(57)【要約】複数の独立制御可能な加熱区域３８を用いて、１つ又は複数の基板１４を加熱する装置及び方法。加圧空気７４が、それぞれ加熱素子５４を含む複数の独立制御される加熱器ブロック２０２のそれぞれに供給される。加圧空気７４は、加熱器ブロック２０２において加熱され、１つ又は複数の基板１４の１つ又は複数の領域に向けて放出される。１つの加熱ブロック５２の加熱素子５４へ供給される電力量は、別の加熱ブロック５２の加熱素子５４へ供給される電力量に対して調整することができる。それにより、１つの加熱区域３８の温度は、他の加熱区域３８に対して調整することができ、１つ又は複数の基板１４のための異なる加熱区域３８の温度を独立制御することができる。加熱した空気６４は、加熱区域３８から回収してリサイクルすることができる。加圧空気７４は、昇降板３０８を通過することにより予熱することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の基板を処理する装置であって、
複数の加熱器ブロックを備える加熱器と、
前記加熱器と結合され、前記加熱器の各加熱器ブロックから前記１つ又は複数の基板へ供給される熱量を独立して調整するように構成されているコントローラーと、
を備える装置。
【請求項２】
前記加熱器ブロックの隣り合う対は、断熱のための非接触関係を与える隙間によって分離されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各加熱器ブロックは、前記コントローラーと結合されている少なくとも１つの加熱素子を含み、各加熱器ブロックから前記１つ又は複数の基板へ供給される前記熱量を調整するために、前記コントローラーは、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力を独立して調節するように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
各加熱器ブロックは、前記コントローラーに結合されている温度センサーを含み、前記温度センサーは、前記加熱器ブロックの温度を検出するとともに、前記温度を示す信号を前記コントローラーへ通信するように構成され、前記コントローラーは、前記信号を用いて、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される前記電力を独立して調節するように構成されている請求項３に記載の装置。
【請求項５】
各加熱器ブロックは、前記少なくとも１つの加熱素子により加熱するための加圧空気を受け取り、前記加圧空気を放出して前記１つ又は複数の基板を加熱するように構成されている請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの加熱素子は、前記加熱器ブロックと熱的に結合され、前記加熱器ブロックは、前記少なくとも１つの加熱素子から熱を受け取り、前記熱を前記加圧空気へ伝達するように構成されている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記加熱器ブロックは、前記１つ又は複数の基板を加熱するために前記加圧空気を放出する複数の開口を有する請求項５に記載の装置。
【請求項８】
各加熱器ブロックは、前記加圧空気を受け取るプレナム及び干渉板を有し、前記開口は、前記加圧空気が前記プレナムから前記干渉板を通して放出されるように前記干渉板および前記プレナムを貫通している請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記加熱器ブロックのうちの少なくとも１つは、前記加熱器ブロックから外方へ突出するとともに、前記開口の回りに周方向に延在する弾力性部材を含む請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記弾力性部材は、前記１つ又は複数の基板と接触関係を有するように構成され、前記加圧空気が前記加熱器ブロックと前記１つ又は複数の基板との間の空間から漏れることを可能にする穴を有する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
各加熱器ブロックは、前記加圧空気を受け取る入口と、前記入口を前記開口に結合する複数の空気通路とを有し、前記加圧空気は、前記入口から前記空気通路を通って前記開口へ移動する間に前記加熱器ブロックから伝達される熱によって加熱される請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記開口は、２つ以上の基板を加熱するために前記加熱器ブロックに亘って分布している請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱器ブロックを支持するように構成され、空気プレナムを画定するように板及び前記板と接合されているハウジングを有する支持組立体と、
前記空気プレナム内に位置し、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子を前記コントローラーと結合するように構成されている第１の回路基板と、
を更に備える請求項５に記載の装置。
【請求項１４】
昇降組立体を更に備え、
前記昇降組立体は、前記支持組立体を前記昇降組立体に結合する昇降板を含み、前記昇降板は、前記加圧空気を受け取る空気入口と、前記空気入口から前記空気プレナムへ前記加圧空気を結合する通路とを有し、前記加圧空気が前記通路を通って流れる際に、前記加圧空気は、前記昇降板からの熱を吸収する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記昇降板と結合される第２の回路基板を更に備え、
前記第２の回路基板は、制御信号を前記少なくとも１つの加熱素子へ与えることにより、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力を独立して調節するように構成されているコントローラーを含む請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の回路基板は、前記ハウジングを通って延在するコネクタを有し、前記コントローラーは、前記支持組立体の外部にあるとともに前記コネクタと結合され、前記第１の回路基板と通信して、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ制御信号を与える請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の回路基板は、外部から前記板を通してアクセス可能である複数の電気コネクタを有し、各加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子は、前記電気コネクタのうちの１つと結合されている請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
各加熱器ブロックは、前記少なくとも１つの加熱素子に熱的に結合されているとともに、加圧空気を受け取る入口を有し、前記板は、前記支持組立体の前記空気プレナムを各加熱器ブロックの前記入口に結合する複数の開口を有する請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記支持組立体は、前記空気プレナムの中の前記加圧空気を予熱するために前記ハウジングに結合されている加熱器を更に含む請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
前記加熱器は、前記加熱器ブロックから放出される前記加圧空気の少なくとも一部を回収するように更に構成されている請求項５に記載の装置。
【請求項２１】
前記加熱器ブロックは、前記１つ又は複数の基板を加熱するために前記加圧空気を放出する第１の複数の開口と、放出された空気を回収する第２の複数の開口とを有する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
各加熱器ブロックは、前記加圧空気を受け取る第１のプレナムと、前記放出された空気を回収する第２のプレナムと、干渉板とを有し、各開口は、前記干渉板を通して前記第１のプレナム及び前記第２のプレナムのうちのそれぞれの１つを貫通し、それによって、前記加圧空気は、正圧プレナムから前記干渉板を通して放出され、放出された空気は、前記干渉板を通って負圧プレナム内へ引き込まれる請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
１つ又は複数の基板を処理する方法であって、
