KR100844121B1 - 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터인라인 조립방법 - Google Patents

대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터인라인 조립방법 Download PDF

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최기철
장근원
송용원
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(주)에스엔텍
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈의 적외선필터의 플라스틱 지그를 블로잉 공정과 세정 공정을 동시에 실시할 수 있는 대기압 플라즈마 장치를 제공하고, 상기 대기압 플라즈마 장치를 구비하여 인라인으로 카메라 렌즈의 적외선필터를 조립할 수 있는 인라인 조립 장치 및 이들을 방법들을 제시하는 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 방법에 관한 것이다.
카메라 모듈, 적외선필터, 대기압 플라즈마 장치, 인라인, 조립 장치

Description

대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터인라인 조립 방법{Atmospheric Pressure Plasma equipment, infrared filter of camera module in-line fabrication equipment including this, method for cleaning using this and method for in-line fabricating infrared filter of camera module}
본 발명은 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 카메라 모듈의 적외선필터를 부착하는 플라스틱 지그의 표면 세정을 위한 대기압 플라즈마 장치를 제공하고, 상기 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 어셈브리 인라인 조립 장치 및 이들의 세정 방법 및 조립 방법에 관한 것이다.
현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불 어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 카메라 모듈을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 카메라 모듈(100)은 PCB 등과 같은 기판(110), 상기 기판(110) 상에 와이어 본딩 등과 같은 방법으로 실장되어 있는 CCD 또는 CMOS와 같은 이미지 센서(120), 내부의 소자들을 보호하는 하우징(130), 상기 하우징(130) 내부에 렌즈 체결 부재들(145)로 체결된 렌즈들(140) 및 상기 하우징(130)의 덮개 역할을 하며 적외선필터(150)를 체결되어 있는 플라스틱 지그(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 적외선필터(150)는 외부에서 입사되는 빛 중 적외선 영역의 빛을 차단하여 장파장의 빛이 상기 이미지 센서(120)가 입사되지 못하도록 하는 역할을 한다.
도 2는 종래 기술에 의한 적외선필터가 결합된 플라스틱 지그를 도시하고 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 상기 적외선필터(150)이 결합된 플라스틱 지그(160)는 중앙 부분이 비어 있는 "ㅁ"자 형태로 이루어져 있고, 각각의 모서리에는 홈(170)들을 구비하고 있으며, 상기 홈(170)들을 연결하는 테두리(180)들이 내부 가장자리에 구비되어 있다.
이때, 상기 홈(170)들 및 테두리(180)들은 다른 영역에 비해 그 두께가 얇게 되어 있다.
상기 적외선필터(150)는 상기 테두리(180)들에 도포된 접착제에 의해 상기 플라스틱 지그(160)에 체결된다.
이때, 상기 적외선필터(150)를 상기 플라스틱 지그(160)에 체결하는 공정을 살펴보면, 우선 상기 플라스틱 지그(160)를 준비한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그(160)의 표면에는 먼지 등과 같은 이물질이 부착되어 있어 이를 제거하기 위해 질소(N2) 블로잉(blowing) 공정을 진행한다.
이때, 상기 질소 블로잉 공정은 10 내지 20 세트의 플라스틱 지그(160)를 질소 블로잉 장치에 장입하고 각각 세트의 플라스틱 지그(160)를 순차적으로 질소 가스로 불어 먼지를 제거하는 공정이다.
이어서, 상기 질소 블로잉 공정이 끝난 플라스틱 지그(160)를 상기 질소 블로잉 장치로부터 인출하여 한 세트씩 본드 디스팬서 장치에 장입하고, 상기 홈(170)들에 본드를 일정량 투입한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그(160)를 필터 본딩 장치에 장입하고, 적외선필터(150)를 상기 테두리(180)들에 맞추어 부착시킨다.
이어서, 상기 적외선필터(150)가 부착된 플라스틱 지그(160)를 UV 큐어링(Curing) 장치에 장입하여 상기 플라스틱 지그(160)에 조사하여 상기 본드가 경화되도록 하여 적외선필터(150)가 부착된 플라스틱 지그(160)를 완성한다.
이때, 상기 적외선을 조사하기 전에 상기 본드가 상기 테두리(180)들로 완전 히 퍼질 때까지 일정 시간을 기다린 후, 상기 적외선을 조사한다.
따라서 종래와 같은 방법으로 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 제조하는 경우, 첫째, 여러 세트의 플라스틱 지그를 질소 블로잉하고 각각의 세트별로 다음 공정을 진행함으로써 질소 블로잉 공정이 별도로 진행되어 전체 제조 공정이 인라인(in-line)화 되어 있지 못해 효율적이지 못하다.
둘째, 질소 블로잉 공정이 별도 공정으로 진행하여 상기 질소 블로잉 공정 후 상기 플라스틱 지그를 이동 또는 대기시키는 동안에 상기 플라스틱 지그에 먼지와 같은 이물질이 재부착되는 문제가 발생한다.
셋째, 플라스틱 지그의 홈들에 본드를 투입하고 상기 테두리들 전체까지 퍼지는 시간이 너무 오래 걸려 생산성이 낮은 문제가 있다. 예를 들어 상기 홈들에 투입되는 본드를 A1본드 또는 3103본드로 사용하는 경우 완전히 퍼지는데 걸리는 시간이 각각 3 내지 4분 및 5 내지 8분이 걸린다.
