JP6238438B2 - Substrate floating device - Google Patents

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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3で示すような浮上搬送熱処理装置がある。図3に示すように、浮上搬送熱処理装置90には、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が複数並べられており、それぞれの基板浮上装置91が基板Wを超音波振動浮上させる。また、一部もしくは全部の基板浮上装置91において加熱装置94により振動板部92が所定の温度に加熱され、この状態で基板浮上装置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を非接触で所定の温度まで加熱する。そして、図示しない搬送装置によって基板浮上装置91から次の基板浮上装置91へ基板Wを順番に搬送することにより、浮上搬送熱処理装置90は所定の温度履歴で基板W上の塗布膜の乾燥および焼成を行うことが可能である。   As one type of this heat treatment apparatus, for example, there is a levitation conveyance heat treatment apparatus as shown in Patent Document 1 and FIG. As shown in FIG. 3, a plurality of substrate levitation devices 91 each including a vibration plate portion 92 and an ultrasonic wave generation portion 93 are arranged in the levitation transfer heat treatment device 90, and each substrate levitation device 91 ultrasonically converts the substrate W into ultrasonic waves. Vibrate to vibration. In addition, the diaphragm unit 92 is heated to a predetermined temperature by the heating device 94 in some or all of the substrate levitation apparatuses 91, and the substrate levitation apparatus 91 causes the substrate W to ultrasonically levitate and float in this state. Heat to a predetermined temperature without contact. Then, by transporting the substrate W in order from the substrate levitation device 91 to the next substrate levitation device 91 by a transport device (not shown), the levitation transport heat treatment device 90 can dry and bake the coating film on the substrate W with a predetermined temperature history. Can be done.

特開2012−248755号公報JP 2012-248755 A

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、振動板部92と超音波発生部93とが干渉して騒音を発生するおそれがあるという問題があった。具体的には、振動板部92と超音波発生部93との接続位置が図4(a)のように振動板部92の共振の節またはその近傍にあたれば、その位置における振動による振動板部92の変形は小さく、振動板部92と超音波発生部93との干渉は生じにくいのに対し、振動板部92と超音波発生部93との接続位置が図4(b)のように振動板部92の共振の腹またはその近傍にあたれば、その位置における振動による振動板部92の変形は大きく、振動板部92と超音波発生部93とが干渉し、その際に騒音が発生するという問題があった。   However, the levitation transfer heat treatment apparatus 90 having the above-described substrate levitation apparatus 91 has a problem that the diaphragm 92 and the ultrasonic generator 93 may interfere with each other and generate noise. Specifically, if the connection position between the diaphragm 92 and the ultrasonic generator 93 is at or near the resonance node of the diaphragm 92 as shown in FIG. 4A, the diaphragm due to vibration at that position. The deformation of the portion 92 is small and interference between the vibration plate portion 92 and the ultrasonic wave generation portion 93 is unlikely to occur, but the connection position between the vibration plate portion 92 and the ultrasonic wave generation portion 93 is as shown in FIG. If it is at or near the antinode of resonance of the diaphragm 92, the deformation of the diaphragm 92 due to the vibration at that position is large, and the diaphragm 92 and the ultrasonic generator 93 interfere with each other, and noise is generated at that time. There was a problem to do.

また、このような問題は、特に超音波発生部93が、振動させる対象物(ここでは振動板部92)の共振周波数が変化してもその共振周波数を自動で追尾して常に効率良く当該対象物を振動させるという自動追尾機能を有している場合に発生しやすい。なぜならば、振動板部92の共振周波数は振動板部92の温度によって変化し、振動板部92の共振の節および腹の位置は振動板部92の振動の周波数によって変化するものであるため、何らかの要因で振動板部92に予期せぬ温度変化が生じた際に、超音波発生部93がそのときの振動板部92の共振周波数に自身の振動の周波数を変化させた結果、振動板部92と超音波発生部93との接続位置が振動板部92の共振の腹の位置となることが生じうるからである。この場合、各基板浮上装置91が通常基板Wを浮上乾燥させている際には振動板部92と超音波発生部93との干渉は生じなくとも、振動板部92に予期せぬ温度変化が生じた際に振動板部92と超音波発生部93との干渉が生じ、騒音を発生するおそれがあった。   In addition, such a problem particularly occurs even when the resonance frequency of the object to be vibrated (the vibration plate portion 92 in this case) changes by the ultrasonic wave generation unit 93, and automatically tracks the resonance frequency so that the target is always efficiently performed. This is likely to occur when an automatic tracking function for vibrating an object is provided. This is because the resonance frequency of the diaphragm 92 changes depending on the temperature of the diaphragm 92, and the resonance nodes and antinode positions of the diaphragm 92 change depending on the vibration frequency of the diaphragm 92. When an unexpected temperature change occurs in the diaphragm 92 for some reason, the ultrasonic wave generator 93 changes the frequency of its own vibration to the resonance frequency of the diaphragm 92 at that time. This is because the connection position between 92 and the ultrasonic wave generation section 93 can be the position of the antinode of resonance of the diaphragm section 92. In this case, when each substrate levitation apparatus 91 floats and dries the normal substrate W, an unexpected temperature change occurs in the diaphragm 92 even though there is no interference between the diaphragm 92 and the ultrasonic generator 93. When this occurs, the diaphragm 92 and the ultrasonic generator 93 interfere with each other, which may generate noise.

