JP5144492B2 - 乾燥装置 - Google Patents
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Description
ソルダーレジスト層を形成するには、スクリーン印刷等によって基板の必要箇所にソルダーレジストを塗布し、次いで基板を加熱炉に搬入して、形成された塗膜を乾燥させ、その後露光工程へ移る。
この全自動機における上記の塗装乾燥装置および乾燥・固化装置は、搬送コンベアから基板を掬い上げて担持しつつ間欠的に上昇してから下降を行い、所定時間をかけて乾燥を行う構成のものとなっている。
しかしながら、この特許文献1のものでは、全ラインを直線的に配置しているので、全体装置がきわめて大型化するという課題がある。
また、基板を搬送コンベアで搬送し、さらには塗装乾燥装置では、搬送コンベアから基板を掬い上げて担持しつつ間欠的に上昇してから下降を行うようにしているので、搬送時に基板に衝撃が加わりやすく、したがって、撓みが生じやすい薄物の基板へのレジストの塗布、乾燥には不向きであるという課題がある。
また、前記加熱炉は、前記基板受け渡しステーション側に搬送口を備え、前記搬送口は、前記基板ホルダが前記加熱炉に進入できる最小の大きさに形成されていることを特徴とする。
また、前記加熱炉は、前記基板を加熱する加熱装置を備え、前記加熱装置は、熱風吹き出しノズルと赤外線ヒータとからなることを特徴とする。
また、前記冷却装置は、前記移載装置を兼ねる可動部と、冷却空気が導入される固定部からなることを特徴とする。
また、請求項7によれば、ラインが直線的にならないので装置の小型化が図れ、また塗布機と乾燥装置との間の基板の移動が容易で作業効率の向上が図れる。
図1は乾燥装置10の概略的な平面図、図2はその正面図である。図3は基板ホルダの平面図、図4は基板ホルダにて基板が保持された状態の説明図、図5は基板ホルダの投入テーブル上に基板が搬入された状態の説明図である。図6は加熱炉の説明図である。
図1、図2において、12は基板保持ステーション、14は基板受け渡しステーション、16は加熱炉であり、これらは水平面内で直線的にこの順に並ぶように配置されている。加熱炉16は基台18上に配置されている(図2)。
基板ホルダ20は、基板21が水平に進入可能な大きさの空間を有する枠状をなしている。そして、基板ホルダ20は、正面形状がコの字状をなす(図2参照)2本のシャトルアーム22に取付板23(図3)を介して取り付けられている。シャトルアーム22は、基台18に水平に設けられたレール24に沿って移動可能に設けられている。シャトルアーム22は、モータと、ボールねじ等からなる自走装置(図示せず)に連携されて駆動される。自走装置はシリンダ機構等であってもよく、特には限定されない。
図4、図5に示すように、シリンダ30のロッド31がリンク32に連結され、リンク32がシャフト33に連結されていて、ロッド31が突出入することによってシャフト33が軸線を中心として回動される。シャフト33には、各クリップ28に対応する位置にクリップ開閉用のレバー34が固定されている。
ロッド31が縮退されると、レバー34によるクリップ28の押圧が解除され、クリップ28はスプリングの付勢力によって閉じる(図4)。すなわち、常時閉のクリップとなっている。
図5は、シリンダ39によって、投入テーブル38が上昇されている状態を示している。このとき、クリップ28は、シリンダ30のロッド31が突出されて開状態となっている。この状態で、塗膜が形成された基板21が人手により投入テーブル38上に搬入される。次いで、シリンダ30のロッド31が縮退され、これによりクランプ28が閉状態となって、基板21はクランプ28によって周縁部がクランプされ、保持される。次いで投入テーブル38が下降される(図4)。
このように、基板保持ステーション12で基板21が保持された基板ホルダ20は、シャトルアーム22が自走することによって、基板保持ステーション12から基板受け渡しステーション14を経て加熱炉16内に搬入される。この一連の動作は図示しない制御部によって制御される。
シャトルアーム22、自走機構等によって搬送手段が構成される。
加熱炉16は密閉されたボックス構造をなす。なお、加熱炉16の、基板受け渡しステーション14側には、搬入口17(図6)が開口されていて、この搬入口17は、シリンダ40によって駆動されるシャッタ41(図2)によって開閉される。搬入口17は、シャトルアーム22の移動によって、基板ホルダ20が加熱炉16内に進入できる最小の大きさに形成されている。
熱風吹き出しノズル45は、搬入された基板21の上方に位置して4列に配設され、各列の熱風吹き出しノズル45から、熱風を基板21に向けて帯状に噴き出し可能となっている。
そして、熱風吹き出しノズル45から帯状に吹き出される熱風は、各列の赤外線ヒータ46の間の隙間から、赤外線ヒータ45と基板21との間の空間に吹き出される。これにより、熱風は上方に舞い上がることなく、有効に基板21を加熱することとなる。また、板状をなす赤外線ヒータ46が基板21上方を覆うことから、基板21は赤外線ヒータ46からも満遍なく加熱される。
