上方に基板処理部5が設けられた構成となっている。機器収容部3は、基板処理部5に電力を供給する電源装置(図示せず)や基板処理部5の動作を制御する制御装置(図示せず)等を内蔵している。
Subsequently, a heat treatment apparatus and a loading apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is the heat processing apparatus of this embodiment. The
基板処理部5は、図1や図2に示すように正面側にロボットハンドH等の移載装置によって基板Wを出し入れするための換装口6を有し、背面側にメンテナンス時に使用する扉7が設けられている。換装口6には、エアシリンダー8の作動に連動して開閉するシャッター10が装着されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板処理部5は、図2や図3に示すように中心に熱処理室12(加熱室)を有し、その周りを空気調整部11が取り囲んだ構成とされている。空気調整部11は、断熱材によって構成される周壁13a〜13dによって四方が包囲されている。空気調整部11は、空気を所定温度に加熱して熱処理室12内に吹き込むと共に、熱処理室12から排出された空気を上流側に循環させるためのものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに具体的に説明すると、空気調整部11は、図2や図3に示すように熱風供給手段14、ダクト17および機器室18に大別される。熱風供給手段14は、熱処理装置1の内部に導入された外気や、熱処理室12の下流端から排出されてダクト17を通って戻ってきた空気等を加熱し、熱処理室12内に送り込むためのものであり、図示しない送風機や加熱器等を備えている。
More specifically, the
ダクト17は、熱処理室12の下流端に連通し、熱処理室12の外周に配された空気流路であり、熱処理室12から排出された空気やガスを熱風供給手段14に戻すものである。
The
熱処理室12は、上流壁20および仕切壁41,43によって囲まれた領域であり、内部に基板Wを載置するためのゴンドラ55が配されている。仕切壁41は、基板処理部5に設けられた換装口6に相当する位置に開口47を有する。開口47は、基板WおよびロボットハンドHが出入りするのに最低限必要な大きさおよび形状とされている。開口47は、開口47の周囲を取り囲むように設けられた防護壁49によってダクト17から隔絶されると共に換装口6と連通している。そのため、ダクト17内を流れるガスは、開口47を介して熱処理室12内に進入したり、換装口6を介して外部に漏出したりしない。一方、仕切壁43は、扉7に相当する位置に固定されており、メンテナンス等を行う際に必要に応じて取り外し可能な構成とされている。
The
ゴンドラ55は、図4に示すように、ゴンドラ枠70に対して多数の積載段56を上下方向に所定の間隔を開けて装着した構造とされている。ゴンドラ55は、最下段を構成する積載段56の下方に昇降装置80が接続された構造とされており、昇降装置80の動作に伴ってゴンドラ枠70と一緒に積載段56が上下方向に移動する構成とされている。
As shown in FIG. 4, the
さらに具体的に説明すると、積載段56は、図5に示すように、金属製の枠部材57に対して複数(本実施形態では4本)の桟58を一体化した構成とされている。枠部材57は四隅がゴンドラ枠70の支柱69に対して固定されている。
More specifically, as shown in FIG. 5, the stacking
図6に示すように、積載段56には、金属製または樹脂製の支持体(被加熱物支持体)50と、この支持体50を昇降するための昇降機構52とから構成される基板支持機構53が内蔵されている。支持体50は、積載段56に搭載される基板Wに裏面側から当接して基板Wを支持するものである。支持体50は、昇降機構52が作動することにより積載段56の表面側から進退する構成とされている。
As shown in FIG. 6, the
