CN103626389B - 降温装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降温装置，设置于一装卸腔中且用以对放置于该装卸腔中的至少一玻璃基板降温。降温装置包括至少一气流引导组，设置于至少一玻璃基板的一侧。各气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，这些气流出口朝向各玻璃基板。气流入口至各气流出口的气流路径的长度实质上相同。本发明还提供一种降温装置的操作方法，其包括：配置降温装置至装卸腔中且位于至少一玻璃基板的一侧，以及各气流引导组间歇地朝各玻璃基板喷出一气流，以使各玻璃基板降温至一第一温度。本发明的降温装置可提供玻璃基板均匀降温，本发明的降温装置的操作方法，透过气流引导组间歇地朝玻璃基板喷气，以避免持续喷气使玻璃基板温度下降过快而导致破片。

Description

降温装置及其操作方法

技术领域

本发明是有关于一种降温装置及其操作方法，且特别是有关于一种大尺寸玻璃基板的降温装置及其操作方法。

背景技术

玻璃基板在薄膜太阳能或是薄膜晶体管的制造过程中会在真空的制程腔中被加热至约摄氏200度左右的温度，结束在制程腔中的程序后，玻璃基板会被转移至装卸腔进行降温与破真空的程序。对于小尺寸的玻璃基板而言，一般是透过直接将气体导入装卸腔，以对玻璃基板进行降温并且由真空状态恢复至一大气压状态。但由于目前的玻璃基板已发展到五代以上的尺寸，其长度与宽度分别大于1米，对于这样大尺寸的玻璃基板，若直接将气体灌入装卸腔可能会使玻璃基板各处的温度不均而造成破片。

为了避免大尺寸的玻璃基板在降温过程中发生破片的状况，目前是透过热传导的方式，将大尺寸的玻璃基板直接接触比热较低的对象来进行降温。待大尺寸的玻璃基板温度降低之后，再将气体导入以破真空。但此方式需要花费相当长的时间来等待玻璃基板降温。

发明内容

本发明提供一种降温装置，可使玻璃基板均匀降温以避免破片。

本发明提供一种降温装置的操作方法，可有效的节省玻璃基板在装卸腔中降温且破真空的工作时间，并可避免破片的状况。

本发明提出一种降温装置，设置于一装卸腔中且用以对放置于装卸腔中的至少一玻璃基板降温。降温装置包括至少一气流引导组，设置于至少一玻璃基板的一侧。各气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，这些气流出口朝向各玻璃基板。气流入口至各气流出口的气流路径的长度实质上相同。

在本发明的一实施例中，上述各气流引导组包括一气流导入管及多个气流导出管。气流导入管包括气流入口，一气流自气流入口导入。这些气流导出管分别连通于气流导入管，这些气流导出管包括这些气流出口。

在本发明的一实施例中，还包括一架板，气流导入管及这些气流导出管固定于架板的一侧面。

在本发明的一实施例中，上述这些气流出口相对于架板的侧面的中心点成对设置。

在本发明的一实施例中，上述至少一气流引导组为二气流引导组，分别设置在架板的侧面及相对于侧面的另一侧面。

在本发明的一实施例中，上述至少一玻璃基板为两玻璃基板，架板设置于所述两玻璃基板之间，且二气流引导组的这些气流出口分别朝向两玻璃基板。

在本发明的一实施例中，还包括多个板件，设置于这些气流出口的一侧，以改变气流自气流出口流出的方向。

在本发明的一实施例中，上述各气流引导组包括一扩散器，包括气流入口及这些气流出口，且这些气流出口均匀地分布于各玻璃基板的一侧。

在本发明的一实施例中，上述的各玻璃基板的长度及宽度分别大于1米。

本发明提出一种降温装置的操作方法，用以对放置于一装卸腔中的至少一玻璃基板降温。降温装置的操作方法包括：配置一降温装置至装卸腔中且位于玻璃基板的一侧，其中降温装置包括至少一气流引导组，各气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，且这些气流出口朝向至少一玻璃基板。各气流引导组间歇地朝各玻璃基板喷出一气流，以使各玻璃基板降温至一第一温度。各气流引导组朝各玻璃基板连续喷气，以使装卸腔恢复至一大气压。

