KR100879379B1 - Inline type vacuum coating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인라인 타입 진공증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착 코팅을 위한 제품이 진공챔버의 양쪽에서 투입 및 배출되어 생산성이 향상될 수 있고, 제품에 대한 스퍼터링 과정 등이 고르게 이루어져 제품 표면의 증착 박막이 고르게 형성되고, 고품질의 증착 박막을 갖는 제품을 취득할 수 있으며, 초기 제품과 증착 코팅 박막의 접착력이 향상되어, 제품의 신뢰도 등이 향상될 수 있도록 된 인라인 타입 진공증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inline vacuum deposition apparatus, and more particularly, the product for deposition coating may be introduced and discharged from both sides of the vacuum chamber to improve productivity, and the sputtering process for the product may be made evenly. The invention relates to an inline vacuum deposition apparatus in which a deposited thin film is evenly formed, a product having a high quality deposited thin film can be obtained, and the adhesion between the initial product and the deposited coating thin film is improved, thereby improving the reliability of the product. .
사출물 등의 피가공물 표면에 전도성 박막을 코팅하는 방법으로 스퍼터링 방식이나 진공증착 방식 등을 채용하고 있다. 진공증착 방식으로 피가공물에 코팅막을 입히는 방법은 트레이에 코팅시키고자 하는 제품을 부착하여 진공 상태로 만들어 놓은 챔버에 투입하고 타깃(target)에 전류를 흘리게 되면, 타깃 자체에 플라즈마가 형성이 되어 이온화된 원자, 즉, 코팅물질이 스퍼터링(또는 분사) 형식으로 전방에 튀겨져 나가면서 제품에 코팅이 된다.As a method of coating a conductive thin film on the surface of a workpiece such as an injection molded product, a sputtering method or a vacuum deposition method is employed. The method of coating the coating film on the workpiece by vacuum deposition method attaches the product to be coated on the tray, puts it into the chamber made into a vacuum state, and when a current flows to the target, plasma is formed on the target itself and ionized. Atoms, ie, the coating material, are splashed forward in the form of sputtering (or spraying) to coat the product.
그런데, 종래에는 스퍼터링 과정 등이 고르게 이루어지지 않아 박막이 고르게 형성되지 못하는 단점이 있고, 이로 인해, 고품질의 증착 박막을 얻지 못하는 결과를 초래한다. However, in the related art, the sputtering process is not made evenly, and thus there is a disadvantage in that the thin film is not evenly formed, resulting in a failure to obtain a high quality deposited thin film.
또한, 종래에는 초기 제품과 증착 코팅 박막의 접착력이 저하되어, 제품의 신뢰도 등이 떨어지는 단점이 있으며, 증착 코팅을 위한 제품이 진공챔버의 한쪽으로만 투입되고 배출되기 때문에, 대기 시간 등으로 인하여 생산성이 저하되는 단점도 있다.In addition, in the related art, the adhesion between the initial product and the deposition coating thin film is lowered, and thus the reliability of the product is lowered. In addition, since the product for the deposition coating is injected and discharged only to one side of the vacuum chamber, the productivity is due to the waiting time. There is also a disadvantage that this is lowered.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 증착 코팅을 위한 주요부인 타겟을 경사지게 배치하여 제품의 모든 면에 균질하게 증착 코팅을 수행할 수 있으며, 증착을 위한 제품이 진공챔버의 양쪽에서 투입 및 배출되므로, 제품의 생산성 향상을 기대할 수 있도록 된 새로운 구성의 인라인 타입 진공증착장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, the object of the present invention is to place the target, which is the main part for the deposition coating inclined to perform the deposition coating homogeneously on all sides of the product, the product for deposition Since the input and discharge from both sides of the vacuum chamber, to provide a new configuration inline vacuum deposition apparatus that can be expected to improve the productivity of the product.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따르면, 내부가 진공장치에 의해 베이스 진공이 형성되도록 된 진공챔버와, 상기 진공챔버의 양측에 배치되어 상기 진공챔버의 양측에서 피가공물을 투입하고 배출하도록 된 한 쌍의 투입부와, 상기 진공챔버에 내장되어 상기 진공챔버의 내부로 투입되는 피가공물의 표면을 증착 코팅하도록 작동되는 타겟과, 상기 피가공물을 상기 투입부와 진공챔버에 연속적으로 투입되도록 이송시키는 이송수단을 포함하여 구성되며, 상기 투입부는 상기 진공챔버를 중심으로 양쪽에 배치되어 증착 코팅될 피가공물이 양쪽에서 상기 진공챔버의 내부로 투입 및 배출되는 것을 특징으로 하는 인라인 타입 진공증착장치가 제공될 수 있다.According to the present invention for realizing this object, as long as the inside of the vacuum chamber to form a base vacuum by the vacuum device, and the vacuum chamber is disposed on both sides of the vacuum chamber to input and discharge the workpieces on both sides of the vacuum chamber A pair of inputs, a target embedded in the vacuum chamber, the target operable to deposit and coat the surface of the workpiece introduced into the vacuum chamber, and the workpiece to be continuously fed into the input and the vacuum chamber. It is configured to include a transfer means, wherein the inlet is disposed on both sides around the vacuum chamber to provide the workpiece to be deposited coated on both sides into and out of the vacuum chamber provides an inline type vacuum deposition apparatus Can be.
