KR102049741B1 - Apparatus for treating heat substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 열처리에 사용되는 기판 열처리장치에 관한 것으로, 개시된 발명은 외부로부터 유입되는 제1 에어를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부; 다수의 기판이 적재되고, 상기 가열부로부터 가열된 제3 에어가 공급되어져 다수의 기판에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부; 및 상기 기판 열처리부에 공급된 제3 에어가 순환되어 배기되고, 이 배기된 제3 에어에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 상기 제1 에어에 열교환하여 상기 제1 에어가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부(140);를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for use in substrate heat treatment, the disclosed invention is a heating unit for heating the first air introduced from the outside to a predetermined temperature or more; A substrate heat treatment part in which a plurality of substrates are loaded and a third air heated from the heating part is supplied to perform a curing and stabilization process on the plurality of substrates; And the third air supplied to the substrate heat treatment part is circulated and exhausted, and heats heat energy contained in the exhausted third air to the first air introduced from the outside so that the first air rises above a predetermined temperature. It is configured to include a; heat exchanger 140.

Description

기판 열처리 장치{APPARATUS FOR TREATING HEAT SUBSTRATE} Substrate Heat Treatment Equipment {APPARATUS FOR TREATING HEAT SUBSTRATE}

본 발명은 기판 등의 피가열물을 열풍에 의하여 열 처리하는 기판 열처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for thermally treating a heated object such as a substrate by hot air.

일반적으로, 열처리 장치, 즉 열풍 오븐(oven)는 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)나 플라즈마 디스플레이(PDP; Plasma Display), 유기 EL 디스플레이 등과 같은 플랫 패널 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)의 제작에 사용된다.In general, a heat treatment apparatus, that is, a hot air oven, is used for manufacturing a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an organic EL display, or the like. Used.

특히, 열풍 오븐(oven)은, 예를 들어 액정디스플레이용 기판상에 칼라필터, 박막트랜지스터 포토(photo) 공정후 형성된 막의 경화 및 안정화를 위한 기판 열처리를 실시하는 장비이다. 즉, 열처리 장치인 열풍 오븐은 미리 유리판 등의 기판(피가열물)에 대하여 특정의 용액을 도포하여 가열 건조시킨 것을 로봇 핸드를 사용하여 적재단의 간격으로 출납하여 가열실 내에 도입되는 소정의 온도의 열풍에 노출되어 열 처리(소성)하는 장치이다.In particular, a hot air oven is an apparatus for performing substrate heat treatment for curing and stabilizing a film formed after a color filter and a thin film transistor photo process on a liquid crystal display substrate, for example. In other words, the hot air oven, which is a heat treatment device, is previously heated by applying a specific solution to a substrate (heated material) such as a glass plate and heating it to a predetermined temperature introduced into and out of the heating chamber by using a robot hand at intervals of the loading stage. It is a device for heat treatment (baking) exposed to hot air.

기존의 열풍 오븐은 장비의 후면 또는 측면에 설치된 핀(fan)이 외부로부터 에어(Air)를 열풍 오븐 내부로 인입하게 된다.In a conventional hot air oven, a fan installed at the rear or side of the equipment draws air from the outside into the hot air oven.

이렇게 흡입된 에어는 상기 열풍 오분 내부에 마련된 가열기 내부의 히터 (heater)에 의해 가열되게 된다.The air sucked in this way is heated by a heater in the heater provided in the hot air five minutes.

가열된 에어는 챔버 내부에 마련된 다수의 기판를 열처리하는 공정에 투입되게 되고, 이후에 공정 처리된 에어는 기판에서 발생되는 가스, 증기와 함께 혼합되어 열풍 오븐에 설치된 배기 배관을 통해 공장으로 배출하게 된다.The heated air is put into a process of heat treating a plurality of substrates provided in the chamber, and then the processed air is mixed with the gas and steam generated from the substrate and discharged to the factory through an exhaust pipe installed in the hot air oven. .

그러나, 외부에서 흡입되는 상온의 에어를 급기하여 열처리에 적당한 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 가열하기 위해서는 전력 소모가 그만큼 크게 발생하게 된다. However, in order to heat the air at room temperature sucked from the outside to heat a predetermined temperature suitable for heat treatment, for example, 200 to 250 ° C., power consumption is largely generated.

기판을 처리하는 과정에서 발생한 가스 및 증기를 처리하기 위해 10 내지 20 CMM 정도의 에어를 지속적으로 배기하여 처리해야 하기 때문에 그만큼 가열하기 위한 전력 소모가 많게 된다.In order to process the gas and vapor generated in the process of processing the substrate it is necessary to continuously exhaust the air of about 10 to 20 CMM, so that the power consumption to heat the correspondingly much.