複数の加熱器ブロックのそれぞれから前記１つ又は複数の基板へ供給される熱量を独立して調整することを含む方法。
【請求項２４】
前記加熱器ブロックは、第１の加熱器ブロック及び第２の加熱器ブロックを含み、
前記加熱器ブロックのそれぞれから供給される前記熱量を独立して調整することは、
加圧空気を前記第１の加熱器ブロック及び前記第２の加熱器ブロックにおいて受け取ることと、
前記第１の加熱器ブロックを第１の設定温度へ加熱することと、
前記第１の加熱器ブロックの上方の前記１つ又は複数の基板に、前記第１の加熱器ブロックにより加熱された前記加圧空気を衝突させることと、
前記第２の加熱器ブロックを第２の設定温度へ加熱することと、
前記第２の加熱器ブロックの上方の前記１つ又は複数の基板に、前記第２の加熱器ブロックにより加熱された前記加圧空気を衝突させることと、
を含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の設定温度及び前記第２の設定温度は異なる請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の加熱器ブロックの第１の実際の温度を監視することと、
前記第１の加熱器ブロックへ供給される熱量を、前記第１の実際の温度の変化に基づいて制御することと、
前記第２の加熱器ブロックの第２の実際の温度を監視することと、
前記第２の加熱器ブロックへ供給される熱量を、前記第２の実際の温度の変化に基づいて制御することと、
を更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
加熱素子を用いて、前記第１の加熱器ブロックの前記加圧空気を加熱し、前記第１の加熱器ブロックへ供給される前記熱量を、前記第１の実際の温度の変化に基づいて制御することは、
前記第１の実際の温度の変化を補償するために前記加熱素子へ供給される電力を調節し、それにより、前記第１の実際の温度を前記第１の設定温度に維持することを含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の加熱器ブロックの上方の前記１つ又は複数の基板に、前記第１の加熱器ブロックにより加熱された前記加圧空気を衝突させることは、
複数の開口を通して前記１つ又は複数の基板へ前記加圧空気を流すことを含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記１つ又は複数の基板を、前記開口を囲み前記加圧空気の側方流を抑制する弾力性部材と接触させることを更に含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の加熱器ブロックへ供給される前記加圧空気の圧力と、前記第２の加熱器ブロックへ供給される前記加圧空気の圧力とは、独立して調整可能ではない請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記加圧空気は、前記空気を前記第１の加熱器ブロックの複数の通路に通すことにより、前記第１の加熱器ブロックによって加熱される請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力を調整することは、
前記第１の加熱器ブロックの本体を、前記少なくとも１つの加熱素子により加熱することと、
前記本体から前記本体内の加圧空気へ熱を伝達することと、
前記本体から前記加圧空気を放出して、前記第１の加熱器ブロックの上方の前記１つ又は複数の基板を加熱することと、
を更に含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記１つ又は複数の基板に衝突した前記加熱した加圧空気の少なくとも一部を回収することを更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記１つ又は複数の基板に衝突した前記加熱した加圧空気の少なくとも一部を回収することは、
前記１つ又は複数の基板に衝突した前記加熱した加圧空気の前記少なくとも一部を、複数の開口を通して前記第１の加熱器ブロック及び前記第２の加熱器ブロックのうちの少なくとも一方の中に引き込むことと、
前記１つ又は複数の基板に衝突した前記加熱した加圧空気の前記少なくとも一部を前記加圧空気に加えることと、
を含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
昇降板の通路に前記加圧空気を通し、前記加圧空気は、前記第１の加熱器ブロックによって受け取られる前に前記加圧空気が前記昇降板からの熱を吸収するように、前記昇降板を通過した後で前記第１の加熱器ブロックに受け取られることを更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項３６】
前記加熱器ブロックは、少なくとも１つの加熱素子をそれぞれ含む第１の加熱器ブロック及び第２の加熱器ブロックを含み、前記加熱器ブロックのそれぞれから供給される前記熱量を独立して調整することは、
前記第１の加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力を調整することと、
前記第２の加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力を、前記第１の加熱器ブロックの前記少なくとも１つの加熱素子へ供給される電力の調整とは独立して調整することと、
を含む請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
前記１つ又は複数の基板上に流体材料を吐出することを更に含む請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、エレクトロニクス産業における基板を加熱する装置及び方法に関し、より詳細には、独立制御可能な加熱区域を備える、加熱した空気を用いて基板を加熱する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロエレクトロニクス産業において、通常、電気機器の製造には、基板、回路基板、及び／又はリードフレームを加熱することを伴う１つ又は複数の工程が含まれる。例えば、パッケージされた集積回路は、集積回路を保持するダイをパッケージキャリアに実装することによって作製することができる。パッケージキャリアは、ダイからパッケージの外部への電気的接続を提供する。ダイは、エリアアレイの導電性接点、すなわちボンドパッドを有する。このボンドパッドは、はんだボール又ははんだバンプとして既知の、パッケージキャリアの対応するエリアアレイの導電性接点に電気的に接続される。通常、はんだバンプはボンドパッドと整合され、リフロープロセスを適用して、パッケージを加熱することにより、はんだ接合部の形態の電気的接続部をダイとパッケージキャリアとの間に形成する。同様に、電子部品がはんだペーストでコートした接点パッド上の電気リード部と位置合わせされるように、回路基板上に電子部品を配置することにより、電子部品を回路基板に電気的に結合することができる。次に、はんだペーストが溶融すなわちリフローし、それにより電子部品を回路基板に結合するように、回路基板を加熱することができる。
【０００３】
電気機器の耐久性を向上させるために、ダイ、パッケージキャリア、及び／又は回路基板の間の隙間を封止剤で埋めることが一般的である。封止剤を用いるアンダーフィルは、機械的衝撃及び振動に耐える電気機器の能力を向上させ、電気接続部を環境条件から保護し、実装した機器と下にある基板との熱的な結合を向上させることができる。アンダーフィルの１つの方法は、強い湿潤性を有する低粘性封止剤を、封止剤が表面張力による濡れ性又は毛細管現象によって隙間に引き込まれるように、隙間の側縁に沿って吐出することを伴う。フローを向上させるために、封止剤の粘性を低減するとともに、封止剤を基板上に吐出する前に、基板を予熱することにより流量を増加させることができる。また、封止剤を隙間に流し込んだ後、基板を加熱して封止剤を硬化させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、エレクトロニクス産業において、基板を加熱する改善した装置及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態では、基板を処理する装置が提供される。前記装置は、
複数の加熱器ブロックを備える加熱器と、
前記加熱器と結合されるコントローラーと、
を備える。前記コントローラーは、前記加熱器の各加熱器ブロックから前記１つ又は複数の基板へ供給される熱量を独立して調整するように構成されている。
