KR100379171B1 - 플라즈마 중합장치의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 플라즈마 중합장치의 냉각장치는 공정 챔버(11)의 일측에 시트 상태의 소재(12)를 공정 챔버(11)로 공급하기 위한 언 와인더(13)가 배치되어 있고, 타측에는 공정 챔버(11)에서 배출되는 소재(12)를 권취하는 와인더(14)가 배치되어 있으며, 공정 챔버(11)의 내부에는 전극(15)이 고정되어 있는 플라즈마 연속증착장치에서, 공정 챔버(11)의 내부에 쿨링 박스(20)를 설치하여 공정 진행시 쿨링 박스(20)의 열교환에 의하여 공정 챔버(11)의 내부가 일정온도 이하로 유지되도록 함으로써, 소재(12)에 증착되는 중합물의 증착두께 균일도를 향상시키게 된다.

Description

플라즈마 중합장치의 냉각장치{COOLING APPARATUS FOR POLYMER FILM DEPOSITION DEVICE}

본 발명은 플라즈마 중합장치의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 공정진행시 공정 챔버의 내부온도를 균일하게 냉각하여 공정 챔버의 내부에 안정된 플라즈마가 형성되도록 함으로써 소재에 증착되는 고분자 막의 두께 균일도를 향상시키도록 하는데 적합한 플라즈마 중합장치의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 고분자 재료를 공조기 부품의 소재에 증착하여 친수성 또는 초수수성을 향상시키는 금속 표면처리 방법으로 플라즈마(PLASMA)를 이용한 증착법이 주로 이용되고 있는데, 그 이유는 플라즈마를 이용한 증착법을 쓸 경우에 부착력이 좋고, 증착온도가 낮아질 수 있어서 고온가열에 의한 모재의 변형, 변성을 줄일 수 있는 장점이 있기 때문이다.

상기와 같이 금속소재에 플라즈마를 이용하여 고분자 재료를 증착하는 증착장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마를 이용하여 고분자막 연속 증착장치는 공정 챔버(1)의 일측에 시트상태의 소재(2)를 공정 챔버(1)에 연속적으로 공급하기 위한 언 와인더(3)가 설치되어 있고, 타측에는 상기 공정 챔버(1)에서 고분자막이 증착되어 배출되는 소재(2)를 감기위한 와인더(4)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 공정 챔버(1)의 상부 외측면에는 공정 챔버(1)의 내부로 공정가스를 공급하기 위한 가스 주입관(5)이 연결되어 있고, 하부 외측면에는 공정 챔버(1)의 내부에서 반응하고난 후의 배기가스를 배출하기 위한 가스 배기관(6)이 연결되어 있으며, 내부에는 전원이 소재(2)의 상,하측에 각각 전극(6)이 고정되어 있다.

도면중 미설명 부호 7은 언 와인더 챔버이고, 8은 와인더 챔버이다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 고분자막 연속증착장치는 언 와인더(3)에 감겨있는 소재(2)를 공정 챔버(1)의 내부로 공급하고, 그와 같이 공급되는 소재는공정 챔버(1)의 내부를 지나서 와인더(4)에 감기게 되는데, 그와 같이 소재(2)가 지나는 공정 챔버(1)의 내부에 가스 주입관(5)을 통하여 탄화수소 가스와 비반응가스를 주입하는 동시에 전극(6)과 소재(2)에 전원을 인가하면 상,하부에 설치된 전극(6)의 사이에서 플라즈마가 발생되어 가스들의 분자결합을 끊게 되어 소재(2)의 표면에 고분자 막의 증착이 이루어진다.

