(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状のワークを吊るした状態に保持するハンガーを介して前記ワークを送り、乾燥室内を通過させて乾燥させる乾燥装置であって、
前記ワークを前記ハンガーに保持させると共に、前記乾燥室へ送るワークの供給装置と、
前記乾燥室内に配設され、前記複数のハンガーがワークを保持した状態で所定の間隔をおいて一列に載置される載置部と、前記複数のハンガーを載せて送り方向へ間欠的に送るべく、上昇移動、送り方向へ水平移動、下降移動、送り方向とは反対方向へ水平移動の順に作動する送り用作動部とを備える送り装置と、
該送り装置によって前記乾燥室内を送られた前記ハンガーの前記ワークにかかる保持を解除させてハンガーとワークとを分離させると共に、ワークを排出するワークの排出装置と、
該ワークの排出装置によってワークと分離されたハンガーを、前記ワーク供給装置へ戻すべく送る戻し装置とを具備することを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記ハンガーは、クリップで前記ワークを吊るした状態に保持することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記ワークの供給装置は、前工程から水平に送られてきた前記ワークを、ハンガーに保持させ、昇降装置によって上昇する昇降部材を介して吊るした状態にすることを特徴とする請求項１又は２記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記ワークの排出装置は、前記乾燥室内で前記ハンガーを介して吊るされた状態で送られてきたワークを、昇降装置によって下降する昇降部材を介して水平にした状態にすることを特徴とする請求項１、２又は３記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記戻し装置は、チェーン等の無限軌道によって構成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の乾燥装置としては、図６に示すように、チェーン等で構成された無限軌道６０に、ワークの保持用部材であるワーク受け枠６２が多数固定されたものが、実用化されている。上面の通過するワーク受け枠６２の間にワーク６４が保持されて、そのワーク６４が、乾燥室６６内で熱風に晒された状態で搬送されることで、乾燥される。
しかし、上記のワーク受け枠６２は、支持のために接触できる面積が小さく制限されるワーク、例えば、半導体装置用等の基板には適切でない。また、ワークが半導体装置用等の基板で、薄板状の可撓性に富む場合には、ワークが湾曲し易いため、ワーク受け枠６２のようにワーク６４を下方から受けることで支持して保持することは、基本的に難しい。
また、ワーク受け枠６２に保持されたワーク６４の直下に無限軌道６０による運動機構が位置することになるため、乾燥空気の流れが制限され、効率的な乾燥が難しい。
これに対しては、ワーク６４を吊り下げて搬送することが有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機構を利用する場合（無限軌道６０にワーク保持用部材であるハンガーを固定し、無限軌道６０の下面を通過するハンガーを用いる場合）では、無限軌道６０自体の作動による発塵、さらに無限軌道６０がたわまないように接触して支持する構成との摺接による発塵など、無限軌道６０の機構が大きな発塵源となり、ワーク６４の上方から降下する塵埃となって乾燥室内が汚染されるという課題がある。
この発塵による汚染は、精密な加工を行う技術分野では非常に大きな問題となっている。例えば、ワークが半導体装置用パッケージを形成するための基板の場合、半導体装置用パッケージは、半導体チップが載置されて固定されるものであるため、塵埃のないクリーンな空間（高清浄空気）内で加工する必要がある。基板の製造工程では、写真又は印刷技術が利用されるが、その際には、加熱・乾燥工程が必須になる。その加熱・乾燥工程における乾燥室についても、高いクリーン度（高空気清浄度）が要求されるのは勿論である。このため、乾燥室に供給される熱風は、高い清浄効率を備えるフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）を通過させて清浄化されている。
【０００４】
また、無限軌道にワーク保持用部材であるハンガーを固定して用いる場合には、ハンガーが下側を通過する際にワークを保持することになり、戻りのハンガーは当然に上側を通過することになって装置の背が高くなる。このため、製造設備の設置スペースについて高さが制限される工場では適切に設置できないという課題がある。