【０００６】
別の実施形態では、基板を処理する方法が提供される。前記方法は、複数の加熱器ブロックのうちのそれぞれから前記１つ又は複数の基板へ供給される熱量を独立して調整することを含む。
【０００７】
本明細書に援用されるとともに本明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の様々な実施形態を示し、上記で述べた本発明の包括的な説明及び以下で述べる実施形態の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アンダーフィル作業中の、仮想線で示すダイと基板とのパッケージ組立体の斜視図である。
【図２】アンダーフィル作業後の、図１のパッケージ組立体の断面図である。
【図３】基板を加熱するように構成されている非接触式加熱システムを示すブロック図である。
【図４】支持組立体上の複数の加熱器ブロックを備える加熱器の斜視図である。
【図５】図４の支持組立体の下方斜視図である。
【図６】支持組立体内部の細部を示すように天板の一部を切り欠いた、図４の加熱器の斜視図である。
【図７】図４の加熱器ブロックのうちの１つの分解図である。
【図８】図７の加熱器ブロックの断面斜視図である。
【図９】図７の加熱器ブロックの下方斜視図である。
【図ｌ０】昇降組立体に設置された図４の加熱器の正面図である。
【図１１】図１０の昇降組立体の分解図である。
【図１２】図１０の加熱器及び昇降組立体を備える基板処理システムを示す略図である。
【図１３】図１０の加熱器及び昇降組立体を備える基板処理システムを示す略図である。
【図１４】加熱器の代替的な一実施形態の斜視図である。
【図１５】部品キャリア及びフレームを伴う図１４の加熱器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態は、複数の別個に制御される加熱区域を用いて基板を加熱する装置及び方法を含む。加熱器は、空気プレナムを有する支持組立体と、複数の加熱器ブロックとを備える。各加熱器ブロックは、独立制御される加熱区域を提供するように構成され、支持組立体のプレナムから供給される空気を加熱する加熱素子を含む。加熱器ブロックのそれぞれに供給される空気は、加熱器ブロックによって加熱され、基板の一部に衝突して基板のその一部を昇温させる。また、各加熱器ブロックは、加熱した空気を処理される基板の方に方向付けるように協働する１つ又は複数の空気プレナム及び干渉板と、コントローラーにフィードバックを提供する温度センサーとを含んでもよい。弾力性（コンプライアント）部材すなわちガスケットを、このガスケットが干渉板と基板との間に位置するように加熱器ブロックのうちの１つ又は複数に結合してもよい。それにより、ガスケットは、過剰な加圧を防止するように十分な漏出を可能にしながら、１つ又は複数の加熱器ブロックによって加熱される基板の部分に衝突空気を制限することができる。また、加熱器は、加熱した空気をリサイクルする空気回収システムを備えることができる。空気回収システムは、ガスケットを越えて漏れた空気を回収してもよいし、干渉板の開口を通して加熱器ブロックに空気を引き戻すことにより、干渉板と基板との間の領域から空気を回収してもよい。
【００１０】
加熱器は、コントローラーを収容する昇降組立体によって支持してもよい。昇降組立体は、加熱器に結合されている昇降板を用いて、加熱器を選択的に昇降させてもよい。昇降板は、加熱していない空気を加熱器に結合する通路を有してもよい。この通路は、この通路を流れる空気が昇降板を冷却するように、昇降板を通る迂回路（circuitous path）を有してもよい。それにより、この通路は、加熱器から昇降板を通して昇降組立体に伝達される熱量を低減することができる。それにより、通路を流れる空気を予熱することができ、このことにより、空気を所望の温度に加熱するために加熱器が発生させなければならない熱量を低減することができる。コントローラーは、昇降板に取り付けてもよく、加熱素子及び温度センサーのそれぞれに作動的に結合されている。コントローラーは、各加熱素子によって発生された熱を調整して、その素子に対応する加熱区域の温度を独立制御することができる。各加熱区域の温度制御は、加熱器内部の空気流量を制御することも、加熱器ブロックにおける空気流量を個別制御することもなく達成される。空気流量制御は、加熱器の外部でのみ行われる。
【００１１】
図１及び図２を参照すると、半導体デバイスパッケージ１０は、フリップチップ実装構成でパッケージキャリアすなわち基板１４に実装されているダイ１２を備えてもよい。基板１４は、頂面１５と底面１６とを有してもよく、プリント回路基板等の有機基板材料若しくはセラミック基板材料、フリップチップマルチチップモジュール、又はフリップチップキャリアを含む。ダイ１２は、基板１４上の対応するアレイのはんだパッド２０と整合すなわち位置合わせされる、ダイ１２の下側にあるエリアアレイのはんだバンプ１８を介して、基板１４に電気的及び機械的に結合してもよい。加熱に際して、基板１４上のはんだパッド２０は、リフローし、ダイ１２のはんだバンプ１８と物理的に結合して、はんだ接合部の形態で機械的、熱的、及び電気的な結合をダイ１２と基板１４との間にもたらす。この実装構成を用いると、ダイ１２の接点側２４と基板１４の頂面１５との間に、隙間２２が形成される場合がある。
【００１２】
隙間２２は、封止剤２６が隙間２２に引き込まれるように、ダイ１２の１つ又は複数の側部に沿って封止剤２６を堆積することにより、液体エポキシ等の封止剤２６を用いて埋めてもよい。図２に示されているように、封止剤２６は、隙間２２に近接する基板１４の表面及びダイ１２の２つの隣接する側部に吐出されるＬ字型ビード３０として、流体ディスペンサー２８から供給してもよい。本発明の実施形態は、Ｌ字型ビードとともに使用されるように記載されているが、他の好適なビード形状を用いてもよい。例えば、単一ラインの封止剤２６をダイ１２の１つの側縁に沿って配置してもよいし、Ｕ字型ビードの封止剤２６をダイ１２の３つの側縁に沿って配置してもよい。ビード３０状の封止剤２６の量は、所望のフィレット体積及びダイ下体積に応じて決めることができる。ダイ下体積は、ダイ１２のサイズと、バンプ１８とパッド２０との間に形成されるはんだ接合部の高さ公差とによって決まる。封止剤２６は、矢印３２によって全体的に示されているように、毛細管現象下で又は強制的なアシストによって隙間２２に流れ込み又は移動することができる。封止剤２６が、はんだパッド２０とはんだバンプ１８とによって画定されるはんだ接合部によって提供される電気的な相互接続部の全てを十分に封止すると、封止剤２６の流れが停止してもよい。それにより、ダイ１２の側縁に沿ってフィレット３４を形成することができ、基板１４を加熱すること等により、封止剤２６を強化又は硬化することができる。
【００１３】
図３は、基板１４の対応する部分４２、４４を加熱するようにそれぞれ構成されている、複数の衝突加熱区域３８、４０を備える加熱器３６を示すブロック図である。例示的な実施形態は、明確にする目的で、単一の基板１４を加熱する２つの加熱区域３８、４０を備えるものとして示されているが、当業者は、他の数の加熱区域３８、４０及び／又は基板１４を設けてもよいことを理解する。したがって、本発明は、特定の数の加熱区域又は基板に限定されない。各個々の基板は、Auer社のボート又はＪＥＤＥＣキャリア等の処理キャリアに保持してもよい。
【００１４】
加熱器３６は、プレナム４８を有する支持組立体４６と、複数の加熱器ブロック５２とを備える。また、支持組立体４６は、加熱器ブロック５２に入る前に空気が予熱されるように、プレナム４８内の空気に熱を提供する１つ又は複数の加熱器４９を含んでもよい。各加熱器ブロック５２は、熱交換器５５と熱的に結合されている加熱素子５４と、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）等の温度センサー５６とを含んでもよい。コントローラー５０は、対応する温度センサー５６からの信号に基づいて加熱ブロック５２の加熱素子５４を選択的に作動させることにより、各加熱ブロックの温度を独立制御することができる。
【００１５】