特にその騒音が可聴域の周波数の音であった場合、その騒音が長時間発せられ続けると浮上搬送熱処理装置90の付近で作業する作業者の聴覚に危害を加えるおそれがあるため、一刻でも早くその騒音を鎮めることが必要となる。   In particular, when the noise is a sound having an audible frequency, if the noise continues to be emitted for a long time, there is a risk of harming the hearing of the worker working near the levitation conveyance heat treatment apparatus 90. It is necessary to mitigate the noise.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、振動板から生じた騒音を迅速に検知することができることを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to quickly detect noise generated from a diaphragm.

上記課題を解決するために本発明の基板浮上装置は、基板を載置する振動板部と、前記振動板部に接続され、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、を有し、前記振動板部上の基板を超音波振動浮上させる浮上ユニットと、前記振動板部から発せられる音の進行方向に設けられ、可聴域の音を検知する音センサ部と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a substrate levitation apparatus according to the present invention includes a vibration plate portion on which a substrate is placed, and an ultrasonic wave generation portion that is connected to the vibration plate portion and applies ultrasonic vibration to the vibration plate portion. And a levitation unit that ultrasonically levitates the substrate on the diaphragm part, and a sound sensor part that is provided in a traveling direction of sound emitted from the diaphragm part and detects sound in an audible range. It is characterized by.

上記基板浮上装置によれば、作業者に危害を加えるおそれのある可聴域の騒音が振動板から発生した場合に、基板浮上装置自身が騒音を迅速に検知することができる。また、これにより、騒音の検知をトリガとして、騒音を生じさせた浮上ユニットに対して動作を自動で停止させたり振動の周波数を自動で変更させたりすることによって、迅速に騒音を鎮める制御を行うこともできる。   According to the above-described substrate floating device, the substrate floating device itself can quickly detect the noise when an audible noise that may cause harm to the worker is generated from the diaphragm. In addition, using noise detection as a trigger, control is performed to quickly mitigate noise by automatically stopping the operation of the levitating unit that caused noise or changing the frequency of vibration automatically. You can also.

また、上記課題を解決するために本発明の他の基板浮上装置は、基板を載置する振動板部と、前記振動板部に接続され、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、を有し、前記振動板部上の基板を超音波振動浮上させる浮上ユニットと、前記振動板部から発せられる音の進行方向に設けられた音センサ部と、前記音センサ部が取得した音の周波数を解析し、前記振動板部の超音波振動の周波数以外の周波数の音の有無を判断する解析部と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, another substrate levitation apparatus according to the present invention includes a vibration plate portion on which a substrate is placed, and an ultrasonic wave generator that is connected to the vibration plate portion and applies ultrasonic vibration to the vibration plate portion. A levitation unit that ultrasonically levitates the substrate on the diaphragm part, a sound sensor part provided in a traveling direction of sound emitted from the diaphragm part, and the sound sensor part And an analysis unit that analyzes the frequency of the sound and determines the presence or absence of a sound having a frequency other than the ultrasonic vibration frequency of the diaphragm.

上記基板浮上装置によれば、作業者に危害を加えるおそれのある可聴域の騒音が振動板から発生した場合に、周波数解析により振動板部の超音波振動の周波数以外の周波数の音の存在を検知することによって、基板浮上装置自身が騒音を迅速に検知することができる。また、これにより、騒音の検知をトリガとして、騒音を生じさせた浮上ユニットに対して動作を自動で停止させたり振動の周波数を自動で変更させたりすることによって、迅速に騒音を鎮める制御を行うこともできる。   According to the above-described substrate levitation apparatus, when audible noise that may cause harm to the worker is generated from the diaphragm, the presence of sound having a frequency other than the ultrasonic vibration frequency of the diaphragm portion is determined by frequency analysis. By detecting, the substrate floating apparatus itself can quickly detect noise. In addition, using noise detection as a trigger, control is performed to quickly mitigate noise by automatically stopping the operation of the levitating unit that caused noise or changing the frequency of vibration automatically. You can also.

また、前記浮上ユニットが複数配列され、一つの前記音センサ部につき一つの前記浮上ユニットが対応するよう複数の前記音センサ部が配列されており、隣接する前記音センサ部同士の間には隔壁が設けられていると良い。   A plurality of the levitation units are arranged, and a plurality of the sound sensor units are arranged so that one levitation unit corresponds to one sound sensor unit, and a partition wall is provided between the adjacent sound sensor units. Should be provided.

