JP7548620B1 - 回転塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋体と回転テーブルを同期回転することにより、塗料を該被塗布体の表面に均一な厚さで塗布できる回転塗布装置を提供する。【解決手段】回転テーブル１は、被塗布体７を載置して位置決めするためのチャンバ１２を囲み、蓋体２は、チャンバを覆うように回転テーブルに覆設され、磁気機構は、第１磁気部材３１及び第２磁気部材３２を有し、第１磁気部材と第２磁気部材の一方が回転テーブルに設けられ、他方が蓋体に設けられ、蓋体が回転テーブルに覆設されるときに、第１磁気部材と第２磁気部材との間に磁力作用が発生し、蓋体を回転テーブルに固定させて同一の回転関係を形成する。【選択図】図５

Description

本発明は塗布技術に関し、特に回転塗布装置に関する。

回転塗布機は塗布、塗膜加工のための専用の機械である。その用途は、電子製品、光学製品、自動車製品、医療機器又はガラス製品等に広く用いられるがこれらに限定されず、回転塗布機の原理は、回転作用力により被塗布物の表面に位置する塗料を拡散させることで、塗料が被塗布物の表面に一層の均一なコーティングを均一に形成することである。

塗料層の品質に影響を与える要因は様々であり、例えば、回転速度、塗料の流量、回転時間等の一般的な要因がコーティングの厚さや均一性に影響を与える。しかしながら、上記３つの要因以外にその他の干渉要因があるため、上記課題を解決するために、新規且つ進歩性のある回転塗布装置を提供する必要がある。

本発明の主な目的は、蓋体がチャンバを覆い、チャンバ内のガスが一緒に覆われて同期して回転することにより、ガス乱流等の影響を排除し、且つ、磁気相互作用の原理によって運動エネルギーを変換し、蓋体が回転テーブルとともに同時に回転し、完成品の品質を向上させる回転塗布装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、回転テーブルと、蓋体と、磁気機構とを含む回転塗布装置を提供する。該回転テーブルは、被塗布体を載置して位置決めするためのチャンバを囲み、該蓋体は、該チャンバを覆うように該回転テーブルに覆設可能に設けられ、該磁気機構は、第１磁気部材及び第２磁気部材を有し、該第１磁気部材と該第２磁気部材の一方が該回転テーブルに設けられ、他方が該蓋体に設けられ、該蓋体が該回転テーブルに覆設されるときに、該第１磁気部材と該第２磁気部材との間に磁力作用が発生し、該蓋体を該回転テーブルとともに回転可能にする。

本発明の第１実施例の斜視図である。 図１の分解図である。 本発明の第１実施例の収集ボウルの斜視図である。 本発明の第１実施例の断面図である。 図４の部分拡大図である。 本発明の第２実施例の分解図である。 本発明の第２実施例の部分断面拡大図である。 本発明の第３実施例の部分断面拡大図である。

以下の実施例は、本発明の可能な実施形態を説明するためのものであり、本発明の保護範囲を制限するためのものではない。最初に説明するように、明細書に言及される名詞の前の「１つ」又は「少なくとも１つ」は数を制限するものではなく、必要に応じて「複数」とすることもでき、この数の変更は保護範囲に属する。

図１～図５は本発明の第１実施例を示しており、本発明の回転塗布装置は、回転テーブル１と、蓋体２と、磁気機構３とを含む。

該回転テーブル１は、被塗布体７（例えばウェハー、ガラスディスク等）を載置して位置決めするためのチャンバ１２を囲み、使用の際に、該被塗布体７の表面に塗料（例えばフォトレジスト液）を設置する。該蓋体２は、該チャンバ１２を覆うように該回転テーブル１に覆設される。該磁気機構３は、第１磁気部材３１及び第２磁気部材３２を有し、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２の一方が該回転テーブル１に設けられ、他方が該蓋体２に設けられ、該蓋体２が該回転テーブル１に覆設されるときに、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２との間に磁力作用が発生し、該蓋体２を該回転テーブル１とともに回転可能にする。

該回転テーブル１、該蓋体２、該第１磁気部材３１及び該第２磁気部材３２は、重心を配置して全体のバランスを把握しやすくするために同軸に配置される。例えば、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２との間に磁気吸引力が発生し、回転するときに、該蓋体２は該回転テーブル１に円滑に吸着されて遠心力の作用に抗し、任意に揺れることなく同期回転するという目的を達成し、塗料を該被塗布体７の表面に均一に（均一な厚さで）塗布できるようにする。