在本发明的一实施例中，在各气流引导组间歇性地朝玻璃基板喷出气流的步骤中，各气流引导组每次喷出等量的气体。

在本发明的一实施例中，在各气流引导组间歇性地朝玻璃基板喷出气流的步骤中，各气流引导组逐渐增加每次的喷气时间。

在本发明的一实施例中，在各气流引导组朝各玻璃基板连续喷气的步骤中，各玻璃基板的温度自第一温度降至70℃以下。

在本发明的一实施例中，上述各气流引导组包括一气流导入管及多个气流导出管。气流导入管包括气流入口，一气流自气流入口导入。这些气流导出管分别连通于气流导入管，这些气流导出管包括这些气流出口。

在本发明的一实施例中，还包括一架板，气流导入管及这些气流导出管固定于架板的一侧面，这些气流出口相对于架板的侧面的中心点成对设置。

在本发明的一实施例中，还包括多个板件，设置于这些气流出口的一侧，以改变气流自气流出口流出的方向。

在本发明的一实施例中，上述各玻璃基板的长度及宽度分别大于1米。

基于上述，本发明的降温装置透过将气流引导组设置在玻璃基板的一侧，由于气流引导组的气流入口至各气流出口的气流路径的长度实质上相同，气体可同时自气流出口喷出。并且，气流出口相对于架板的侧面的中心点成对设置，以均匀地分布在玻璃基板的侧面，可提供玻璃基板均匀降温。此外，本发明的降温装置透过板件的设置，可使气流不直接喷向玻璃基板的局部区域，而是沿着板件分散至玻璃基板各处以达到均匀降温的功效。本发明还提出降温装置的操作方法，透过气流引导组间歇地朝玻璃基板喷气，以避免持续喷气使玻璃基板温度下降过快而导致破片。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A是依照本发明的一实施例的一种降温装置的示意图。

图1B是图1A的降温装置配置于玻璃基板一侧的剖面示意图。

图1C是图1A的降温装置的局部示意图。

图2是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的剖面侧视示意图。

图3是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的示意图。

图4是依照本发明的再一实施例的一种降温装置与玻璃基板的侧视示意图。

图5A是依照本发明的一实施例的一种降温装置的操作流程示意图。

图5B是图5A的降温装置的操作流程的喷气过程示意图。

图6A是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的操作流程示意图。

图6B是图6A的降温装置的操作流程的喷气过程示意图。

【主要组件附图标记说明】

10：玻璃基板

100、200、300、400：降温装置

110、210、310：气流引导组

112：气流导入管

114、214、314：气流导出管

116、416：气流入口

118、318、418：气流出口

120、220、320：架板

122、222、322：侧面

130：板件

419：扩散器

500、600：降温装置的操作方法

510～530、610～630：步骤

具体实施方式

图1A是依照本发明的一实施例的一种降温装置的示意图。图1B是图1A的降温装置配置于玻璃基板一侧的剖面示意图。请参阅图1A及图1B，本实施例的降温装置100可设置于一装卸腔（未绘示）中以对放置于装卸腔中的一玻璃基板10降温，举例而言，降温装置100可用以降低玻璃基板在薄膜太阳能或是薄膜晶体管的制造过程的高温。在本实施例中，玻璃基板10的尺寸为五代以上，也就是玻璃基板10的长度及宽度分别大于1米。

本实施例的降温装置100包括一气流引导组110，设置于玻璃基板10的一侧。在本实施例中，气流引导组110包括一气流导入管112及多个气流导出管114。气流导入管112包括一气流入116，这些气流导出管114分别连通于气流导入管112，这些气流导出管114包括多个气流出口118，这些气流出口118朝向玻璃基板10。本实施例的气流引导组110包括16个气流出口118，当然，气流出口118的数量并不以此为限制。在本实施例中，气流导入管112可连接至一气流供应器（未示出），气流供应器可提供干燥空气（cleandryair,CDA）或干燥氮气（GeneralNitrogen,GN2）流入气流导入管112，当然，气流供应器所供应的气体种类不以此为限制。