こうすることにより、音センサ部は他の浮上ユニットの振動板から発せられた音に惑わされずに、対応する浮上ユニットの振動板から発せられた音を確実に検知することができるため、騒音が発生した場合にそれがどの浮上ユニットによるものなのかを確実に特定することが可能である。   By doing so, the sound sensor unit can reliably detect the sound emitted from the diaphragm of the corresponding floating unit without being confused by the sound emitted from the diaphragm of the other floating unit. If it occurs, it is possible to reliably identify which floating unit it is from.

本発明の基板浮上装置によれば、振動板から生じた騒音を迅速に検知することができる。   According to the substrate floating device of the present invention, it is possible to quickly detect noise generated from the diaphragm.

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. 本発明の他の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 substrate floating apparatus in other embodiment 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. 振動板部の振動状態と騒音発生との関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the vibration state of a diaphragm part, and noise generation.

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は、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。基板浮上装置1は、浮上ユニット2、音センサ部3、および制御部4を備えており、浮上ユニット2が基板Wを非接触で浮上させながら図示しない搬送装置が隣の浮上ユニット2へ基板Wを順次搬送していくことにより、基板W上の塗布膜に順次熱処理を行う。また、浮上ユニット2から騒音が生じた場合、それを音センサ部3が検知し、制御部4がその検知結果を反映してその浮上ユニット2を停止させるなど動作の制御を行って自動で騒音を迅速に鎮める。   FIG. 1 is a schematic view of a substrate floating apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate levitation apparatus 1 includes a levitation unit 2, a sound sensor unit 3, and a control unit 4. While the levitation unit 2 levitates the substrate W in a non-contact manner, a transfer device (not shown) transfers the substrate W to the adjacent levitation unit 2. Are sequentially transferred to the coating film on the substrate W. Further, when noise is generated from the levitation unit 2, the sound sensor unit 3 detects the noise, and the control unit 4 reflects the detection result to stop the levitation unit 2, and automatically controls the noise. To calm down quickly.

浮上ユニット2は、振動板部11および超音波発生部12を有し、超音波発生部12によって超音波振動する振動板部11が基板Wを超音波振動浮上させる。   The levitation unit 2 includes a vibration plate unit 11 and an ultrasonic wave generation unit 12, and the vibration plate unit 11 that is ultrasonically vibrated by the ultrasonic wave generation unit 12 causes the substrate W to be ultrasonically vibrated and floated.

また、一部の浮上ユニット2はヒータ部14をさらに有し、ヒータ部14が振動板部11を所定の温度に加熱することにより、振動板部11は基板Wを浮上させながら所定の温度に加熱することができる。   Some of the levitation units 2 further include a heater unit 14, and the heater unit 14 heats the diaphragm unit 11 to a predetermined temperature, so that the diaphragm unit 11 reaches the predetermined temperature while the substrate W is levitated. Can be heated.

振動板部11は、矩形板状の形状を有した金属板であり、平坦な表面を有する。本実施形態ではアルミ製(アルミ合金製)の矩形板が基板搬送方向(Y軸方向)に連続的に配列されることにより、振動板部11が形成されている。   The diaphragm 11 is a metal plate having a rectangular plate shape and has a flat surface. In this embodiment, the diaphragm 11 is formed by continuously arranging rectangular plates made of aluminum (made of aluminum alloy) in the substrate transport direction (Y-axis direction).

この振動板部11は、後述の超音波発生部3に接続されており、超音波発生部3が発振することにより、超音波発生部3の振動と同じ周波数で振動する。特に、振動板部11が有する共振周波数に相当する周波数で振動した場合、振動板部11の振動は大きくなる。そのため、超音波発生部3は、振動板部11を振動させて基板Wを浮上させる際には、振動板部11の共振周波数に相当する周波数で発振する。   The diaphragm 11 is connected to an ultrasonic generator 3 described later, and vibrates at the same frequency as the vibration of the ultrasonic generator 3 when the ultrasonic generator 3 oscillates. In particular, when the diaphragm 11 vibrates at a frequency corresponding to the resonance frequency, the vibration of the diaphragm 11 increases. Therefore, the ultrasonic wave generator 3 oscillates at a frequency corresponding to the resonance frequency of the diaphragm 11 when the diaphragm 11 is vibrated to lift the substrate W.

また、振動板部11は、上記の通りヒータ部14によって加熱されることにより、振動板部11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。   Moreover, the diaphragm part 11 can heat the board | substrate W levitated on the diaphragm part 11 by radiation heating by being heated by the heater part 14 as above-mentioned.

ここで、振動板部11のX軸方向の寸法およびY軸方向の寸法は、振動板部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11の上で浮上しながら加熱される際、基板Wが振動板部11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11の上に存在するため、ヒータ部14により加熱された振動板部11によって基板Wを均一に加熱することができる。   Here, the dimension in the X-axis direction and the dimension in the Y-axis direction of the diaphragm 11 are larger than the dimensions in the X-axis and Y-axis directions of the substrate W when the substrate W is placed on the diaphragm 11. Is set. As a result, when the substrate W is heated while floating on the vibration plate portion 11, the entire surface of the substrate W exists on the vibration plate portion 11 without the portion where the substrate W protrudes from the vibration plate portion 11. Therefore, the substrate W can be uniformly heated by the diaphragm portion 11 heated by the heater portion 14.

