KR101048288B1 - 솔라웨이퍼카세트 - Google Patents

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KR101048288B1
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이강성
임이택
박기호
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(주)상아프론테크
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Abstract

본 발명은 수지 사출 성형물인 한 쌍의 볼트를, 박막으로 수지코팅된 금속재의 심재의 양단부에 외접시키고서, 상기 한 쌍의 볼트의 나사산부 일부를 노출시킨 상태에서 상기 볼트와 심재를 함께 수지로 인서트 사출함으로써, 지지바아를 만들고, 기립 플레이트 양단에 노출된 한 쌍의 볼트의 나사산부가 상기 기립 플레이트의 내로 위치결정될 수 있는 크기와 형상을 가진 관통구멍을 형성시키고, 상기 관통구멍에 내접되되, 상기 노출된 나사산부와 체결될 수 있는 보어가 형성된 수지사출성형품인 너트를 솔라웨이퍼카세트에 제공함으로써 지지바아를 기립플레이트에 대하여 탈착가능하게 하여, 솔라웨이퍼카세트에 구비된 복수개의 지지바아중 하나의 지지바아에 불량이 발생되어도 전체의 솔라웨이퍼카세트를 교체함없이 불량인 하나의 지지바아를 솔라웨이퍼카세트에서 교체하는 것을 가능하게 하여서, 유지비용 및 제조비용을 종래보다 현저하게 낮추는 것을 가능하게 할 수 있다.