如图1A所示，气流导入管112的气流入口116至各气流导出管114的气流出口118的气流路径的长度相同。因此，自气流入口116导入的气流被同时输送至这些气流出口而喷向玻璃基板10，可避免因喷气的时间差而导致玻璃基板10各处降温状况不一致，而使玻璃基板10破片的情形。

此外，本实施例的降温装置100还包括一架板120，气流导入管112及这些气流导出管114固定于架板120的一侧面122。在本实施例中，气流导入管112及这些气流导出管114分别以锁固的方式固定于架板120的侧面122，但在其他实施例中，亦可以嵌合的方式固定。这些气流出口118相对于架板120的侧面122的中心点成对地设置。在本实施例中，由于架板120的尺寸接近于玻璃基板10的尺寸，当降温装置100摆放于玻璃基板10的一侧时，这些气流出口118在架板120上的相对位置接近于在玻璃基板10侧面的相对位置。如此，气流出口118便可均匀地分布在玻璃基板10的侧面。当然，架板120的尺寸并不以此为限制。

图1C是图1A的降温装置的局部示意图。请参阅图1C，本实施例的降温装置100还包括多个板件130，设置于这些气流出口118的一侧，以改变气流方向。在本实施例中，板件130以锁固的方式固定于架板120上，且板件130设置于气流出口118与玻璃基板10之间。当气流自气流出口118喷出时，会先喷到板件130，再沿着板件130的周边流出，在本实施例中，板件130的形状为圆形，以使气体可均匀地自板件130周边流出，再流向玻璃基板10。

玻璃基板10在结束制程腔的程序之后会被转移至真空的装卸腔（未绘示）中。由于此时的玻璃基板10温度相当高，为避免板件130因与玻璃基板10靠近受高温损坏，在本实施例中，板件130的材质为金属，以适用于装卸腔中的高温环境。

本实施例的降温装置100通过板件130的设置，可避免气流直接喷向玻璃基板10的局部区域，而导致玻璃基板10的局部区域温度下降较快。在本实施例中，气流经过板件130后被分散地流向玻璃基板10各处而使玻璃基板10达到均匀降温的功效。

在本实施例中，约为摄氏200度的大尺寸的玻璃基板10被置放于真空的装卸腔中。本实施例的降温装置100可设置于装卸腔中玻璃基板10的一侧，通过降温装置100的气流出口118均匀地分布于玻璃基板10的一侧，以使气体均匀地喷向玻璃基板10，而达到稳定降温的功效，并且使装卸腔中由真空状态恢复为一大气压的状态。相较于现有的大尺寸玻璃基板先在装卸腔以热接触降温后，再破真空的操作方式，本实施例的降温装置100可有效的节省玻璃基板10在装卸腔中降温且破真空的工作时间，并且，由于利用气流均匀降温，可避免大尺寸的玻璃基板10因不同位置降温速度不均而破片的状况。

图2是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的剖面示意图。请参阅图2，图2的降温装置200与图1B的降温装置100的主要差异在于，图2的降温装置200的架板220的相对的两侧面222各设置一气流引导组210。在图2中显示一个降温装置200放置在两玻璃基板10之间，只是要表示降温装置200与玻璃基板10的相对位置，并不限制实际使用时降温装置200与玻璃基板10的数量。

在图1B中，架板120的其中一个侧面122设置有一气流引导组110。在使用图1B的降温装置100时，要将架板120放置于玻璃基板10的一侧，气流引导组110会位于架板120与玻璃基板10之间，以对玻璃基板10喷气。由于装卸腔中可放置多达20片左右的玻璃基板10，若是装卸腔中装有20片玻璃基板10，则需将20个降温装置100分别伸入20片玻璃基板10的间隙，以对这20片玻璃基板10以单面喷气的方式降温。