また、振動板部11はゴムシートなどの弾性を有するスペーサ13上に載置されており、このスペーサ13が基板浮上装置1の本体の架台に固定されている。振動板部11でなくスペーサ13が基板浮上装置1の本体の架台に固定されるのは、上記の通り、振動板部11は超音波発生部12によって超音波振動するためであり、この振動板部11を直接基板浮上装置1の本体の架台に連結させてしまうと、基板浮上装置1全体が振動するばかりか振動板部11の振動にも悪影響を及ぼすおそれがある。これに対し、スペーサ13はその弾性によって振動板部11の振動をいなすため、基板浮上装置1の本体の架台に振動板部11の振動が伝わることを防ぐことができる。   The diaphragm 11 is placed on an elastic spacer 13 such as a rubber sheet, and the spacer 13 is fixed to a frame of the main body of the substrate floating apparatus 1. The reason why the spacer 13, not the diaphragm 11, is fixed to the base of the main body of the substrate levitation apparatus 1 is that the diaphragm 11 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic generator 12 as described above. If the part 11 is directly connected to the gantry of the main body of the substrate levitation apparatus 1, the entire substrate levitation apparatus 1 may vibrate, and the vibration of the diaphragm 11 may be adversely affected. On the other hand, since the spacer 13 vibrates the vibration plate portion 11 due to its elasticity, it is possible to prevent the vibration of the vibration plate portion 11 from being transmitted to the gantry of the main body of the substrate floating apparatus 1.

超音波発生部3は、超音波振動子およびホーンを有している。超音波振動子は、Z軸方向から見て振動板部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。超音波振動子にはホーンが接続されており、このホーンが振動板部11に接触し、接続されている。   The ultrasonic generator 3 has an ultrasonic transducer and a horn. The ultrasonic transducer is disposed on the side opposite to the surface on which the substrate W is levitated with respect to the diaphragm 11 when viewed from the Z-axis direction. A horn is connected to the ultrasonic vibrator, and this horn is in contact with and connected to the diaphragm portion 11.

超音波振動子は、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の振動は、ホーンを経由して、対象物である振動板部11へ伝播する。これにより、振動板部11は超音波振動子の振動と同じ周波数で振動する。振動板部11が振動することで、振動板部11から放射音圧が発せられ、この放射音圧によって、振動板部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を振動板部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 excites a target object based on an oscillation signal from an oscillator (not shown). For example, there is a Langevin type 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 oscillated in this way propagates to the diaphragm 11 that is the object via the horn. Thereby, the diaphragm 11 vibrates at the same frequency as the vibration of the ultrasonic vibrator. 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. As a result, the substrate W can be held in a state where it floats above the diaphragm 11 by a predetermined flying height.

また、超音波振動子の振動は、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部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。なお、本実施形態では、超音波振動子の周波数、すなわち振動板部11の振動の周波数は20kHz以上とし、基板Wの浮上量は0.1mm程度としている。   Further, the vibration of the ultrasonic vibrator 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 that floats on the diaphragm 11 is adjusted. Is possible. In the present embodiment, the frequency of the ultrasonic vibrator, that is, the vibration frequency of the diaphragm 11 is 20 kHz or more, and the flying height of the substrate W is about 0.1 mm.

ホーンは、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と接続され、他端が振動板部11に接続されており、超音波振動子が発する振動の振幅を増幅もしくは減衰して振動板部11に伝播させる。また、ホーンはスペーサ13およびヒータ部14を突き抜ける配置となるため、ホーンが配置される位置においてスペーサ13およびヒータ部14には貫通穴もしくは切り欠きが設けられ、ホーンとの干渉を回避している。   The horn has a shape in which a cylinder or a plurality of cylinders are connected, one end is connected to the ultrasonic vibrator, and the other end is connected to the diaphragm 11, and the amplitude of vibration generated by the ultrasonic vibrator is determined. Amplified or attenuated and propagates to the diaphragm 11. Further, since the horn is arranged to penetrate the spacer 13 and the heater portion 14, the spacer 13 and the heater portion 14 are provided with through holes or notches at positions where the horn is arranged to avoid interference with the horn. .

また、超音波発生部12は、温度変化などによって振動させる対象物(ここでは振動板部11)の共振周波数が変化してもその共振周波数を自動で追尾して常に効率良く当該対象物を振動させるという自動追尾機能を有している。具体的には、所定の時間間隔ごとに超音波発生部12が振動の周波数を少しずつ変化させて、超音波発生部12が振動対象物を振動させるのに必要な発振出力を測定する。この動作を続けることによって、発振出力が小さくなる条件を超音波発生部12が常に求めるといった機能を有している。   Further, the ultrasonic generator 12 automatically tracks the resonance frequency even when the resonance frequency of the object to be vibrated (here, the vibration plate part 11) changes due to a temperature change or the like, and vibrates the object efficiently. It has an auto-tracking function. Specifically, the ultrasonic generator 12 changes the vibration frequency little by little at predetermined time intervals, and measures the oscillation output necessary for the ultrasonic generator 12 to vibrate the vibrating object. By continuing this operation, the ultrasonic generator 12 has a function of constantly obtaining a condition for reducing the oscillation output.