さらに具体的に説明すると、支持体50は、図6に示すように円形の底面50aと頂部50bとを有する円錐形の突起である。基板支持機構53は、直方体の空気室60に対して空気を出し入れするための配管系統61を接続し、この空気室60の内部に支持体50を接続した筒体62を収容した構成とされている。支持体50は、筒体62の内側に収容された姿勢で底部50aを筒体62の一端側(下端部62b)に溶接や接着等の適宜の手法で固定することにより筒体62と一体化されている。筒体62の開口径は、支持体50の底面50aの外接円と略同一径であるため、両者の接続部分は密閉状態(気密状態)とされている。
More specifically, the
筒体62は、一般的にベローズ管や、蛇腹管、伸縮管と称されるような筒体である。筒体62は、軸方向に作用する圧力を受けると容易に軸方向に伸縮可能であるが、軸方向に対して交差する方向への剛性が高い。そのため、筒体62は、空気室60内の気圧変動に伴って軸方向に伸縮する。
The
筒体62は、他端側(上端部62a)に径方向外側に向けて延出したフランジ62cが形成されている。筒体62は、空気室60の天面60aに設けられた開口63に空気室60の上方から下端部62b側(底面50a側)を先頭にしてフランジ62cが天面60aに当接するまで差し込まれ、天面60aとフランジ62cとが気密となるように固定されている。そのため、筒体62は、下端部62b側が天面60aに対して略垂直下方、すなわち空気室60の底面60b側に延伸した状態で空気室60に対して装着されており、空気室60が気密状態とされている。
The
図7に示すように、空気室60の高さは積載段56の枠部材57の高さとほぼ同一であり、枠部材57の内側にほぼ隙間なく納まる。枠部材57には、支持体50の取り付け位置に支持体50が進退可能な開口57cが形成されている。空気室60は、天面60a側に位置する筒体62の上端部62aの開口部分と枠部材57の開口57cとの位置が合うように枠部材57の内部に固定される。そのため、空気室60を枠部材57に組み込むと、空気室60の天面60aや筒体62の上端部62a、支持体50の頂部50bは積載段56の表面側に位置し、底面60bや下端部62b、底面50aは積載段56の裏面側に位置する。
As shown in FIG. 7, the height of the
配管系統61は、枠部材57内に配された昇降機構52、並びに、積載段56の外部に存在する気圧調整手段65に接続されており、内部を清浄で湿度の低い空気が流れるものである。配管系統61は、各昇降機構52の空気室60に接続されている。さらに具体的には、配管系統61は、図9のように主系統61aと分岐系統61bとに大別される。主系統61aは、機器収容部3内に収容されている気圧調整手段65に接続され、昇降軸81の内部に通され熱処理室12側に導入されたものである。主系統61aには、各枠部材57毎に配された分岐系統61bが並列に接続されている。分岐系統61bは、各枠部材57の骨組みに沿って挿通されており、各空気室60に接続されている。そのため、気圧調整手段65を作動させることにより空気室60内の気圧を昇降させ、筒体62の下端部62b側に存在する支持体50の底面50aに作用する圧力を変化させることができる。
The
図7(a)に示す状態で気圧調整手段65を作動させることにより空気室60の内圧を上昇させると、図7(b)に示すように筒体62は空気室60の天面60a側(上方)に向かう方向に縮む。これにより、筒体62の内側に配されている支持体50の頂部50bが上端部62aの開口部分、すなわち積載段56の表面側に形成された開口57cから突出する。
When the internal pressure of the
一方、図7(b)に示すように支持体50が突出した状態で気圧調整手段65によって空気室60の内圧を低下させると、筒体62の下端部62b側に固定されている支持体50の底面50aが空気室60の底面60b側に引き寄せられる。これにより、図7(a)のように支持体50が下方に引き寄せられ、筒体62が下方(底面60b側)に伸びる。これにより、支持体50の頂部50bは、積載段56の裏面側(下方側)に引っ込み、筒体62内に一部または全体が退入した状態となる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the internal pressure of the