また、各加熱器ブロック５２は、プレナム５８と、プレナム５８と基板１４との間に位置する干渉板６０とを含んでもよい。干渉板６０は、加熱した空気（矢印６４によって示す）が加熱器ブロック５２のプレナム５８からそれぞれの衝突加熱区域３８、４０に入る際に通る複数の開口６２を有する。また、各加熱器ブロック５２は、加熱器ブロック５２の外縁にある保持リップ（図示せず）上にスナップ係合するガスケット等の弾力性部材６６を含んでもよい。弾力性部材６６は、加熱器ブロック５２の外縁から基板１４に向けて概ね上方に突出してもよい。弾力性部材６６の縁は、重なる基板１４に接触してもよいし、基板１４に近接しているが基板１４から僅かに離間してもよい。それにより、弾力性部材６６は、加熱した空気６４を、基板１４と加熱器ブロック５２の干渉板６０との間の、それぞれの加熱区域３８、４０に対応する領域に制限することができる。弾力性部材６６は、基板１４と加熱器ブロック５２の干渉板６０との間の領域の過剰な加圧を防止するように機能することができる角部のスリット（図示せず）、又は加熱した空気６４の別の放出路を有してもよい。それにより、加熱器３６は、弾力性部材６６を有しない加熱器に比較してより低い空気流量で、基板１４を所望の温度まで加熱することができる。空気流量のこの低減は、加熱器３６によって消費される加圧空気量と、処理施設に放出される廃熱量又は熱汚染量とを低減することができる。
【００１６】
本発明の一実施形態において、基板１４と干渉板６０との間の領域から放出される加熱した空気は、任意選択の空気回収システム６７によって収集してもよい。空気回収システム６７は、取入ポート７３及び放出ポート７５を有する空気ポンプ７１によってプレナム４８に結合されている空気取入口６９を有してもよい。空気ポンプ７１の作動に応じて、空気回収システム６７は、基板１４と干渉板６０との間の領域から放出される加熱した空気６４を空気取入口６９に引き込み、この空気をプレナム４８に戻すことができる。これにより、取り込まれた空気を加熱器３６にリサイクルすることができる。代替的な一実施形態において、ガスケット６６を越えて漏れる前に、加熱した空気６４が基板１４と干渉板６０との間の領域から取り出されるように、１つ又は複数の空気取入口６９を衝突加熱区域３８、４０に配置することができる。衝突加熱区域３８、４０から直接空気を取り出すことにより、空気回収システム６７は、基板１４と干渉板６０との間の領域における圧力を、加熱した空気６４の流量とは独立制御することを可能にすることができる。空気回収システム６７によって提供される衝突加熱区域３８、４０における空気圧の改善した制御は、空気回収システム６７を有しない加熱器３６と比較して、ガスケット６６を越えて漏れる加熱した空気６４の量を低減させることができる。それにより、空気回収システム６７は、加圧空気７４の必要量と、処理施設に放出される熱汚染量とを更に低減させることができる。
【００１７】
コントローラー５０はプロセッサ７６と、メモリ７８と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８０と、ユーザーインターフェース８２とを含む。プロセッサ７６は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピューター、中央処理ユニット、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルロジックデバイス、状態機械、ロジック回路、アナログ回路、デジタル回路、又は、メモリ７８に記憶される動作命令に基づいて信号（アナログ又はデジタル）を操作する任意の他の機器から選択される１つ又は複数の装置を備えることができる。メモリ７８は、限定はしないが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、又は情報を記憶することが可能な任意の他の機器を含む単一の記憶装置又は複数の記憶装置とすることができる。メモリ７８は、ハードドライブ、光ドライブ、テープドライブ、不揮発性固体デバイス、又はデジタル情報を記憶することが可能な任意の他の機器のような大容量記憶装置（図示せず）を含むこともできる。
【００１８】
プロセッサ７６は、メモリ７８内に存在するオペレーティングシステム８４の制御下で動作することができる。オペレーティングシステム８４は、メモリ７８内に存在する、コントローラーアプリケーション８６のような１つ又は複数のコンピュータソフトウェアアプリケーションとして具現されるコンピュータプログラムコードが、プロセッサ７６によって命令を実行させることができるように、コントローラーリソースを管理することができる。代替的な一実施形態では、プロセッサ７６は、直接アプリケーション８６を実行することができ、その場合、オペレーティングシステム８４は削除することができる。また、１つ又は複数のデータ構造８８がメモリ７８内に存在してもよく、この１つ又は複数のデータ構造８８は、プロセッサ７６、オペレーティングシステム８４、及び／又はコントローラーアプリケーション８６によって、加熱区域温度データ又は基板処理パラメーター及び基板処理プログラム等のデータを記憶又は記録するように用いてもよい。
【００１９】
Ｉ／Ｏインターフェース８０は、プロセッサ７６を、支持組立体の加熱器４９、加熱器ブロック５２の加熱素子５４及び温度センサー５６、並びに空気回収システム６７の空気ポンプ７１（存在する場合）を含む加熱器３６の他のコンポーネントに作動的に結合する。Ｉ／Ｏインターフェース８０は、プロセッサ７６を、外部電力供給部８９と、加熱器３６のコントローラー５０を他のコントローラーに接続するネットワーク９０とに結合してもよい。例えば、加熱器３６のコントローラー５０は、流体ディスペンサー２８を制御するコントローラー９２、及び／又は、基板１４を加熱器３６に往復して移送するように構成されているコンベア９６を制御するシステムコントローラー９４に通信可能に結合してもよい。それにより、コントローラーアプリケーション８６は、流体ディスペンサー２８及び加熱器３６を備える基板処理システムにおける基板１４の処理を自動化するように、他のアプリケーション（図示せず）と協働するように構成してもよい。また、コントローラーアプリケーション８６は、他のコントローラー９２、９４のうちの一方において実行されるプログラムコードを有してもよいし、別様には、加熱器３６の外部の他のシステムコンポーネントによって提供される機能及び／又は信号に依拠してもよい。実際、略無限のハードウェア及びソフトウェア構成が可能であるとすれば、当業者は、本発明の実施形態は、加熱器の外部に位置するか、複数のコントローラー間に分散されるか、又は複数の処理システムを制御するシステムコントローラーに統合される加熱器制御アプリケーションを備えることができることを理解する。
【００２０】
Ｉ／Ｏインターフェース８０は、信号がプロセッサ７６及びプロセッサ７６が結合されているコンポーネント双方と互換性を有するように、上り信号及び下り信号を条件付ける信号処理回路を有してもよい。このために、Ｉ／Ｏインターフェース８０は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器及び／又はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、電圧レベルシフト回路及び／又は周波数シフト回路、光分離回路及び／又はドライバー回路、シリコン制御整流子（ＳＣＲ）、若しくは加熱素子５４を電力供給部８９に選択的に結合する電力装置、及び／又は、プロセッサ７６を他のシステムコンポーネントに結合する任意の他のアナログ回路部若しくはデジタル回路部を有してもよい。
【００２１】
ユーザーインターフェース８２は、システムオペレーターがコントローラー５０と直接インタラクトすることを可能にするように、コントローラー５０のプロセッサ７６を既知の方法で作動的に結合してもよい。ユーザーインターフェース８２は、ビデオディスプレイ及び／又は英数字ディスプレイ、タッチスクリーン、スピーカー、並びにシステムオペレーターに情報を提供することが可能な任意の他の好適な視聴覚インジケーターを含んでもよい。また、ユーザーインターフェース８２は、オペレーターからのコマンド又は入力を受け取ることができ、インプットされた入力をプロセッサ７６へ送信することができる、例えば英数字キーボード、ポインティングデバイス、キーパッド、押しボタン、コントロールノブ、マイクロフォン等の入力装置及び制御装置を含むことができる。このようにして、ユーザーインターフェースは、例えば、加熱器３６の設定又は較正中にシステム機能の手動での開始を可能にし、基板処理プログラムを選択又はロードすることができる。
【００２２】
温度センサー５６は、対応する加熱器ブロック５２の実際の温度を示す信号を生成するようにそれぞれ構成されている、熱電対又はＲＴＤとしてもよい。各温度センサー５６は、温度データをコントローラーアプリケーション８６に提供するように、熱交換器５５、プレナム５８内の空気、又はそれぞれの加熱器ブロック５２の任意の他の部分に熱的に結合してもよい。コントローラーアプリケーション８６は、対応する温度センサー５６から受信した温度フィードバック信号に基づいて、各加熱素子５４に供給される電力量を調整することにより、各加熱器ブロック５２の温度を制御するように構成してもよい。このために、コントローラーアプリケーション８６は、比例積分微分（ＰＩＤ）制御アルゴリズム又はサーモスタット制御アルゴリズム等の好適な温度制御アルゴリズムを実施してもよい。
