KR20070001802A - Heat treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태인 열처리장치를 도시하는 정면도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The front view which shows the heat processing apparatus which is one Embodiment of this invention.
도 2는 도 1에 도시하는 열처리장치의 내부 구조의 일부를 도시하는 파단 사시도. FIG. 2 is a broken perspective view showing a part of the internal structure of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1에 도시하는 열처리장치의 내부 구조의 개략을 도시하는 평면도. 3 is a plan view showing an outline of an internal structure of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1;
도 4는 도 1에 도시하는 열처리장치에서 채용되는 적재 선반의 사시도. 4 is a perspective view of a loading shelf employed in the heat treatment apparatus shown in FIG. 1.
도 5는 도 4의 적재 선반의 선반부재와 적외선 복사 플레이트 및 유리기판의 사시도. 5 is a perspective view of the shelf member and the infrared radiation plate and the glass substrate of the loading shelf of FIG.
도 6은 도 1에 도시하는 열처리장치의 가열실의 내부 구조를 모식적으로 도시하는 설명도. 6 is an explanatory diagram schematically showing an internal structure of a heating chamber of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 열처리장치 12: 열처리실(가열실)1: heat treatment apparatus 12: heat treatment chamber (heating chamber)
14: 열풍 공급수단 100: 원적외선 플레이트 14: hot air supply means 100: far infrared plate
W: 기판 W: Substrate
본 발명은 기판 등의 피가열물을 열처리하는 열처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating a heated object such as a substrate.
종래부터, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 것과 같은 열처리장치가 액정 디스플레이(LCD: liquid Crystal Display)나 플라스마 디스플레이(PDP: Plasma Display), 유기 EL 디스플레이 등과 같은 플랫 패널 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)의 제작에 사용되고 있다. Conventionally, a heat treatment apparatus disclosed in
특허문헌 1 일본 공개특허공보 2005-9749호
특허문헌 1에 개시된 열처리장치는, 유리판 등의 기판(피가열물)에 대하여 특정한 용액을 도포한 것을 가열실 내에 수용하고, 열처리(소성)하는 장치이다. 특허문헌 1에 개시된 열처리장치에서는, 가열을 위한 열원으로서 적외선 히터가 활용되고 있다.The heat processing apparatus disclosed in
그런데, 유리판 등의 기판을 가열하면 기판 상에 도포되어 있던 특정한 용액 등이 기화하여 가스가 발생한다(이하 '생성 가스' 라고 한다). 그리고 가열실 내의 온도가 저하하였을 때나, 가열실의 온도가 낮은 부위 등에 기화물이 응축하여 장치의 각 부에 부착된다는 문제가 있었다. 그 때문에 종래의 열처리장치에서는, 가열실의 안과 밖을 청소하여 부착된 응축물을 제거하는 작업을 빈번하게 해야만 하였다. By the way, when a substrate, such as a glass plate, is heated, the specific solution etc. which were apply | coated on the board | substrate will vaporize and gas will generate | occur | produce (henceforth a "production gas"). And there existed a problem that when the temperature in a heating chamber fell, the vaporization | condensation condensed and adhered to each part of an apparatus etc. in the site | part where the temperature of a heating chamber is low. Therefore, in the conventional heat treatment apparatus, the operation | work which removes the condensate which adhered by cleaning the inside and the outside of a heating chamber must be frequent.
또한 상기한 응축물이 유리기판 상에 낙하하여 제품의 수율을 저하시키는 문제가 있었다. In addition, there is a problem that the condensate falls on the glass substrate to lower the yield of the product.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 가열실을 환기하여 생성 가스의 농도를 저하시키면 좋다. 그렇지만, 종래 기술의 열처리장치에서는, 가열실의 환기량을 증가시킬 수 없는 사정이 있었다. In order to solve this problem, the heating chamber may be ventilated to reduce the concentration of the generated gas. However, in the heat treatment apparatus of the prior art, there is a situation in which the ventilation amount of the heating chamber cannot be increased.