枠部材57は、図2や図3、図4に示すように熱処理室12の内部に配されたゴンドラ枠70に対して固定されている。ゴンドラ枠70は、熱処理室12の天面45および底面46に対して垂直な方向に立設された4本の支柱69を有し、隣接する支柱69,69間を上梁部材72,73および下梁部材75,76で連結し、骨格構造を形成したものである。ゴンドラ枠70は、支柱69の下端が熱処理室12の底面46に対して水平に配された台座板78に対して垂直に固定されている。すなわち、ゴンドラ枠70は、底面が台座板78によって構成されている。ゴンドラ枠70は、側方(熱処理室12内を流れる空気流の上流側および下流側の面)において隣接する支柱69,69間にたすき状に固定された複数の補強板(図示せず)によって補強され、撓みが防止されている。
The
ゴンドラ枠70の底面を構成する台座板78は、図4に示すように昇降装置80の昇降軸81に接続されている。昇降装置80は、機器収容部3内に配されており、昇降軸81を熱処理室12の底面46に設けられた開口(図示せず)を介して上下方向に伸縮させる機能を有する。台座板78は、昇降軸81の上下動に連動してゴンドラ枠70に囲まれた領域内を熱処理室12の底面46に対して平行な姿勢を維持して上下動する。そのため、昇降装置80の昇降軸81を伸縮させることにより、ゴンドラ55の積載段56を上下方向に移動させることができる。
The
熱処理室12には、雰囲気温度を計測するための温度センサ(図示せず)が設置されている。熱処理装置1は、温度センサの検知温度に応じて制御装置(図示せず)が熱風供給手段14の動作をフィードバック制御する構成とされており、熱処理室12内の温度が所定の焼成温度(本実施形態では230〜250℃)に調整される。
The
熱処理装置1は、熱処理室12内に配されたゴンドラ55の積載段56に積載された基板Wを熱処理室12内に導入された熱風に晒して基板Wを焼成するものである。熱処理装置1は、所定の積載段56が換装口6の高さに到達した時点でゴンドラ55が一定時間上下動を停止して基板Wの換装(出し入れ)を行い、基板Wの換装が完了するとゴンドラ55が上下動を再開するタクトシステム(節動作業方式)を採用した構成とされている。本実施形態の熱処理装置1は、基板Wの換装時におけるゴンドラ55の動作に特徴を有する。以下、基板Wの換装動作を中心として基板Wの焼成時における熱処理装置1の動作について説明する。
The
熱処理装置1は、熱処理の開始に先立ち、図示しない制御装置によって熱風供給手段14を起動させ、熱処理室12内の温度を所定の焼成温度に調整する。熱処理室12内の雰囲気温度が所定の熱処理温度(本実施形態では230℃〜250℃)に達すると、熱処理装置1は、基板Wを焼成可能な状態となる。熱処理室12の雰囲気温度が熱処理温度に達すると、ロボットハンドH等の移載装置に熱処理装置1の外部に配されている未焼成の基板Wが搭載される。
Prior to the start of heat treatment, the
一方、熱処理装置1の制御装置は、機器収容部3内に配された昇降装置80の昇降軸81を上下動させ、基板Wを積載すべき積載段56(以下、必要に応じて目的積載段56aと称す)がシャッター10に隣接する位置に来るように位置調整を行う。ここで、支持体50は、基板Wを搭載していない状態では図7(a)のように頂部50bが枠部材57の表面よりも僅かに突出した状態である。そのため、目的積載段56aとこの上方に隣接する位置に存在する積載段56(以下、必要に応じて上方積載段56bと称す)との間に基板Wを載せた状態のロボットハンドHを差し込むのに十分なスペースが形成されている。
On the other hand, the control device of the
ゴンドラ55の位置調整が完了すると、制御装置はシャッター10を作動させ換装口6を開く。換装口6が開くと、図8(a)に矢印Aで示すようにロボットハンドHが換装口6から熱処理室12内の所定の位置まで進入する。ロボットハンドHが所定の位置に到達すると、制御手段は、気圧調整手段65を作動させ、空気室60内の気圧を上昇させる。これにより、筒体62の下端部62b側に固定されている支持体50の底面50aに筒体62の軸方向上方側に向かう圧力が作用し、図7(b)のように筒体62が縮む。これにより、筒体62の内側に収容されていた支持体50が筒体62から押し出され、頂部50bが図8(b)に矢印Aで示すように枠部材57の表面から突出し、基板Wを裏側から持ち上げる。
When the position adjustment of the
図8(b)のように基板WがロボットハンドHから浮き上がると、図8(c)に矢印Aで示すようにロボットハンドHは換装口6から引き抜かれる。その後、目的積載段56aに設けられた支持体50は、図8(d)に矢印Aで示すように枠部材57の内側に引き込まれ、枠部材57の表面から僅かに突出した姿勢を維持し、基板Wを支持する。