【００２３】
コントローラーアプリケーション８６は、温度センサー５６によって示される実際の温度と、その加熱器ブロック５２の所望の温度設定点との差に基づいて、各加熱素子５４に供給される電力量を調整してもよい。またコントローラーアプリケーション８６は、大局的に温度を制御するように、支持組立体の加熱器４９に供給される電力量を調整してもよい。加熱器４９及び／又は加熱素子５４に供給される電力は、加熱素子を電力供給部８９に選択的に結合するように、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて制御してもよい。サーモスタット制御の場合、コントローラーアプリケーション８６は、受信したその加熱器ブロック５２に関する温度フィードバック信号に基づいて、加熱素子５４を簡単にオンオフサイクルさせることができる。また、コントローラー５０は、圧力レギュレーター７２の出力７０を支持組立体４６のプレナム４８に流体的に結合する流量制御弁６８に作動的に結合してもよい。加熱器３６に入る低温の加圧空気、すなわち収容空気（矢印７４によって示す）の量を制御することにより、コントローラーアプリケーション８６は、衝突加熱区域３８、４０に供給される加熱した空気６４の量を制御することができる。したがって、加熱器ブロック５２の個々の温度設定点を調整すること、又は大局的には支持組立体の加熱器４９に供給される電力量及び／又は加熱器３６への加圧空気７４の流量を調整することにより、基板１４に供給される熱量を加熱区域３８、４０内で制御することができる。
【００２４】
各加熱器ブロック５２の加熱素子が独立制御されるので、コントローラーアプリケーション８６は、基板１４の一部に供給される熱を基板１４の他の部分に対して調整することができる。この区域別の制御により、加熱器３６が複数の加熱区域３８、４０を有しない加熱器に比較してより一貫したレベルかつ向上した温度均一性で、基板１４に亘って温度を維持することを可能にすることができる。例えば、基板１４の一部がヒートシンクとして機能するコンポーネントを含むか、又は基板１４の外縁近くにある場合、当該部分は、基板１４の他の部分よりも低温になりやすい場合がある。この差を補償するために、コントローラーアプリケーション８６は、基板１４の一部を加熱する加熱器ブロック５２により多くの熱を供給するように構成してもよい。この熱の増加は、例えば、他の加熱器ブロック５２に対するこの加熱器ブロック５２の設定点温度を上昇させることにより達成することができる。
【００２５】
また、コントローラー５０は、基板処理プログラム若しくはメモリ７８内に存在する温度プロファイルの一部として、又はコントローラー９２、９４のうちの一方からの命令に応じて、支持組立体の加熱器４９、加熱素子５４、及び／又は流量制御弁６８の動作を制御してもよい。支持組立体の加熱器４９及び加熱素子５４の動作と同様に、コントローラー５０は、加熱プロセスを最適化する処理プログラム又はメモリ７８から呼び出される流量プロファイルに従って、流量制御弁６８を動作させてもよい。このような温度プロファイル及び流量プロファイルは、規定の動作条件に応じて自動的に決定されてもよいし、システムコントローラー９２、９４のうちの一方によって提供されてもよい。例示的な動作条件として、検出温度又は機器動作モードを挙げることができる。例えば、コントローラー５０は、加熱器３６が基板１４を待つ場合等に加熱器３６がスタンバイモードに入ることを決定してもよい。特定のモードに入るのに応じて、コントローラー５０は、ルックアップテーブルを用いて、電力レベル、若しくは加熱素子５４に関する温度設定、及び／又はそのモードに最適化された流量制御弁６８の或る空気流量設定又は一連の空気流量設定を決定してもよい。
【００２６】
ここで図４及び図５を参照すると、本発明の一実施形態に従って複数の加熱器ブロック５２を備える加熱器１００が示される。支持組立体４６は、加熱器ブロック５２を受けるように構成されている天板１０１と、底面１０３を有する下部ハウジング１０２とを含む。加熱器ブロック５２は、垂直側面すなわち垂直面１０４を有する略矩形状であり、隣り合う加熱器ブロック５２の垂直面１０４間に空間すなわち隙間１０６があるように配置することができる。本発明の代替的な一実施形態において、加熱器ブロック５２は、隙間１０６がないように、隣り合うブロック５２の垂直側面１０４が互いに接触するように構成することができる。
【００２７】
ここで図６を参照するとともに続けて図４及び図５を参照すると、支持組立体の加熱器４９等の支持組立体４６の更なる細部を示すように１つを除いて全ての加熱器ブロック５２が取り除かれた切欠斜視図で、加熱器１００が示されている。支持組立体の加熱器４９は下部ハウジング１０２に熱的に結合され、支持組立体の加熱器４９を用いて、プレナム４８内の空気が支持組立体４６の内面と接触することにより加熱されるように支持組立体４６の温度を上昇させることができる。天板１０１は、支持組立体４６のプレナム４８からの空気を、加熱器ブロック５２のそれぞれの対応する空気入口１４８（図９）に流体的に結合する第１の複数の開口１０８を有する。各開口１０８は、天板１０１と加熱器ブロック５２との間に空気密シールを提供する円形ガスケット１１０を含んでもよい。
【００２８】
また、天板１０１は、保持ボルト１１５を通すようにそれぞれ構成されている複数の貫通穴１１２を有してもよい。保持ボルト１１５は、加熱器ブロック５２のそれぞれの底面１１７にある対応するねじ切り止まり穴１１６（図９）に係合する。天板１０１から上方に突出する１つ又は複数の位置決めピン１１８を、各加熱器ブロック５２の底面１１７にある一致する穴１１９（図９）に係合するように構成することができ、保持ボルト１１５が締められると、加熱器ブロック５２の回転を防止する。天板１０１は、複数のねじ切り止まり穴（図示せず）を更に有してもよい。複数のねじ切り止まり穴は、下部ハウジング１０２にある第１の複数の座ぐりした貫通穴１２２を貫通するボルト１２０に係合し、天板１０１を下部ハウジング１０２に固定する。天板１０１にある第２の複数の開口１２４は、下部ハウジング１０２内のプリント回路（ＰＣ）基板１２８上の複数の上向きコネクタ１２６へのアクセスを提供することができる。弾力性部材すなわちガスケット１２９が、各上向きコネクタ１２６とＰＣ基板１２８との間に位置してもよい。ガスケット１２９は、天板１０１が下部ハウジング１０２にボルト締めされる場合、天板１０１と、上向きコネクタ１２６と、ＰＣ基板１２８との間に空気密シールを提供するように構成することができる。それにより、ガスケット１２９は、加圧空気が支持組立体４６のプレナム４８から開口１２４と上向きコネクタ１２６との間の隙間を通って漏れることを防止することができる。
【００２９】
下部ハウジング１０２は、ＰＣ基板１２８を収容する空洞部１３０を有してもよい。また、空洞部１３０は、天板１０１と協働して支持組立体４６のプレナム４８を画定してもよい。ＰＣ基板１２８は、複数の上向きコネクタ１２６を、支持組立体４６の底部からアクセス可能な下向きコネクタ１３２に電気的に結合してもよい。上向きコネクタ１２６は、加熱器ブロック５２を、ＰＣ基板１２８を介して下向きコネクタ１３２に電気的に結合する接続点を提供してもよい。さらに、下向きコネクタ１３２は、コントローラー５０を加熱器ブロック５２に結合する接続点を提供してもよい。それにより、コントローラー５０は、上向きコネクタ１２６と、ＰＣ基板１２８と、下向きコネクタ１３２とを介して、加熱器ブロック５２の加熱素子５４と温度センサー５６とに結合することができる。このとき、各コネクタ１２６が加熱器ブロック５２のうちの１つに対応する。
【００３０】
ガスケット１３４は、天板１０１と下部ハウジング１０２との間に空気密シールを提供するように、天板１０１と下部ハウジング１０２との間に配置してもよい。図５に最も良く示されているように、下部ハウジング１０２の底面１０３は、加熱器１００を昇降板３０８（図１０）上で位置決めするように構成されている位置合わせ穴１３５と、加圧空気７４を支持組立体４６のプレナム４８に導入する１つ又は複数の給気開口１３６とを有してもよい。本発明の一実施形態において、給気開口１３６は、位置合わせ穴１３５としても機能してもよい。また、下部ハウジング１０２は、第２の複数の座ぐりした貫通穴１３７を有してもよい。第２の複数の座ぐりした貫通穴１３７は、天板１０１の貫通穴１１２と位置合わせされ、保持ボルト１１５を用いて加熱器ブロック５２を固定する。電気的な接続の接続点として下向きコネクタ１３２が存在し、空気接続の接続点として１つ又は複数の給気開口１３６が存在することは、加熱器１００全体を単体として昇降板３０８に設置し、また昇降板３０８から単体として取り外すことを可能にする。