在图2中，由于架板220的相对的两个侧面222各设有一气流引导组210。当装卸腔中装有20片玻璃基板10时，则可只使用10个降温装置200间隔地伸入20片玻璃基板10的一侧，便可对这20片玻璃基板10以单面喷气的方式降温，如此，可降低装卸腔中架板220的数量。或是，亦可将20个降温装置200分别伸入20片玻璃基板10的一侧，而对这20片玻璃基板10以双面喷气的方式降温，以达到更快速与均匀的降温效果。当然，此处提到的装卸腔中放置20片玻璃基板10只是要说明装卸腔中玻璃基板10的数量与降温装置数量的关系，装卸腔中容置的玻璃基板的数量并不以上述为限制。

此外，图1A仅显示其中一种气流出口118在架板120的侧面122的分布方式，并不限制气流出口118的数量与架板120上气流出口118的分布方式。只要是可符合气流导入管112的气流入口116至各气流导出管114的气流出口118的气流路径的长度实质上相同，且气流出口118相对于架板120的侧面122的中心点成对地设置，以使玻璃基板10各处可同时均匀地被降温即可。图3是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的侧视示意图。请参阅图3，图3的降温装置300与图1A的降温装置100的主要差异在于，图3的降温装置300显示另一种气流导出管314与气流出口318于架板320上的配置关系。

在本实施例中，气流引导组310包括四个气流出口318，若将架板320的侧面322的长与宽各区分为一半，则架板320的侧面322可被区分为四块面积相等的区域，这四个气流出口318分别位这四块区域的中央位置。由于本实施例的架板320的尺寸接近玻璃基板10的尺寸，气流出口318在架板320上的相对位置会接近于玻璃基板10上的相对位置。当气流自架板320的侧面322的这四个区块的中央位置喷出时，各气流出口318可将气体均匀地分布在每块区域中。也就是说，气流自左右两个气流出口318流到中间的时间接近于流到左右两端的时间，且气流自上下两个气流出口318流到中间的时间接近于流到上下两端的时间，当然，气流出口318的数量与在架板320上的配置方式并不以此为限制。

本实施例的降温装置300提供玻璃基板10均匀且快速地降温并且可使装卸腔自真空状态恢复至一大气压的状态，以缩短玻璃基板10降温的时间与装卸腔破真空的程序。

当然，上述的气流引导组虽均以一气流导入管及多个连通于气流导入管的气流导出管为例，但气流引导组的种类并不以此为限制。图4是依照本发明的再一实施例的一种降温装置与玻璃基板的侧视示意图。请参阅图4，图4的降温装置400与图1A的降温装置100的主要差异在于，图4的降温装置400的气流引导组410包括一扩散器419，扩散器419设置于玻璃基板10的一侧。在本实施例中，扩散器419包括至少一气流入口416及多个气流出口418，且这些气流出口418均匀地分布于玻璃基板10的一侧，以提供玻璃基板10均匀地降温。当然，此处只是描述气流引导组的其中一种实施例，气流引导组的种类及扩散器的数量并不以上述为限制。

图5A是依照本发明的一实施例的一种降温装置的操作流程示意图。请参阅图5A，在本实施例中，降温装置可使用图1、图2、图3、图4的降温装置100、200、300、400或是其他的降温装置来对高温且尺寸为五代以上的玻璃基板进行喷气降温。

在本实施例中，玻璃基板的长度大于1米，且玻璃基板的初始温度约为摄氏200度左右。在本实施例中，一个或多个高温的玻璃基板可被容置于真空的装卸腔中，且任两相邻的玻璃基板之间存在一间隙。

本实施例的降温装置的操作方法500，包括下列步骤：首先，配置降温装置至装卸腔中且位于玻璃基板的一侧，其中降温装置包括一气流引导组，气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，且这些气流出口朝向玻璃基板（步骤510）。

接着，气流引导组间歇地朝玻璃基板喷出一气流，以使玻璃基板降温至一第一温度（步骤520）。图5B是图5A的降温装置的操作流程的喷气过程示意图。请参阅图5B，在本实施例中，由于气流引导组每单位时间喷出相同的气体量，在本实施例中，只要控制气流引导组的开与关便可控制每次气体喷出的时间以控制气流引导组每次可喷出等量的气体。