本実施例では、該第１磁気部材３１は磁石であり、該第２磁気部材３２も磁石である。磁石の選択は、材料が入手しやすく、組み立てが容易で、構造部品がシンプルであるという利点を有する。勿論、用途に応じて、電磁石、磁気接着剤、磁気塗料等の様々な磁気材料を選択することができる。
詳細には、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２は該回転テーブル１と該蓋体２の互いに対向する側にそれぞれ設けられ、該回転テーブル１の該蓋体２に対向する側の外周縁には第１凹溝１１が凹設され、該蓋体２の該回転テーブル１に対向する側の外周縁には第２凹溝２１が凹設され、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２の一方は該第１凹溝１１に嵌め込まれ、他方は該第２凹溝２１に嵌め込まれる。

より詳細には、該第１凹溝１１及び該第２凹溝２１はそれぞれリング状であり、該第１磁気部材３１及び該第２磁気部材３２はそれぞれリング状の帯状である。且つ、該蓋体２が該回転テーブル１に覆設されるときに、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２は互いに当接し、これにより、該第１磁気部材３１と該第２磁気部材３２は、小さい磁気吸引面積又は小さい全体積で優れた磁気吸引強度を有することができる。

勿論、上記の構成に限定されない。図６及び図７に示される第２実施例をさらに参照する。第１磁気部材３１Ａと第２磁気部材３２Ａは回転テーブル１Ａと蓋体２Ａの互いに反対側にそれぞれ設けられ、該蓋体２Ａが該回転テーブル１Ａに覆設されるときに、該第１磁気部材３１Ａと該第２磁気部材３２Ａとは間隔を置いて配置される。且つ、該第１磁気部材３１Ａと該第２磁気部材３２Ａは該回転テーブル１Ａと該蓋体２Ａの互いに反対側にそれぞれ板状に貼り付けられ、これにより、大面積で、均一で、強度の十分な磁気吸引作用を提供することができ、該蓋体２Ａを該回転テーブル１Ａに安定的に結合できる。

図１～図５の第１実施例をさらに参照する。該回転塗布装置は移動装置５をさらに有し、該移動装置５は該蓋体２に接続され、第１位置と第２位置との間に移動可能なように蓋体２を駆動し、該蓋体２が該第１位置にある場合に、該蓋体２は該チャンバ１２を覆わず、該蓋体２が該第２位置にある場合に、該蓋体２は該チャンバ１２を覆い、該移動装置５によって、移動ストロークを効果的に計画し、手動の置きによる誤差を減少させ、位置合わせの置きの精度を向上させることができ、且つ半自動化、全自動化の製造プロセスを達成することができる。

なお、好ましくは、該回転塗布装置は、該移動装置５と該蓋体２との間に接続される減速装置６をさらに有し、該移動装置５が該蓋体２を該第２位置から該第１位置へ移動駆動するときに、該減速装置６は作動して、該蓋体２の該回転テーブル１から離脱した後の慣性回転を停止する。本実施例では、該減速装置６は、接触摩擦による揺れを回避するための電磁ブレーキである。

該回転塗布装置は収集ボウル４をさらに有し、該収集ボウル４は内部空間４１を囲み、該回転テーブル１は該収集ボウル４に対して回転可能に該内部空間４１に収容される。該回転テーブル１には該チャンバ１２と該内部空間４１とを連通する複数の排出孔１３が貫通され、該回転テーブル１が回転するときに、余分な塗料は該複数の排出孔１３を介して該内部空間４１に流れることができる。

さらに、該内部空間４１は連通する配置領域４１２と液体収集領域４１３を有し、該回転テーブル１は該配置領域４１２に位置し、該複数の排出孔１３は該液体収集領域４１３に連通し、該液体収集領域４１３は該チャンバ１２から排出された塗布液体（塗料）を受けることに用いられる。該収集ボウル４は少なくとも１つの排液通路４２をさらに有し、該少なくとも１つの排液通路４２は該液体収集領域４１３と外部とを連通し、外部による収集回収再利用又は統一的な保管を容易にする。