즉 종래 기술의 열처리장치에서는, 적외선 히터를 이용하여 기판을 가열하고 있지만, 적외선 히터는 바람의 영향을 받기 쉽고, 가열실의 환기량을 증대시키면 기판에 온도 불균일함이 생겨 버린다. 즉 종래 기술의 열처리장치에서는, 적외선 히터의 발열면을 분할 제어하거나, 적외선 히터의 배치에 성김과 빽빽함(疏密)을 만듬으로써 기판의 온도 분포를 조정하여, 기판을 균일하게 가열하고 있었다. 그 때문에 종래 기술의 구조에 의하면, 적외선 히터의 발열량이나 배치의 불균일함 때문에, 온도 분포에 정상의 불균일함(고의로 발생시킨 불균일함)이 있고, 대풍량의 통풍을 행하면, 이 정상의 불균일함이 흐트러져, 결과적으로 기판의 온도 분포가 똑같지 않게 된다. In other words, in the conventional heat treatment apparatus, the substrate is heated using an infrared heater, but the infrared heater is susceptible to wind, and if the ventilation amount of the heating chamber is increased, temperature nonuniformity occurs in the substrate. That is, in the heat treatment apparatus of the prior art, the temperature distribution of the board | substrate was adjusted and the board | substrate was heated uniformly by division-controlling the heat generating surface of an infrared heater, or making coarseness and denseness to an infrared heater arrangement | positioning. Therefore, according to the structure of the prior art, there is a normal nonuniformity (uniformly generated nonuniformity) in the temperature distribution due to the non-uniformity of the heat generation amount and the arrangement of the infrared heater, and this normal nonuniformity is caused by the ventilation of the large air volume. As a result, the temperature distribution of the substrate is not the same.
그 때문에 환기를 위해서 통풍량을 증대시키면, 열처리에 불균일함이 생겨, 오히려 수율이 저하된다는 문제가 있었다. 그래서 종래 기술의 열처리장치에서는, 가열실의 환기량은, 매분 20리터 정도의 소량으로 해야만 하고, 생성 가스가 고농도화되어 버리는 것은 피하기 어려운 사실이었다. Therefore, when the ventilation amount is increased for ventilation, there is a problem that nonuniformity occurs in the heat treatment, and the yield is lowered. Therefore, in the heat treatment apparatus of the prior art, the ventilation amount of the heating chamber should be a small amount of about 20 liters per minute, and it was difficult to avoid the high concentration of the generated gas.
이렇게, 종래 기술의 열처리장치는, 가열실의 환기를 충분하게 하는 것이 곤란하고, 생성 가스의 농도가 높아지기 쉬우며, 생성 가스에 의한 악영향이 우려된다. Thus, the heat treatment apparatus of the prior art is difficult to fully ventilate the heating chamber, the concentration of the generated gas tends to be high, and there is a fear that the adverse effect of the generated gas is caused.
그래서 본 발명은, 종래 기술의 문제점에 주목하여, 적외선 히터를 사용한 경우와 동등한 열처리가 가능하고, 또한 생성 가스의 농도 상승을 억제할 수 있는 열처리장치의 개발을 과제로 하는 것이다. Therefore, the present invention focuses on the problems of the prior art, and aims to develop a heat treatment apparatus capable of heat treatment equivalent to the case where an infrared heater is used and suppressing an increase in the concentration of generated gas.
그리고, 상기한 과제를 해결하기 위해서 제공되는 발명은, 열풍을 공급하는 열풍 공급수단과, 상기 열풍 공급수단에 의해서 발생하는 열풍이 도입되어 내부에서 피가열물을 가열하는 가열실과, 가열함으로써 복사열을 방사하는 복사열 발생부재를 구비하고, 상기 복사열 발생부재는 가열실 내에 설치되고, 상기 복사열 발생부재는 가열실에 도입되는 열풍에 의해서 가열되어 복사열을 방사하는 것을 특징으로 하는 열처리장치이다. The present invention provides a hot air supply means for supplying hot air, a hot air generated by the hot air supply means, and a heating chamber for heating a heated object therein, and radiant heat by heating. And a radiant heat generating member to radiate, wherein the radiant heat generating member is installed in a heating chamber, and the radiant heat generating member is heated by hot air introduced into the heating chamber to radiate radiant heat.