ヒータ部14は、本実施形態では複数のヒータユニットを有し、これらヒータユニットがX軸方向およびY軸方向に並べられている。このヒータユニットは、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る。   The heater unit 14 includes a plurality of heater units in the present embodiment, and these heater units are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction. In the present embodiment, the heater unit is a plate heater configured by inserting a cartridge heater or a sheathed heater into a rectangular aluminum plate.

また、ヒータ部14はスペーサ13をはさんで振動板部11の反対側に位置し、スペーサ13と隙間無く接しており、空気を介さずにスペーサ13を直接加熱する。これにより、ヒータ部14と振動板部11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11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。   Moreover, the heater part 14 is located on the opposite side of the diaphragm part 11 with the spacer 13 interposed therebetween, and is in contact with the spacer 13 without a gap, and directly heats the spacer 13 without passing air. Thereby, compared with the case where a space is provided between the heater part 14 and the diaphragm part 11 and heat transfer to the diaphragm part 11 is performed by radiation or convection, the efficiency of heat conduction can be improved. Yes.

音センサ部3は、本実施形態ではコンデンサマイクであり、一つの浮上ユニット2に対して一つの音センサ部3が対応するように、複数の音センサ部3が各浮上ユニット2の上方に設置されている。なお、浮上ユニット2の上方は、浮上ユニット2が有する振動板部11から発せられる音の進行方向であり、音センサ部3は振動板部11から発せられる音を取得することができる。   In this embodiment, the sound sensor unit 3 is a condenser microphone, and a plurality of sound sensor units 3 are installed above each floating unit 2 so that one sound sensor unit 3 corresponds to one floating unit 2. Has been. In addition, the upper part of the levitation unit 2 is the traveling direction of the sound emitted from the diaphragm unit 11 included in the levitation unit 2, and the sound sensor unit 3 can acquire the sound emitted from the diaphragm unit 11.

そして、音センサ部3が取得した音の中に、放置することが許されないような騒音を検知した場合、音センサ部3は後述の制御部4に信号を出力する。   When the sound sensor unit 3 detects noise that cannot be left in the sound acquired by the sound sensor unit 3, the sound sensor unit 3 outputs a signal to the control unit 4 described later.

ここで、前述の通り各振動板部11は20kHz以上の超音波領域の音波を発して基板Wを浮上させているため、この音波を検知しないように、音センサ部3が取得できる音の周波数の範囲は超音波領域よりも低い可聴域としている。なお、本実施形態では音センサ部3は、検出可能な周波数が50Hz〜16kHzである周波数特性のコンデンサマイクを採用している。これにより、浮上ユニット2が正常に基板Wを浮上させている際に発生する超音波まで検知して装置の異常と誤認識してしまうことを防ぎ、騒音を精度良く検知することが可能である。   Here, as described above, each diaphragm unit 11 emits a sound wave in an ultrasonic region of 20 kHz or more to float the substrate W, and therefore the sound frequency that can be acquired by the sound sensor unit 3 so as not to detect this sound wave. This range is an audible range lower than the ultrasonic range. In the present embodiment, the sound sensor unit 3 employs a capacitor microphone having a frequency characteristic with a detectable frequency of 50 Hz to 16 kHz. As a result, it is possible to detect even the ultrasonic waves generated when the floating unit 2 normally lifts the substrate W and prevent it from being erroneously recognized as an abnormality of the apparatus, and to detect noise accurately. .

また、基板浮上装置1の周辺などで生じる物音などを音センサ部3が検知して誤って制御部4が浮上ユニット2の動作を停止するなどの制御を行うことを防ぐため、音センサ部3は、所定の水準以上の音量、たとえば作業者が騒音であると認識する水準(たとえば100dB)以上の音量の音のみを検知した場合のみ、制御部4に信号を出力する。   Further, in order to prevent the sound sensor unit 3 from detecting a noise generated in the vicinity of the substrate levitation apparatus 1 and the like so that the control unit 4 erroneously performs control such as stopping the operation of the levitation unit 2. Outputs a signal to the control unit 4 only when it detects only a sound with a sound volume of a predetermined level or higher, for example, a sound with a sound volume of a level higher than the level that the operator recognizes as noise (for example, 100 dB).

また、隣接する音センサ部3同士の間には隔壁21が設けられており、浮上ユニット2から発せられた音は、その浮上ユニット2に対応する音センサ部3(浮上ユニット2の真上に位置する音センサ部3)にのみ届き、他の音センサ部3はその音を取得しないようにしている。   In addition, a partition wall 21 is provided between adjacent sound sensor units 3, and sound emitted from the levitation unit 2 is transmitted to the sound sensor unit 3 corresponding to the levitation unit 2 (directly above the levitation unit 2). It reaches only the sound sensor unit 3) that is located, and the other sound sensor units 3 do not acquire the sound.