さらに、該収集ボウル４は少なくとも１つの吸気通路４３をさらに有し、該内部空間４１は吸気領域４１４をさらに有し、該吸気領域４１４は該液体収集領域４１３と該少なくとも１つの吸気通路４３とを連通し、該少なくとも１つの吸気通路４３は該吸気領域４１４と外部とを連通する。
これにより、揮発した塗料蒸気を統一的に収集して処理し、外部への直接拡散を回避することができ、個人の安全及び環境保護を保護することができる。且つ、吸気による作用力は、統一された気流の流れをガイドすることができるため、該複数の排出孔１３が該被塗布体７を囲むことにより、気流は外部に安定して均一に流れることができ、塗料の移動拡散の安定性を確保することができる。

本実施例では、該少なくとも１つの排液通路４２は１つであり、該少なくとも１つの吸気通路４３は４つであり、４つの該吸気通路４３は均一で安定した吸気作用力を発生させることができる。該液体収集領域４１３はリング状であり、該吸気領域４１４はリング状であり、該液体収集領域４１３と該吸気領域４１４とは同心リング状に配置され、該液体収集領域４１３は該吸気領域４１４の外輪側に位置する。

図８の第３実施例を参照する。その第１実施例との相違点は、第１磁気部材３１Ｂと第２磁気部材３２Ｂとの間に磁気反発力が発生し、蓋体２Ｂと回転テーブル１Ｂとの間に隙間８があることである。該回転テーブル１Ｂが回転するときに、磁気反発の方式により該蓋体２Ｂを回転駆動し、該蓋体２Ｂは回転した後、気体を該隙間８から外に排出するように駆動し、チャンバ１２Ｂの気流の流れが安定し乱流を引き起こさないようにガイドして、塗料の流れを均一にする。

該第３実施例の第１実施例との別の相違点は、最外層にカバー９が配置されることである。該カバー９は該蓋体２Ｂ及び該隙間８を被覆して密閉空間を形成し、該カバー９は外部による干渉を遮断し、塗布の安定性及び品質を向上させることができる。

１、１Ａ、１Ｂ 回転テーブル
１１ 第１凹溝
１２、１２Ｂ チャンバ
１３ 排出孔
２、２Ａ、２Ｂ 蓋体
２１ 第２凹溝
３ 磁気機構
３１、３１Ａ、３１Ｂ 第１磁気部材
３２、３２Ａ、３２Ｂ 第２磁気部材
４ 収集ボウル
４１ 内部空間
４１２ 配置領域
４１３ 液体収集領域
４１４ 吸気領域
４２ 排液通路
４３ 吸気通路
５ 移動装置
６ 減速装置
７ 被塗布体
８ 隙間
９ カバー

Claims (13)