본 발명은 증착 코팅을 위한 주요부인 타겟을 경사지게 배치하여 제품의 모든 면에 균질하게 증착 코팅을 수행할 수 있고, 경사진 타겟을 제품의 상측과 하측에 모두 배치하여 제품의 상하면을 동시에 증착 코팅할 수 있어 효율적이며, 증착을 위한 제품이 진공챔버의 한쪽에서만 투입 및 배출되어 대기시간으로 인해 생산성이 저하되었던 종래에 비하여 제품이 진공챔버의 양측에서 투입 및 배출되어 대기 시간 등으로 인한 작업 지연 등을 방지하므로, 제품의 생산성 향상을 기대할 수 있다.The present invention can be carried out uniformly on all sides of the product by arranging the target, which is the main part for the deposition coating inclined, and by depositing the inclined target on both the upper side and the lower side of the product to deposit coating on the upper and lower surfaces of the product at the same time It is efficient, and the product is deposited and discharged from only one side of the vacuum chamber, and the productivity is decreased due to the waiting time. As a result, the productivity of the product can be expected to increase.
또한, 본 발명은 제품에 대한 스퍼터링 과정 등이 고르게 이루어져 제품 표면의 증착 박막이 고르게 형성되고, 나아가, 고품질의 증착 박막을 갖는 제품을 취득할 수 있으며, 초기 제품과 증착 코팅 박막의 접착력이 향상되어, 제품의 신뢰도 등이 향상될 수 있다.In addition, the present invention is evenly formed sputtering process for the product is formed evenly deposited thin film on the product surface, and further can obtain a product having a high quality deposited thin film, the adhesion between the initial product and the deposition coating thin film is improved The reliability of the product can be improved.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 구조를 보여주는 평면도, 도 2는 도 1의 A 방향 측면도, 도 3은 도 2의 주요부의 확대도, 도 4는 도 1의 B 방향 측면도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 중앙의 진공챔버(10) 양쪽 위치에 증착을 위한 피가공물(1)이 진입되는 투입부(20)가 구비되고, 피가공물(1)은 이송수단에 의해 한 쌍의 투입부(20)를 통해 진공챔버(10)에 연속적으로 투입되도록 구성된다. 또한, 진공챔버(10)는 중앙부의 제1진공챔버(18)를 포함하며, 제1진공챔버(18)의 양쪽 위치에는 한 쌍의 이온소스구간(16)이 배치되고, 각 이온소스구간(16)에는 한 쌍의 버퍼구간(12)이 이어지며, 각각의 버퍼구간(12)과 투입부(20) 사이에는 제2진공챔버(14)가 배치되어, 증착 코팅될 피가공물(1)이 양쪽에서 제1진공챔버(18)의 내부로 투입되도록 구성된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view showing the structure of the present invention, Figure 2 is a side view of the A direction of Figure 1, Figure 3 is an enlarged view of the main portion of Figure 2, Figure 4 is a side view of the B direction of FIG. Referring to this, the present invention is provided with an
상기 투입부(20)는 진공챔버(10)를 기준으로 피가공물(1) 이송라인 양측에 한 쌍으로 배치된다. 투입부(20)에는 이송수단(컨베이어 벨트 등)이 설치되어, 지그(또는, 파렛트)에 장착된 피가공물(1)이 이송수단에 의해 투입부(20)로 이송될 수 있게 된다. 이때, 투입부(20)는 실린더 등의 승강작동수단(24)에 의해 상하로 개폐되는 챔버 도어(24)에 의해 진공챔버(10)의 투입구를 막을 수 있도록 구성된다.The