若在玻璃基板高温的状态连续喷气，玻璃基板的温度降幅太大可能会造成破片的状况，为避免此情形，在步骤520中，气流引导组采取间歇式的喷气，喷气一段时间之后停止喷气，接着再度喷气相同时间，再停止喷气，重复上述步骤以使玻璃基板均匀地降温到第一温度。在本实施例中，玻璃基板初始的温度约为摄氏200度左右，且第一温度约为摄氏50～80度左右。但玻璃基板初始的温度及第一温度会根据玻璃基板与装卸腔的条件而有所差异，并不以此为限制。

最后，气流引导组朝玻璃基板连续喷气，以使装卸腔恢复至一大气压（步骤530）。当玻璃基板温度的温度下降至第一温度之后，快速降温已不会造成玻璃基板破片的状况，此时，便可利用气流引导组朝玻璃基板连续喷气，以让装卸腔恢复至一大气压，并使玻璃基板的温度降至70℃以下。因此，本实施例的降温装置的操作方法可同时让玻璃基板降温并且自真空状态恢复至一大气压的状态，大幅缩短此过程的时间。此外，在高温降温到第一温度的阶段是利用间歇式的喷气，每段的停止喷气，可让气体均匀地流到玻璃基板的各个位置，而使玻璃基板各处的温度均匀之后，再进行下一次的喷气，以使玻璃基板各处的温度均匀。并且，透过气流出口均匀的分布在架板上以及板件的设置，可让气流均匀地接触玻璃基板，有效地降低破片的机率。

图6A是依照本发明的另一实施例的一种降温装置的操作流程示意图。请参阅图6A，在本实施例中，降温装置可使用图1、图2、图3、图4的降温装置100、200、300、400或是其他的降温装置来对高温且尺寸为五代以上的玻璃基板进行喷气降温。在本实施例中，玻璃基板的长度及宽度分别大于1米，且玻璃基板的初始温度约为摄氏200度左右。

降温装置的操作方法600包括下列步骤：首先，配置一降温装置至玻璃基板的一侧，其中降温装置包括一气流引导组，气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，且这些气流出口朝向玻璃基板（步骤610）。

接着，气流引导组间歇地朝玻璃基板喷出一气流，以使玻璃基板降温至一第一温度（步骤620）。图6B是图6A的降温装置的操作流程的喷气过程示意图。请参阅图6B，在本实施例中，由于气流引导组每单位时间喷出相同的气体量，控制气流引导组的开关以逐渐延长每次喷气的时间，也就是气流引导组逐渐增加每次喷气量。

若在玻璃基板高温的状态连续喷气，玻璃基板的温度降幅太大可能会造成破片的状况，为避免此情形，在步骤620中，气流引导组采取间歇式的喷气，并且随着玻璃基板的温度降低而逐渐延长每次喷气的时间，直到玻璃基板均匀地降温到第一温度。在本实施例中，玻璃基板初始的温度约为摄氏200度左右，且第一温度约为摄氏50～80度左右。但玻璃基板初始的温度及第一温度会根据玻璃基板与装卸腔的条件而有所差异，并不以此为限制。

最后，气流引导组朝玻璃基板连续喷气，以使装卸腔恢复至一大气压（步骤630），并且使玻璃基板的温度降至70℃以下。

图6A的降温装置的操作方法与图5A的降温装置的操作方法的主要差异在于，在步骤520中，气流引导组间歇地朝玻璃基板喷出等量的气流。在步骤620中，气流引导组间歇地朝玻璃基板喷出气流，且逐渐增加每次的喷气时间。但上述仅表示间歇式喷气的其中两个实施例，间歇式喷气的方式并不以此为限制。

本实施例的降温装置的操作方法可同时让玻璃基板降温并且自真空状态恢复至一大气压的状态，大幅缩短此过程的时间，且间歇式的喷气方式使玻璃基板均匀降温，有效地降低破片的机率。