본 발명의 열처리장치에서는, 가열함으로써 복사열을 방사하는 복사열 발생부재를 구비하고, 이 복사열 발생부재로부터 복사되는 열과 열풍에 의해서 피가열물을 가열한다. 이 때문에 적외선 히터를 사용한 경우와 동등한 열처리가 가능하다. 또한 본 발명의 열처리장치에서는, 가열실 내를 통과하는 열풍에 의해서 복사열 발생부재를 가열하기 때문에, 열풍의 흐름에 의해서 생성 가스를 가열실로부터 배출할 수 있고, 실질적으로 가열실을 환기할 수 있다. 그 때문에 본 발명의 열처리장치에서는, 생성 가스의 농도 상승이 억제된다. The heat treatment apparatus of the present invention includes a radiant heat generating member that radiates radiant heat by heating, and heats the heated object by heat and hot air radiated from the radiant heat generating member. For this reason, heat processing equivalent to the case where an infrared heater is used is possible. In addition, in the heat treatment apparatus of the present invention, since the radiant heat generating member is heated by the hot wind passing through the inside of the heating chamber, the generated gas can be discharged from the heating chamber by the flow of the hot wind, and the heating chamber can be substantially ventilated. . For this reason, in the heat treatment apparatus of the present invention, the concentration rise of the generated gas is suppressed.
또한 복사열 발생부재는 환기에 의한 바람의 영향을 받기 어렵기 때문에, 통풍량을 증대시킬 수 있다. In addition, since the radiant heat generating member is hardly affected by the wind caused by the ventilation, the ventilation amount can be increased.
상기한 발명을 발전시킨 발명은, 복사열 발생부재는 판형상이고, 가열실 내에는 피가열물을 적재하는 선반부재가 설치되고, 선반부재는 판형상의 피가열물을 적재 가능하고, 복사열 발생부재는 판형상의 피가열물과 거의 평행하게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치이다. The invention that has developed the above-described invention, the radiant heat generating member is a plate-shaped, the shelf member for mounting the heated object in the heating chamber is installed, the shelf member can be loaded plate-shaped heated object, the radiant heat generating member is plate-shaped A heat treatment apparatus characterized by being disposed to be substantially parallel to the object to be heated in the phase.
본 발명의 열처리장치에서는, 복사열 발생부재가 판형상이고, 복사열 발생부재가 피가열물과 거의 평행하게 되도록 배치되어 있다. 그 때문에 복사열 발생부재로부터 복사되는 열이 직접적으로 피가열물에 조사되어, 열 효율이 높다. In the heat treatment apparatus of the present invention, the radiant heat generating member is arranged in a plate shape, and the radiant heat generating member is arranged to be substantially parallel to the heated object. Therefore, the heat radiated from the radiant heat generating member is directly irradiated to the heated object, and the thermal efficiency is high.
상기한 발명을 더욱 발전시킨 발명은, 복사열 발생부재는 판형상으로서 복수 있고, 복사열 발생부재는 선반부재를 끼우는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치이다. The invention which further developed the above invention is a heat treatment apparatus characterized in that there are a plurality of radiant heat generating members in a plate shape, and the radiant heat generating members are arranged at the positions where the shelf members are fitted.
본 발명의 열처리장치에서는, 선반부재를 끼우는 위치에 복사열 발생부재가 배치되어 있기 때문에, 피가열물을 양면 또는 한면으로부터 가열할 수 있다. In the heat treatment apparatus of the present invention, since the radiant heat generating member is disposed at the position at which the shelf member is fitted, the heated object can be heated from both sides or one side.
상기한 발명을 더욱 발전시킨 발명은, 복사열 발생부재는 선반부재에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치이다. The invention further developed the above invention is a heat treatment apparatus characterized in that the radiant heat generating member is mounted to the shelf member.
본 발명의 열처리장치에서는, 복사열 발생부재가 선반부재에 장착되어 있기 때문에, 장소를 차지하지 않아, 피가열물의 수용 스페이스를 줄이는 일은 없다. In the heat treatment apparatus of the present invention, since the radiant heat generating member is attached to the shelf member, it does not occupy a place and does not reduce the accommodation space of the object to be heated.
복사열 발생부재는 적외선을 복사하는 것이다. The radiant heat generating member radiates infrared rays.
본 발명의 열처리장치는, 복사열 발생부재로부터 복사되는 적외선 및 열풍에 의해서 피가열물을 가열하기 때문에, 피가열물을 효율 좋게 가열할 수 있다. Since the heat treatment apparatus of the present invention heats the heated object by infrared rays and hot air radiated from the radiant heat generating member, the heated object can be efficiently heated.