특히, 기판 열처리에 사용되었던 에어 중에서 약 20 내지 30% 의 에어를 배기 및 급기하게 되는데, 상온, 예를 들어 약 20℃ 정도의 에어를 급기하여 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 까지 가열해야 하기 때문에 그만큼 전력 소모가 발생하게 된다.In particular, the air used to heat the substrate is about 20 to 30% of the air is exhausted and supplied, the air at room temperature, for example about 20 ℃ to supply a certain temperature, for example 200 to 250 ℃ Therefore, the power consumption is generated as much.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 기판 열처리 장치에 열교환부를 장착하여 외부에서 흡입되는 에어를 1차로 일정 온도까지 상승시킨 상태에서 가열부로 공급해 줌으로써 가열부에 공급되는 에어의 열처리 온도까지 상승시키는데 필요한 전력을 저감시킬 수 있는 기판 열처리장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, the object of the present invention is to provide a heat exchanger in the substrate heat treatment apparatus by heating the air sucked from the outside by supplying to the heating unit in the first state up to a certain temperature It is to provide a substrate heat treatment apparatus that can reduce the power required to increase the heat treatment temperature of the air supplied to the unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 열처리장치는, 외부로부터 유입되는 제1 에어를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부와; 다수의 기판이 적재되고, 상기 가열부로 부터 일정 온도 이상으로 가열된 제3 에어가 공급되어져 다수의 기판에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부; 및 상기 기판 열처리부에 공급된 가열된 제3 에어가 순환되어 배기되고, 이렇게 배기된 제3 에어에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 제1 에어에 열교환하여 상기 제1 에어가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate heat treatment apparatus including: a heating unit configured to heat-process a first air introduced from the outside to a predetermined temperature or more; A substrate heat treatment unit in which a plurality of substrates are stacked and a third air heated above a predetermined temperature is supplied from the heating unit to perform a hardening and stabilization process on the plurality of substrates; And heated third air supplied to the substrate heat treatment part is circulated and exhausted, and heat energy included in the exhausted third air is heat-exchanged with first air introduced from the outside so that the first air rises above a predetermined temperature. It characterized in that it comprises a heat exchanger to be.

본 발명에 따른 기판 열처리 장치에 따르면, 배기되는 제3 에어가 지닌 열량을 열교환부에서 열교환하여, 이 열을 상기 가열부 내로 흡입되는 제1 에어에 1차로 전달시켜 일정 온도, 예를 들어 100 내지 150℃ 까지 상승시킨 상태에서 상기 가열부 내부로 다시 공급시켜 주기 때문에, 외부에서 흡입되는 에어를 일정 온도, 예를들어 200 내지 250℃ 까지 가열하기 위해 가열부가 사용하는 전력을 크게 저감시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 기판 열처리 장치는 열교환부를 추가로 구비하여, 기판 열처리부로부터 배기되는 제3 에어가 지닌 열량을 상기 열교환부에서 열교환하여, 이 교환된 열을 상기 가열부로 흡입되는 제1 에어에 전달하여 열교환시킨 상태에서 일정 온도로 상승한 상기 제1 에어를 상기 가열부 내부로 공급해 주기 때문에, 상기 가열부가 제1 에어를 일정 온도까지 가열하기 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.According to the substrate heat treatment apparatus according to the present invention, the heat amount of the third air to be exhausted is heat-exchanged in the heat exchange part, and the heat is first transmitted to the first air sucked into the heating part, thereby to maintain a predetermined temperature, for example, 100 to 100 ° C. Since it is supplied again to the inside of the heating unit in a state where the temperature is raised to 150 ° C, it is possible to greatly reduce the power used by the heating unit to heat air sucked from the outside to a predetermined temperature, for example, 200 to 250 ° C. . That is, the substrate heat treatment apparatus further includes a heat exchanger to heat-exchange the heat amount of the third air exhausted from the substrate heat treatment unit in the heat exchanger, and transfer the exchanged heat to the first air sucked into the heating unit. Since the first air raised to a predetermined temperature in the heat exchange state is supplied into the heating unit, the heating unit can reduce power consumption for heating the first air to a predetermined temperature.

도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도로서, 기판 열처리부와 가열부 및 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 가열부를 개략적으로 확대 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부의 에어 배기통로 및 에어 유입통로를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들의 조립된 상태를 도시한 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 열교환기의 개략적인 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a substrate heat treatment apparatus according to the present invention, and schematically shows a substrate heat treatment portion, a heating portion, and a heat exchange portion.
2 is a schematic enlarged schematic view of a heating unit of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
3 is a schematic view schematically showing a heat exchanger of the substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
4 is a schematic view schematically showing an air exhaust passage and an air inflow passage of a heat exchange unit of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
5 is a schematic diagram schematically illustrating a plurality of heat exchangers mounted in a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
6 is a partially enlarged view illustrating an assembled state of a plurality of heat exchangers mounted in a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.
7 is a schematic perspective view of a heat exchanger mounted inside a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 기판 열처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a substrate heat treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도로서, 기판 열처리부와 가열부 및 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.1 is a perspective view schematically showing a substrate heat treatment apparatus according to the present invention, and schematically shows a substrate heat treatment portion, a heating portion, and a heat exchanger portion.