When the substrate W is lifted from the robot hand H as shown in FIG. 8B, the robot hand H is pulled out from the
目的積載段56aへの基板Wの積載が完了すると、制御装置は、シャッター10を作動させて換装口6を閉止する。その後、制御装置は、昇降装置80を作動させてゴンドラ55を上下動させ、上記したのと同様の手法で目的積載段56aの上方あるいは下方に存在する他の積載段56に対して基板Wを搭載する。その間、支持体50に支持された基板Wは、熱処理室12内を流れる高温の空気に晒されて熱処理(焼成)される。
When the loading of the substrate W on the target loading stage 56a is completed, the control device operates the
上記したようにして基板Wが目的積載段56aに搭載された後、所定の時間(焼成時間)が経過すると、制御装置は、基板Wを取り出すべくゴンドラ55を上下動させ、目的積載段56aを換装口6に隣接する位置に戻す。また、制御装置は、気圧調整手段65を作動させて空気室60内の気圧を上昇させ、図8(d)に矢印Bで示すように支持体50を上方に持ち上げることにより、基板Wと枠部材57の表面との間にロボットハンドHが進入可能な空間を形成する。
When a predetermined time (baking time) elapses after the substrate W is mounted on the target stacking stage 56a as described above, the control device moves the
目的積載段56aが換装口6に隣接する位置に戻り、支持体50が上方に持ち上がると、制御手段は、シャッター10を作動させて換装口6を開き、図8(c)に矢印Bで示すように外部から支持体50の頂部50bよりも下方に形成された領域にロボットハンドHを差し込む。
When the target stacking stage 56a returns to the position adjacent to the
ロボットハンドHが所定の位置まで差し込まれると、制御手段は、気圧調整手段65を作動させ、空気室60内の気圧を低下させる。これにより、図7(b)のように縮んだ状態であった筒体62が徐々に下方に向けて延伸し、やがて図7(a)のように筒体62が下方に向けて伸び、この筒体62の内側に支持体50のほぼ全体が収容されたた状態となる。
When the robot hand H is inserted to a predetermined position, the control unit operates the atmospheric
上記したようにして支持体50が徐々に下方に低下すると、これに支持されている基板Wも図8(b)に矢印Bで示すように徐々に下方に移動する。これにより、基板Wは、予め下方に差し込まれているロボットハンドH上にゆっくりと移載される。このようにしてロボットハンドHに基板Wが移載されると、図8(a)に矢印Bで示すようにロボットハンドHが換装口6から抜き出される。その後、さらに別の基板Wを焼成する場合は、上記したのと同様の手順でこの目的積載段56aに基板Wが搭載され、熱処理(焼成)が継続される。
As described above, when the
上記したように、本実施形態の熱処理装置1は、気圧調整手段65によって筒体62が収容された空気室60内の気圧調整を行うことにより、支持体50の底面に作用する圧力を調整して筒体62を伸縮させ、支持体50を積載段56の枠部材57の表面から上下方向に進退させることができる。そのため、熱処理装置1では、基板Wを出し入れする際にロボットハンドHを支持体50が上下動可能な高さの範囲内に差し込み、この状態で支持体50を上下動させれば積載段56とロボットハンドHとの間で基板Wの受け渡しを行える。よって、本実施形態の熱処理装置1では、基板Wの抜き差しの際にロボットハンドHを殆ど上下動させる必要がなく、その分だけ積載段56同士の間隔を抑制し、このスペースを有効利用できる。従って、上記した熱処理装置1は、基板Wをゴンドラ55に対して高密度に積載することができ、装置構成がコンパクトである。
As described above, the