복사열 발생부재는 자기의 열원을 가지지 않는 것이 바람직하다. The radiation heat generating member preferably does not have a heat source of its own.
본 발명의 열처리장치에서는, 복사열 발생부재가 자기의 열원을 가지지 않기 때문에, 복사열 발생부재에 대한 히터 배선 등은 불필요하다. 그 때문에 가열실의 공간을 유효하게 사용할 수 있고, 한번에 처리할 수 있는 양이 많다. 또한 본 발명의 열처리장치로서 종래와 동일 처리 능력인 것은, 종래의 것과 비교하여 전체 높이가 낮다. 즉 종래 기술의 열처리장치는, 적외선 히터를 구비하고 있는 것에 대하여, 본 발명에서는, 이것 대신에 열원을 가지지 않는 복사열 발생부재를 사용한다. 여기에서 적외선 히터와 복사열 발생부재를 비교하면 복사열 발생부재 쪽이 전체 높이가 낮다. 그 때문에 본 발명의 열처리장치는, 종래의 것과 비교하여 전체 높이가 낮다. In the heat treatment apparatus of the present invention, since the radiant heat generating member does not have its own heat source, heater wiring or the like for the radiant heat generating member is unnecessary. Therefore, the space of a heating chamber can be used effectively, and the quantity which can process at once is large. In addition, the heat treatment apparatus of the present invention having the same processing capacity as the conventional one has a lower overall height than the conventional one. That is, the heat treatment apparatus of the prior art is provided with an infrared heater, but in the present invention, a radiant heat generating member having no heat source is used instead. When comparing the infrared heater and the radiant heat generating member, the radiant heat generating member has a lower overall height. For this reason, the heat treatment apparatus of the present invention has a lower overall height than the conventional one.
또한 종래의 열처리장치에서는, 가열실을 순환하는 공기의 온도와, 적외선 히터의 발열량의 쌍방을 제어해야만 했지만, 본 발명에서는, 열풍의 온도를 제어하는 것만으로 충분하고, 제어가 용이하다. In the conventional heat treatment apparatus, both the temperature of the air circulating through the heating chamber and the heat generation amount of the infrared heater have to be controlled. However, in the present invention, only the temperature of the hot air is controlled, and the control is easy.
복사열 발생부재는 세라믹층을 갖는 것이 바람직하다. The radiant heat generating member preferably has a ceramic layer.
본 발명에서 채용하는 복사열 발생부재는, 세라믹층을 갖기 때문에 고온에 견딜 수 있다. 또한 강력한 복사열을 발할 수 있다. The radiant heat generating member employed in the present invention can withstand high temperatures since it has a ceramic layer. It can also give off strong radiant heat.
복사열 발생부재는 베이스재를 갖고, 상기 베이스재의 표면에 세라믹층이 적층된 것이 바람직하다. The radiation heat generating member has a base material, and a ceramic layer is preferably laminated on the surface of the base material.
세라믹층은 일반적으로 충격에 약하지만, 본 발명에서 채용하는 복사열 발생부재는 베이스재를 갖고, 베이스재의 표면에 세라믹층이 적층된 것이기 때문에, 상당한 충격에도 견딜 수 있다. The ceramic layer is generally weak in impact, but the radiant heat generating member employed in the present invention has a base material, and because the ceramic layer is laminated on the surface of the base material, it can withstand considerable impact.
계속해서, 본 발명의 하나의 실시형태인 열처리장치에 관해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태인 열처리장치를 도시하는 정면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 열처리장치의 내부 구조의 일부를 도시하는 파단 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시하는 열처리장치의 내부 구조의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 4는 도 1에 도시하는 열처리장치에서 채용되는 적재 선반의 사시도이다. 도 5는 도 4의 적재 선반의 선반부재와 적외선 복사 플레이트 및 유리기판의 사시도이다. 도 6은 도 1에 도시하는 열처리장치의 가열실의 내부 구조를 모식적으로 도시하는 설명도이다. Next, the heat processing apparatus which is one Embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view which shows the heat processing apparatus which is one Embodiment of this invention. FIG. 2 is a broken perspective view showing a part of the internal structure of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a plan view schematically showing the internal structure of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1. 4 is a perspective view of a loading shelf employed in the heat treatment apparatus shown in FIG. 1. 5 is a perspective view of a shelf member, an infrared radiation plate, and a glass substrate of the loading shelf of FIG. 4. FIG. 6: is explanatory drawing which shows typically the internal structure of the heating chamber of the heat processing apparatus shown in FIG.