넷째, 왼성된 플라스틱 지그에 부착된 적외선필터의 접착강도가 낮아 잦은 접촉불량이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라스틱 지그의 표면을 질소 블로잉하는 공정과 플라즈마를 세정하는 플라즈마 세정 공정을 동시에 진행할 수 있는 대기압 플라즈마 장치를 제공하고, 상기 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 필터 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치를 인라인화함으로써 효율적인 공정이 진행되도록 하고, 인라인화됨으로써 먼지와 같은 이물질이 재부착되는 문제가 없어지고, 본드가 완전히 퍼지는 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 플라즈마 세정을 통해 플라스틱 지그의 표면을 개질시켜 접착강도를 높일 수 있어 접촉불량을 최소화할 수 있는 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터인라인 조립 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 내부 장치를 보호하며 일면이 오픈된 내부 케이스; 상기 내부 케이스 내부의 일정 위치에 구비된 제1전극; 상기 제1전극 내부에는 외부에서 공급된 혼합 가스가 상기 제1전극 측면에 마련된 복수 개의 홀을 통해 배출하도록 마련된 가스 라인; 상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된 유전체; 상기 제1전극과 유전체 사이에 구비되며 상기 유전체의 표면에 코팅된 도전막; 상기 유전 체와 일정 간격을 유지하며 상기 내부 케이스의 오픈된 일면을 덮고 있으며 상기 제1전극과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성된 복수 개의 분사노즐이 일정 간격으로 균일하게 배치된 제2전극; 및 상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비된 메쉬;를 포함하며, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역과 유전체의 측면은 상기 내부 케이스 내부 표면과 일정 간격으로 이격되어 있고, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역을 제외한 상기 제1전극 측면의 일정 영역은 상기 내부 케이스 내부 표면에 밀착되어 있어 상기 가스 라인을 통해 공급된 혼합 가스와 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 발생된 플라즈마는 상기 분사 노즐들을 통해서 분사되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비하며 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 발생된 플라즈마가 상기 분사 노즐들을 통해 상기 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 이송되는 처리 대상물을 세정하는 대기압 플라즈마 장치를 이용하며, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기가 혼합된 혼합 가스를 공급하고, 상기 처리 대상물을 상기 제2전극과 3 내지 5mm의 간격을 유지하면서 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이송하고, 상기 제1전극과 제2전극에 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 전원을 인가하는 공정 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법에 의해서도 달성된 다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비하며 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 발생된 플라즈마가 상기 분사 노즐들을 통해 상기 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 이송되는 처리 대상물을 세정하는 대기압 플라즈마 장치를 이용하며, 상기 처리 대상물을 제2전극과 3 내지 5mm의 간격을 유지하면서 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이송시키는 단계; 상기 분사 노즐을 통해 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기가 혼합된 혼합 가스를 상기 처리 대상물의 표면으로 혼합 가스가 분사되어 상기 처리 대상물의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 단계; 및 상기 제1전극과 제2전극에 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 전원을 인가하여 상기 처리 대상물의 표면을 플라즈마로 세정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치를 포함하며, 상기 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치는 인라인으로 연결되어 있어 플라스틱 지그가 상기 장치들을 통과하면서 세정되고 상기 플라스틱 지그에 적외선필터가 본딩되는 것을 특징으로 하며, 상기 대기압 플라즈마 장치:는 내부 장치를 보호하며 일면이 오픈된 내부 케이스; 상기 내부 케이스 내부의 일정 위치에 구비된 제1전극; 상기 제1전극 내부에는 외부에서 공급된 혼합 가스가 상기 제1전극 측면에 마련된 복수 개의 홀을 통해 배출하도록 마련된 가스 라인; 상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된 유전체; 상기 제1전극과 유전체 사이에 구비되며 상기 유전체의 표면에 코팅된 도전막; 상기 유전체와 일정 간격을 유지하며 상기 내부 케이스의 오픈된 일면을 덮고 있으며 상기 제1전극과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성된 복수 개의 분사노즐이 일정 간격으로 균일하게 배치된 제2전극; 및 상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비된 메쉬;를 포함하며, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역과 유전체의 측면은 상기 내부 케이스 내부 표면과 일정 간격으로 이격되어 있고, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역을 제외한 상기 제1전극 측면의 일정 영역은 상기 내부 케이스 내부 표면에 밀착되어 있어 상기 가스 라인을 통해 공급된 혼합 가스와 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 발생된 플라즈마는 상기 분사 노즐들을 통해서 분사되는 것을 특징으로 하고, 상기 본드 디스팬서 장치:는 상기 플라스틱 지그에 마련된 홈에 본드를 공급하는 본드 공급 장치;를 포함하며, 상기 본딩 장치:는 상기 플라스틱 지그상에 적외선필터를 장착하는 적외선필터 장착 장치;를 포함하며, 상기 UV 큐어링 장치:는 상기 적외선필터가 장착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하는 UV 조사 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 가장자리에 복수 개의 홈을 구비하고 상기 홈들을 내부 가장자리를 따라 연결하는 테두리가 구비된 플라스틱 지그 및 적외선필터를 준비하는 단계; 상기 플라스틱 지그를 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비한 대기압 플라즈마 장치로 이송하는 단계; 상기 제1전극 및 제2전극 사이로 질소 가스 및 공기가 혼합된 혼합 가스를 불어넣어 상기 분사 노즐들을 통해 분사되어 상기 플라스틱 지그 표면의 이물질을 제거하는 단계; 상기 제1전극 및 제2전극의 전원을 인가하여 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 플라즈마를 발생시키고, 상기 분사 노즐들을 통해 상기 플라스틱 지그 표면으로 분사시켜 상기 플라스틱 지그 표면을 세정하는 단계; 상기 플라스틱 지그를 본드 디스팬서 장치로 이송하는 단계; 상기 플라스틱 지그의 홈들 내부로 본드를 투입하는 단계; 상기 플라스틱 지그를 본딩 장치로 이송하고 상기 플라스틱 지그 상에 상기 적외선 필터를 부착하는 단계; 상기 플라스틱 지그를 UV 큐어링 장치로 이송하는 단계; 및 상기 적외선 필터가 부착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 대기압 플라즈마 장치:가 상기 내부 케이스를 고정하는 프레임; 상기 프레임을 지지하며 중앙 부분이 빈 베이스; 상기 베이스의 빈 중앙 부분에 구비되며 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 처리 대상물을 이송하는 이송 장치; 및 상기 내부 케이스를 덮으며 입구 부분과 출구 부분을 구비한 외부 케이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 외부 케이스가 그 내부의 가스 및 이물질을 인출하는 석션과 연결된 배기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터인라인 조립 방법은,
첫째, 대기압 플라즈마 장치로 질소 블로잉 공정을 진행함으로써 별도의 질소 블로잉 공정이 불필요하여 이물질이 재부착되는 문제점을 해결할 수 있고,
둘째, 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 필터 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치가 인라인으로 연결되어 있어 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 효율적인 공정으로 제조할 수 있고,
셋째, 대기압 플라즈마 장치에서 발생되는 플라즈마를 이용하여 플라스틱 지그의 표면을 세정함으로써 표면 개질을 이룰 수 있어 플라스틱 지그의 본드 퍼짐성이 향상되어 적외선필터의 필터의 접착강도가 증가하는 효과가 있다.
또한 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 인라인화된 설비로 제조함으로써 상기 플라스틱 지그 생산에 있어서 생산 시간 및 생산 단가가 감소될 뿐만 아니라 제품의 품질 향상 및 신뢰성 확보 등과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치는 크게 내부 케이스, 제1전극, 가스 라인, 유전체, 도전막, 제2전극 및 메쉬를 포함하고 있다.
상기 내부 케이스는 내부의 장치들을 보호하는 역할을 하며 내부가 비어 있 고 일면이 오픈된 직 육면체의 형성하고 있다.
상기 제1전극은 상기 내부 케이스의 일정 위치에 구비되어 있다.