また、基板ホルダ20は、シャトルアーム22が前後方向(図2の左右方向)に、例えば5cmほどのストロークで、1秒に1回程度往復動されることで、加熱炉16内でオシレート動作を行う。これにより、基板21はより均一に加熱される。
排気口48からはブロワ49によって配管50を通じて熱風が排気される。このように加熱炉16内の熱風が排気されることによって、加熱炉16内、特に基板21の塗布面と赤外線ヒータとの間に蒸発した溶剤成分を含む熱風が滞ることがなく、短時間での乾燥(仮キュア)が可能となる。
また、配管53には、後記する冷却装置から回収された冷却空気の一部が導入される。
さらに、加熱炉16の上部には、加熱炉16内の上部空気を外部に排出する排気口57が設けられている。
冷却装置60は、基板受け渡しステーション14の上方に位置して配置されている。
冷却装置60は、加熱炉16内で加熱されて後、シャトルアーム22が移動することによって基板受け渡しステーション14にまで搬出された基板21を、基板ホルダ20から受け取って基板21の冷却を行うものである。
図7は、基板受け渡しステーション14に位置する基板ホルダ20から基板21を受け取る状態の説明図である。
本実施の形態の冷却装置60は、固定部62と可動部64に分かれる。
可動部64は、シリンダ65のロッド66に連結されて上下動可能となっている。
すなわち、図11に示すように、ロッド66の下端部には、支持板67が水平に固定され、この支持板67上には4つのシリンダ68(2個のみ図示)が水平に固定されている。70はチャックであり、各シリンダ68のロッドに連結されている。チャック70は、図10に示すように、2個ずつ対向して4個配設され、支持板67が下動した際に、基板ホルダ20の内縁とこの基板ホルダ20に保持されている基板21の外縁との間の空間に進入可能となっている。
シリンダ68が駆動されて各ロッドが縮退すると、各チャック70の爪片71が基板21の下面側に側方から進入し、これにより基板21は両側方からチャック70によって保持される。
この段階で、シリンダ30が駆動され、ロッド31が縮退し、レバー34が回動されてクリップ28による基板21のクランプが解除される。
これにより基板21は、基板ホルダ20から可動部64側に受け渡される。
チャック70に保持された基板21と仕切り板73との間には、空間Qが形成される。
また、支持板67上には、間隙P、仕切り板73の孔、および空間Qに連通する筒体75が立設されている。
また、固定部62内には、可動部64が上昇位置した際、可動部64側の筒体75と連通、接続する筒体78が配設されている。筒体78は熱風発生機54の吸気配管53に接続されており、筒体75と筒体78が接続されると、熱風発生機54のブロワにより仕切り板73の孔を通じ、空間Qに冷却空気の流れが生じる。
なお、冷却装置60と移載装置とは別のものに構成してもよい。この場合、移載装置により、基板21を、冷却装置60と基板ホルダ20との間の受け渡し、および冷却装置60と取り出しテーブル80との間の受け渡しを行うようにする。
取り出しテーブル80は、冷却装置60の下方位置と、該下方位置の側方となる側方位置との間を移動装置(図示せず)によって移動可能で、冷却装置60の下方位置で、移載装置(可動部64)により冷却装置60によって冷却された基板21が移載され、側方の取り出し位置まで移動するものである。
そして、取り出しテーブル80は、図1に示すように、回転軸81を中心に水平面内で回動する回動アーム82に取り付けられて、基板受け渡しステーション14の上方位置と、その側方位置となる、基板保持ステーション12と隣接する位置との間に亙って移動するようになっている。この場合の取り出しテーブル80の移動装置は、回転軸81をその軸線を中心として回転させる装置(図示せず)となる。なお、取り出しテーブル80は、公知の姿勢制御機構を介して、図1に示すように、同一の向きを保ったまま移動するようになっている。
前記したように、加熱炉16内での加熱が終了すると、基板21は、シャトルアーム22の移動によって、加熱炉16内から基板受け渡しステーション14の位置まで搬出される。
次いで、図8に示すように、可動部64が冷却装置60の本来の位置まで上昇する。そして、筒体75と筒体78が接続され、筒体78に接続された熱風発生機54によって空間P、仕切り板73の孔から基板21の上方空間となる空間Q内の冷却用空気が吸引される。空間Qには、HEPAフィルタ77内の送風ファンより空間S、リング状の通路Rを通じ、冷却用空気が供給される。以上により、基板21は冷却される。
そして、冷却装置60による基板21の冷却が終了すると、可動部64が取り出しテーブル80の位置まで下降し、そしてチャック70による基板21のチャックが解除(シリンダ68が駆動されてチャック70が外方に移動)され、基板21は取り出しテーブル80上に受け渡される(図9)。
次いで、可動部64が上昇し、取り出しテーブル80が基板保持ステーション12に隣接する位置まで回動される。この基板ステーション12に隣接する位置は、次段の、塗布・加熱部の塗布装置への基板搬入位置に隣接する位置となる。
すなわち、加熱装置10には、加熱工程に1枚、冷却工程に1枚の合計2枚の基板21が同時に仕掛っている。