그러나, 이러한 플라즈마를 이용한 고분자 막 연속증착장치는 연속적인 증착작업을 장시간 진행하는 경우에 공정 챔버(1)의 내부 온도가 상승을 하고, 그와 같은 온도 상승에 따라 발생되는 플라즈마가 불안정하게 되어 소재(2)의 표면에 증착되는 고분자 막의 두께 균일도를 저하시켜서 품질불량을 초래하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 장기간 연속적인 증착작업이 진행되어도 공정 챔버의 내부 온도가 일정하게 유지되도록 하여 안정적인 플라즈마의 형성이 이루어지도록 하는데 적합한 플라즈마 중합장치의 냉각장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 플라즈마를 이용한 고분자막 연속중합장치를 개략적으로 보인 종단면도.

도 2는 본 발명의 냉각장치가 구비된 연속중합장치의 구조를 개략적으로 보인 종단면도.

도 3은 본 발명의 냉각장치를 보인 투시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 소재 12 : 소재

13 : 언 와인더 14 : 와인더

15 : 전극 20 : 쿨링 박스

21 : 박스 본체 22 : 칸막이

23 : 냉각실 24 : 냉각제 공급관

25 : 냉각제 배출관

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소재에 고분자 막을 증착하기 위한 공정 챔버와, 상기 공정 챔버의 내부에 고정되는 전극과, 그 전극의 주변에 설치되어 공정 챔버의 내부를 균일하게 냉각하기 위한 쿨링 박스를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장치의 냉각장치가 제공된다.

또한, 상기 쿨링 박스는 그 내부에 냉각제가 유동하는 유로를 구비하고, 그 쿨링 박스의 일측에는 냉각제가 공급되는 냉각제공급관과, 타측에는 냉각제가 배출되는 냉각제 배출관과, 상기 냉각제 공급관과 냉각제 배출관과 유로상 연통되는 냉각제공급부를 포함하여 되는 플라즈마 중합장치의 냉각장치가 제공된다.

또한, 상기 쿨링 박스는 박스 본체의 중공부 내측에 십자형(+)의 칸막이를 설치하여 각각의 냉각실을 형성하고, 그 냉각실의 외측벽에 각각 냉각실로 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급관을 설치하며, 상기 냉각실들의 상면에 각각 냉각제 배출관을 설치하여 균일냉각이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장치의 냉각장치가 제공된다.

상기와 같은 본 발명의 플라즈마 중합장치의 냉각장치는 언와인더에서 공정 챔버로 시트 상태의 소재를 연속적으로 공급하고, 공정 챔버에서 배출되는 소재를 와인더에서 권취하는 상태에서 공정 챔버의 내부에 공정 가스를 주입함과 아울러 전극과 소재에 전원을 공급하면 플라즈마가 발생되어 소재의 표면에 중합물의 증착이 이루어진다.

그리고, 상기와 같이 연속적인 증착이 이루어질때에 냉각제 공급관을 통하여 각각의 냉각실에 냉각제를 공급하고, 그와 같이 공급되는 냉각제가 냉각제 배출관을 통하여 배출되는 것에 의하여 공정 챔버의 내부가 열교환에 의한 냉각이 이루어지게 되어 일정 온도 이하로 유지됨으로써, 공정 챔버의 내부에서 플라즈마가 안정적으로 형성되게 되어 소재에 증착되는 중합물의 두께 균일도를 향상시키게 된다.

이하, 상기와 같은 본 발명 플라즈마 중합장치의 냉각장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 플라즈마 중합장치의 냉각장치의 구조를 개략적으로 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 냉각장치를 보인 투시도이다.

도시된 바와 같이, 공정 챔버(11)의 일측에는 시트 상태의 소재(12)를 공정 챔버(11)의 내측으로 공급하기 위한 언와인더(13)가 배치되어 있고, 타측에는 공정 챔버(11)에서 배출되는 소재(12)를 권취하기 위한 와인더(14)가 배치되어 있다.

그리고, 상기 공정 챔버(11)의 내부에는 공급되어지는 소재(12)의 상,하측에 전극(15)이 고정되어 있고, 그 전극(15)의 상,하측에는 각각 쿨링 박스(20)가 설치되어 있다.

또한, 상기 공정 챔버(11)의 일측에는 공정 챔버(11)의 내부로 공정가스를 공급하기 위한 공정가스 공급관(16)이 연결되어 있고, 타측에는 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 배출관(17)이 연결되어 있다.