이때, 상기 제1전극은 크게 두 부분으로 나누어질 수 있는데, 상부 부분은 상기 내부 케이스의 내측 표면과 결합되어 있고 하부 부분은 상기 내부 케이스의 내측 표면과 일정 간격으로 이격되어 있다. 상기 제1전극이 상기와 같이 두 부분으로 나누어지는 것은 이후 설명된 혼합 가스가 일정 공간으로 유도되도록 하기 위해서이다.
상기 가스 라인은 상기 제1전극 내부에 구비되고, 외부에서 공급된 질소 가스와 공기의 혼합 가스를 상기 제1전극의 하부 부분의 측면에 구비된 복수 개의 홀을 통해 상기 제1전극 및 제2전극 사이로 공급하기 위해서 구비된다.
상기 유전체는 상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된다. 이때, 상기 제1전극과 유전체 사이의 상기 유전체의 표면 상에 도전막이 코팅되어 있다. 상기 도전막은 상기 제1전극과 유전체가 완전히 밀착되지 못해 공극이 존재하고 상기 유전체가 분극되어도 상기 공극에 플라즈마 또는 아크가 발생하지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 도전막은 금으로 이루어지는 것이 바람직한데 이는 상기 금이 부식성이 강할 뿐만 아니라 전기전도 특성이 우수하기 때문이다.
이때, 상기 가스 라인의 일부분은 상기 유전체와 최대한 인접한 제1전극 내부(예컨대 상기 유전체와의 간격이 10cm 이내) 또는 제1전극의 표면 상에 구비되어 상기 유전체와 제1전극을 냉각하는 냉각 라인의 역할도 한다. 즉, 상기 가스 라인에 공급되는 혼합 가스가 상기 제1전극 및 유전체를 냉각하는 역할을 한다.
상기 제2전극은 상기 유전체와 일정 간격을 유지하여 상기 유전체와 제2전극 사이에 일정 공간이 마련되도록 하고, 상기 내부 케이스의 오픈된 일면을 덮고 있다. 이때, 상기 일정 공간에서는 플라즈마가 발생된다.
그리고 상기 제2전극은 상기 일정 공간과 외부가 연결되도록 하는 복수 개의 분사노즐이 일정 간격으로 균일하게 배치되어 있다. 즉, 상기 분사노즐들은 상기 제1전극과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성되어 있다.
상기 메쉬는 상기 제2전극 표면 상에 구비되어 있다.
또한, 상기 대기압 플라즈마 장치는 상기 내부 케이스를 고정하도록 상기 내부 케이스 외각에 구비된 프레임, 상기 프레임을 지지하고 중앙 부분이 빈 베이스, 상기 베이스의 빈 중앙 부분에 구비되며 상기 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 처리 대상물을 이송하는 이송 장치 및 상기 내부 케이스를 덮으며 입구 부분과 출구 부분을 구비한 외부 케이스를 구비하고 있다.
이때, 상기 외부 케이스는 그 내부의 가스 및 이물질을 인출하는 석션과 연결된 배기구를 구비하고 있는데, 상기 배기구는 대기압 플라즈마 장치가 플라즈마를 발생시키지 않고 혼합 가스로 블로잉 공정만을 진행하여 처리 대상물의 표면에 부착된 먼지 등과 같은 이물질을 제거할 때 상기 이물질이 상기 처리 대상물에 재부착되지 않도록 뽑아내는 역할을 할 뿐만 아니라 플라즈마를 발생시켜 처리 대상물의 표면을 세정할 때에도 혼합 가스 등을 뽑아내는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법은 상기에서 상술한 대기압 플라즈마 장치를 사용하여 일정한 공정 조건으로 플라스틱 지그, 렌즈 등의 광학계 소자와 같은 처리 대상물의 표면을 세정한다.
이때, 상기 공정 조건은 상기 가스 라인을 통해 상기 제1전극 및 제2전극 사이 일정 공간에 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기가 혼합된 혼합 가스를 공급하고, 상기 처리 대상물을 상기 제2전극과 3 내지 5mm의 간격을 유지하면서 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이송하고, 상기 제1전극과 제2전극에 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 전원을 인가하는 공정 조건이다.
이때, 상기 광학계 소자는 적외선 필터, 렌즈 및 상기 적외선 필터 또는 렌즈의 플라스틱 지그 중 어느 하나 이상이다.
이때, 상기 처리 대상물을 상기 이송 속도로 이송하여 상기 제2전극의 하부로 이송시키면서 상기 분사 노즐을 통해 상기 처리 대상물의 표면으로 혼합 가스가 분사하여 상기 처리 대상물의 표면에 부착된 이물질을 제거한 후, 상기 제1전극와 제2전극에 상기 전원을 인가하고, 상기 처리 대상물의 표면을 플라즈마로 세정하여 상기 처리 대상물 표면에 부착된 이물질들을 완전히 제거할 수 있을 뿐만 아니라 상기 처리 대상물 표면의 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치는 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치를 포함하고 있다.
이때, 상기 대기압 플라즈마 장치는 상기에서 상술한 대기압 플라즈마 장치 와 동일한 장치를 이용하여 질소 블로잉 공정 및 플라즈마 세정 공정을 실시하여 플라스틱 지그 표면에 부착된 이물질 등을 제거하거나 세정한다.
그리고 상기 본드 디스팬서 장치는 상기 플라스틱 지그에 마련된 홈에 본드를 공급하는 본드 공급 장치를 구비하고 있어, 상기 대기압 플라즈마 장치에 표면이 세정된 플라스틱 지그의 홈에 본드를 공급한다.
그리고 상기 본딩 장치는 상기 플라스틱 지그 상에 적외선필터를 장착하는 적외선필터 장착 장치를 구비하고 있어 상기 플라스틱 지그 상에 적외선필터를 장착한다.
그리고 상기 UV 큐어링 장치는 상기 적외선필터가 장착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하는 UV 조사 장치를 구비하고 있어 상기 본드 디스팬서 장치에서 홈에 주입된 본드가 홈에 연결된 테두리로 본드가 완전히 퍼진 후 UV를 조사하여 경화시킨다.
이때, 상기 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치는 인라인으로 연결되어 있어 플라스틱 지그와 적외선필터를 준비하여 공급하기 하면 본 발명의 일실시 예에 따른 인라인 조립 장치에 의해 공정을 순차적으로 진행하여 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 완성한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법은 상기에서 상술한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치를 이용한다.
제조 순서를 설명하면, 우선 가장자리에 복수 개의 홈을 구비하고 상기 홈들을 내부 가장자리를 따라 연결하는 테두리가 구비된 플라스틱 지그 및 적외선필터 를 준비한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그를 대기압 플라즈마 장치로 이송한다. 그리고 상기 가스 라인을 통해 외부에서 혼합 가스를 상기 제1전극 및 제2전극 사이의 일정 공간으로 공급하고, 상기 일정 공간에서 상기 분사 노즐들을 통해 상기 플라스틱 지그 표면에 분사되어 이물질을 제거한다.