도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 가열부를 개략적으로 확대 도시한 개략도이다.2 is a schematic enlarged schematic view of a heating unit of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 열처리 장치(100)는 지지 프레임 (110)과; 상기 지지 프레임(110) 상부에 형성되고, 외부로부터 유입되는 제1 에어 (OA; Outdoor Air)를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부(120)와; 다수의 기판(S)이 적재되고, 상기 가열부(120)로 부터 일정 온도 이상으로 가열된 제3 에어 (RA; Recycling Air)가 공급되어져 다수의 기판(S)에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부(130); 및 상기 기판 열처리부(130)에 공급된 가열된 제3 에어 (RA)가 순환되어 배기되고, 이렇게 배기된 제3 에어(RA)에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 제1 에어(OA)에 열교환하여 상기 제1 에어(OA)가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the substrate heat treatment apparatus 100 according to the present invention includes a support frame 110; A heating part (120) formed on the support frame (110) and heat-processing the first air (OA; Outdoor Air) introduced from the outside to a predetermined temperature or more; A plurality of substrates (S) is loaded, and a third air (RA; Recycling Air) heated to a predetermined temperature or more is supplied from the heating unit 120 to harden and stabilize the plurality of substrates (S) is performed. A substrate heat treatment unit 130; And heated third air RA supplied to the substrate heat treatment part 130 is circulated and exhausted, and thermal energy included in the exhausted third air RA is introduced into the first air OA introduced from the outside. It is configured to include a heat exchanger 140 to heat the first air (OA) to rise above a predetermined temperature by heat exchange.

여기서, 상기 열처리 장치(100)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 기판 열처리부(130)에 피가열재인 다수의 기판(S)을 로딩 및 언로딩시키기 위한 동작들을 제어하는 제어장치(미도시) 등이 구비되어 있다.Here, in the heat treatment apparatus 100, although not shown in the drawings, a control device (not shown) for controlling operations for loading and unloading a plurality of substrates S, which are to be heated, in the substrate heat treatment unit 130. Etc. are provided.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 가열부(120) 내에는 외부에서 공급되는 제1 에어(OA) 또는 제2 에어(SA; Supply Air)를 일정 온도, 예를 들어 약 200 내지 250℃ 범위까지 가열시켜 주는 가열부(123)와, 이 가열부(123)를 통해 가열된 제3 에어 (RA)를 상기 다수의 기판(S)이 적재된 기판 열처리부(130) 내부로 공급시켜 주기 위한 송풍기(125)가 구비되어 있다.In addition, referring to FIG. 2, in the heating part 120, the first air OA or the second air SA may be supplied to a predetermined temperature, for example, in a range of about 200 ° C. to 250 ° C. Heater 123 for heating and a blower for supplying the third air RA heated through the heating unit 123 into the substrate heat treatment unit 130 on which the plurality of substrates S are loaded. 125 is provided.

그리고, 상기 가열부(120)의 측면에는 외부로부터 제1 에어(OA)가 선택적으로 유입될 수 있도록 개폐가 가능하도록 다수의 흡입구(127)가 형성되어 있으며, 상기 기판 열처리부(130)와의 경계면에는 가열된 제3 에어(RA)가 상기 기판 열처리부 (130) 내부에 공급될 수 있도록 다수의 제3 에어 공급통로(미도시)가 형성되어 있다.In addition, a plurality of suction ports 127 are formed on a side surface of the heating part 120 to open and close the first air OA selectively from the outside, and a boundary surface with the substrate heat treatment part 130. A plurality of third air supply passages (not shown) are formed in the heated third air RA so that the heated third air RA may be supplied into the substrate heat treatment unit 130.

더욱이, 도 1 및 2를 참조하면, 상기 기판 열처리부(130) 내부 측면에는 상하로 일정 간격을 두고 다수의 기판(S)들이 실장될 수 있도록 기판 안착부(미도시)들이 구비되어 있으며, 상기 기판 열처리부(130) 내부에는 상기 가열부(120)로부터 공급된 가열된 제3 에어(RA)가 상기 기판 열처리부(130) 내부 전체에 고르게 순환되면서 분포되도록 에어 공간부(미도시)가 확보되어 있다. Further, referring to FIGS. 1 and 2, substrate mounting parts (not shown) are provided on an inner side surface of the substrate heat treatment part 130 so that a plurality of substrates S may be mounted at regular intervals up and down. An air space part (not shown) is secured in the substrate heat treatment part 130 so that the heated third air RA supplied from the heating part 120 is circulated evenly throughout the inside of the substrate heat treatment part 130. It is.

상기 기판 열처리부(130)에는, 로봇 핸드 등의 이재 장치에 의해 기판(S)을 출납하기 위한 기판 유입부(미도시)가 마련되어 있다. 이때, 상기 기판 유입부(미도시)에는 에어 실린더의 작동에 연동하여 개폐하는 셔터(미도시) 등이 장착되어 있다.The board | substrate heat processing part 130 is provided with the board | substrate inflow part (not shown) for taking in and out of the board | substrate S with transfer devices, such as a robot hand. At this time, the substrate inlet (not shown) is equipped with a shutter (not shown) for opening and closing in conjunction with the operation of the air cylinder.