さらに、ハンガーが無限軌道に固定される形態では、保守管理が難しく、また、ハンガー自体の形態を自由に設定することが難しいという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、薄板状のワークを、吊り下げて乾燥室内を好適に搬送し、そのワーク上方の発塵を極力防止して好適に乾燥できると共に、装置の小型化等が可能で効率よく利用できる乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明は、薄板状のワークを吊るした状態に保持するハンガーを介して前記ワークを送り、乾燥室内を通過させて乾燥させる乾燥装置であって、前記ワークを前記ハンガーに保持させると共に、前記乾燥室へ送るワーク供給装置と、前記乾燥室内に配設され、前記複数のハンガーがワークを保持した状態で所定の間隔をおいて一列に載置される載置部と、前記複数のハンガーを載せて送り方向へ間欠的に送るべく、上昇移動、送り方向へ水平移動、下降移動、送り方向とは反対方向へ水平移動の順に作動する送り用作動部とを備える送り装置と、該送り装置によって前記乾燥室内を送られた前記ハンガーの前記ワークにかかる保持を解除させてハンガーとワークとを分離させると共に、ワークを排出するワークの排出装置と、該ワークの排出装置によってワークと分離されたハンガーを、前記ワークの供給装置へ戻すべく送る戻し装置とを具備する。
【０００７】
また、前記ハンガーは、クリップで前記ワークを吊るした状態に保持することで、簡単な構成で、自動化に好適に対応することができる。
【０００８】
また、前記ワークの供給装置は、前工程から水平に送られてきた前記ワークを、ハンガーに保持させ、昇降装置によって上昇する昇降部材を介して吊るした状態にすることで、前工程から乾燥工程へ好適に移行できる。
【０００９】
また、前記ワークの排出装置は、前記乾燥室内で前記ハンガーを介して吊るされた状態で送られてきたワークを、昇降装置によって下降する昇降部材を介して水平にした状態にすることで、乾燥工程から次工程へ好適に移行できる。
【００１０】
また、前記戻し装置は、チェーン等の無限軌道によって構成されていることで、簡単な構成で、自動化に好適に対応できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳述する。
図１は本発明の乾燥装置にかかる一実施例を模式的に説明する側面図であり、図２はその部分正面図である。この乾燥装置は、例えば前述したような半導体装置用のパッケージに用いられる基板の乾燥工程に用いられる。
１２は乾燥室であり、薄板状のワークである基板１０を吊るした状態に保持するハンガー１４を介して、その基板１０を通過させて乾燥させる空間である。
この乾燥室１２には、図２に示すように、隣接して設けられ、加熱されて乾燥された空気を発生できると共に、その空気を送風する装置（乾燥空気送風装置２０）によって、乾燥空気が導入される。それにより、基板１０を加熱及び／又は乾燥する。乾燥空気送風装置２０による送風は、乾燥室１２に挿入された空気を回収・循環し、一部は給排気されるが、循環送風になっている。これによって熱効率を向上でき、エネルギーを節約できる。
【００１２】
ハンガー１４は、クリップ１５で基板１０を吊るした状態に保持する。本実施例のハンガーは、図２に示すように、帯状の部材をその両端部において鍵状に曲げ、両端が搬送用の耳部１４ａに形成され、一対のクリップ１５が、下方で開閉可能に固定されている。このようにハンガー１４が設けられていることで、簡単な構成であるが、自動化に好適に対応することができる。また、ハンガー１４は載置されるもので固定されず、各々が独立して扱えるので、保守管理が容易であり、その入れ換えも容易に行うことができる。
なお、ハンガー１４の形態は、本実施例のような基板１０の一端側のみをクリップするものに限定されるものではなく、例えば、基板１０の全面に対応して枠型に形成され、吊り下げられた基板１０の下端側の揺れを防止するよう、基板１０の周縁に接触して保持する揺れ止め用の保持部が設けられていてもよい。これによれば、搬送の際の複数のハンガー１４同士の間隔を好適に狭めることが可能であり、装置の小型化を図ることも可能になる。
【００１３】
１８は基板の供給装置であり、基板１０をハンガー１４に保持させると共に、乾燥室１２へ送る。