이어서, 상기 제1전극 및 제2전극에 상기에서 상술한 전원을 인가하여 상기 일정 공간에 플라즈마를 발생시킨다. 상기 일정 공간에서 발생된 플라즈마는 상기 가스 라인에서 공급되는 혼합 가스에 의해 상기 분사 노즐들을 통해 외부로 분사된다. 상기 분사된 플라즈마는 상기 플라스틱 지그 표면을 세정하게 된다.
이어서, 상기 플라스틱 지그를 본드 디스팬서 장치로 이송하고, 상기 플라스틱 지그의 홈들 내부로 본드를 투입한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그를 본딩 장치로 이송하고 상기 플라스틱 지그 상에 상기 적외선 필터를 부착한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그를 UV 큐어링 장치로 이송하고, 상기 본드 디스팬서 장치에서 홈들 내부로 주입된 본드들이 테두리로 완전히 퍼진 후 상기 플라스틱 지그에 UV를 조사하여 상기 본드를 경화시켜 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 완성한다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 도시한 도면들이다. 이때, 도 5는 도 3의 A 영역을 확대한 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치(200)는 내부 케이스(210), 제1전극(220), 가스 라인(230), 유전체(240), 도전막(250), 제2전극(260) 및 메쉬(270)를 구비하고 있다. 이때, 상기 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치의 플라즈마 발생 모듈을 설명하고 있다.
상기 내부 케이스(210)는 내부의 장치들을 보호하는 역할을 하며 내부가 비어 있고 일면이 오픈된 직육면체의 형성하고 있다.
상기 제1전극(220)은 상기 내부 케이스(210)의 일정 위치에 구비되어 있다. 이때, 상기 제1전극(220)은 상기 내부 케이스(210)의 내부 표면 중 상부 표면과는 가까운 쪽에 구비된 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1전극(220)은 크게 두 부분으로 나누어질 수 있는데, 상부 부분(222)은 상기 내부 케이스(210)의 내측 표면과 결합되어 있고 하부 부분(224)은 상기 내부 케이스(210)의 내측 표면과 일정 간격으로 이격되어 있다. 상기 제1전극(220)이 상기와 같이 두 부분으로 나누어지는 것은 이후 설명된 혼합 가스가 원하는 일정 공간으로 유도되도록 하기 위해서이다. 즉, 상기 제1전극(220)의 상부 부분(220)은 제1전극(220)이 내부 케이스(210)에 결합되어 고정되는 역할뿐만 아니 라 혼합 가스가 상부 방향으로 유입되지 못하도록 하는 역할을 하고, 상기 하부 부분(224)은 혼합 가스가 하부 방향으로 유도되도록 하기 위해서 제1전극(220)이 도 3에서 도시된 바와 같은 구조로 구비된다.
상기 가스 라인(230)은 상기 제1전극(220) 내부에 구비된다.
이때, 상기 가스 라인(230)이 구비되고, 외부에서 공급된 질소 가스와 공기의 혼합 가스를 상기 제1전극(220)의 하부 부분의 측면에 구비된 복수 개의 홀(226)을 통해 이후 설명될 상기 제1전극 및 제2전극 사이의 일정 공간으로 공급하기 위해서 구비된다.
상기 가스 라인(230)은 도 3 및 도 4(이때, 도 4는 도 3에 도시된 제1전극(220) 및 가스 라인(230)을 평면적으로 표시한 도이다.)에 도시한 바와 같이 크게 두 부분으로 나누어 질 수 있는데, 상기 가스 라인(230) 중 도면 부호 232로 표시된 가스 라인은 냉각 가스 라인(232)일 수 있고, 나머지 부분은 공급 가스 라인(234)일 수 있다. 또한, 외부로부터 상기 가스 라인(230)에 혼합 가스를 공급하기 위한 가스 공급관(236)을 구비하고 있다.
이때, 상기 가스 라인(230) 중 냉각 가스 라인(232)은 상기 유전체(240)와 최대한 인접한 제1전극(230) 내부에 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 유전체(240)의 간격이 10cm 이내 일 수 있다. 또한, 상기 냉각 가스 라인(232)은 상기 제1전극(230)의 표면 상에 구비될 수 있다.
상기와 같이 냉각 가스 라인(232)이 유전체(240)와 인접한 제1전극(230) 내부 또는 표면에 구비하는 것은 상기 냉각 가스 라인(232)이 상기 제1전극(230) 및 유전체(240)를 냉각하는 역할을 하기 위해서이다.
상기 냉각 가스 라인(232)은 플라즈마 또는 전원의 인가에 의해 상기 제1전극(230)과 유전체(240)에서 열이 발생할 수 있는데, 이러한 열을 냉각시키기 위해서이다. 즉, 상기 냉각 가스 라인(232)에는 외부에서 유입되는 혼합 가스가 흐르게 되는데, 상기 혼합 가스(특히, 질소 가스)는 차가운 가스이기 때문에 상기 제1전극(230)과 유전체(240)를 냉각시킬 수 있기 때문이다.
상기 유전체(240)는 상기 제1전극(220)의 일측 표면 상에 구비된다.
이때, 상기 제1전극(220)과 유전체(240) 사이의 상기 유전체(240)의 표면 상에 도전막(250)이 코팅되어 있다. 도 3에서는 상기 유전체(240) 상에 도전막(250)을 코팅한 후 상기 제1전극(220)과 결합되어 있는 것을 도시하고 있다.
상기 도전막(250)은 상기 제1전극(220)과 유전체(240)가 완전히 밀착되지 못해 공극이 존재하고 상기 유전체(240)가 분극되어도 상기 공극에 플라즈마 또는 아크가 발생하지 않도록 하는 역할을 한다. 즉 상기 도전막(250)은 상기 제1전극(220)과 유전체(240)의 접촉이 등전위면을 형성할 수 있도록 하는 역할을 한다. 따라서, 상기 도전막(250)은 전도성이 있는 어떤 도전 물질을 써도 무방하기는 하나 금으로 이루어지는 것이 바람직한데 이는 상기 금이 부식성이 강할 뿐만 아니라 전기전도 특성이 우수하기 때문이다.
또한, 상기 도전막(250)을 금으로 코팅할 경우 스퍼터링 방식으로 코팅할 수 있는데 -400 내지 -600V의 DC 파워, 0.3 내지 0.5A의 전류, 3 내지 10mTorr의 증착 압력 및 10 내지 20RPM의 회전을 공정 조건으로 하여 증착하고 증착 시간은 2 내지 5분으로 하여 코팅할 수 있다.