또한, 상기 기판 열처리부(130)의 측면에는 기판 경화 공정에 사용되었던 가열된 제2 에어(RA)의 일부, 예를 들어 약 20 ∼ 30% 정도가 외부로 배출될 수 있도록 다수의 제3 에어 배기구(137)가 형성되어 있다. 이때, 상기 다수개의 제3 에어 배기구(137)는 필요에 따라 선택적으로 개폐 가능하도록 형성되어 있다. 이는 상기 기판 열처리부(130)에 공급되는 제3 에어(RA)는 상기 기판 열처리부(130) 내에서 계속해서 순환, 예를 들어 약 70 ∼ 80% 정도, 이동해야 하기 때문에, 상기 다수의 제3 에어 배기구(137)를 통해 전부 외부로 배출되지 않고 일부, 예를 들어 20 ∼ 30%만 배출되도록 하는 역할을 하게 된다.In addition, a portion of the heated second air RA, which is used in the substrate curing process, for example, about 20 to 30% of the third air is discharged to the outside of the substrate heat treatment part 130. An exhaust port 137 is formed. In this case, the plurality of third air exhaust ports 137 may be selectively opened and closed as necessary. This is because the third air RA supplied to the substrate heat treatment part 130 must continue to be circulated, for example, about 70 to 80%, in the substrate heat treatment part 130. Through the three air exhaust port 137 is not all discharged to the outside serves to discharge only a portion, for example 20 to 30%.

또한, 상기 가열부(120) 및 기판 열처리부(130)에 연결된 배기 배관(125)의 일단이 셔터 배기 블로워(blower)(127, 129)와 연결되어 있으며, 이 배기 배관 (125)을 통해 제3 에어(RA)가 1차로 상기 열교환부(140)로 보내지게 된다.In addition, one end of the exhaust pipe 125 connected to the heating part 120 and the substrate heat treatment part 130 is connected to the shutter exhaust blowers 127 and 129. 3 air RA is first sent to the heat exchanger 140.

또한, 열효율 향상을 위해 배기 배관(125)에는 단열 커버(미도시)가 씌워져 있다.In addition, in order to improve thermal efficiency, the exhaust pipe 125 is covered with a heat insulation cover (not shown).

도 3은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부를 개략적으로 도시한 개략도이다.3 is a schematic view schematically showing a heat exchanger of the substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부의 에어 배기통로 및 에어 유입통로를 개략적으로 도시한 개략도이다.4 is a schematic view schematically showing an air exhaust passage and an air inflow passage of a heat exchange unit of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들을 개략적으로 도시한 개략도이다.5 is a schematic diagram schematically illustrating a plurality of heat exchangers mounted in a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 열교환부(140)에는 하부 배기부(141) 및 상부 급기부(143)가 마련되어 있으며, 상기 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이에는 열전달 및 열교환 기능을 수행하는 다수의 열교환기(160)가 설치되어 있다. 이때, 상기 열교환부(140)의 외벽에는 열효율 향상을 위해 단열재(미도시)가 충진되어 있다. 또한, 열효율 향상을 위해 배기 배관(미도시)들에는 단열 커버(미도시)가 씌워져 있다. 한편, 상기 열교환부(140)는 열효율을 극대화하기 위해, 상기 기판 열처리장치(100)와 가장 근접한 거리에 배치된다.Meanwhile, referring to FIG. 3, the heat exchanging part 140 is provided with a lower exhaust part 141 and an upper air supply part 143, and heat transfer between the lower exhaust part 141 and the upper air supply part 143 is performed. A plurality of heat exchangers 160 to perform the heat exchange function is installed. At this time, the outer wall of the heat exchanger 140 is filled with a heat insulating material (not shown) to improve the thermal efficiency. In addition, in order to improve thermal efficiency, exhaust pipes (not shown) are covered with a heat insulating cover (not shown). On the other hand, the heat exchanger 140 is disposed at the closest distance to the substrate heat treatment apparatus 100 in order to maximize the thermal efficiency.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 배기 배관(123,125)에는 배기 압력과 온도를 상시 모니터링(monitoring)할 수 있는 압력계(미도시)와 온도계(미도시)가 배치되어 있다.Although not shown in the drawing, the exhaust pipes 123 and 125 are disposed with a pressure gauge (not shown) and a thermometer (not shown) capable of constantly monitoring the exhaust pressure and temperature.

이때, 상기 압력은 열교환부(140)내의 제3 에어(RA) 및 제4 에어(EA; Exhaust Air)의 압력을 상시 모니터링하며, 초기 차압 대비 약 20% 이상 변경시에 알람(alarm)이 발생하도록 구성되어 있다.In this case, the pressure constantly monitors the pressures of the third air RA and the fourth air EA in the heat exchanger 140, and an alarm occurs when the pressure is changed by about 20% or more from the initial differential pressure. It is configured to.

도 4 및 5를 참조하면, 상기 상부 급기부(143)의 일 측면에는 외부에서 제1 에어(OA; Outdoor Air)가 유입되는 제1 에어 유입통로(143a)가 형성되어 있고, 타 측면에는 외부에서 유입된 후 일정 온도 이상으로 가열된 제2 에어(SA; Supply Air)가 상기 가열부(120) 내로 공급될 수 있도록 배출되는 제2 에어 공급통로 (143b)가 형성되어 있다. 4 and 5, one side of the upper air supply unit 143 is formed with a first air inflow passage 143a through which the first air (OA; outdoor air) flows from the outside, and the other side has an exterior The second air supply passage (143b) is formed so that the second air (SA; Supply Air) is introduced into the outlet to be supplied into the heating unit 120 is supplied to the heating unit 120.