도 1에 있어서, 부호 1은 본 실시형태의 열처리장치이다. 열처리장치(1)는 금속제로 상자형의 본체 케이스(2)의 하방에 기기 수용부(3)가 설치되어 있고, 그 상방에 기판 처리부(5)가 설치된 구성으로 되어 있다. 기기 수용부(3)는 기판 처리부(5)에 전력을 공급하는 전원장치(도시하지 않음)나 기판 처리부(5)의 동작을 제어하는 제어장치(도시하지 않음) 등을 내장하고 있다. In FIG. 1, the code |
기판 처리부(5)는 도 1이나 도 2에 도시하는 바와 같이 정면측에 도시하지 않는 로봇 아암 등의 로딩장치에 의해서 기판 W를 출납하기 위한 교체장착구(換裝口; 6)를 갖고, 배면측에 보수시에 사용하는 문(7)이 설치되어 있다. 교체장착구(6)에는, 에어 실린더(8)의 작동에 연동하여 개폐하는 셔터(10)가 장착되어 있다. 1 and 2, the
기판 처리부(5)는, 도 2나 도 3에 도시하는 바와 같이 중심에 열처리실(12; 가열실)을 갖고, 그 주위를 공기조정부(11)에 의해서 둘러싼 구성으로 되어 있다. 공기조정부(11)는 단열재에 의해서 구성되는 주벽(13a 내지 13d)에 의해서 사방이 포위되어 있다. 공기조정부(11)는 공기를 소정 온도로 가열하여 열처리실(12)내로 보내는 동시에, 열처리실(12)로부터 배출된 공기를 상류측으로 순환시키기 위한 것이다. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
더욱 구체적으로 설명하면, 공기조정부(11)는 도 2나 도 3에 도시하는 바와 같이 열풍 공급수단(14), 덕트(duct: 17) 및 기기실(18)로 대별된다. 열풍 공급수단(14)은, 공기 등을 가열하는 가열기능과, 가열된 공기 등을 열처리실(12)내로 보내주는 송풍기능을 갖는다. 또한, 열풍 공급수단(14)과 열처리실(12)의 경계부분에는 공기 등을 정화하기 위한 필터(21)가 설치되어 있다. More specifically, the
열풍 공급수단(14)의 근방에는 열처리실(12)의 정면측 및 배면측에, 덕트(17)를 통하여 열처리실(12)로부터 되돌아오는 공기나 생성 가스와, 외부로부터 받아들여진 외기가 합류하는 공기합류부(16, 16)를 갖는다. 공기합류부(16, 16)는 각각 덕트(17)에 연결되어 통하고 있다. 공기합류부(16)는 외기도입구(도시하지 않음)로부터 도입된 공기와, 덕트(17)로부터 유입되는 가스를 합류시키고, 이들을 혼합하기 위한 예비 혼합공간으로서의 기능을 갖는다. In the vicinity of the hot air supply means 14, air and product gas returned from the
덕트(17)는 열처리실(12)의 주위를 포위하도록 배치된 공기유로이고, 열처리실(12)로부터 배출된 공기를 공기합류부(16)로 되돌리는 공기유로를 형성하는 것이다. The
열처리실(가열실; 12)은 상류벽(20a) 및 경계벽(41, 43)에 의해서 둘러싸인 공간이다. 상류벽(20a)과 경계벽(41, 43)은 모두 기판 처리부(5)의 천정면(45)으로부터 바닥면(46)에 도달하는 높이를 갖는다. 열처리실(12)은 열풍 공급수단(14)과 상류벽(20a)을 구성하는 필터(21)의 개구를 통하여 연결되어 통하고 있다. 열 처리실(12)의 하류측은 직접적으로 덕트(17)와 연결되어 통하고 있다. The heat treatment chamber (heating chamber) 12 is a space surrounded by the
경계벽(41)은 기판 처리부(5)에 설치된 교체장착구(6)에 상당하는 위치에 개구(50)를 갖는다. 개구(50)는 기판 W 및 로봇 핸드가 출입하는 데에 최저한 필요한 크기 및 형상으로 되어 있다. 개구(50)는 이 개구(50)의 주위를 둘러싸도록 설치된 방호벽(51)에 의해서 덕트(17)로부터 격절되는 동시에 교체장착구(6)와 연결되어 통하고 있다. 그 때문에, 덕트(17)내를 흐르는 가스는 개구(50)를 통하여 열처리실(12)내에 침입하거나, 교체장착구(6)를 통하여 외부로 누출되지 않는다. 한편, 경계벽(43)은 문(7)에 상당하는 위치에 고정되어 있고, 보수 등을 할 때에 필요에 따라서 이탈 가능한 구성으로 되어 있다. The