상기 제2전극(260)은 상기 유전체(240)와 일정 간격을 유지하여 상기 유전체(240)와 제2전극(260) 사이에 일정 공간(262)이 마련되도록 하고, 상기 내부 케이스(210)의 오픈된 일면을 덮고 있다.
이때, 상기 일정 공간(262)은 상기 내부 케이스(210), 제1전극(220)의 상부 부분(222) 및 제2전극(260)에 의해 정의된다. 이때, 상기 제2전극(260)에 구비된 분사 노즐(264)을 제외한다면 상기 일정 공간(262)은 밀폐되어 있어 상기 제1전극(220)과 제2전극(260)에 전원이 공급되면 상기 일정 공간(262)에서 플라즈마가 발생된다.
그리고 상기 제2전극(260)은 상기 일정 공간(262)과 외부가 연결되도록 하는 복수 개의 분사노즐(264)이 일정 간격으로 균일하게 배치되어 있다. 즉, 상기 분사노즐(264)들은 상기 제1전극(220)과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성되어 있다.
이때, 상기 제2전극(260)은 본 발명의 대기압 플라즈마 장치(200)의 처리 대상물과의 이격되도록 구비되는데 그 간격은 3 내지 5mm로 이격되도록 구비된다.
상기 메쉬(270)는 상기 제2전극(260) 표면, 정확하게는 상기 일정 공간(262)에서 발생되어 상기 분사 노즐(264)들을 통해 분사되는 분사 노즐(264)들의 출구 상에 구비되어 있다.
이때, 상기 메쉬(270)는 상기 분사노즐(264)의 출구를 적어도 4등분, 바람직하게는 적어도 9등분하는 메쉬 크기(#)로 이루어져 있다. 본 발명의 대기압 플라즈 마 장치(200)에서 사용된 메쉬(270)는 250 내지 300 mesh/inch의 메쉬 크기(#)를 사용하였다.
이는 상기 메쉬(270)가 상기 분사노즐(264)들로부터 분사되는 플라즈마가 균일하게 펴지도록 하여 처리 대상물에 분사노즐 자국을 남기지 않기 위해서이다. 도 8에서는 상기 메쉬(270)를 구비하고 있지 않을 때 처리 대상물에 상기 분사노즐(264)들로부터 분사되는 플라즈마 자국(266)이 남아 있는 것을 도시하고 있는데, 이는 상기 분사노즐(264)들을 통해 분사되는 플라즈마가 직진하여 빔형태로 분사되기 때문에 발생된다. 그러나 본 발명의 대기압 플라즈마 장치(200)의 분사노즐(264)의 출구 상에 메쉬(270)를 구비함으로써 플라즈마가 빔형태로 분사되지 않고 펴지도록 하여 처리 대상물에 플라즈마 자국(266)이 남지않게 할 수 있다.
이때, 상기 메쉬(270)는 스텐레스스틸 316 또는 스텐레스스틸 316L로 이루어지는 것이 바람직한데 이는 상기 메쉬(270)가 플라즈마에 직접 접촉함으로써 내부식 및 열특성이 우수해야 하기 때문이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치(200)는 상기 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 플라즈마 발생 모듈을 덮고 있는 중간 케이스(310), 상기 중간 케이스(310)의 외각에 구비되며 상기 내부 케이스(210) 및 중간 케이스(310)를 고정하는 프레임(320) 및 상기 중간 케이스(310) 및 프레임(320)을 덮는 외부 케이스(330)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 중간 케이스(310)는 불필요하다면 구비되지 않을 수 있고 상기 프레임(320)이 상기 내부 케이스(220)를 직접 고정할 수도 있다.
도면 부호 340은 높이 조절용 헤드로 대기압 플라즈마 장치(200)와 처리 대상물의 간격을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 높이 조절용 헤드 부재로써, 상기 외부 케이스(330)의 상부에 돌출되도록 구비될 수 있다.
상기 외부 케이스(330)에는 상기 외부 케이스(330) 내의 이물질 또는 가스를 인출하기 위한 배기구(332)를 구비하고 있는데, 상기 배기구(332)는 도에서는 도시하고 있지 않지만 석션과 같은 가스를 인출할 수 있는 배기 장치와 연결되어 있다.
또한, 대기압 플라즈마 장치(200)는 상기 프레임(320) 및 외부 케이스(330)를 지지하는 베이스(350)를 구비하고 있다.
상기 베이스(350)는 중앙 부분이 비어 있는데 상기 빈 중앙 부분은 처리 대상물이 제2전극(260)의 하부를 지나가도록 상기 처리 대상물을 이송시키는 이송 장치(360)가 구비되어 있다.
상기 이송 장치(360)은 컨베이어일 수 있다. 이때, 상기 이송 장치(360)가 컨베이어인 경우에는 실제 처리 대상물은 벨트 상에 놓여 지게 되어 플라즈마에 노줄됨으로 상기 벨트는 내부식성이 우수한 실리콘 코팅 재질 또는 PVC 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
이때, 상기 외부 케이스(330)는 상기 이송 장치(360)로 처리 대상물을 이송하기 위해 입구 부분(334) 및 출구 부분(336)을 구비하여 상기 처리 대상물이 원활히 이송되도록 하고 다른 부분은 상기 베이스(350)와 채결되어 외부의 이물질이 유입되지 않도록 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치는 플라즈마를 발생시키지 않을 때는 상기 혼합 가스가 상기 분사 노즐(264)을 통해 혼합 가스 형태로 분사하여 블로잉 공정을 진행할 수 있고, 상기 일정 공간(262)에서 플라즈마가 발생되는 경우, 혼합 가스의 일부는 플라즈마 생태로 변화되는 반면 나머지는 기체 상태로 유지하고 있어 상기 기체 상태를 유지하는 혼합 가스가 상기 플라즈마를 분사노즐을 통해 외부로 분사하는 플라즈마 세정 공정도 진행할 수 있게 된다. 이때, 상기 배기구(332)를 통해 상기 블로잉 공정 및 플라즈마 세정 공정에서 발생된 이물질 및 가스를 배출한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법은 크게 이송 공정(S410), 블로잉 공정(S420) 및 플라즈마 세정 공정(S430)을 포함하고 있고, 이를 순차적으로 진행한다.
상기 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법은 상기 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한 대기압 플라즈마 장치를 이용한다.
상기 이송 공정(S410)은 상기 대기압 플라즈마 장치의 이송 장치(360)를 이용하여 상기 대기압 플라즈마 장치의 제2전극(260)의 하부로 이동시키는 공정이다.