상기 상부 급기부(143)의 제1 에어 유입통로(143a)에는 외부로부터 이물 유입을 막기 위해 메시 판(mesh plate)(145)이 설치되어 있다. The first air inlet passage 143a of the upper air supply unit 143 is provided with a mesh plate 145 to prevent foreign substances from entering from the outside.

상기 상부 급기부(143)에 연통된 급기배관(미도시)에는 PTCL를 측정할 수 있는 포트(port; 미도시)가 마련되어 있다.An air supply pipe (not shown) communicating with the upper air supply unit 143 is provided with a port (not shown) for measuring PTCL.

도 4 및 5를 참조하면, 상기 하부 배기부(141)의 일측에는 상기 가열부(120) 로부터 일정 온도, 예를 들어 200 ∼ 250 ℃ 까지 가열된 상태로 상기 기판 열처리부 (130)로 공급되어져 순환 이동되면서 일부가 배출되는 제3 에어(RA)가 유입되는 제3 에어 유입통로(141a)가 형성되어 있고, 그 반대편 타 측면에는 상기 제3 에어 (RA)가 상기 하부 배기부(141)에 유입되어 열 교환이 이루어지고 난 제4 에어(EA; Exhaust Air)가 외부로 배출되는 제4 에어 배출통로(141b)가 형성되어 있다.4 and 5, one side of the lower exhaust part 141 is supplied to the substrate heat treatment part 130 while being heated to a predetermined temperature, for example, 200 to 250 ° C. from the heating part 120. A third air inflow passage 141a is formed in which the third air RA, which is partially discharged, is introduced while being circulated, and the third air RA is formed at the other side of the lower exhaust part 141 on the other side. A fourth air discharge passage 141b is formed to discharge the fourth air (EA), which is introduced and discharged through heat, to the outside.

또한, 상기 하부 배기부(141)는 상기 기판 열처리부(130)로부터 배기되는 제3 에어(RA)에 혼합되어 있는 증기가 액화되어 고일 수 있도록 바닥에 경사 트레이(미도시)가 구비되어져, 액화된 폐액(solvent)을 별도로 배출(drain) 처리할 수 있도록 외부에 마련된 폐액 배출박스(drain box)(170)와 연통되어 있다. 이때, 상기 폐액 배출박스(170)는 배출관(171)을 통해 상기 열교환부(140)와 연통되어 있으며, 이들 사이에는 배출 조정밸브(173)가 마련되어 있어, 액화된 폐액의 배출 정도를 조절하도록 구성되어 있다. In addition, the lower exhaust part 141 is provided with an inclined tray (not shown) at the bottom so that the vapor mixed in the third air RA exhausted from the substrate heat treatment part 130 may be liquefied and accumulated, thereby liquefying. It is in communication with the waste liquid drain box (drain box) 170 provided to the outside to the drain (solvent) to the separate (solvent). At this time, the waste liquid discharge box 170 is in communication with the heat exchange unit 140 through the discharge pipe 171, between them discharge discharge valve 173 is provided, it is configured to adjust the discharge degree of the liquefied waste liquid It is.

그리고, 상기 하부 배기부(141)에는 열교환기(160)의 오염 및 열화 정도와 내부 폐액에 의한 오염 상태를 확인할 수 있는 견시창(미도시)이 설치되어 있다.In addition, the lower exhaust part 141 is provided with a sight window (not shown) capable of checking the degree of contamination and deterioration of the heat exchanger 160 and the contamination state due to internal waste fluid.

도 6은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 다수의 열교환기들의 조립된 상태를 도시한 일부 확대도이다.6 is a partially enlarged view illustrating an assembled state of a plurality of heat exchangers mounted in a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 열교환부 내부에 장착된 열교환기의 개략적인 사시도이다.7 is a schematic perspective view of a heat exchanger mounted inside a heat exchange part of a substrate heat treatment apparatus according to the present invention.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 열교환부(140) 내에 장착된 열교환기(160)들의 중앙부 외측에는 상기 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이의 에어 유입이 없도록 하기 위해 실링부재(169)에 의해 실링(sealing) 되어 있다. Meanwhile, referring to FIG. 6, a sealing member is disposed on the outer side of the central portion of the heat exchangers 160 mounted in the heat exchanger 140 to prevent air from flowing between the lower exhaust part 141 and the upper air supply part 143. It is sealed by (169).

또한, 도 7을 참조하면, 상기 열교환부(140) 내의 하부 배기부(141)와 상부 급기부(143) 사이에 수직방향으로 장착되는 다수의 열교환기(160) 각각은 열교환 용기(161)와, 이 열교환 용기(161)의 상, 하부 외주면에 구비된 복수 개의 에어 접촉핀(163)과, 상기 열교환 용기(161) 내부에 마련된 공간부에 충진된 작동 유체(165)를 포함하여 구성된다.In addition, referring to FIG. 7, each of the plurality of heat exchangers 160 mounted vertically between the lower exhaust part 141 and the upper air supply part 143 in the heat exchange part 140 may have a heat exchange container 161. And a plurality of air contact pins 163 provided on upper and lower outer peripheral surfaces of the heat exchange container 161 and a working fluid 165 filled in a space provided in the heat exchange container 161.