1. 回転塗布装置であって、
   被塗布体を載置して位置決めするためのチャンバを囲む回転テーブルと、
   前記チャンバを覆うように前記回転テーブルに覆設される蓋体と、
   第１磁気部材及び第２磁気部材を有し、前記第１磁気部材と前記第２磁気部材の一方が前記回転テーブルに設けられ、他方が前記蓋体に設けられ、前記蓋体が前記回転テーブルに覆設されるときに、前記第１磁気部材と前記第２磁気部材との間に磁力作用が発生し、前記蓋体を前記回転テーブルとともに回転可能にする磁気機構と、
   移動装置と、
   前記移動装置と前記蓋体との間に接続される減速装置とを含み、
   前記移動装置は前記蓋体に接続され、第１位置と第２位置との間に移動可能なように蓋体を駆動し、前記蓋体が前記第１位置にある場合に、前記蓋体は前記チャンバを覆わず、前記蓋体が前記第２位置にある場合に、前記蓋体は前記チャンバを覆い、
   前記移動装置が前記蓋体を前記第２位置から前記第１位置へ移動駆動するときに、前記減速装置は作動して、前記蓋体の前記回転テーブルから離脱した後の慣性回転を停止する、
   回転塗布装置。
2. 前記第１磁気部材と前記第２磁気部材は前記回転テーブルと前記蓋体の互いに対向する側にそれぞれ設けられる、請求項１に記載の回転塗布装置。
3. 前記蓋体が前記回転テーブルに覆設されるときに、前記第１磁気部材と前記第２磁気部材は互いに当接して接触する、請求項２に記載の回転塗布装置。
4. 前記回転テーブルの前記蓋体に対向する側の外周縁には第１凹溝が凹設され、前記蓋体の前記回転テーブルに対向する側の外周縁には第２凹溝が凹設され、前記第１磁気部材と前記第２磁気部材の一方が前記第１凹溝に嵌め込まれ、他方が前記第２凹溝に嵌め込まれる、請求項２に記載の回転塗布装置。
5. 前記第１凹溝及び前記第２凹溝はそれぞれリング状であり、前記第１磁気部材及び前記第２磁気部材はそれぞれリング状の帯状である、請求項４に記載の回転塗布装置。
6. 前記第１磁気部材と前記第２磁気部材は前記回転テーブルと前記蓋体の互いに反対側にそれぞれ設けられ、前記蓋体が前記回転テーブルに覆設されるときに、前記第１磁気部材と前記第２磁気部材とは間隔を置いて配置される、請求項１に記載の回転塗布装置。
7. 前記第１磁気部材と前記第２磁気部材は前記回転テーブルと前記蓋体の互いに反対側にそれぞれ板状に貼り付けられる、請求項６に記載の回転塗布装置。
8. 収集ボウルをさらに有し、前記収集ボウルは内部空間を囲み、前記回転テーブルは前記収集ボウルに対して回転可能に前記内部空間に収容され、前記回転テーブルには前記チャンバと前記内部空間とを連通する複数の排出孔が貫通される、請求項１に記載の回転塗布装置。
9. 前記内部空間は連通する配置領域と液体収集領域を有し、前記回転テーブルは前記配置領域に位置し、前記複数の排出孔は前記液体収集領域に連通し、前記液体収集領域は前記チャンバから排出された塗布液体を受けることに用いられる、請求項８に記載の回転塗布装置。
10. 前記収集ボウルは少なくとも１つの排液通路をさらに有し、前記少なくとも１つの排液通路は前記液体収集領域と外部とを連通する、請求項９に記載の回転塗布装置。
11. 前記収集ボウルは少なくとも１つの吸気通路をさらに有し、前記内部空間は吸気領域をさらに有し、前記吸気領域は前記液体収集領域と前記少なくとも１つの吸気通路とを連通し、前記少なくとも１つの吸気通路は前記吸気領域と外部とを連通する、請求項９に記載の回転塗布装置。
12. 前記減速装置は電磁ブレーキである、請求項１に記載の回転塗布装置。
13. 収集ボウルをさらに有し、前記収集ボウルは内部空間を囲み、前記回転テーブルは前記収集ボウルに対して回転可能に前記内部空間に収容され、前記回転テーブルには前記チャンバと前記内部空間とを連通する複数の排出孔が貫通され、
    前記内部空間は連通する配置領域と液体収集領域を有し、前記回転テーブルは前記配置領域に位置し、前記複数の排出孔は前記液体収集領域に連通し、前記液体収集領域は前記チャンバから排出された塗布液体を受けることに用いられ、
    前記収集ボウルは少なくとも１つの排液通路をさらに有し、前記少なくとも１つの排液通路は前記液体収集領域と外部とを連通し、
    前記収集ボウルは少なくとも１つの吸気通路をさらに有し、前記内部空間は吸気領域をさらに有し、前記吸気領域は前記液体収集領域と前記少なくとも１つの吸気通路とを連通し、前記少なくとも１つの吸気通路は前記吸気領域と外部とを連通し、
    前記回転塗布装置は移動装置及び減速装置をさらに有し、前記移動装置は前記蓋体に接続され、第１位置と第２位置との間に移動可能なように蓋体を駆動し、前記蓋体が前記第１位置にある場合に、前記蓋体は前記チャンバを覆わず、前記蓋体が前記第２位置にある場合に、前記蓋体は前記チャンバを覆い、前記減速装置は前記移動装置と前記蓋体との間に接続され、前記移動装置が前記蓋体を前記第２位置から前記第１位置へ移動駆動するときに、前記減速装置は作動して、前記蓋体の前記回転テーブルから離脱した後の慣性回転を停止し、
    前記減速装置は電磁ブレーキであり、
    前記第１磁気部材は磁石であり、
    前記第２磁気部材は磁石であり、
    前記回転テーブル、前記蓋体、前記第１磁気部材及び前記第２磁気部材は同軸に配置され、
    前記少なくとも１つの排液通路は１つであり、前記少なくとも１つの吸気通路は４つであり、前記液体収集領域はリング状であり、前記吸気領域はリング状であり、前記液体収集領域と前記吸気領域とは同心リング状に配置され、前記液体収集領域は前記吸気領域の外輪側に位置する、請求項５に記載の回転塗布装置。

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