이때, 상기 이송 장치(360)는 처리 대상물을 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이동시키는 것이 바람직하며, 상기 처리 대상물과 제2전극(260)과의 간격은 3 내지 5mm으로 하여 일정한 이송 간격을 유지하도록 한다.
상기 블로잉 공정(S420)은 상기 대기압 플라즈마 장치의 전극에 전원을 공급 하지 않은 상태에서 질소 가스와 공기가 혼합된 혼합 가스를 공급하여 상기 분사노즐(264)을 통해 분사되도록 하여 상기 처리 대상물의 표면에 부착되어 있는 먼지와 같은 이물질을 제거하는 공정이다. 이때의 블로잉 공정(S420)은 상기 혼합 가스의 대부분이 질소 가스임으로 질소 블로잉 공정이라고 정의하여도 무방하다.
이때, 상기 외부 케이스(330)에 구비된 배기구(332)를 이용하여 상기 처리 대상물의 표면에서 발생된 먼지 및 혼합 가스를 인출하는 공정도 동시에 진행하여 상기 제거된 먼지 등과 같은 이물질이 상기 처리 대상물에 재부착되는 것을 방지한다.
이때, 상기 혼합 가스는 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기이다.
상기 세정 공정(S430)은 상기 제1전극(220) 및 제2전극(260)에 전원을 인가하여 상기 유전체(240)과 제2전극(260) 사이의 일정 공간(262)에서 플라즈마를 발생시키고, 상기 분사노즐(264)을 통해 상기 플라즈마를 분사시켜 상기 처리 대상물을 플라즈마 세정한다.
이때, 상기 전원은 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 인가한다.
이때, 상기 처리 대상물은 광학계 소자이고, 상기 광학계 소자는 적외선 필터, 렌즈 및 상기 적외선 필터 또는 렌즈의 플라스틱 지그 중 어느 하나 이상일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메 라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치(500)는 대기압 플라즈마 장치(510), 본드 디스팬서 장치(520), 적외선필터 장착 장치(530) 및 UV 큐어링 장치(540)를 포함하고 있다.
상기 대기압 플라즈마 장치(510)는 상기 도 3 내지 도 7를 참조하여 설명한 플라즈마 장치와 동일한 장치이다. 상기 대기압 플라즈마 장치(510)에는 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 발생 모듈(512) 및 그 내부를 보호하는 외부 케이스(514)를 구비하고 있다.
상기 본드 디스팬서 장치(520)는 본드 공급 장치(522) 및 그 내부를 보호하는 디스팬서 케이스(524)를 구비하고 있다. 이때, 상기 본드 공급 장치(522)는 플라스틱 지그의 홈(도 12의 도면 부호 712 참조)에 본드를 주입하는 장치이다.
상기 본딩 장치(530)는 적외선필터 장착 장치(532) 및 그 내부를 보호하는 본딩 케이스(534)를 구비하고 있다. 이때, 상기 적외선필터 장착 장치(532)는 플라스틱 지그의 테두리(도 12의 도면 부호 714 참조) 내로 적외선필터(730)를 장착하는 장치이다.
상기 UV 큐어링 장치(540)는 UV 조사 장치(542) 및 그 내부를 보호하는 큐어링 케이스(544)를 구비하고 있다. 이때, 상기 UV 조사 장치(542)는 상기 적외선필터가 장착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하여 본드를 경화시키는 장치이다.
상기 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치(500)에는 상기 장치들로 플라스틱 지그를 이송하는 이송 장치(560)를 구비 할 수 있는데 컨베이어로 이루어질 수 있다. 이때, 도 10에서는 상기 이송 장치(560)가 하나 구비되어 있어 전체 장치들이 하나의 이송 장치(560)를 이용하여 플라스틱 지그를 이송하고 있는 것으로 도시하고 있으나 이에 국한하지 않고 각각의 장치들에게 각각의 이송 장치들을 구비하여 각각 이송할 수도 있다.
그리고 상기 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치(500) 전체를 덮을 수 있는 전체 커버(570)를 구비하여 그 내부를 보호할 수도 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치를 이용한 인라인 조립 방법을 도시한 흐름도와 적외선필터가 플라스틱 지그에 장착되는 순서를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하여 상기 도 10을 참조하여 설명한 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치(500)를 이용하여 플라스틱 지그(710)상에 적외선필터(730)를 장착하는 방법을 설명한다.
우선, 플라스틱 지그(710) 및 적외선필터(720)를 준비한다(S610).
이때, 상기 플라스틱 지그(710)은 도 12에 도시된 바와 같이 모서리 부분에 홈(712)들이 구비되어 있고, 상기 홈(712)들을 연결하는 테두리(714)들이 내부 가장자리에 형성되어 있는데, 상기 홈(712)들 및 테두리(714)들은 다른 영역들에 비해 그 두께가 얇아 단차를 형성하고 있다. 그리고 상기 적외선필터(720)는 각 가장자리가 상기 테두리(714) 내부에 안착될 수 있는 크기로 절단되어 준비된다.
이어서, 상기 플라스틱 지그(710)를 상기 대기압 플라즈마 장치(510)로 이송 시킨다. 그리고 상기 대기압 플라즈마 장치(510)는 도 9를 참조하여 설명한 블로잉 공정을 진행한다(S620). 즉, 상기 플라스틱 지그(710)의 표면에 부착되어 있는 먼지와 같은 이물질을 분사노즐에서 분사된 혼합 가스를 이용하여 제거한다.
이어서, 상기 대기압 플라즈마 장치(510)의 플라즈마 발생 모듈(512)에서 플라즈마를 발생시키고, 상기 플라즈마로 상기 플라스틱 지그(710)의 표면을 세정하는 플라즈마 세정 공정을 진행한다(S630).
이어서, 상기 플라스틱 지그(710)를 상기 본드 디스팬서 장치(520)로 이송하고, 상기 본드 공급 장치(522)를 이용하여 도 12에 도시된 바와 같이 상기 플라스틱 지그(710)의 홈(712)들 각각에 본드(730)를 투입하는 본드 투입 공정을 진행한다(S640).
이어서, 상기 플라스틱 지그(710)를 상기 본딩 장치(530)로 이송하고, 상기 적외선필터 장착 장치(532)를 이용하여 도 12에 도시된 바와 같이 상기 플라스틱 지그(710) 상에 적외선필터(720)를 장착하는 공정을 진행한다(S650).
이때, 상기 적외선필터(720)는 상기 플라스틱 지그(710)의 테두리 내부에 안착되도록 상기 적외선필터(720)를 장착한다.