상기 열교환기(160)는 열전도율이 높은 구리(Cu) 재질로 형성되어 있으며, 열교환기의 외부는 니켈(Ni) 도금 처리하여 부식을 방지하도록 구성되어 있다.The heat exchanger 160 is formed of a high thermal conductivity copper (Cu) material, the outside of the heat exchanger is configured to prevent corrosion by nickel (Ni) plating treatment.

또한, 상기 열교환 용기(161) 내부는 진공 상태로 유지하고, 그 내부에는 작동 유체(167)가 주입되어 있다.In addition, the inside of the heat exchange vessel 161 is maintained in a vacuum state, and the working fluid 167 is injected therein.

상기 복수 개의 에어 접촉핀(163)은 열 교환이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 넓은 표면적을 가진 디스크 형태의 핀 타입으로 구성되어 있으며, 일정 각도만큼 경사진 형태로 구성되어 있다. The plurality of air contact pins 163 are configured in a disk type fin having a large surface area in order to facilitate heat exchange, and are inclined by a predetermined angle.

이때, 상기 복수 개의 배기부 에어 접촉핀들(163) 사이의 공간부로는 상기 가열부(120) 및 기판 열처리부(130)로부터 배기된 가열된 제3 에어(RA; Recycling Air)가 통과하면서 상기 제1 에어 접촉핀(163)의 표면에 열을 전달하게 된다. 즉, 상기 열교환기(160)가 상기 제3 에어(RA)에 의해 가열되면, 상기 열교환기(160) 내부의 작동 유체(H2O; 165)가 기화되어 상기 열교환기(160)의 상부로 이동하면서 열을 전달하게 된다. 이와 동시에 상기 열교환기(160)의 표면(구리(Cu) + 니켈(Ni))에 의해 열 전도가 일어나게 된다.At this time, the heated third air (RA; Recycling Air) exhausted from the heating part 120 and the substrate heat treatment part 130 passes through the space portion between the plurality of exhaust part air contact pins 163. 1 to transfer heat to the surface of the air contact pin (163). That is, when the heat exchanger 160 is heated by the third air RA, the working fluid (H 2 O) 165 inside the heat exchanger 160 is vaporized to the upper portion of the heat exchanger 160. It transfers heat as it moves. At the same time, heat conduction occurs by the surface (copper (Cu) + nickel (Ni)) of the heat exchanger 160.

이렇게 열 전달된 열교환기(160)의 상부는 제1 에어(OA)에 의해 열교환되어 냉각되며, 냉각된 작동 유체(165)는 다시 액화되어 열교환기(160) 하부로 이동하게 된다.The upper portion of the heat exchanger 160, which is thus heat-transferd, is exchanged and cooled by the first air OA, and the cooled working fluid 165 is liquefied again to move to the lower portion of the heat exchanger 160.

이와 같은 과정들, 예를 들어 작동 유체(165)가 기화되면서 열을 전달하고, 열을 전달한 후 냉각되는 과정들이 반복적으로 이루어지면서 제3 에어(RA)의 열 에너지를 제1 에어(OA)에 열교환시키게 된다.These processes, for example, the heat transfer of the working fluid 165 is evaporated, the process of repeatedly transferring the heat and then cools the heat energy of the third air (RA) to the first air (OA) Heat exchange.

한편, 상기 복수 개의 에어 접촉핀(163)은 상부 또는 하부 방향으로 일정 각도만큼 경사진 형태로 형성되어 있는데, 이는 유입되는 제1 에어(OA) 및 배기되는 제3 에어(RA)가 상기 에어 접촉핀 (163)들을 통과하면서 순환이동될 수 있도록 하기 위함이다. Meanwhile, the plurality of air contact pins 163 are formed to be inclined by a predetermined angle in an upward or downward direction, in which the first air OA and the third air RA are in contact with the air. This is to allow the circular movement through the pins (163).

이렇게 상기 복수 개의 배기부 에어 접촉핀(163) 표면에 열을 전달한 제3 에어 (RA)는 열을 뺏긴 제4 에어(EA) 상태로 되고, 이 제4 에어(EA)는 상기 하부 배기부 (141)의 측면에 마련된 제4 에어 배출통로(141b)로 통해 외부로 빠져 나가게 된다.Thus, the third air RA, which has transferred heat to the surfaces of the plurality of exhaust air contact pins 163, becomes a fourth air EA which is deprived of heat, and the fourth air EA is the lower exhaust part ( Out through the fourth air discharge passage (141b) provided on the side of the 141.

한편, 상기 복수 개의 배기부 에어 접촉핀(163)의 표면에 전달된 열은 상기 열교환 용기(161) 내부의 작동 유체(165)에 전달되게 되고, 이 작동 유체(165)에 전달된 열은 상기 열교환 용기(161) 내에서 이동되면서 상기 복수 개의 급기부 에어 접촉핀(163)에 전달된다.Meanwhile, the heat transferred to the surfaces of the plurality of exhaust air contact pins 163 is transferred to the working fluid 165 inside the heat exchange container 161, and the heat transferred to the working fluid 165 is As it moves in the heat exchange vessel 161, it is transmitted to the plurality of air supply air contact pins 163.