열처리실(12) 속에는 기판 W를 적재하기 위한 적재 선반(55)이 배치되어 있다. In the
적재 선반(55)은 도 4에 도시하는 바와 같이, 선반프레임(70)에 대하여 다수의 선반부재(56)를 상하방향으로 소정의 간격을 두고 장착한 구조로 되어 있다. As shown in FIG. 4, the stacking
선반부재(56)는 도 5에 도시하는 바와 같이, 금속제의 프레임 부재(57)에 대하여 복수(본 실시형태에서는 4개)의 가로막대(58)를 일체화한 구성으로 되어 있다. 프레임 부재(57)는 네 모서리가 선반프레임(70)의 지주(69)에 대하여 고정되어 있다. As illustrated in FIG. 5, the
선반부재(56)에는 이 선반부재(56)에 탑재되는 기판 W에 이면측으로부터 당접하여 기판 W를 지지하는 지지체(52)가 설치되어 있다. The
여기에서 본 실시형태에 특유한 구성으로서, 각 선반부재(56)의 이면(하면) 에 원적외선 플레이트(100)가 장착되어 있다. 원적외선 플레이트(100)는 두께가 0.5 내지 2 mm 정도의 얇은 판이고, 가열되면 적외선을 방사한다. 원적외선 플레이트(100)의 구성은 스테인리스 등의 금속으로 이루어지는 베이스재에, 유리나 세라믹 등의 박막을 형성한 것이다. 박막을 구성하는 세라믹에는 예를 들면 지르코니아계, 규산계, 티타니아계인 것을 채용할 수 있다. Here, as the structure peculiar to this embodiment, the far-
세라믹은 원적외선 플레이트(100)의 표면에 적층된 것이며, 원적외선 플레이트(100)의 표면에 노출되어 있다. The ceramic is laminated on the surface of the far-
본 실시형태에서 채용하는 원적외선 플레이트(100)는 한면측(박막측 하면측)으로부터 적외선을 복사한다. 물론 원적외선 플레이트(100)의 표리 양면에 세라믹을 적층하여 양면측으로부터 적외선을 복사시켜도 좋다. The far-
원적외선 플레이트(100)에는 히터 등의 열원은 아무 것도 접속되어 있지 않다. 그 때문에 원적외선 플레이트(100)는 단독으로 발열하는 기능을 가지지 않고, 외부로부터의 가열에 의해서만 승온하여 적외선을 발한다. No heat source such as a heater is connected to the far-
본 실시형태에서는, 각 선반부재(56)의 하면에 원적외선 플레이트(100)가 장착되어 있고, 또한 열처리실(12) 속에서는 선반부재(56)가 복수개 겹쳐 쌓은 모양으로 설치되어 있기 때문에, 각 선반부재(56)는 원적외선 플레이트(100)로 끼워진 상태로 된다. 또한 도 6에 도시하는 바와 같이, 열처리실(12)의 최상부에 설치된 원적외선 플레이트(100)만은 도시하지 않는 부착 금속 부재에 의해서 최상부의 선반부재(56)의 더욱 상부에 장착되어 있다. In this embodiment, since the far-
상기한 바와 같이, 원적외선 플레이트(100)은 두께가 얇은 판이고, 또한 히 터 등을 내장하지 않기 때문에 에너지를 공급하기 위한 배선이나 배관은 불필요하다. 그 때문에 원적외선 플레이트(100)는 거추장스럽게 되지 않고, 수용 공간을 과도하게 좁히는 일은 없다. As described above, since the far-
기판 W는 지지체(52)의 위에 적재되기 때문에, 기판 W는 선반부재(56)에 대하여 평행하게 적재된다. 또한 상기한 원적외선 플레이트(100)는 선반부재(56)의 하면에 설치되어 있고, 선반부재(56)와 평행하기 때문에, 원적외선 플레이트(100)는 기판 W 에 대하여 평행하다. 즉 원적외선 플레이트(100)는 기판 W로 향한 위치에 설치되어 있다. 즉 원적외선 플레이트(100)는 기판 W와 대향한다. Since the substrate W is stacked on the