上記実施形態において、基板支持機構53を構成する空気室60は、直方体状で中空の箱体であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば円筒形等の他の形状としてもよい。また、空気室60は、筒体62の伸縮を案内するために筒体62が納まる別の筒体のような案内手段を配した構成としてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記した熱処理装置1において採用されている基板支持機構53は、図6に示すように筒体62の上端部62a側を空気室60の天面60a、すなわち積載段56の表面側に固定し、下端部62b側が積載段56の裏面側に向けて延伸可能な構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図10や図11に示す基板支持機構100のような構成を有するものであってもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the
さらに具体的に説明すると、基板支持機構100は、図10に示すように支持体50と昇降機構101とから構成されている。昇降機構101は、直方体状の空気室102を有し、この空気室102の天面102aに筒体103を接続した構成とされている。空気室102には、上記実施形態の昇降機構52と同様に、空気調整手段65に接続された配管系統61が接続されている。空気室102の天面102aには、開口102cが設けられている。基板支持機構100は、開口102cと枠部材57の表面側に設けられた開口57cとの水平位置が合致するように位置合わせされ、空気室102の底面102bを枠部材57内の裏面側の位置に固定されている。
More specifically, the
筒体103は、上記実施形態において採用されていた筒体62と同様に一般的にベローズ管や蛇腹管、伸縮管と称されるようなものであり、軸方向に圧力が作用すると容易に伸縮できる。筒体103は、図10や図11に示すように軸方向が上下方向に向く姿勢で使用される。筒体103の上端部103a側には支持体50が取り付けられている。支持体50は、底面50aが筒体103の内側を向き、頂部50bが筒体103の軸方向外側に向く姿勢とされて筒体103に気密状態となるように固定されている。そのため、筒体103は、上端部103a側が支持体50によって閉塞された状態となっている。
The
筒体103の下端部103b側には、筒体103の径方向外側に延出したフランジ103cが形成されている。筒体103は、図10に示すようにフランジ103aを天面102aにろう付けや溶接、接着することにより、下端部103b側が空気室102側を向き、空気室102の天面102aから上方に向けてほぼ垂直上方に立ち上がる姿勢とされ、空気室102に対して気密となるように固定されている。これにより、筒体103の下端部103b側の開口と空気室102(圧力調整室)の天面102aに設けられた開口102cとを介して、空気室102と筒体103とが連通した状態とされている。
A
上記した基板支持機構53と同様に、基板支持機構100は、図11に示すように積載段56の枠部材57に内蔵される。基板支持機構100は、支持体50が枠部材57に形成された開口57cに相当する位置に配されている。
Similar to the
基板支持機構100は、気圧調整手段65によって空気室102内を減圧すると、図11(a)に示すように筒体103が空気室102側、すなわち積載段56の裏側に向けて縮んだ状態となり、支持体50の頂部50bが枠部材57の表面よりも下方に下がった状態、あるいは表面から僅かに突出した状態となる。一方、図11(a)のように筒体103が縮んだ状態で気圧調整手段65を作動させ、空気室102内の気圧を上昇させると、図11(b)のように筒体103が上方に向かって伸び、支持体50が枠部材57の表面に設けられた開口57cから突出した状態になる。
When the inside of the
基板支持機構100は、上記した基板支持機構53と同様に気圧調整手段65を作動させて支持体50の下方側の領域(すなわち、空気室102内)の気圧を調整することにより、支持体50を上下動させることができる。このため、上記実施形態の熱処理装置1において、基板支持機構53に代わって基板支持機構100を採用した構成とした場合であっても、ロボットハンドHを殆ど上下動させることなく基板Wの抜き差しを行え、その分だけ積載段56同士の間隔を抑制した構成とすることができる。従って、基板支持機構100を採用した構成とした場合であっても積載段56同士の間隔を有効利用し、基板Wをゴンドラ55に対して高密度に積載することができ、熱処理装置1の装置構成をコンパクト化できる。