상기 진공챔버(10)는 중앙부의 제1진공챔버(18)와, 이 제1진공챔버(18)의 양측에 배치되어 제1진공챔버(18)와 한 쌍의 투입부(20) 사이에 설치된 한 쌍의 제2진공챔버(14)를 포함한다. 이러한 제1진공챔버(18)와 제2진공챔버(14)는 사각 챔버 형상으로 구성된다. 제1진공챔버(18)는 상측부에 힌지부를 매개로 회동패널(18)이 구비되어, 이 회동패널(18)의 저면에 후술할 제3타겟(46)과 제4타겟(48)이 장착되어 있다.The
제1진공챔버(18)의 양쪽 위치에는 한 쌍의 이온소스구간(16)이 이어지고, 이온소스구간(16)에는 한 쌍의 버퍼구간(12)이 이어지며, 버퍼구간(12)의 내부로는 진공장치가 연결되어, 진공장치에 의해 버퍼구간(12)과 이온소스구간(16) 및 제1진공챔버(18)가 베이스 진공 상태로 유지된다. 바람직하게, 버퍼구간(12)의 내부에는 저진공장치(26)와 중진공장치(28) 및 고진공장치(30)에 의해 진공 상태로 유지되어, 이온소스구간(16)은 물론 제1진공챔버(18)의 내부에 최적화된 베이스 진공이 잡히도록 한다.A pair of
상기 제2진공챔버(14)도 사각 챔버 형상으로 이루어진 것으로, 각각의 버퍼구간(12)과 각각의 투입부(20) 사이에 배치되어, 한 쌍의 제2진공챔버(14)가 제1진공챔버(18)의 양쪽 위치에 배치된 구조를 이룬다. 바람직하게, 제2진공챔버(14)의 내부는 저진공장치(26)와 중진공장치(28)에 의해 진공 상태가 유지되어, 제2진공챔버(14) 내부의 진공도가 제1진공챔버(18)의 진공도보다 낮은 상태가 되도록 한다. 그리고, 제2진공챔버(14)와 버퍼구간(12) 사이에는 승강작동수단(32)에 의해 베큐업 게이트(Vacuum gate)(34)가 상하로 개폐되도록 구성되어, 베큐엄 게이트(34)를 닫으면 제1진공챔버(18)와 버퍼구간(12) 및 이온소스구간(16)이 베이스 진공 상태로 유지될 수 있게 된다.The
상기 이송수단은 한쪽의 제2진공챔버(14)에서 제1진공챔버(18)의 내부까지 연속적으로 이어지도록 설치된 한 쪽의 콘베이어 벨트와, 반대쪽의 제2진공챔버(14)에서 제1진공챔버(18)의 내부까지 연속적으로 이어지도록 설치된 다른 쪽의 콘베이어 벨트 등으로 구성된다. 즉, 이송수단을 구성하는 콘베이어 벨트 등이 제1진공챔버(18)를 기준으로 좌우 한 쌍으로 배열된 구성을 이룬다. 또한, 각각의 콘베이어 벨트는 피가공물(1)을 제1진공챔버(18)에 투입하고 제1진공챔버(18)에서 다시 인출하기 위해 정역회전 가능하게 구성된다.The conveying means comprises a conveyor belt on one side which is continuously connected from one
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 지그(또는, 팔레트)에 장착된 피가공물(1)이 한 쪽의 이송수단에 의해 한 쪽의 투입부(20)로 투입되면, 챔버 도어(24)가 열리면서 제2진공챔버(14)의 내부로 피가공물(1)이 투입되고 계속해서 버퍼구간(12)으로 투입된다. 동시에, 다른 쪽의 이송수단에 의해 피가공물(1)이 반대쪽의 투입부(20)로 투입되면, 다른 쪽의 챔버 도어(24)가 열리면서 제2진공챔버(14)를 지나서 다른 쪽의 버퍼구간(12)으로 투입된다.According to the present invention having such a configuration, when the
이어서, 한 쪽의 프로세스 구간(즉, 한 쪽의 투입부(20)와 제2진공챔버(14) 및 버퍼구간(12))에서 제1진공챔버(18) 내부로 피가공물(1)이 투입되고, 상기 타겟(40)에 의해 스퍼터링되는 증착용 재료가 피가공물(1) 표면에 증착됨으로써, 피가공물(1) 표면에 증착 코팅막을 형성한다.Subsequently, the
한편, 다른 쪽 프로세스 구간(즉, 다른 쪽의 투입부(20)와 제2진공챔버(14) 및 버퍼구간(12))에서의 피가공물(1)은 한 쪽 프로세스 구간의 피가공물(1)이 증착 코팅되는 동안 제2진공챔버(14)에서 대기 상태로 있게 된다.On the other hand, the
다음, 한 쪽 프로세스 구간에서의 피가공물(1)의 증착 코팅이 완료되면, 이송수단의 한 쪽 컨베이어 벨트가 역회전하여 증착 코팅된 피가공물(1)을 다시 제1진공챔버(18)와 이온소스구간(16) 및 제2진공챔버(14)를 거쳐 한 쪽의 투입부(20) 방향으로 인출한다.Next, when the deposition coating of the
동시에, 다른 쪽 프로세스 구간의 제2진공챔버(14)에 대기하고 있던 피가공물(1)이 이송수단에 의해 다른 쪽의 버퍼구간(12)과 이온소스구간(16)을 거쳐 제1진공챔버(18)의 내부로 투입되어 표면에 증착 코팅막이 형성된다.At the same time, the