【００３１】
図７〜図９は、加熱器ブロック５２の分解した上方斜視図（図７）と、断面斜視図（図８）と、下方斜視図（図９）とを含む。代表的な実施形態で示されている加熱器ブロック５２は、干渉板６０と、弾力性部材６６と、本体１３８と、加熱素子組立体１４０とを含む。加熱器ブロック５２の本体１３８は、アルミニウム等の熱伝導性材料で構成してもよい。図８に最も良く示されているように、加熱器ブロック５２の本体１３８は、複数のプレナム１４２を有してもよく、複数のプレナム１４２はそれぞれ、加熱した空気を、干渉板６０に集合的に画定されている、複数の列のうちの１つにして構成されている複数の開口１４３に結合するように構成されている。加熱器ブロック５２のプレナム１４２は、重ならない並列構成としてもよく、プレナム１４２が重ならないように離間している。それにより、開口１４３の各列に、複数のプレナム１４２のうちの１つからの加熱した空気を供給することができる。
【００３２】
また、加熱器ブロック５２の本体１３８は、複数の交差するボア穴を有してもよい。複数の交差するボア穴は、本体１３８の底面１１７の空気入口１４８を複数のプレナム１４２に流体的に結合する複数の通路１４４を画定する。図示の実施形態では、通路１４４は、プレナム１４２及び通路１４４に対して略直角をなす方向に延在する横断通路１４５によって、プレナム１４２に結合されている。通路１４４に入る空気が開口１４３に到達する前に漏れないように、通路１４４の外端は、栓１５０によって密閉してもよい。それにより、通路１４４は、加熱器ブロック５２の本体１３８から空気入口１４８に入る空気に熱を結合することで、図３に示されている熱交換器５５の少なくとも一部を提供することができる。加熱器ブロック５２の本体１３８から空気入口１４８に入る空気への熱の更なる結合は、空気がプレナム１４２、開口１４３、及び／又は横断通路１４５を通過する際に生じることができる。
【００３３】
プレナム１４２のそれぞれは、一方の端において空洞部１４７に流体的に結合してもよい。空洞部１４７は、プレナム１４２に空気を供給するか、又はプレナム１４２間の圧力を均等化するのに役立つこともできるし、空気回収システム６７の空気取入口６９の一部として機能することもできる。代替的な一実施形態において、空洞部１４７は、開口１４３が空洞部１４７によって複数の通路１４４に結合されるように、加熱器ブロック５２の本体１３８に亘って水平に延在してもよい。この場合、プレナム１４２及び横断通路１４５を省いてもよい。別の実施形態において、プレナム１４２は、プレナム１４２の直径が重なるように離間し、それにより、空洞部１４７が干渉板６０の下方に有効に延在し、単一のプレナムを画定してもよい。干渉板６０は、加熱器ブロック５２の本体１３８の一体部分としてもよいし（図示）、空洞部１４７が干渉板６０の下方に延在する実施形態では、干渉板６０を別個の（すなわち一体でない）部片として加熱器ブロックの本体１３８に取り付けてもよい。
【００３４】
空気回収システム６７を備える実施形態では、プレナム１４２及び通路１４４、１４５は、複数のプレナム１４２のうちのサブセット（例えば１つおきのプレナム）が空気入口１４８に結合されるように構成してもよい。空気入口１４８に結合されていない残りのプレナム１４２は、その代わりに空気ポンプ７１の取入ポート７３に結合してもよい。それにより、プレナム１４２は、正圧下の加熱した空気と、負圧下の放出空気とで交互になることができる。それにより、加熱した空気は、正圧下で、プレナム１４２に結合する開口１４３によって干渉板６０上方の領域に供給され、負圧下で、プレナム１４２に結合されている開口１４３によって取り出すことができる。加熱器１００の動作中、プレナム１４２に供給される負圧は、基板１４と干渉板６０との間の、それぞれの加熱区域３８、４０に対応する領域における圧力を制御するように調節することができる。例えば、弾力性部材６６によって加熱区域に制限されている空気の圧力を、処理施設における周囲圧力と略同じに維持するように十分な空気を取り出すことにより、施設に導入される加熱した空気の量を低減することができる。次に、取り出した空気をプレナム４８にリサイクルし、それにより、加熱器１００に導入しなければならない加熱していない加圧空気７４の量を低減することができる。さらに、この加熱していない空気７４の低減は、加熱素子組立体１４０によって加熱器ブロック５２に供給されなければならない熱量を低減することができる。
【００３５】
加熱素子組立体１４０は、加熱素子５４と、熱遮断装置１５４と、タブ１５８を介して加熱素子５４及び熱遮断装置１５４を上向きコネクタ１２６に電気的に結合するように構成されているプリント回路基板１５６とを含んでもよい。ねじ切り止まり穴１１６は、加熱器ブロック５２の本体１３８の底部からアクセス可能としてもよく、加熱器ブロック５２の底面１１７の中央近くに位置してもよい。止まり穴１１６は、保持ボルト１１５を受け、それにより加熱器ブロック５２を保持ボルト１１５によって支持組立体４６に対して固定することができるように構成してもよい。
【００３６】
加熱器ブロック５２の本体１３８は、加熱素子５４を収めるように構成されているボア穴１６２と、加熱素子組立体１４０の熱遮断装置１５４を収めるように構成されている空洞部（図示せず）とを更に有してもよい。加熱器ブロック５２の本体１３８に挿入されると、加熱素子組立体１４０は、複数のねじ１６８によって加熱器ブロック５２の本体１３８に取り付けられるカバー板１６６によって、適所に保持してもよい。加熱素子５４は、ボア穴１６２の内面と接触することにより、加熱器ブロック５２の本体１３８に熱的に結合してもよい。それにより、加熱素子５４を作動させることで、加熱器ブロック５２の本体１３８の温度を、周囲温度を上回るように上昇させることができる。
【００３７】
空気入口１４８に入る空気の温度と、通路１４４の表面温度との結果としての差は、加熱器ブロック５２の本体１３８から通路１４４を通過する空気への熱の伝達を引き起こす場合がある。この熱の伝達は、複数のプレナム１４２に入る空気の温度を加熱器ブロック５２の本体１３８と略同じ温度に上昇させることができる。それにより、支持組立体４６のプレナム４８から空気入口１４８に入る空気は、加熱器ブロック５２の本体１３８の温度を調整することにより、制御して加熱することができる。また、加熱器ブロック５２の本体１３８は、オンオフサイクルする加熱素子５４及び空気入口１４８に入る空気の流量又は温度の変化に起因する温度変化を緩和させる熱質量を提供することができる。
【００３８】
干渉板６０は、網状パターンの穴を金属シート又は加熱器ブロック５２の本体１３８に場合によってドリル加工又はレーザー加工して開口１４３を形成することにより、作成することができる。開口１４３の通常の寸法は、直径０．５ｍｍであり、ピッチは５ｍｍである。一体でない干渉板６０下に空洞部１４７が延在する加熱器ブロック５２の実施形態では、干渉板６０を本体１３８の空洞部１４７の開口側を覆うように位置決めし、プレナム５８を画定してもよい。この実施形態では、プレナム１４２ではなくプレナム５８が、加熱した空気を干渉板６０に分配することができる。それにより、プレナム５８に流れ込む加熱した空気を、開口１４３によって基板１４の方に方向付けることができる。
【００３９】
加熱した空気が基板１４に衝突するパターンは、干渉板６０の開口１４３の構成によって調整することができる。図７及び図８に示されているように、開口１４３は、加熱した空気が基板１４に均一に衝突するように、干渉板６０に亘って均一に分布してもよい。一方で、代替的な実施形態において、開口１４３は、基板１４の他の部分よりも多くの加熱した空気が、基板１４のいくつかの部分に衝突するように、不均一に分布してもよい。また、開口サイズ及び／又は開口密度を、空気入口１４８からより遠隔のプレナム１４２の領域におけるより低い空気圧等に起因して起こり得る、プレナム１４２内の不均一な空気圧を補償するように調整してもよい。
【００４０】