本実施例の基板の供給装置１８は、矢印Ａ（図１）に示すように供給用コンベア等で前工程から水平に送られてきた基板１０を、前記のハンガー１４に保持させ、昇降装置によって上昇する昇降部材を介して吊るした状態にするよう、矢印Ｂに示すように乾燥室１２の入口へ搬入する。これにより、基板１０にかかる加工工程を、前工程から乾燥工程へ好適に移行できる。また、基板の供給装置は、図３に示す基板の排出装置と略同一の構成を備えるものであり、詳細については後述する。
【００１４】
２２は送り装置であり、乾燥室１２内に配設され、多数（複数）のハンガー１４が基板１０を保持した状態で所定の間隔をおいて一列に載置される載置部２４と、複数のハンガー１４を載せて送り方向へ１ピッチ分ずつ送るべく、上昇移動、送り方向への１ピッチ分の水平移動、下降移動、送り方向とは反対方向への１ピッチ分の水平移動の順に作動する送り用作動部２６とを備える。図２に示すように、ハンガー１４は、一対の耳部１４ａで、載置部２４に載り、送り用作動部２６に支持されて送られる。なお、基板１０は載置部２４に多数が吊り下げられるが、図１では省略して記載してある。
【００１５】
本実施例の送り装置２２では、載置部２４が基体１１に固定されており、送り用作動部２６が、吊下部材２６ａを介して上方から保持されると共に、上下動手段２７によって上下方向に往復動Ｃ１され、水平動手段２８によって水平方向に往復動Ｃ２される。その上下方向の往復動Ｃ１及び水平方向の往復動Ｃ２の合成によって、前記のような送り用作動部２６の送り動作（いわゆるボックス送り）がなされ、複数のハンガー１４を同時に送り方向（矢印Ｃ）へ、１ピッチ分ずつ送ることができる。このように本発明にかかる乾燥装置において、複数のハンガー１４をボックス送りによって搬送するため、上方での発塵を大幅に低減でき、高い清浄空間での加工を要する基板１０の加工等に有効である。
なお、送り装置２２の送り用作動部２６を上下方向、水平方向へ駆動する駆動装置としては、カム機構、直動ガイド機構、螺子式の駆動機構、ラック・ピニオン、チェーン或いはタイミングベルト等を用いた同期機構、動力としての電動モータ或いはシリンダ装置等、既知の運動機構を選択的に用いて構成すればよい。
【００１６】
３０は基板の排出装置であり、送り装置２２によって乾燥室１２内を送られてきたハンガー１４の基板１０にかかる保持を解除させてハンガー１４と基板１０とを分離させる。
本実施例の基板の排出装置３０は、乾燥室１２内でハンガー１４を介して吊るされた状態で送られて乾燥室１２の出口まできた基板１０を、昇降装置によって下降する昇降部材を介して矢印Ｄ（図１）に示すように移送し、水平にした状態にし、矢印Ｅに示すように排出用コンベアによって搬出する。これにより、基板１０にかかる加工工程を、乾燥工程から次工程へ好適に移行できる。基板の排出装置３０の詳細は、図３に基づいて後述する。
【００１７】
３２は戻し装置であり、基板の排出装置３０によって基板１０と分離されたハンガー１４を、基板の供給装置１８へ戻すように作動する。
本実施例の戻し装置３２は、無限軌道の一例であるチェーン３３によって構成されており、サーボモータ等によって駆動され、ハンガー１４を基板の供給装置１８へ好適に戻す。すなわち、基板の排出装置３０のハンガー１４と基板１０とを分離させる位置から、ハンガー１４を、点線の矢印Ｆに示すように下降させ、チェーン３３上に設けられている受け留め部３４へ置く。そして、そのハンガー１４は、チェーン３３の駆動によって点線の矢印Ｇに示すように基板の供給装置１８側へ送られ、受け留め部３４から矢印Ｈに示すように上昇されて、基板の供給装置１８の基板１０がハンガー１４に保持される位置へ送られる。
【００１８】
戻し装置３２にチェーン機構を利用すれば、簡単な構成で、自動化に好適に対応できる。また、本実施例では、送り装置２２による一回の送り（１ピッチ分の送り）に対応して、一つのハンガー１４を基板の排出装置３０側から一気に基板の供給装置１８側へ戻すものであり、ハンガー１４を有効に利用できる。これに対し、従来技術の欄で説明したような、無限軌道に固定されたハンガー等の保持用部材は、半数以上が使用されないで、移動しているだけであり、その保持用部材の稼働効率が悪いことになる。
【００１９】
次に、図３に基づいて、基板の排出装置３０、及び基板の供給装置について説明する。図３はワークである基板の排出装置３０の詳細を説明する側面図である。
この基板の排出装置３０は、載置部２４上で間欠的に搬送されてきた基板１０及びその基板１０を保持したハンガー１４を受け取って、基板１０とハンガー１４を分離させると共に、基板を水平方向へ排出する。
【００２０】
４０はチャック移送装置であり、ハンガー１４をチャックし、そのハンガー１４と基板１０とを保持した状態で、下降しながら９０度回動して、基板１０を水平状態に位置させる。