隔壁21は、より他の音センサ部3に音を届かせないように、高い吸音特性を有するものが望ましい。ただし、隔壁21は基板Wの上方に位置することから低発塵性および耐溶剤性(塗布膜から揮発する溶剤によって腐食されないこと)も重要であり、本実施形態では、ステンレスなどの金属板を隔壁21の材料に用いている。   It is desirable that the partition wall 21 has a high sound absorption characteristic so that sound does not reach other sound sensor units 3. However, since the partition wall 21 is located above the substrate W, low dust generation and solvent resistance (not to be corroded by the solvent volatilized from the coating film) are also important. In this embodiment, a metal plate such as stainless steel is used. Used as a material for the partition wall 21.

また、このように一つの音センサ部3が一つの浮上ユニット2のみから発せられる音を取得するのであれば、音センサ部3は単一指向性を有していることが望ましい。そして、浮上ユニット2がある方向(音センサ部3から見て下方)からの音のみをはっきり捉えるようにすることにより、対応する浮上ユニット2から発せられる音のみを効率的に取得することができる。   In addition, if the sound sensor unit 3 acquires sound emitted from only one floating unit 2 as described above, it is desirable that the sound sensor unit 3 has unidirectionality. And only the sound emitted from the corresponding levitation unit 2 can be efficiently acquired by clearly capturing only the sound from the direction in which the levitation unit 2 is located (downward as viewed from the sound sensor unit 3). .

ここで、本実施形態では上記の通り音センサ部3として可聴域のみ取得できるような周波数特性のマイクを採用しているが、別の実施形態として、音センサ部3が可聴域の音だけでなく基板Wの振動浮上時に発する超音波も取得するような周波数特性を有し、音センサ部3が取得した音を周波数解析して異音が混ざっていると判断した場合にのみ制御部に信号を出力するようにしても良い。   Here, in the present embodiment, as described above, a microphone having a frequency characteristic that allows only the audible range to be acquired is employed as the sound sensor unit 3. However, as another embodiment, the sound sensor unit 3 includes only the sound in the audible range. In addition, it has a frequency characteristic that can also acquire ultrasonic waves generated when the substrate W vibrates and floats, and the signal is sent to the control unit only when it is determined that the sound acquired by the sound sensor unit 3 is frequency-analyzed and mixed with abnormal noise. May be output.

具体的には、基板浮上装置1は、各音センサ部3の取得した音をフーリエ変換することにより周波数解析する解析部をさらに備え、取得した音はどのような周波数の音の組み合わせであるかを解析する。そして、振動板部11の超音波振動の周波数(たとえば40kHz)以外の周波数の音の有無を判断し、超音波振動の周波数以外の周波数の音も混ざっていることが判断された場合、信号を制御部4に出力するようにしても良い。このような実施形態によっても、浮上ユニット2が正常に基板Wを浮上させている際に発生する超音波まで検知して装置の異常と誤認識してしまうことを防ぎ、騒音を精度良く検知することが可能である。   Specifically, the substrate levitation apparatus 1 further includes an analysis unit that performs frequency analysis by Fourier-transforming the sound acquired by each sound sensor unit 3, and what frequency is the combination of the acquired sounds Is analyzed. Then, the presence or absence of sound having a frequency other than the ultrasonic vibration frequency (for example, 40 kHz) of the diaphragm 11 is determined, and if it is determined that sound having a frequency other than the ultrasonic vibration frequency is also mixed, a signal is transmitted. You may make it output to the control part 4. FIG. Even in such an embodiment, even ultrasonic waves generated when the levitation unit 2 normally floats the substrate W are detected to prevent erroneous recognition as an abnormality of the apparatus, and noise is accurately detected. It is possible.

制御部4は、本実施形態ではコンピュータ、シーケンサなどを有し、各浮上ユニット2と電気的に接続されており、各浮上ユニット2の振動のオンオフ、振動の周波数、基板Wの保持時間(載置時間)などの制御を行い、また、図示しない搬送装置の動作などの制御を行う。また、制御部4は、ハードディスクや、RAMまたはROMなどのメモリからなる、各種情報を記憶する記憶装置を有しており、上記制御データなどがこの記憶装置に記憶される。   In the present embodiment, the control unit 4 includes a computer, a sequencer, and the like, and is electrically connected to each floating unit 2. On / off of vibration of each floating unit 2, vibration frequency, holding time of the substrate W (mounting) For example, the operation time of the transfer device (not shown). The control unit 4 has a storage device that stores various information, such as a hard disk and a memory such as a RAM or a ROM, and the control data is stored in the storage device.