ここで図１０及び図１１を参照すると、昇降組立体３００が、加熱器１００を上昇位置に支持している間（図１０）の正面図及び分解斜視図（図１１）で示されている。昇降組立体３００は、空気圧シリンダー３０２と、ハウジング３０６内に位置する昇降部材３０４と、加熱器１００を受けるように構成されている昇降板３０８とを含んでもよい。昇降部材３０４は、水平方向外方に突出するボス３１０と、昇降板３０８を昇降部材３０４に固定するボルト３１４を受けるように構成されている複数のねじ切り穴３１２とを有するキャリア３０９を含んでもよい。ボス３１０は、空気圧シリンダー３０２のピストンロッド３１８に合うように構成されている穴３１６と、ピストンロッド３１８を穴３１６内に固定する止めねじ３２０とを含んでもよい。止めねじ３２０は、昇降板３０８を所望の高さに位置決めすることにより、昇降部材３０４の高さを調整し、次に止めねじ３２０を締めて、ピストンロッド３１８のボス３１０内での位置を固定することを可能にすることができる。それにより、止めねじ３２０は、昇降組立体３００が上昇位置にある場合、加熱器１００が基板１４に対して正確に位置決めされるように、昇降板３０８の高さを調整する手段を提供することができる。また、昇降部材３０４は、キャリア３０９に結合されている第１の滑動子３２２及び第２の滑動子３２４を含んでもよい。第１の滑動子３２２及び第２の滑動子３２４は、第１のガイドロッド３２６及び第２のガイドロッド３２８に係合することができる。第１のガイドロッド３２６及び第２のガイドロッド３２８は、昇降部材３０４を横方向に位置決めしながら、昇降部材３０４を空気圧シリンダー３０２によって垂直に移動させることを可能にする。コントローラー５０は、スタンドオフ３３２によって昇降板３０８の底部に結合されているコントローラーボード３３０の形態で設けてもよい。コントローラーボード３３０は、昇降板３０８のスロット３３６を通して支持組立体４２の下向きコネクタ１３２に係合するように構成されているコネクタ３３４を有してもよい。それにより、コントローラーボードのコネクタ３３４は、コントローラー５０をＰＣ基板１２８に電気的に結合することができ、さらに、ＰＣ基板１２８は、コントローラー５０を加熱器ブロック５２に電気的に結合する。
【００４１】
図１１に最も良く示されているように、昇降板３０８は、加圧空気７４を下部ハウジング１０２の給気開口１３６のうちの１つ又は複数に結合するように構成してもよい。このために、昇降板３０８は、空気圧コネクタ３４０を、代表的な実施形態では下部ハウジング１０２の給気開口１３６と位置合わせされる単一の空気出口３４２として示されている１つ又は複数の空気出口に結合する通路３３８を有してもよい。通路３３８は、複数の交差する横断ドリル加工穴３４４によって画定してもよい。栓３４６を、横断ドリル加工穴３４４の露出端に挿入し、加圧空気７４が通路３３８から漏れるのを防止してもよい。加圧空気７４が通路３３８を通過する際、加圧空気７４は、昇降板３０８から熱を吸収することができる。それにより、通路３３８を流れる加圧空気７４は、下部ハウジング１０２から昇降板３０８に伝達される熱を取り出し、この熱を加熱器１００に戻すことができる。この熱は、支持組立体の加熱器４９からの熱を含むことができる。それにより、昇降板３０８は、通路３３８を有しない従来の昇降板よりも低温で動作することができる。
【００４２】
空気が通路３３８を通過する際に吸収された熱は、加圧空気７４の予熱を助けることができる。この予熱により、通路３３８を有しない昇降板に実装される加熱器１００に比較して、加熱素子５４によって加熱ブロック５２に供給しなければならない熱量を低減することができる。また、昇降板３０８の動作温度が低減することにより、昇降組立体３００の動作温度を低下させることができる。さらに、この昇降組立体の動作温度の低下は、コントローラーボード３３０を昇降組立体３００内に収容することを可能にし、それにより、コントローラー５０を加熱器ブロック５２に結合するのに必要な配線量が低減する。
【００４３】
ここで図１２及び図１３を参照すると、例示的な適用形態において、加熱器１００は、流体ディスペンサー２８と、流体ディスペンサーのコントローラー９２と、システムコントローラー９４と、コンベア１７２と、昇降組立体３００とを備える基板処理システム１７０の一部としてもよい。システムコントローラー９４は、流体ディスペンサーのコントローラー９２と、加熱器のコントローラー５０と、コンベア１７２を動かすように構成されているモーター１８０と、昇降板３０８を移動させるように構成されているアクチュエーター１８２とに作動的に結合してもよい。アクチュエーター１８２は、空気圧シリンダー３０２を含んでもよく、空気圧シリンダー３０２は、収容空気から切り離して、システムコントローラー９４からの信号に応じて垂直力を昇降板３０８に与えるように動作してもよい。昇降板３０８は、加熱器１００を支持することができ、アクチュエーター１８２によって上昇位置（図１２）と下降位置（図１３）との間で移動することができる。コンベア１７２は、モーター１８０の作動に応じて、装填ステーション（図示せず）と、吐出ステーション１８６と、加熱ステーション１８８との間で基板１４を支持及び移動するように構成されている、１つ又は複数の部品キャリア１８４を備えてもよい。部品キャリア１８４は、基板１４の下方に位置する開口１９０を有することができる。開口１９０は、部品キャリア１８４が加熱ステーション１８８に配置されている場合、加熱器１００からの空気が各基板１４の底面１６に直接衝突することを可能にする。
【００４４】
コンベア１７２及び昇降組立体３００は、下降位置では、加熱器１００がコンベア１７２から十分に離間して、部品キャリア１８４がモーター１８０の作動に応じて自由に移動することを可能にするように構成することができる。部品キャリア１８４のうちの１つが加熱器１００の上方に位置決めされている場合、昇降板３０８を上昇させることにより、加熱器ブロック５２を基板１４と極めて近接させることができる。それにより、加熱器１００は、加熱器１００の作動に応じて、加熱した空気が基板１４の底面１６に衝突するように、システムコントローラー９４によって選択的に位置決めすることができる。本発明の一実施形態において、加熱器ブロック５２の弾力性部材６６は、昇降板３０８が上昇される場合、基板１４及び／又は部品キャリア１８４に接触してもよく、それにより、加熱器ブロック５２によって供給される加熱した空気６４を、干渉板６０と基板１４の底面１６との間の閉鎖空間内に制限する。この制限により、基板１４を処理するのに必要な空気流量を低減することができ、それにより、弾力性部材６６を有しない加熱器と比較して、加圧空気７４の必要量及び処理施設に放出される加熱した空気の量が低減する。処理施設に放出される加熱した空気の量を低減することにより、空気を加熱及び圧縮するとともに、処理施設を冷却する空調ユニットを稼動させるのに必要なエネルギーを少なくすることができる。
【００４５】
動作の際、処理される複数の基板１４は、装填ステーションにおいてコンベア１７２の空の部品キャリア１８４に配置することができる。この配置は、ロボット（図示せず）によって行ってもよいし、技術者によって手動で行ってもよい。装填ステーション、吐出ステーション１８６、及び加熱ステーション１８８のそれぞれにおける処理が完了したとの判定に応じて、システムコントローラー９４は、コンベア１７２が装填された部品キャリア１８４を吐出ステーション１８６に移動させるように、モーター１８０を作動させることができる。部品キャリア１８４が吐出ステーション１８６に到達したことに応じて、流体ディスペンサーのコントローラー９２は、流体ディスペンサー２８に、図１及び図２に関して記載したように封止剤２６等の流体材料を吐出させることができる。吐出プロセスの完了に応じて、システムコントローラー９４は、再びモーター１８０を作動させ、部品キャリア１８４を加熱ステーション１８８に進めることができる。
【００４６】
部品キャリア１８４が加熱ステーション１８８に到達したことに応じて、システムコントローラー９４は、モーター１８０を停止して、アクチュエーター１８２を作動させることにより、加熱器１００を適所に上昇させることができる。次に、システムコントローラー９４は、加熱器のコントローラー５０が加熱プロセスを実行することを要求することができる。この加熱プロセスは、支持組立体の加熱器４９に供給される電力量を調整すること、流量制御弁６８を作動させて、支持組立体４６のプレナム４８への加圧空気７４の流量を調整すること、空気回収システム６７の空気ポンプ７１を作動させること、及び／又は加熱器ブロック５２の加熱素子組立体１４０のそれぞれに供給される電力量を調整することを含むことができる。加熱プロセスが終了すると、加熱器のコントローラー５０は、システムコントローラー９４に通知することができる。次に、システムコントローラー９４は、アクチュエーター１８２を停止することにより加熱器１００を下降させ、モーター１８０を作動させて、部品キャリア１８４を冷却ステーション及び／又は装填解除ステーション（図示せず）等の別の処理ステーションに進めることができる。