상기 쿨링 박스(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 중공부가 형성되어 있는 박스 본체(21)의 내부에 십자형(+)의 칸막이(22)를 설치하여 수개의냉각실(23)을 형성하고, 그 각각의 냉각실(23) 측면부에는 그 냉각실(23)로 냉각수를 공급하기 위한 냉각제 공급관(24)을 설치하며, 상면부에는 냉각실(23)의 냉각수를 배출하기 위한 냉각제 배출관(25)을 설치하여서 구성된다.

도면중 미설명 부호 18은 언 와인더 챔버이고, 19는 와인더 챔버이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 플라즈마 중합장치의 냉각장치는 언 와인더(13)에 롤 상태로 감겨 있는 시트상태의 소재(12)가 공정 챔버(11)로 공급되고, 그 공급되는 소재는 공정 챔버(11)를 지나서 와인더(14)에 감기게 된다.

그리고, 상기 공정 챔버(11)의 일측에 설치되는 공정가스 공급관(16)을 통하여 공정 챔버(11)의 내부로 탄화수소계가스와 비반응가스를 공급함과 아울러 전극(15)과 소재(12)에 전원을 인가하면 전극(15)과 소재(12) 사이에서 플라즈마가 발생되며 소재(12)의 표면에 고분자 중합물의 증착이 이루어진다.

또한, 공정 챔버(11)의 내부에 설치된 쿨링박스(20)의 냉각제 공급관(24)을 통하여 각각의 냉각실(23)로 냉각수를 공급하고, 그 공급된 냉각수가 냉각제 배출관(25)을 통하여 배출되도록 하여 쿨링 박스(20)의 열교환에 의하여 공정 챔버(11)의 내부 온도가 항상 일정온도 이하로 유지되도록 함으로써, 공정 챔버(11)의 내부에 형성되는 플라즈마가 안정적으로 형성되어짐에 따라 소재(12)의 표면에 증착되는 중합물의 두께 균일도가 향상되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 플라즈마 중합장치의 냉각장치는 공정 챔버의 일측에 시트상태의 소재를 공정 챔버로 공급하기 위한 언 와인더가배치되어 있고, 타측에 공정 챔버에서 배출되는 소재를 권취하는 와인더가 배치되어 있으며, 내부에 전극들이 고정되어 소재에 플라즈마에 의한 중합물으리 증착이 이루어지는 연속중합장치에서, 상기 공정 챔버의 내부에 여러개의 냉각실을 가지는 쿨링박스를 설치하고, 그 각각의 냉각실에 각각 냉각수를 공급하여 공정 챔버의 내부를 항상 일정온도 이하로 유지함으로써, 공정진행시 공정 챔버의 내부에 안정적으로 플라즈마가 형성되게 되어 소재의 표면에 증착되는 중합물의 두께균일도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소재에 고분자 막을 증착하기 위한 공정 챔버와, 상기 공정 챔버의 내부에 고정되는 전극과, 그 전극의 주변에 설치되어 공정 챔버의 내부를 균일하게 냉각하기 위한 쿨링 박스를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장치의 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 쿨링 박스는 그 내부에 냉각제가 유동하는 유로를 구비하고, 그 쿨링 박스의 일측에는 냉각제가 공급되는 냉각제공급관과, 타측에는 냉각제가 배출되는 냉각제 배출관과, 상기 냉각제 공급관과 냉각제 배출관과 유로상 연통되는 냉각제공급부를 포함하여 되는 플라즈마 중합장치의 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 쿨링 박스는 박스 본체의 중공부 내측에 십자형(+)의 칸막이를 설치하여 각각의 냉각실을 형성하고, 그 냉각실의 외측벽에 각각 냉각실로 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급관을 설치하며, 상기 냉각실들의 상면에 각각 냉각제 배출관을 설치하여 균일냉각이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합장치의 냉각장치.