따라서, 본 발명은 한 쪽 프로세스 구간의 피가공물(1)이 증착 코팅이 완료되어 다시 인출될 때, 동시에 다른 쪽 프로세스 구간의 피가공물(1)이 진공챔버(10)로 투입되어 증착 코팅 작업을 수행한다. 이를테면, 본 발명은 진공챔버(10)를 중심으로 피가공물(1)의 양쪽으로의 투입 및 배출이 이루어지도록 구성되어, 새로운 피가공물(1) 투입을 하기 위한 대기 시간 등에 의해 작업이 중단되는 경우 없이 계속적으로 코팅 작업을 수행할 수 있으므로, 생산성이 증가되는 효과를 볼 수 있는 것이다.Therefore, in the present invention, when the
한편, 상기 제1진공챔버(18)의 내부에는 복수개의 타겟(40)이 설치되고, 타겟(40)은 피가공물(1)의 이송 방향에 대해 상향으로 경사지게 배치된다. 즉, 타겟(40)은 피가공물(1) 이송 방향을 따라 하향으로 경사지게 배치된 제1타겟(42)과, 제1타겟(42)에 대해 대칭되는 방향으로 경사진 제2타겟(44)과, 제1타겟(42)의 상측에 위치되도록 배치됨과 동시에 피가공물(1)의 이송 방향을 따라 상향으로 경사지게 배치된 제3타겟(46)과, 제3타겟(46)에 대해 대칭되는 방향으로 경사지게 배치된 제4타겟(48)을 포함하여 구성된다. 이러한 제1타겟(42) 내지 제4타겟(48)으로 이루어진 타겟(40)이 피가공물(1) 이송 방향을 따라 복수개로 연속되도록 배열된다. Meanwhile, a plurality of
이에 따라, 제1타겟(42) 내지 제4타겟(48)을 기울어지도록 설치함으로써, 고품질의 증착 박막을 형성할 수 있는 장점이 있으며, 아울러, 제1타겟(42)과 제2타겟(44)은 하측에 배치되고, 제3타겟(46)과 제4타겟(48)은 상측에 배치되어, 이송라인의 상하측 위치에 타겟(40)을 동시에 설치한 구조를 취함으로써, 피가공물(1)의 양면(즉, 상면과 저면)을 동시에 증착 코팅할 수 있기 때문에, 피가공물(1)의 상면을 먼저 코팅하고 피가공물(1)의 저면을 다시 코팅하였던 종래에 비하여 생산성이 현저히 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.Accordingly, by installing the
구체적으로, 두께가 있는 사각형 피가공물(1)을 증착 코팅하는 경우, 제1타겟(42)과 제2타겟(44)에 의해 피가공물(1)의 저면과 전후 좌우측 둘레부가 균일하게 증착 코팅되고, 제3타겟(46)과 제4타겟(48)에 의해 피가공물(1)의 저면과 전후 좌우측 둘레부가 균일하게 증착 코팅되므로, 피가공물(1)의 형상에 관계없이 피가공물(1) 전체면에 대해 균질한 증착 코팅을 수행하는 효과가 있는 것이다.Specifically, in the case of depositing and coating the
나아가, 제1타겟(42) 내지 제4타겟(48)으로 이루어진 타겟(40) 유닛이 피가공물(1) 이송 방향을 따라 복수개로 연속되도록 배열되므로, 피가공물(1) 표면에 대한 증착 코팅이 보다 확실하게 이루어질 수 있도록 하므로, 피가공물(1)의 고품질을 더욱 확실하게 보장할 수 있게 된다. Furthermore, since the
또한, 상기 제1진공챔버(18)의 내부로 투입되는 피가공물(1) 표면에 이온을 공급하는 이온소스구간(16)이 더 구비되어, 공정가스(예를 들어, Ar) 주입 후에 이온소스(16)(Ion source)를 이용하여 피가공물(1) 표면의 유기물을 제거하고 동시에 표면 개질(표면 개선)을 실시하여 증착 코딩막(layer)의 부착력을 더욱 높여줄 수 있으며, 이에 따라, 증착 코팅 제품의 신뢰도를 더욱 높이는 효과가 있다.In addition, an
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various permutations, modifications, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those who have it.
도 1은 본 발명의 구조를 보여주는 평면도1 is a plan view showing the structure of the present invention
도 2는 도 1의 A 방향 측면도2 is a side view of the A direction of FIG.
도 3은 도 2의 주요부의 확대도3 is an enlarged view of a main part of FIG.
도 4는 도 1의 B 방향 측면도
도 5는 본 발명의 주요부인 타겟에 의해 피가공물 표면에 증착 코팅되는 과정을 개념적으로 보여주는 측면도4 is a side view of the B direction of FIG.
5 is a side view conceptually illustrating a process of depositing and coating a workpiece surface by a target, which is an essential part of the present invention
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