３８はかき寄せ装置であり、爪部３８ａがシリンダ装置３９によって往復動可能に設けられており、載置部２４上を搬送されて前記乾燥室１２の出口まで送られてきたハンガー１４を、チャック移送装置４０のチャック４２まで、かき寄せて位置させる。爪部３８ａの先端は、ラチェット機構になっており、ハンガー１４をかき寄せる際にロックされ、かき寄せ方向と反対方向へ移動する際には回動できるように構成されている。
【００２１】
前記チャック移送装置４０は、上下方向に延びるガイドポール４４と、中途部に斜面４６ａを有するガイド溝４６と、ガイドポール４４に嵌められて上下動する移動本体部４５と、ハンガー１４を把持するチャック４２と、基板１０を保持爪４８ａ等を介して保持するために基板１０に対応して設けられた保持板４８と、その保持板４８に取り付けられてガイド溝４６に沿って移動可能な移動ローラ４９等の構成を備える。
チャック４２と保持板４８は、一体的に設けられると共に移動本体部４５に回動可能に装着されている。これにより、移動本体部４５が下降するときに移動ローラ４９がガイド溝４６に案内されて好適に移動でき、チャック４２及び保持板４８が９０度回動して、保持板４８が水平に保持される。このように保持板４８を水平にすると共に、その保持板４８に装着された保持爪４８ａによって支持することで、２点鎖線で示したように、基板１０を水平に保持できる。
【００２２】
移動本体部４５を上下動させる駆動手段としては、本実施例では、チェーン機構を用いている。５０はチェーンであり、移動本体部４５連結されている。５１はスプロケットであり、チェーン５０が掛け回されるよう、上下に一対が配設されている。５２は電動モータであり、チェーンによって上側のスプロケット５１を回転駆動するように連繋されている。
チャック４２及び保持爪４８ａを開閉する駆動手段は、シリンダ装置、ソレノイド装置等の既知の駆動装置を選択的に用いればよい。
また、保持手段としては、本実施例のようなチャック４２及び保持爪に限らず、真空（減圧）による吸着手段を利用してもよいのは勿論である。
【００２３】
次に、ハンガー１４と基板１０とを分離して、それぞれを移送する機構について説明する。
チャック移送装置４０によって、下降する共に９０度旋回された基板１０は、昇降装置であるシリンダ装置５３によって上昇されたコンベア５４の上面によって受けられる。
この状態で、ハンガー１４のクリップ１５の下方に位置するクリップ解除用のシリンダ装置５５のロッド５５ａが伸長し、クリップ１５を押してハンガー１４による基板１０のクリップが解除され、基板１０はコンベア５４のみに支持された状態になる。
すると、コンベア５４のローラ５４ａが回転して、基板１０が排出される。
【００２４】
また、チャック移送装置４０によって、下降する共に９０度旋回されたハンガー１４は、上下動できる上下移動体５６に１８０度旋回可能に取り付けられた旋回受け部５８によって、受けられると共に把持される。
そして、旋回受け部５８は、１８０度旋回すると共に、シリンダ装置５７の駆動による上下移動体５６の下降動に伴って下降する。
これにより、ハンガー１４は、戻し装置３２のチェーン３３に固定されたハンガー１４用の受け留め部３４へ移送されることになる。そして、旋回受け部５８の把持が解除されることで、受け留め部３４へ受け渡されたハンガー１４は、戻し装置３２が駆動することで、前記基板の供給装置１８側へ搬送される。
【００２５】
この基板の排出装置３０は、つり下げられたハンガー１４及び基板１０を水平にして、両者を分離して排出するものであるが、これらの動作を反対に用いれば、前記基板の供給装置１８として好適に利用できる。
なお、前記本施例の基板の供給装置１８の場合には、ハンガー１４が最初の方向を向いた状態に供給されることになるため、旋回受け部５８に関し、ハンガー１４を１８０度旋回させる機能を要しない点が、基板の排出装置３０と異なることになる。
以上のように、前記基板の供給装置１８の構成は、基板の排出装置３０の構成と基本的に同等のものとなるため、説明を省略する。
【００２６】
次に、ハンガー１４の移動工程に着目して記載した図４及び図５に基づいて、基板１０の乾燥工程について説明する。図４は、以上に説明した実施例にかかるハンガー１４の移動工程を示している。なお、ハンガー１４は、本体片１５ａと、その本体片１５ａに回動可能に軸着されたクリップ片１５ｂ、そのクリップ片１５ｂを常時閉じる方向へ付勢するスプリング１５ｃとから成るクリップ１５を備える。
先ず、前記基板の供給装置１８では、基板１０が矢印Ａ方向に供給され、ハンガー１４は、基板１０をクリップすることのできる方向（以下、「基本向き」という）を向いて位置されている。