또한, 상기 복수 개의 급기부 에어 접촉핀(163)에 전달된 열은, 상부 급기부 (143)의 에어 유입 통로(143a)를 통해 외부에서 유입되는 제1 에어(OA)가 상기 제2 에어 접촉핀(163)의 표면과 접촉되면서 열을 전달하게 됨으로써, 상기 제1 에어 (OA)가 일정한 온도, 예를 들어 100 ∼ 150℃ 범위로 가열되어 제2 에어(SA)가 된다. In addition, the heat transferred to the plurality of air supply air contact pins 163 may include the first air OA introduced from the outside through the air inflow passage 143a of the upper air supply unit 143. By transmitting heat while being in contact with the surface of the fin 163, the first air (OA) is heated to a constant temperature, for example, 100 ~ 150 ℃ range to become the second air (SA).

이렇게 상기 열교환기부(140)의 상부 급기부(143) 내부에서 일정 온도로 가열된 제2 에어(SA)는 상기 상부 급기부(143)의 제1 에어 공급통로(143b)를 통해 배출되어져 상기 가열부(120) 내로 공급하게 된다.As such, the second air SA heated to a predetermined temperature in the upper air supply unit 143 of the heat exchanger unit 140 is discharged through the first air supply passage 143b of the upper air supply unit 143 to be heated. It is supplied into the unit 120.

따라서, 상기 기판 열처리 장치(100)는 외부에서 다량의 제1 에어(OA)를 흡입하여, 상기 기판 열처리장치(100) 내부의 가열부(120)로 공급한 후 일정 온도, 예를 들어 200 내지 250℃ 까지 가열하는 구조로 되어 있는데, 이렇게 상기 가열부 (120)에 의해 가열된 제3 에어(RA)는 상기 기판 열처리부(130) 내의 기판(S)을 열처리한 후 발생되는 가스 및 증기와 함께 혼합되어 공장의 배기 라인으로 배출하게 된다.Therefore, the substrate heat treatment apparatus 100 sucks a large amount of the first air OA from the outside, supplies it to the heating unit 120 inside the substrate heat treatment apparatus 100, and then, for example, has a predetermined temperature, for example, 200 to 200. The third air (RA) heated by the heating unit 120 is a gas and steam generated after the heat treatment of the substrate (S) in the substrate heat treatment unit 130 and the like They are mixed together and discharged to the factory exhaust line.

이렇게 배기되는 제3 에어(RA)가 지닌 열량을 열교환부(140)에서 열교환 하여, 이 열을 상기 가열부(120) 내로 흡입되는 제1 에어(OA)에 1차로 전달시켜 일정 온도, 예를 들어 100 내지 150℃ 까지 상승시킨 상태에서 상기 가열부(120) 내부로 다시 공급시켜 주기 때문에, 외부에서 흡입되는 에어를 일정 온도, 200 내지 250℃ 까지 가열하기 위해 가열부(120)가 사용하는 전력을 크게 저감시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 기판 열처리 장치(100)는 열교환부(140)를 추가로 구비하여, 기판 열처리부 (140)로부터 배기되는 제3 에어(RA)가 지닌 열량을 상기 열교환부(140)에서 열교환하여, 이 교환된 열을 상기 가열부(120)로 흡입되는 제1 에어(OA)에 전달하여 열교환시킨 상태에서 일정 온도로 상승한 상기 제1 에어(OA)를 상기 가열부(120) 내부로 공급해 주기 때문에, 상기 가열부(120)가 제1 에어(OA)를 일정 온도까지 가열하기 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.The heat amount of the third air RA exhausted in this way is heat-exchanged in the heat exchange part 140, and the heat is first transmitted to the first air OA sucked into the heating part 120 to provide a predetermined temperature, for example. For example, since it is supplied back to the inside of the heating part 120 in a state of rising to 100 to 150 ° C., the power used by the heating part 120 to heat the air sucked from the outside to a predetermined temperature, 200 to 250 ° C. Can be greatly reduced. That is, the substrate heat treatment apparatus 100 further includes a heat exchanger 140, and heat-exchanges the heat amount of the third air RA exhausted from the substrate heat treatment unit 140 by the heat exchanger 140. Since the exchanged heat is transferred to the first air (OA) sucked into the heating unit 120 to supply the first air (OA) raised to a predetermined temperature in the heat exchange state to the inside of the heating unit 120 The heating unit 120 may reduce power consumption for heating the first air OA to a predetermined temperature.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 기판 열처리 장치 110: 지지 프레임
120: 가열부 123: 가열기
125: 배기 배관막 127, 129: 셔터 배기 블로워
130: 기판 열처리부 137: 제3 에어 배기구
140: 열교환부 141: 하부 배기부
141a: 제3 에어 유입통로 141b: 제4 에어 배기통로
143: 상부 급기부 143a: 제1 에어 유입통로
143b: 제2 에어 공급통로 150: 링 블로워(ring blower)
160: 열교환기 161: 열교환 용기
163: 제1 에어 접촉핀 165: 제2 에어 접촉핀
167: 작동 유체 170: 배출박스100: substrate heat treatment apparatus 110: support frame
120: heating unit 123: heater
125: exhaust pipe film 127, 129: shutter exhaust blower
130: substrate heat treatment unit 137: third air exhaust port
140: heat exchange part 141: lower exhaust part
141a: third air inflow passage 141b: fourth air exhaust passage
143: upper air supply portion 143a: first air inflow passage
143b: second air supply passage 150: ring blower
160: heat exchanger 161: heat exchange vessel
163: first air contact pin 165: second air contact pin
167: working fluid 170: discharge box