프레임 부재(57)는 도 2나 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이 열처리실(12)의 내부에 배치된 선반프레임(70)에 대하여 고정되어 있다. 선반프레임(70)은 열처리실(12)의 천정면(45) 및 바닥면(46)에 대하여 수직 방향으로 세워 설치된 4개의 지주(69)를 갖고, 인접하는 지주(69, 69)간을 상측 빔(梁; beam) 부재(72, 73) 및 하측 빔 부재(75, 76)로 연결하여, 골격구조를 형성한 것이다. 선반프레임(70)은 지주(69)의 하단이 열처리실(12)의 바닥면(46)에 대하여 수평으로 배치된 대좌판(78)에 대하여 수직으로 고정되어 있다. 즉 선반프레임(70)은 바닥면이 대좌판(78)에 의해서 구성되어 있다. 선반프레임(70)은 측방(열처리실(12)내를 흐르는 공기류의 상류측 및 하류측의 면)에 있어서 인접하는 지주(69, 69)간에 X자형으로 고정된 복수의 보강판(도시하지 않음)에 의해서 보강되어, 휘어짐이 방지되어 있다. The
열처리실(12)에는 분위기 온도를 계측하기 위한 온도센서가 설치되어 있다. 열처리장치(1)는 온도센서의 검지 온도에 따라서 도시하지 않는 제어장치에 입력되 고, 열풍의 온도로 피드백되어 열처리실(12)내의 온도가 소정의 온도(본 실시형태에서는 230 내지 250℃)로 조정된다. 본 실시형태에서는, 열풍의 온도를 제어하는 것만으로 열처리실(12)내의 온도를 컨트롤할 수 있기 때문에, 제어가 용이하다. The
다음에 본 실시형태의 열처리장치(1)의 기능에 관해서 설명한다. Next, the function of the
열처리의 개시에 앞서서, 열처리장치(1)의 제어장치(도시하지 않음)는 열풍 공급수단(14)을 구성하는 도시하지 않는 송풍기나 가열기 등을 기동하고, 가열된 공기를 열처리실(12)내에 도입한다. 이로써, 열처리장치(1)내에는 공기가 열처리실(12) 및 덕트(17)를 흐르고, 열풍 공급수단(14)으로 되돌아가는 순환류가 발생한다. 열처리실(12)로부터 출입하는 열풍은 매분 200리터 이상이다. Prior to the start of the heat treatment, a control device (not shown) of the
그리고 열풍 공급수단(14)으로부터 공급되는 열풍에 의해서 원적외선 플레이트(100)가 가열되고, 원적외선 플레이트(100)는 점차로 적외선을 방사하게 된다. The far
또한 열처리장치(1)내에 공기를 순환시켜 가는 동안에 열풍 공급수단(14)에 있어서 공기가 서서히 가열되어 가고, 열처리실(12)내의 분위기 온도가 소정의 열처리온도(본 실시형태에서는 230℃ 내지 250℃)에 도달한다. In addition, the air is gradually heated in the hot air supply means 14 while the air is circulated in the
열처리실(12)의 분위기 온도가 열처리 온도에 도달하면, 열처리장치(1)의 외부에 배치되어 있는 로봇 아암 등의 로딩장치에, 열처리를 해야할 기판 W가 탑재된다. 한편, 열처리장치(1)는 에어 실린더(air cylinder: 8)를 작동시켜 교체장착구(6)를 폐쇄하고 있는 셔터(shutter: 10)를 연다. 셔터(10)가 열리면, 기판 W가 로봇 아암에 의해서 교체장착구(6)로부터 수평으로 삽입되고, 각 선반부재(56)상에 적재된다. 적재 선반(55)의 선반부재(56)에 기판 W가 적재되면, 셔터(10)가 닫혀 진다. 또한 상기한 바와 같이, 원적외선 플레이트(100)에는 에너지를 공급하기 위한 배선 등이 없기 때문에, 기판 W를 삽입할 때에 배선이 거추장스럽게 되는 일은 없다. When the ambient temperature of the
상기한 바와 같이 하여 적재 선반(55)의 선반부재(56)에 탑재된 기판 W는 열처리실(12)내로 흐르는 열풍에 노출되어 가열된다. 또한 본 실시형태에서는, 기판 W는 원적외선 플레이트(100)로부터 복사되는 적외선에 의해서도 가열된다. As described above, the substrate W mounted on the