また、制御部4は、各音センサ部3とも電気的に接続されており、音センサ部3が異音を検知した際に音センサ3から出力される信号が制御部4に入力される。ここで、各音センサ部3はそれぞれ独立して制御部4と接続されており、制御部4は、信号が入力された際にその音センサ部3から出力されたものであるのかを判断することができる。そして、この入力信号をもとに、制御部4は信号を出力した音センサ3に対応する浮上ユニット2の動作を切り替えるよう制御する。   The control unit 4 is also electrically connected to each sound sensor unit 3, and a signal output from the sound sensor 3 when the sound sensor unit 3 detects an abnormal sound is input to the control unit 4. Here, each sound sensor unit 3 is independently connected to the control unit 4, and the control unit 4 determines whether the signal is output from the sound sensor unit 3 when a signal is input. be able to. And based on this input signal, the control part 4 is controlled to switch the operation | movement of the levitation unit 2 corresponding to the sound sensor 3 which output the signal.

また、前述の解析部を基板浮上装置1が有している場合、この制御部4が解析部の機能を有していても良い。   Moreover, when the board | substrate floating apparatus 1 has the above-mentioned analysis part, this control part 4 may have a function of an analysis part.

次に、基板浮上装置1が騒音を検知するメカニズムについて、引き続き図1を用いて説明する。   Next, the mechanism by which the substrate levitating device 1 detects noise will be described with reference to FIG.

図1の例では、基板浮上装置1は6つの浮上ユニット2を有しており、各浮上ユニット2の上方には、音センサ部3が設けられている。   In the example of FIG. 1, the substrate levitation apparatus 1 has six levitation units 2, and a sound sensor unit 3 is provided above each levitation unit 2.

このような基板浮上装置1において、図1における右から3番目の浮上ユニット2aの振動板部11aにおいて騒音が発生したとする。なお、騒音が発生する要因は、既述の通り、振動板部11aの温度変化などにより振動板部11aの共振周波数が変化し、それを超音波発生部12aが追尾して振動の周波数を変更した際に、振動板部11aと超音波発生部12aの連結位置が振動板部11aの共振の腹の位置もしくはその近傍に当たった場合などが考えられる。   In such a substrate levitation apparatus 1, it is assumed that noise is generated in the diaphragm 11a of the third levitation unit 2a from the right in FIG. As described above, the cause of the noise is that the resonance frequency of the diaphragm 11a is changed by the temperature change of the diaphragm 11a, etc., and the ultrasonic generator 12a tracks this to change the vibration frequency. In this case, there may be a case where the connecting position of the vibration plate portion 11a and the ultrasonic wave generation portion 12a hits the resonance antinode position of the vibration plate portion 11a or the vicinity thereof.

このとき、振動板部11aから発せられた騒音は、隔壁21が作用して振動板部11aの真上にある音センサ部3aのみに届き、他の音センサ部3には届かない。そして、音センサ部3aがこの騒音を検知すると、音センサ部3aは制御部4に信号を出力する。   At this time, the noise emitted from the diaphragm portion 11 a reaches only the sound sensor portion 3 a directly above the diaphragm portion 11 a by the partition wall 21, and does not reach the other sound sensor portions 3. When the sound sensor unit 3 a detects this noise, the sound sensor unit 3 a outputs a signal to the control unit 4.

次に、音センサ部3aのみから信号が制御部4に入力されることにより、制御部4は、音センサ3aが対応する浮上ユニット2aから騒音が発せられたことを容易に判断し、浮上ユニット2aの動作を切り替える制御を行う。具体的には、振動板部11aの超音波振動の周波数を変更したり浮上ユニット2aの動作を停止させたりする。   Next, when a signal is input to the control unit 4 only from the sound sensor unit 3a, the control unit 4 easily determines that noise is emitted from the corresponding levitation unit 2a, and the levitation unit Control to switch the operation of 2a is performed. Specifically, the frequency of ultrasonic vibration of the diaphragm 11a is changed or the operation of the levitation unit 2a is stopped.

このように、制御部4が騒音を発した浮上ユニット2aを特定できることにより、問題のある浮上ユニット2aのみ振動の周波数を変更し、一度も基板浮上装置1を停止させることなく騒音が生じない条件下で再び基板Wを浮上させることができ、自動運転を継続することができる。   In this way, the control unit 4 can identify the floating unit 2a that generates noise, so that only the problematic floating unit 2a changes the frequency of vibration, and no noise is generated without stopping the substrate floating device 1 even once. The substrate W can be lifted again below, and the automatic operation can be continued.

また、騒音発生時に浮上ユニット2の動作を停止させるように制御する場合であっても、騒音の原因となった浮上ユニット2aのみを停止させ、その浮上ユニット2aよりも下流の浮上ユニット2で浮上している基板W(図1における基板W1)には引き続き処理を行うことが可能となるため、廃棄する基板Wの枚数を減らすことができる。   Even when control is performed so that the operation of the levitation unit 2 is stopped when noise is generated, only the levitation unit 2a that caused the noise is stopped, and the levitation unit 2 that is downstream of the levitation unit 2a is levitated. Since the substrate W (the substrate W1 in FIG. 1) that is being processed can be continuously processed, the number of substrates W to be discarded can be reduced.