이어서, 상기 플라스틱 지그(710)를 상기 UV 큐어링 장치(540)로 이송하고 상기 플라스틱 지그(710)에 UV를 조사하는 UV 조사 공정을 진행(S660)하여 적외선필터(720)가 부착된 플라스틱 지그(710)를 완성하여 카메라 모듈의 적외선필터가 장착된 플라스틱 지그를 완성한다.
이때, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 적외선필터(720)가 장착된 후 상기 홈(712)들 내로 투입된 본드(730)가 상기 플라스틱 지그(710)의 테두리(714)들로 완전히 퍼진 후, 즉 테두리(714)들 전체에 본드(732)가 완전히 퍼진 후, 상기 UV 조사 공정을 진행(S660)하여 도면 부호 734로 도시된 경화 본드(734)가 형성되도록 함으로 상기 적외선필터(720)와 플라스틱 지그(710)의 접착 특성이 우수해지도록 한다.
따라서, 본 발명의 대기압 플라즈마 장치, 이를 구비한 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 장치, 이를 이용한 세정 방법 및 이를 이용한 휴대폰 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 조립 방법은 첫째, 대기압 플라즈마 장치로 블로잉 공정을 진행함으로써 별도의 질소 블로잉 공정이 불필요하여 이물질이 재부착되는 문제점을 해결할 수 있고, 둘째, 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 필터 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치가 인라인으로 연결되어 있어 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 효율적인 공정으로 제조할 수 있고, 셋째, 대기압 플라즈마 장치에서 발생되는 플라즈마를 이용하여 플라스틱 지그의 표면을 세정함으로써 플라스틱 지그의 본드 퍼짐성이 향상되어 적외선필터의 필터의 접착강도가 증가하는 효과가 있다.
또한 적외선필터가 부착된 플라스틱 지그를 인라인화된 설비로 제조함으로써 상기 플라스틱 지그 생산에 있어서 생산 시간 및 생산 단가가 감소될 뿐만 아니라 제품의 품질 향상 및 신뢰성 확보 등과 같은 효과가 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 카메라 모듈을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 의한 적외선필터가 결합된 플라스틱 지그를 도시하고 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 도시한 도면들이다.
도 8은 메쉬를 사용하지 않을 경우 발생되는 플라즈마 자국을 보여주는 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치를 이용한 인라인 조립 방법을 도시한 흐름도와 적외선필터가 플라스틱 지그에 장착되는 순서를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200,510 : 대기압 플라즈마 장치 210 : 내부 케이스
220 : 제1전극 230 : 가스라인
240 : 유전체 250 : 도전막
260 : 제2전극 270 : 메쉬
320 : 프레임 330 : 외부 케이스
520 : 본드 디스팬서 장치 530 : 본딩 장치
540 : UV 큐어링 장치 710 :필라스틱 지그
720 : 적외선필터 730 : 본드

Claims (30)

  1. 내부 장치를 보호하며 일면이 오픈된 내부 케이스;
    상기 내부 케이스 내부의 일정 위치에 구비된 제1전극;
    상기 제1전극 내부에는 외부에서 공급된 혼합 가스가 상기 제1전극 측면에 마련된 복수 개의 홀을 통해 배출하도록 마련된 가스 라인;
    상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된 유전체;
    상기 제1전극과 유전체 사이에 구비되며 상기 유전체의 표면에 코팅된 도전막;
    상기 유전체와 일정 간격을 유지하며 상기 내부 케이스의 오픈된 일면을 덮고 있으며 상기 제1전극과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성된 복수 개의 분사노즐이 일정 간격으로 균일하게 배치된 제2전극; 및
    상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비된 메쉬;를 포함하며,
    상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역과 유전체의 측면은 상기 내부 케이스 내부 표면과 일정 간격으로 이격되어 있고, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역을 제외한 상기 제1전극 측면의 일정 영역은 상기 내부 케이스 내부 표면에 밀착되어 있어 상기 가스 라인을 통해 공급된 혼합 가스와 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 발생된 플라즈마는 상기 분사 노즐들을 통해서 분사되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치:는
    상기 내부 케이스를 고정하는 프레임;
    상기 프레임을 지지하며 중앙 부분이 빈 베이스;
    상기 베이스의 빈 중앙 부분에 구비되며 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 처리 대상물을 이송하는 이송 장치; 및
    상기 내부 케이스를 덮으며 입구 부분과 출구 부분을 구비한 외부 케이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 케이스는 그 내부의 가스 및 이물질을 인출하는 석션과 연결된 배기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전막은 금으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 라인의 일부는 상기 유전체와 인접한 제1전극의 표면 또는 상기 유전체의 표면으로부터 10cm 이내의 위치에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합 가스는 질소와 공기가 혼합된 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메쉬는 상기 분사 노즐의 출구를 최소 4 등분하는 메쉬 크기(#)인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메쉬의 재질은 스텐레스스틸 316 또는 스텐레스스틸 316L인 것을 특징 으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
  9. 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비하며 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 발생된 플라즈마가 상기 분사 노즐들을 통해 상기 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 이송되는 처리 대상물을 세정하는 대기압 플라즈마 장치를 이용하며,
    상기 제1전극 및 제2전극 사이에 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기가 혼합된 혼합 가스를 공급하고,
    상기 처리 대상물을 상기 제2전극과 3 내지 5mm의 간격을 유지하면서 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이송하고,
    상기 제1전극과 제2전극에 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 전원을 인가하는 공정 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리 대상물은 광학계 소자인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광학계 소자는 적외선 필터, 렌즈 및 상기 적외선 필터 또는 렌즈의 플라스틱 지그 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치:는
    상기 제2전극의 일측 표면과 대향하는 제1전극의 표면 상에는 구비된 유전체;
    상기 제1전극과 유전체 사이에 구비된 도전막; 및
    상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비되며 상기 분사 노즐을 적어도 4등분하는 메쉬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  13. 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비하며 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 발생된 플라즈마가 상기 분사 노즐들을 통해 상기 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 이송되는 처리 대상물을 세정하는 대기압 플라즈마 장치를 이용하며,
    상기 처리 대상물을 제2전극과 3 내지 5mm의 간격을 유지하면서 0.5 내지 1.0m/min의 이송 속도로 이송시키는 단계;
    상기 분사 노즐을 통해 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기가 혼합된 혼합 가스를 상기 처리 대상물의 표면으로 혼합 가스가 분사되어 상기 처리 대상물의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 단계; 및
    상기 제1전극과 제2전극에 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스로 전원을 인가하여 상기 처리 대상물의 표면을 플라즈마로 세정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리 대상물은 광학계 소자인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광학계 소자는 적외선 필터, 렌즈 및 상기 적외선 필터 또는 렌즈의 플라스틱 지그 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치:는
    상기 제2전극의 일측 표면과 대향하는 제1전극의 표면 상에는 구비된 유전체;
    상기 제1전극과 유전체 사이에 구비된 도전막; 및
    상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비되며 상기 분사 노즐을 적어도 4등분하는 메쉬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 이용한 세정 방법.