즉 본 실시형태에서는, 열처리실(12)내에 다수의 원적외선 플레이트(100)가 설치되어 있고, 원적외선 플레이트(100)는 열풍에 노출되어 승온한다. 그 결과, 원적외선 플레이트(100)가 적외선을 복사한다. 여기에서 본 실시형태에서는, 원적외선 플레이트(100)는 기판 W와 평행하게 배치되어 있고, 또한 원적외선 플레이트(100)의 복사면은 기판 W와 대향하고 있다. 그 때문에 원적외선 플레이트(100)의 표면에서 방사되는 적외선은 직접적으로 기판 W에 조사되고, 기판 W가 가열된다. That is, in this embodiment, many far-
또한, 본 실시형태에서는, 원적외선 플레이트(100)는 선반부재(56)를 끼우도록 배치되어 있고, 원적외선 플레이트(100)는 하면측으로부터 적외선을 복사하기 때문에, 기판 W의 상면에 원적외선 플레이트(100)로부터 방사되는 적외선이 쬔다. 그 때문에 기판 W는 보다 불균일함 없이 가열된다. In addition, in this embodiment, since the far-
기판 W가 가열되고, 기판 W가 열처리되면, 표면에 미리 도포되어 있는 용액이 기화하는 등으로 고온으로 유기성의 생성 가스가 발생한다. 본 실시형태에서는, 생성 가스와 공기를 포함하는 혼합가스는 열처리실(12)의 하류측으로 향하여 흐른다. 본 실시형태에서는, 매분 200 리터 이상의 열풍이 열처리실(12)을 통과하기 때문에, 생성 가스는 대량의 열풍으로 운반되어 열처리실(12) 밖으로 배출된다. When the board | substrate W is heated and the board | substrate W is heat-processed, organic product gas generate | occur | produces at high temperature by the vaporization of the solution apply | coated previously to the surface. In this embodiment, the mixed gas containing product gas and air flows downstream of the
그 때문에 열처리실(12)은 열풍의 통과에 동반하여 환기되고, 열처리실(12)에 생성 가스가 체류하는 일은 없다. Therefore, the
본 실시형태의 열처리장치(1)에서는, 상기한 바와 같이 대량의 열풍에 의해서 열처리실(12)이 환기되고, 열처리실(12)에 생성 가스가 체류하는 일이 없기 때문에, 열처리실(12)내에서의 생성 가스의 농도는 낮은 상태를 유지하고 있다. 그 때문에 생성 가스의 성분이 응축되는 것이 적다. 따라서 응축물을 청소하는 빈도가 적어도 충분하다. 또한 응축물에 의해서 유리기판을 더럽히는 일도 적고, 제품의 수율이 높다. In the
이상 설명한 실시형태에서는, 원적외선 플레이트는 한면측으로부터만 적외선을 복사하는 것을 채용하였지만, 표리 양면으로부터 적외선을 복사하는 것으로 하여도 좋다. In the embodiment described above, the far-infrared plate uses infrared radiation only from one side, but may radiate infrared radiation from both front and back sides.
본 발명의 열처리장치에 의하면, 적외선 히터를 사용한 경우와 동등한 열처리가 가능하고, 또한 생성 가스의 농도 상승을 억제할 수 있다. 그 때문에 열처리한 제품의 수율이 높다. According to the heat treatment apparatus of the present invention, heat treatment equivalent to the case where an infrared heater is used can be suppressed, and the concentration rise of the generated gas can be suppressed. Therefore, the yield of the heat-processed product is high.
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