以上の基板浮上装置により、振動板から生じた騒音を迅速に検知することが可能である。   With the above substrate floating device, it is possible to quickly detect noise generated from the diaphragm.

なお、以上の説明では、一つの浮上ユニット2に対して一つの音センサ部3を対応させているが、図2に示すように二つ以上の浮上ユニット2に対して一つの音センサ部3を対応させても構わない。これにより音センサ部3の個数を減らして装置コストを削減できるとともに、特に図2内でf=f1、f=f2、f=f3と示すように各浮上ユニット2の振動板部11から発せられる異音の周波数がそれぞれ異なる場合は、先述の解析部が異音の周波数を解析することによってどの浮上ユニット2から生じた異音であるのかも判断することが可能である。   In the above description, one sound sensor unit 3 is associated with one levitation unit 2, but one sound sensor unit 3 is associated with two or more levitation units 2 as shown in FIG. You may make it correspond. As a result, the number of the sound sensor units 3 can be reduced to reduce the device cost, and in particular, as shown by f = f1, f = f2, and f = f3 in FIG. When the frequencies of the abnormal sounds are different from each other, it is possible to determine from which floating unit 2 the abnormal noise is generated by the analysis unit analyzing the frequency of the abnormal sounds.

また、以上の説明では、音センサ部3が異音を検知した際に制御部4が自動で浮上ユニット2の動作停止などの制御を行うようにしているが、必ずしもそうである必要は無く、制御部4は基板浮上装置1周辺の作業者に警告するために警報を鳴らすようにしても構わない。この場合、警報に気付いた作業者が基板浮上装置1を手動で制御して適切な処置を行う。   Moreover, in the above description, when the sound sensor unit 3 detects an abnormal sound, the control unit 4 automatically performs control such as operation stop of the levitation unit 2, but this is not necessarily the case. The control unit 4 may sound an alarm to warn workers around the substrate floating apparatus 1. In this case, an operator who notices the alarm manually controls the substrate floating apparatus 1 and performs appropriate measures.

1 基板浮上装置
2 浮上ユニット
3 音センサ部
4 制御部
11 振動板部
12 超音波発生部
13 スペーサ
14 ヒータ部
21 隔壁
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
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate levitation device 2 Levitation unit 3 Sound sensor part 4 Control part 11 Vibration plate part 12 Ultrasonic wave generation part 13 Spacer 14 Heater part 21 Partition 90 Levitation conveyance heat treatment apparatus 91 Substrate levitation apparatus 92 Vibration plate part 93 Ultrasonic wave generation part 94 Heating Equipment W Substrate

Claims (2)

基板を載置する振動板部と、前記振動板部に接続され、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、を有し、前記振動板部上の基板を超音波振動浮上させる浮上ユニットと、
前記振動板部から発せられる音の進行方向に設けられ、可聴域の音を検知する音センサ部と、
を備え
前記浮上ユニットが複数配列され、一つの前記音センサ部につき一つの前記浮上ユニットが対応するよう複数の前記音センサ部が配列されており、隣接する前記音センサ部同士の間には隔壁が設けられていることを特徴とする、基板浮上装置。
A vibration plate portion on which the substrate is placed; and an ultrasonic wave generation portion that is connected to the vibration plate portion and applies ultrasonic vibration to the vibration plate portion. A floating unit
A sound sensor unit that is provided in a traveling direction of sound emitted from the diaphragm unit and detects sound in an audible range;
Equipped with a,
A plurality of the levitation units are arranged, and a plurality of the sound sensor parts are arranged so that one levitation unit corresponds to one sound sensor part, and a partition is provided between the adjacent sound sensor parts. A substrate levitation apparatus characterized in that:
基板を載置する振動板部と、前記振動板部に接続され、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、を有し、前記振動板部上の基板を超音波振動浮上させる浮上ユニットと、
前記振動板部から発せられる音の進行方向に設けられた音センサ部と、
前記音センサ部が取得した音の周波数を解析し、前記振動板部の超音波振動の周波数以外の周波数の音の有無を判断する解析部と、
を備え
前記浮上ユニットが複数配列され、一つの前記音センサ部につき一つの前記浮上ユニットが対応するよう複数の前記音センサ部が配列されており、隣接する前記音センサ部同士の間には隔壁が設けられていることを特徴とする、基板浮上装置。
A vibration plate portion on which the substrate is placed; and an ultrasonic wave generation portion that is connected to the vibration plate portion and applies ultrasonic vibration to the vibration plate portion. A floating unit
A sound sensor unit provided in a traveling direction of sound emitted from the diaphragm unit;
Analyzing the frequency of the sound acquired by the sound sensor unit, and determining the presence or absence of a sound having a frequency other than the frequency of the ultrasonic vibration of the diaphragm unit;
Equipped with a,
A plurality of the levitation units are arranged, and a plurality of the sound sensor parts are arranged so that one levitation unit corresponds to one sound sensor part, and a partition is provided between the adjacent sound sensor parts. A substrate levitation apparatus characterized in that:
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