加熱工程における時間と、冷却工程における時間とが、ほぼ同一であり、効率よく、加熱と冷却とが行える。
すなわち、上流側から下流側に向けて複数段(2段)の塗布・加熱を順次行うべく、上記乾燥装置10を複数台(2台:10-1、10-2)、直線的に並ぶ基板保持ステーション12、基板受け渡しステーション14および加熱炉16の並び方向が各平行となるように併設する。
そして、各乾燥装置10-1、10-2に隣接して、塗膜の塗布装置90-1、90-2を配設する。
そして、各段の塗布装置90-1、90-2における基板入出口91-1、91-2と同一段の乾燥装置10-1、10-2における基板投入口12-1、12-2とがそれぞれ隣接して位置するように、かつ、直近上流段の乾燥装置10-1における基板取り出し位置80-1と直近下流段の塗布装置90-2における基板入口位置91-2とが隣接して位置するように各塗布装置および乾燥装置が配設されている。
また、各段の塗布機と乾燥装置における基板入出口位置、上段の乾燥装置における基板取り出し位置と下段の塗布機における基板入口位置とを隣接するようにしたので、作業者による基板の搬送が最短距離ですみ、作業効率がよくなる。
本実施の形態では、加熱炉16において、熱風吹き出しノズル45および赤外線ヒータ46からなる加熱装置を、基板ホルダ20を挟んで上下に配設している。その他の構成は図2に示すものと同一である。
本実施の形態の乾燥装置10によれば、さらに効率よく基板21の加熱が行える。
12 基板保持ステーション
14 基板受け渡しステーション
16 加熱炉
18 基台
20 基板ホルダ
22 シャトルアーム
24 レール
28 クリップ
30 シリンダ
31 ロッド
32 リンク
33 シャフト
34 レバー
38 投入テーブル
39 シリンダ
41 シャッタ
45 熱風吹き出しノズル
46 赤外線ヒータ
48 排気口
49 ブロワ
50、51、52、53、56 配管
54 熱風発生機
55 HEPAフィルタ
60 冷却装置
62 固定部
64 可動部
65 シリンダ
66 ロッド
67 支持板
68 シリンダ
70 チャック
71 爪片
73 仕切り板
75 筒体
77 HEPAフィルタ
78 筒体
80 取り出しテーブル
81 回動軸
82 回動アーム
90 塗布機
Claims (7)
- 基板に塗布された塗膜を乾燥する乾燥装置において、
基板ホルダに基板を保持する基板保持ステーションと、
基板受け渡しステーションと、
該基板受け渡しステーションを挟んで前記基板保持ステーションの反対側に位置して、水平で直線的に配置された加熱炉と、
前記基板ホルダを、前記基板保持ステーションから前記基板受け渡しステーションを経て前記加熱炉内に搬出入する搬送手段と、
前記受け渡しステーションの上方に配置された冷却装置と、
前記基板受け渡しステーションで基板を前記基板ホルダから受け取り、前記冷却装置に移動する移載装置と、
前記移載装置から基板を側方の取り出し位置まで移動する取り出しテーブルとを具備することを特徴とする乾燥装置。 - 前記基板ホルダは、基台に水平に設けられたレールに沿って前記基板保持ステーションおよび前記基板受け渡しステーションおよび前記加熱炉を移動するシャトルアームと、
基板の周縁部をクランプすることで保持するクリップと、を備え、
前記クリップは、前記基台に固定された支持台上に配設されたクリップ開閉用シリンダにより自動開閉されることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。 - 前記加熱炉は、前記基板受け渡しステーション側に搬送口を備え、
前記搬送口は、前記基板ホルダが前記加熱炉に進入できる最小の大きさに形成されていることを特徴とする請求項1〜2いずれか1項に記載の乾燥装置。 - 前記取り出しテーブルは、回転軸と、前記回転軸を中心に水平面内で回動する回動アームとを備え、前記冷却装置の下方位置と該下方位置の側方となる側方位置との間を移動することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の乾燥装置。
- 前記加熱炉は、前記基板を加熱する加熱装置を備え、前記加熱装置は、熱風吹き出しノズルと赤外線ヒータとからなることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の乾燥装置。
- 前記冷却装置は、前記移載装置を兼ねる可動部と、冷却空気が導入される固定部からなることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の乾燥装置。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載の乾燥装置において、
前記乾燥装置と隣接して配設される塗布装置をさらに具備し、
前記塗布装置における基板入出口と前記乾燥装置における基板投入口とが隣接して位置するように、かつ、前記乾燥装置における基板取り出し位置と前記塗布装置における基板入出口とが隣接して位置するように複数の前記乾燥装置および前記塗布装置が併設されていることを特徴とする乾燥装置。
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