【００４７】
加熱器１００がアクティブに基板１４を処理していない場合、コントローラー５０は、スタンバイモードに入ってもよい。スタンバイモードにおいて、次の部品キャリア１８４を待つ間、支持組立体の加熱器４９及び加熱素子５４に供給される電力と、流量制御弁６８によって供給される加圧空気７４の量とを低減することができる。熱及び空気流量は、エネルギーを節約するが加熱器ブロック５２において所望の温度を維持するレベルに低減することができる。加熱器ブロック５２のそれぞれの動作温度を維持することにより、加熱器１００の熱出力は、急速に立ち上がることができ、それにより、到着する基板１４のための所望の処理温度を達成する際の遅延を最低限に抑える。
【００４８】
ここで、同様の参照符号が図１〜図１３の同様の特徴を指す図１４及び図１５を参照すると、本発明の代替的な一実施形態に従って、支持組立体４６に結合されている複数の加熱器ブロック２０２を備える加熱器２００が示されている。加熱器ブロック２０２のそれぞれは、複数のカラム２０４（例示的な実施形態では３つのカラムとして示す）を含む。複数のカラム２０４は、加熱器ブロック２０２から上方に突出し、部品キャリア２０８の開口２０６に係合するように構成されている。この例示的な実施形態では、それぞれ交差する矩形状の水平方向断面を有する３つのカラム２０４が示されているが、当業者は、様々な断面形状を有する他の数のカラムを用いてもよいことを理解する。したがって、本発明の実施形態は、カラム２０４の特定の形状又は数に限定されない。
【００４９】
各カラム２０４は、干渉板２１２で蓋をされる垂直部２１０を有してもよい。代替的な一実施形態において、干渉板２１２を省いてもよい。この場合、カラム２０４の垂直部２１０は開口端を有してもよい。また、カラム２０４の垂直部２１０は、干渉板２１２の上方に突出するタブ２１４を有してもよい。タブ２１４は、カラム２０４を部品キャリア２０８の開口２０６に挿入する場合、干渉板２１２と基板１４との間に空間すなわち隙間を画定してもよい。また、垂直部２１０は、加熱した空気を支持組立体４６のプレナム４８から干渉板２１２に流体的に結合するプレナム又は他の構造部（図示せず）を画定してもよい。干渉板２１２に結合されている加熱した空気は、カラム２０４上方の領域に加熱した空気が供給されるように、干渉板２１２の複数の開口２１５を通過することができる。
【００５０】
部品キャリア２０８は、加熱ステーション１８８に配置されている間、上部すなわちフレーム２１６と協働するように構成してもよい。部品キャリア２０８の開口２０６は、カラムの断面と相似の形状等の、カラム２０４を受けるように構成されている形状を有してもよい。開口２０６の各角部のキーパー２１８が、開口２０６への挿入中にカラム２０４に係合するように構成されている下部２２０と、コンベア１７２による装填及び搬送中に基板１４を支持するように構成されているノッチ２２２とを有してもよい。フレーム２１６は頂面２２４を有し、部品キャリア２０８の開口２０６と略位置合わせされる開口２２６を有してもよい。フレーム２１６の開口２２６は、基板１４がフレーム２１６の頂面２２４の上方に上昇することを可能にするように構成することができ、加熱中に基板１４が部品キャリア２０８及び／又はフレーム２１６から逸脱する（blowing out）のを防止するばねタブ２２８を有してもよい。
【００５１】
動作の際、部品キャリア２０８に基板１４を装填してもよい。フレーム２１６は、コンベア１７２が動く際にフレーム２１６及び部品キャリア２０８が一緒に移動するように、部品キャリア２０８上に配置することができる。代替的な一実施形態において、フレーム２１６を加熱ステーション１８８に配置し、部品キャリア２０８を、昇降組立体３００を用いて加熱器２００を上昇させる前に、コンベア１７２によってフレーム２１６と位置合わせして位置決めしてもよい。どちらの場合も、部品キャリア２０８は、図１２及び図１３に関して上記でより詳細に記載したように、コンベア１７２によって加熱器２００上に位置決めすることができる。加熱プロセスをシステムコントローラー９４によって開始することができ、加熱器２００が上昇して部品キャリア２０８及びフレーム２１６と係合するように昇降組立体アクチュエーター１８２を作動させる。加熱器２００を上昇させると、加熱器ブロック２０２のカラム２０４を部品キャリア２０８の開口２０６に挿入することができる。さらに、基板１４は、カラム２０４のタブ２１４と接触し、キーパー２１８から上昇することができる。カラム２０４と、部品キャリア２０８と、フレーム２１６とは、加熱器２００が完全上昇位置にある場合、基板１４がカラム２０４のタブ２１４によって下方から支持され、フレーム２１６のばねタブ２２８によって上方から支持されるように構成してもよい。それにより、ばねタブ２２８は、加熱プロセス中に基板１４をカラム２０４のタブ２１４に押し付ける拘束力を提供することができる。それにより、カラム２０４のタブ２１４は、基板１４の底面１６とカラム２０４の干渉板２１２との間の既知の空間すなわち隙間を画定することができる。
【００５２】
加熱器２００が完全伸展位置にあることに応じて、加熱器のコントローラー５０は、基板加熱プロセスを規定する一連の工程の一環として、加熱した空気を基板１４に供給することができる。加熱プロセスが終結すると、加熱器のコントローラー５０は、システムコントローラー９４に通知することができ、さらに、システムコントローラー９４は、加熱器２００を下降させてコンベア１７２を進めることができる。次に、システムコントローラー９４は、処理サイクルを繰り返して、基板１４の別のバッチを処理することができる。
【００５３】
本明細書において用いられる用語は、特定の実施形態を記述することのみを目的としており、本発明を制限することは意図していない。本明細書において用いられるときに、数量を特定しない表現は、文脈において他に明確に指示されない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書において用いられるときに、「備える、含む」という用語は、言及された特徴、整数、工程、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を規定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、及び／又はそのグループの存在又は追加を除外しないことは更に理解されよう。さらに、本明細書において、「垂直」、「水平」等の用語を参照することは、絶対基準系を確立するために例として行われており、制限するものではない。
【００５４】
或る要素が別の要素に、又は別の要素と「接続される」又は「結合される」と記述されるときに、その要素は他の要素と直接接続又は結合することができるか、代わりに、１つ又は複数の介在する要素が存在する場合があることは理解されよう。対照的に、或る要素が別の要素に「直接接続される」又は「直接結合される」と記述されるときに、介在する要素は存在しない。或る要素が別の要素に「間接的に接続される」又は「間接的に結合される」と記述されるときに、少なくとも１つの介在する要素が存在する。
【００５５】
本明細書で用いられるとき、「に応じて」という用語は、第１の事象「に対応して」及び／又は第１の事象「の後に」を意味する。したがって、第１の事象「に応じて」発生する第２の事象は、第１の事象の直後に発生してもよいし、第１の事象と第２の事象との間に発生するタイムラグを含んでもよい。さらに、第２の事象は、第１の事象によって引き起こされる場合もあるし、いかなる因果関係もなく、単に第１の事象の後に発生する場合もある。
【００５６】
本発明の１つ又は複数の実施形態の記載によって本発明を示し、これらの実施形態をかなり詳細に記載してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に制限又はいかようにも限定することは本出願人の意図ではない。更なる利点及び変更は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、本発明は、そのより広い態様において、特定の詳細、それぞれの装置及び方法、並びに、図示及び記載される例示的な例に限定されない。したがって、本出願人の包括的な発明概念の範囲又は趣旨から逸脱することなくそのような詳細から逸脱することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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