次に、基板１０を保持（クリップ）したハンガー１４は、吊り下げられた方向（以下、「吊り下げ向き」という）を向いて、矢印Ｃ方向に前記載置部２４上を移動する。
【００２７】
そして、矢印Ｄ方向へ、基板１０を保持したハンガー１４が移動することで、ハンガー１４が９０度回動する共に、基板１０が水平にされて前記基板の排出装置３０に載置される。そこで、ハンガー１４から基板１０が離れ、基板１０は矢印Ｅ方向へ排出される。このとき、基板１０は、基板の供給装置１８に供給された状態から反転された状態になって排出される。また、ハンガー１４は、基本向きから１８０度反転した反転向きを向いている。
次に、ハンガー１４は、矢印Ｆ１に示すように反転されて基本向きに戻り、さらに矢印Ｆ２方向へ下降して、前記戻し装置３２へ受け渡される。前記戻し装置３２では、ハンガー１４を、矢印Ｇ方向へ移動させて前記基板の供給装置１８側へ搬送する。そこで、ハンガー１４はさらに矢印Ｈに示すように上昇されて、最初の位置へ戻り、一つのハンガー１４の搬送にかかる工程の１サイクルが完了する。このサイクルを順次繰り返すことで多数の基板１０を効率よく搬送して乾燥することができる。
以上の搬送パターンによれば、基板１０を、供給された状態から反転した状態で排出することができる。
【００２８】
次に、図５に基づいて、基板１０の乾燥工程の他のパターンについて説明する。図５に示されたハンガー１４の移動工程は、図４の例と比較して基板の排出装置３０での搬送パターンが異なり、他の搬送パターンは同一である。図４の例と同一の搬送パターンの部分には、同一の記号（矢印）を付して説明を省略する。
基板１０を保持したハンガー１４が、前記乾燥室１２から搬出されて矢印ＤＸ方向へ移動することで、ハンガー１４が時計方向へ９０度回動する共に、基板１０が水平にされて前記基板の排出装置３０に載置される。そこで、ハンガー１４から基板１０が離れ、基板１０は矢印ＥＸ方向へ排出される。このとき、基板１０は、その表裏面の向きが基板の供給装置１８に供給された状態と同一の状態  で排出される。また、ハンガー１４も、基本向きに戻っている。
次に、ハンガー１４は、矢印Ｆに示すように下降して、前記戻し装置３２へ受け渡され、その戻し装置３２を介して、図４の例と同様に最初の位置へ戻ることができる。
以上の搬送パターンによれば、基板１０を、その表裏面の向きが基板の供給装置１８に供給された状態と同一の状態で排出することができる。
【００２９】
以上の実施例では、基板１０を乾燥させる工程に関することを中心に説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、種々の薄板状のワークを加熱・乾燥させる工程に広く応用できるのは勿論である。
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の乾燥装置によれば、乾燥室内に配設された送り装置に、複数のハンガーがワークを保持した状態で所定の間隔をおいて一列に載置される載置部と、前記複数のハンガーを載せて送り方向へ間欠的に送るべく、上昇移動、送り方向へ水平移動、下降移動、送り方向とは反対方向へ水平移動の順に作動する送り用作動部とを備える。
このため、薄板状のワークを、吊り下げて乾燥室内を好適に搬送でき、そのワーク上方の発塵を極力防止して好適に乾燥できると共に、装置の小型化等が可能で効率よく利用できるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる乾燥装置の一実施例を模式的に示す側面図。
【図２】図１の実施例の部分正面図。
【図３】基板の排出装置を説明する側面図。
【図４】ハンガーの移動工程を説明する側面図。
【図５】ハンガーの他の移動工程を説明する側面図。
【図６】従来技術を説明する側面図。
【符号の説明】
１０  基板
１２  乾燥室
１４  ハンガー
１５  クリップ
１８  基板の供給装置
２０  乾燥空気送風装置
２２  送り装置
２４  載置部
２６  送り用作動部
２７  上下動手段
２８  水平動手段
３０  基板の排出装置
３２  戻し装置
３３  チェーン
３４  受け留め部
３８  かき寄せ装置
４０  チャック装置
４２  チャック
４４  ガイドポール
４５  移動本体部
４６  ガイド溝
４６ａ  斜面
４８  保持板
４９  移動ローラ
５４  コンベア
５８  旋回受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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