  17. 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치를 포함하며,
    상기 대기압 플라즈마 장치, 본드 디스팬서 장치, 본딩 장치 및 UV 큐어링 장치는 인라인으로 연결되어 있어 플라스틱 지그가 상기 장치들을 통과하면서 세정되고 상기 플라스틱 지그에 적외선필터가 본딩되는 것을 특징으로 하며,
    상기 대기압 플라즈마 장치:는
    내부 장치를 보호하며 일면이 오픈된 내부 케이스;
    상기 내부 케이스 내부의 일정 위치에 구비된 제1전극;
    상기 제1전극 내부에는 외부에서 공급된 혼합 가스가 상기 제1전극 측면에 마련된 복수 개의 홀을 통해 배출하도록 마련된 가스 라인;
    상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된 유전체;
    상기 제1전극과 유전체 사이에 구비되며 상기 유전체의 표면에 코팅된 도전막;
    상기 유전체와 일정 간격을 유지하며 상기 내부 케이스의 오픈된 일면을 덮고 있으며 상기 제1전극과 대향하는 일측 표면과 상기 일측 표면의 반대편 표면인 타측 표면을 관통하도록 구성된 복수 개의 분사노즐이 일정 간격으로 균일하게 배치된 제2전극; 및
    상기 제2전극의 타측 표면 상에 구비된 메쉬;를 포함하며,
    상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역과 유전체의 측면은 상기 내부 케이스 내부 표면과 일정 간격으로 이격되어 있고, 상기 복수 개의 홀이 마련된 제1전극 측면의 일정 영역을 제외한 상기 제1전극 측면의 일정 영역은 상기 내부 케이스 내부 표면에 밀착되어 있어 상기 가스 라인을 통해 공급된 혼합 가스와 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 발생된 플라즈마는 상기 분사 노즐들을 통해서 분사되는 것을 특징으로 하고,
    상기 본드 디스팬서 장치:는
    상기 플라스틱 지그에 마련된 홈에 본드를 공급하는 본드 공급 장치;를 포함하며,
    상기 본딩 장치:는
    상기 플라스틱 지그상에 적외선필터를 장착하는 적외선필터 장착 장치;를 포함하며,
    상기 UV 큐어링 장치:는
    상기 적외선필터가 장착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하는 UV 조사 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치:는
    상기 내부 케이스를 고정하는 프레임;
    상기 프레임을 지지하며 중앙 부분이 빈 베이스;
    상기 베이스의 빈 중앙 부분에 구비되며 제2전극과 일정 간격으로 이격되어 처리 대상물을 이송하는 이송 장치; 및
    상기 내부 케이스를 덮으며 입구 부분과 출구 부분을 구비한 외부 케이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 외부 케이스는 그 내부의 가스 및 이물질을 인출하는 석션과 연결된 배기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전막은 금으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  21. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 라인의 일부는 상기 유전체와 인접한 제1전극의 표면 또는 상기 유전체의 표면으로부터 10cm 이내의 위치에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  22. 제 17 항 내지 제 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합 가스는 질소와 공기가 혼합된 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  23. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메쉬는 상기 분사 노즐의 출구를 최소 4 등분하는 메쉬 크기인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 메쉬의 재질은 스텐레스스틸 316 또는 스텐레스스틸 316L인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치를 구비한 카메라 모듈의 적외선 필터 인라인 조립 장치.
  25. 가장자리에 복수 개의 홈을 구비하고 상기 홈들을 내부 가장자리를 따라 연결하는 테두리가 구비된 플라스틱 지그 및 적외선필터를 준비하는 단계;
    상기 플라스틱 지그를 제1전극 및 상기 제1전극과 이격되며 다수의 관통된 분사 노즐을 구비한 제2전극을 구비한 대기압 플라즈마 장치로 이송하는 단계;
    상기 제1전극 및 제2전극 사이로 질소 가스 및 공기가 혼합된 혼합 가스를 불어넣어 상기 분사 노즐들을 통해 분사되어 상기 플라스틱 지그 표면의 이물질을 제거하는 단계;
    상기 제1전극 및 제2전극의 전원을 인가하여 상기 제1전극 및 제2전극 사이에서 플라즈마를 발생시키고, 상기 분사 노즐들을 통해 상기 플라스틱 지그 표면으로 분사시켜 상기 플라스틱 지그 표면을 세정하는 단계;
    상기 플라스틱 지그를 본드 디스팬서 장치로 이송하는 단계;
    상기 플라스틱 지그의 홈들 내부로 본드를 투입하는 단계;
    상기 플라스틱 지그를 본딩 장치로 이송하고 상기 플라스틱 지그 상에 상기 적외선 필터를 부착하는 단계;
    상기 플라스틱 지그를 UV 큐어링 장치로 이송하는 단계; 및
    상기 적외선 필터가 부착된 플라스틱 지그에 UV를 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 플라스틱 지그 상에 상기 적외선 필터를 부착하는 단계 이후,
    상기 UV를 조사하는 단계 이전에 상기 플라스틱 지그의 홈에 주입된 본드가 상기 테두리를 따라 펴지는 동안 대기하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치는
    그 내부에 상기 제1전극을 구비하며, 상기 제2전극이 일면을 덮는 내부 케이스;
    상기 제1전극 내부에는 외부에서 공급된 혼합 가스가 상기 제1전극 측면에 마련된 복수 개의 홀을 통해 배출하도록 마련된 가스 라인;
    상기 제1전극의 일측 표면 상에 구비된 유전체;
    상기 제1전극과 유전체 사이에 구비되며 상기 유전체의 표면에 코팅된 도전막; 및
    상기 제2전극과 플라스틱 지그 사이의 제2전극 표면 상에 구비된 메쉬;를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 장치는
    상기 내부 케이스를 덮는 외부 케이스;를 더 구비하되,
    상기 외부 케이스는 그 내부의 가스 및 이물질을 인출하는 석션과 연결된 배 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법.
  29. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 제1전극 및 제2전극에 공급되는 전원은 25 내지 40kHz의 주파수, 0.5 내지 2kW의 파워 및 3 내지 4μsec의 펄스인 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법.
  30. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 혼합 가스는 50 내지 100ℓ/min의 유량으로 공급되는 질소 가스와 20 내지 40cc/min의 유량으로 공급되는 공기의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 적외선필터 인라인 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003049276A (ja) 2001-08-03 2003-02-21 Sekisui Chem Co Ltd 放電プラズマ処理装置及びそれを用いた処理方法
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