The
上記した実施形態では、換装口6の位置に合わせて多数の積載段56をゴンドラ枠70に固定したゴンドラ55を昇降装置80を用いて上下動させる構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゴンドラ55が熱処理室12内で上下動しない構成とし、基板Wを出し入れするための開口の位置が上下動する構成としてもよい。さらに具体的には、例えば、熱処理装置1は、昇降装置80を設けずゴンドラ55を上下動しない構成とすると共に、換装口6に代わってこれよりも大きな開口を形成し、この開口を複数枚のシャッター板で閉塞する構成とし、このシャッター板を上下方向に移動させることにより開口位置を上下動させる構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上記したように、熱処理装置1は、積載段56に設けられた多数の支持体50によって基板Wを支持する構成であるため、基板Wが傾く等の不具合を防止するためには各支持体50は同時に一定速度で動作することが望ましい。そのため、熱処理装置1は、各空気室60,102に出入りする空気圧が各基板支持機構53,100毎にほぼ同一となるような方策を施すことが望ましい。さらに具体的には、気圧調整手段65と空気室60,102とを繋ぐ配管系統61をなるべく分岐させない構成としたり、各配管系統61や筒体62,103の管径を大きくする等して、各基板支持機構53,100の空気室60,102における気圧が大幅に異ならないようにすることが望ましい。
As described above, since the
上記した熱処理装置1において、各空気室60,102に繋がる配管系統61は、気圧調整手段65に接続された主系統61aに対して各枠部材57毎に設けられた分岐系統61を並列に接続し、分岐系統61に各昇降機構52の空気室60,102を接続した構成であったが本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えばゴンドラ55を構成する全ての枠部材57を複数のグループに分類し、このグループ数に相当する数の気圧調整手段65を設けると共に、各グループ毎に独立した配管系統61を設け、この配管系統61によって各グループの枠部材57に配された分岐系統61bと気圧調整手段65とを接続した構成としてもよい。かかる構成とした場合、上記実施形態に例示した構成とした場合に比べて、気圧調整手段65が気圧調整を受け持つ昇降機構52の数が少なくなる。そのため、前記した構成によれば、各空気室60における気圧のバラツキをより一層抑制できる。従って、前記した構成によれば、設置箇所による支持体50の昇降速度のバラツキが起こりにくく、基板Wを枠部材57に対してほぼ水平に昇降可能な熱処理装置1を提供できる。
In the
また、熱処理装置1は、空気圧を調整することにより支持体50を動作させるものであったが、本発明はこれに限定されず、空気以外の気体や液体を介して支持体50に作用する圧力調整を行い、支持体50を昇降させる構成としてもよい。また、上記実施例では、配管系統61内に清浄で湿度の低い空気を流通させる構成を例示したが、浄化や調湿などを行っていない通常の空気やその他の気体を流通させる構成としてもよい。
Moreover, although the
上記した昇降機構52,101の空気室60,102は、枠部材57の表面側あるいは裏面側に固定されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、枠部材57の内部空間の中間位置において支持された構成であってもよい。
The
1 熱処理装置
12 熱処理室
14 熱風供給手段
50 支持体
50a 底面
50b 頂部
52,101 昇降機構
53,100 基板支持機構
55 ゴンドラ
56 積載段
57 枠部材
60,102 空気室(圧力調整室)
60a,102a 天面
60b,102b 底面
61 配管
62,103 筒体
62a,103a 上端部
62b,103b 下端部
65 気圧調整手段
DESCRIPTION OF
60a, 102a
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