综上所述，本发明的降温装置透过将气流引导组设置在玻璃基板的一侧，由于气流引导组的气流入口至各气流出口的气流路径的长度实质上相同，气体可同时自气流出口喷出。并且，气流出口相对于架板的侧面的中心点成对设置，以均匀地分布在玻璃基板的侧面，可提供玻璃基板均匀降温。此外，本发明的降温装置透过板件的设置，可使气流不直接喷向玻璃基板的局部区域，而是沿着板件分散至玻璃基板各处以达到均匀降温的功效。此外，本发明还提出降温装置的操作方法，透过气流引导组间歇地朝玻璃基板喷气，以避免持续喷气使玻璃基板温度下降过快而导致破片。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的改动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种降温装置，设置于一装卸腔中且用以对放置于该装卸腔中的至少一玻璃基板降温，所述降温装置包括：

至少一气流引导组，设置于所述至少一玻璃基板的一侧，各所述气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，所述多个气流出口朝向各所述玻璃基板，其中：

所述至少一气流入口至各所述气流出口的气流路径的长度相同。

2.根据权利要求1所述的降温装置，其中各所述气流引导组包括：

一气流导入管，包括所述气流入口，一气流自所述气流入口导入；以及

多个气流导出管，分别连通于所述气流导入管，所述多个气流导出管包括所述多个气流出口。

3.根据权利要求2所述的降温装置，还包括：

一架板，所述气流导入管及所述多个气流导出管固定于所述架板的一侧面。

4.根据权利要求3所述的降温装置，其中所述多个气流出口相对于所述架板的所述侧面的中心点成对设置。

5.根据权利要求3所述的降温装置，其中所述至少一气流引导组为二气流引导组，分别设置在所述架板的所述侧面及相对于所述侧面的另一侧面。

6.根据权利要求5所述的降温装置，其中所述至少一玻璃基板为两玻璃基板，所述架板设置于所述两玻璃基板之间，且所述二气流引导组的所述多个气流出口分别朝向所述两玻璃基板。

7.根据权利要求1所述的降温装置，还包括：

多个板件，设置于所述多个气流出口的一侧，以改变所述气流自所述气流出口流出的方向。

8.根据权利要求1所述的降温装置，其中各所述气流引导组包括：

一扩散器，包括所述至少一气流入口及所述多个气流出口，且所述多个气流出口均匀地分布于各所述玻璃基板的一侧。

9.根据权利要求1所述的降温装置，其中各所述玻璃基板的长度及宽度分别大于1米。

10.一种降温装置的操作方法，用以对放置于一装卸腔中的至少一玻璃基板降温，所述降温装置的操作方法包括：

配置一降温装置至所述装卸腔中且位于所述玻璃基板的一侧，其中所述降温装置包括至少一气流引导组，各所述气流引导组包括至少一气流入口及多个气流出口，且所述多个气流出口朝向各所述玻璃基板；

各所述气流引导组间歇地朝各所述玻璃基板喷出一气流，以使各所述玻璃基板降温至一第一温度；以及

各所述气流引导组朝各所述玻璃基板连续喷气，以使所述装卸腔恢复至一大气压。

11.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，在各所述气流引导组间歇性地朝各所述玻璃基板喷出所述气流的步骤中，各所述气流引导组每次喷出等量的气体。

12.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，在各所述气流引导组间歇性地朝各所述玻璃基板喷出所述气流的步骤中，各所述气流引导组逐渐增加每次的喷气时间。

13.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，在各所述气流引导组朝各所述玻璃基板连续喷气的步骤中，各所述玻璃基板的温度自所述第一温度降至70℃以下。

14.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，其中各所述气流引导组包括：

一气流导入管，包括所述气流入口，一气流自所述气流入口导入；以及

多个气流导出管，分别连通于所述气流导入管，所述多个气流导出管包括所述多个气流出口。

15.根据权利要求14所述的降温装置的操作方法，其中所述降温装置还包括：

一架板，所述气流导入管及所述多个气流导出管固定于所述架板的一侧面，所述多个气流出口相对于所述架板的所述侧面的中心点成对设置。

16.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，其中所述降温装置还包括：

多个板件，设置于所述多个气流出口的一侧，以改变所述气流自所述气流出口流出的方向。

17.根据权利要求10所述的降温装置的操作方法，其中各所述玻璃基板的长度及宽度分别大于1米。