Claims (9)

외부로부터 유입되는 제1 에어를 일정 온도 이상으로 가열처리하는 가열부;
다수의 기판이 적재되고, 상기 가열부로부터 가열된 제3 에어가 공급되어져 다수의 기판에 경화 및 안정화 공정이 수행되는 기판 열처리부; 및
상기 기판 열처리부에 공급된 제3 에어가 순환되어 배기되고, 이 배기된 제3 에어에 포함된 열에너지를 외부에서 유입되는 상기 제1 에어에 열교환하여 상기 제1 에어가 일정 온도 이상으로 상승하도록 하는 열교환부(140)를 포함하여 구성되며,
상기 열교환부는 하부 배기부 및 상부 급기부와, 이들 하부 배기부와 상부 급기부 사이에 배치된 다수의 열교환기를 포함하며,
상기 열교환기는 열교환 용기와, 상기 열교환 용기의 상, 하부에 형성된 다수의 에어 접촉 핀과, 상기 열교환 용기 내부에 충진된 작동 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.A heating unit for heating the first air introduced from the outside to a predetermined temperature or more;
A substrate heat treatment part in which a plurality of substrates are loaded and a third air heated from the heating part is supplied to perform a curing and stabilization process on the plurality of substrates; And
The third air supplied to the substrate heat treatment unit is circulated and exhausted, and heat energy contained in the exhausted third air is heat-exchanged with the first air introduced from the outside so that the first air rises above a predetermined temperature. It is configured to include a heat exchanger 140,
The heat exchange part includes a lower exhaust part and an upper air supply part, and a plurality of heat exchangers disposed between the lower exhaust part and the upper air supply part,
And the heat exchanger comprises a heat exchanger container, a plurality of air contact fins formed on and under the heat exchanger container, and a working fluid filled in the heat exchanger container. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 다수의 열교환기들 사이에는 상기 하부 배기부와 상부 급기부 사이의 에어 유입을 차단하기 위한 실링부재가 개재된 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The substrate heat treatment apparatus of claim 1, wherein a sealing member is disposed between the plurality of heat exchangers to block air from flowing between the lower exhaust part and the upper air supply part. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 다수의 에어 접촉 핀은 열 교환이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 넓은 표면적을 가진 디스크 형태의 핀 타입으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of air contact fins are configured in a disk type fin having a large surface area in order to facilitate heat exchange. 제1항에 있어서, 상기 열교환부는 상기 외부로부터 가열부로 흡입되는 상온의 에어를 1차로 100 내지 150℃ 온도로 상승시켜 상기 가열부 내로 공급시키는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat exchange part first raises air at room temperature sucked into the heating part from the outside to a temperature of 100 to 150 ° C and supplies it into the heating part. 제1항에 있어서, 상기 하부 배기부는 상기 기판 열처리부로부터 배기되는 제3 에어에 혼합되어 있는 증기가 액화되어 고일 수 있도록 바닥에 경사 트레이가 구비되고, 액화된 폐액을 별도로 배출 처리할 수 있도록 외부에 마련된 폐액 배출박스와 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.According to claim 1, wherein the lower exhaust portion is provided with an inclined tray at the bottom so that the vapor mixed in the third air exhausted from the substrate heat treatment unit is liquefied and accumulated, the external to allow separate discharge treatment of the liquefied waste liquid Substrate heat treatment apparatus, characterized in that in communication with the waste liquid discharge box provided in. 제1항에 있어서, 상기 기판 열처리부로부터 배기된 에어가 상기 에어 접촉핀의 표면에 열을 전달하게 되면,
상기 열교환기 내부의 작동 유체(H2O)가 기화되어 상기 열교환기의 상부로 이동하면서 열을 전달하게 되고, 이와 동시에 상기 열교환기의 표면에 의해 열 전도가 일어나게 되며,
이렇게 열 전달된 열교환기의 상부는 외부에서 흡입되는 에어에 의해 열교환되어 냉각되며,
냉각된 작동 유체는 다시 액화되어 열교환기 하부로 이동하게 되는 것을 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.According to claim 1, If the air exhausted from the substrate heat treatment portion transfers heat to the surface of the air contact pin,
The working fluid (H 2 O) inside the heat exchanger is vaporized to transfer heat while moving to the upper portion of the heat exchanger, and at the same time heat conduction occurs by the surface of the heat exchanger,
The upper part of the heat exchanger thus transferred is cooled by heat exchange by air sucked from the outside,
And the cooled working fluid is liquefied again to move under the heat exchanger. 제1항에 있어서, 상기 열교환 용기는 하부 배기부 및 상부 급기부에 걸쳐 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리장치.
The substrate heat treatment apparatus of claim 1, wherein the heat exchange vessel is disposed over the lower exhaust portion and the upper air supply portion.
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