Description

솔라웨이퍼카세트{solar wafer cassette}
본 발명은 솔라웨이퍼카세트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔라웨이퍼카세트에 구비된 솔라웨이퍼 지지바와 기립플레이트를 탈착가능하게 결합하는 구조에 관한 것이다.
종래의 솔라웨이퍼카세트가 도 1에 부호 100으로서 지시되어 있다. 상기 종래의 솔라웨이퍼카세트(100)는 일정 간격 이격되어 서로 마주하게 배치된 기립 플레이트(10), 상기 기립 플레이트에 양단이 고정되어 서로에 평행하게 배치된 복수개의 지지바아(20) 및 상기 각각의 지지바아의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고서 형성되어 솔라웨이퍼(30)를 2점지지식, 3점지지식, 4점지지식 등으로 지지하게 되는 슬롯(40)을 포함하고 있다.
이러한 구성을 가진 솔라웨이퍼카세트는 솔라웨이퍼의 세척을 위해 황산 등이 함유된 세척액에 침적교반되게 된다. 따라서, 상기 솔라웨이퍼카세트의 지지바아는 외력에 대한 강성을 가져야 하고 그리고 세척액에 함유된 황산 등에 내산성을 가지고 있어야 한다.
따라서 종래의 솔라웨이퍼카세트의 지지바아는 인서트사출에 의해 SUS, 철 등의 금속재 봉을 심재로 하여 상기 봉에 수지가 피복되어 있고, 기립 플레이트는 수지재료로 되어 있다.
그리고 지지바아와 기립 플레이트 들간의 결합은 열용융에 의한 압접에 의해 수행되고 있었다.
그 이유는 다음과 같다.
지지바아와 기립플레이트 간의 결합을 위해서 지지바아의 양단을 인서트 사출에 의해 너트화 또는 볼트화하면, 봉형상의 심재의 양단부 모서리부에 상당하는 인서트 사출용 금형의 캐비티에서 인서트 사출시에 수지가 균일하게 채워지지 않아, 인서트 사출 후의 지지바아의 양단의 고형화된 수지부분과 심재의 양단부분 간에 빈공간이 생기게 된다.
이러한 빈공간을 갖고 있는 지지바아는, 솔라웨이퍼가 수납된 솔라웨이퍼카세트가 세척액이 담겨진 세척조에서 교반될 경우에, 심재가 상기 고형화된 수지증 내에서 요동하게 되고, 이에 따라 심재의 양단부가 상기 심재의 양단부에 인접한 고형화된 수지부분에 균열을 일으키게 되어서, 이 균열부를 통하여 황산 성분이 포함된 세척액이 심재에까지 침투하게 되어서, SUS, 철재인 금속성분인 심재가 상기 황산성분으로 인하여 부식하게 되고, 이 부식된 성분이 세척조의 세척액에 혼입되어, 세척작업을 수행하기 못하게 된다.
이를 방지하기 위해, 종래의 솔라웨이퍼카세트에서는 지지바아와 기립플레이트 간의 결합은 열용융에 의한 압접에 의해 수행되고 있었다. 즉, 심재의 양단부분에 수지가 다른 심재의 부분보다 더 두껍게 적층되게 지지바아를 인서트 사출하고, 심재의 양단부가 기립플레이트에 위치될 정도로 인서트 사출된 지지바아의 양단을 열용융 압접에 의해 기립플레이트에 박아 넣음으로써 세적조에서 솔라웨이퍼카세트의 침적 교반시에 지지바아의 심재가 요동하여 심재의 단부와 인접한 지지바아의 고형화된 수지부분에 부딛쳐도, 상기 심재의 단부에 인접한 지지바아의 고형화된 수지부분이 상기 기립플레이트에 열용융 압입되어 일체화되어 있기 때문에, 상기 수지부분에 균열이 발생되지 않는다.
하지만, 이러한 열용융 압접에 의한 지지바아와 기립플레이트 간의 결합은 지지바아와 기립플레인트가 일체화되어 있기 때문에, 복수개의 지지바아중 하나의 지지바아가 손상되는 경우에는 솔라웨이퍼카세트 전체를 교체하여만 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 솔라웨이퍼카세트의 제조시 기립 플레이트에 부착된 복수개의 지지바아중 하나의 지지바아가 허용오차 범위 내에서 기립 플레이트에 결합되지 않으면, 솔라웨이퍼카세트 전체가 불량으로 취급된다고 하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가지고 있다.
본 발명은, 수지 사출 성형물인 머리없는 한 쌍의 볼트를, 박막으로 수지코팅된 금속재의 심재의 양단부에 외접시키고서, 상기 한 쌍의 볼트의 나사산부 일부를 노출시킨 상태에서 상기 볼트와 심재를 함께 수지로 인서트 사출함으로써, 지지바아를 만들고, 기립 플레이트 양단에 노출된 한 쌍의 볼트의 나사산부가 상기 기립 플레이트의 내로 위치결정될 수 있는 크기와 형상을 가진 관통구멍을 형성시키고, 상기 관통구멍에 내접되되, 상기 노출된 나사산부와 체결될 수 있는 보어가 형성된 수지사출성형물인 너트를 솔라웨이퍼카세트에 제공함으로써 상기 과제를 달성할 수 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 지지바아를 기립플레이트에 대하여 탈착가능하게 함으로써, 솔라웨이퍼카세트에 구비된 복수개의 지지바아중 하나의 지지바아에 불량이 발생되어도 전체의 솔라웨이퍼카세트를 교체함없이 불량인 하나의 지지바아를 솔라웨이퍼카세트에서 교체하는 것을 가능하게 하여, 유지비용 및 제조비용을 종래보다 현저하게 낮추는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 솔라웨이퍼카세트가 도시된 사시도, 및
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔라웨이퍼카세트의 전체 단면도,
도 3은 도 2의 지지바아와 기립 플레이트 간의 결합상태를 도시한 분해 단면도,
도 4는 도 2의 지지바아와 기립 플레이트 간의 결합상태를 도시한 결합 단면도, 및
도 5는 도 2의 지지바아에 대한 단면도.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 솔라웨이퍼카세트가 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 2에는 본 실시예의 솔라웨이퍼카세트의 지지바아가 부호 200으로서 지시되어 있다.
상기 지지바아(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 봉형상을 갖고 있는 금속재의 심재(210)를 구비하고 있고, 그 심재(210)의 양단부에는 축경부(211)가 일체로 형성되어 있다.
상기 축경부(211)을 포함한 상기 심재(210)의 전 외면에는 수지재의 일종인 테프론 재질로 박막코팅된 코팅층(212)이 형성되어 있다. 상기 코팅층은 이후에 인서트사출에 의해 덮혀질 수지층과 심재간의 이질성을 없애서 수지층과 심재 간에 공간이 형성되지 않게 하는 작용을 하게 되고, 그리고 만약에 있을 수 있는 수지층의 균열에 의해 세척액과 심재가 접촉하는 것을 방지하는 작용을 하게 된다.
그리고 상기 코팅된 축경부(211) 각각에는, 외주면에 나사산부가 형성되어 있고 그리고 상기 축경부(211)가 삽입되어 끼워맞춤될 수 있는 크기와 형상을 가진 보어(221)가 형성되어 있는, 머리없는 볼트(220)가 외접되어 있다.
또한, 상기 머리없는 볼트(220) 각각이, 상기 심재(210)의 코팅된 축경부(211) 각각에 외접된 상태에서, 수지 인서트 사출에 의해 상기 머리없는 볼트(220) 각각의 선단부분(222)이 노출되게 상기 코팅된 심재(210)와 상기 머리없는 볼트(220)에 후육의 수지층(230)으로서 수지가 적층되어 있다.
특히, 상기 심재(210)의 양단과 상기 축경부(211) 각각이 서로 인접한 부분의 상기 수지층(230)의 부위 각각은 수지층(230)의 다른 부위보다 더 두꺼운 후육부(231)로 되어 있고, 상기 후육부(231)들 사이에 있는 수지층(230)의 부분에는 솔라웨이퍼를 지지하게 되는 슬롯(240)이 상기 심재(210)의 길이방향으로 따라 일정 간격을 두고서 복수개 형성되어 있다.
상기 수지층(230)의 길이방향 양 측면 테두리 각각에는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 링형상의 돌출부(232)가 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)의 길이방향 돌출량 보다 작게 길이방향 바깥방향으로 돌출되어 형성되어 있다. 상기 링형상의 돌출부(232)의 내경은 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)의 외경보다 크게되어 있어서, 상기 링형상의 돌출부(232)와 상기 선단부분(222) 사이에는 환형의 빈 공간부(S)가 형성되어 있다.
상기 링형상의 돌출부(232)가 삽입되어 끼워맞춤될 수 있는 링형상의 보어(310)가 기립플레이트(300)의 내측면에 형성되어 있다. 상기 기립플레이트(300)의 두께는 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)의 길이방향 길이보다 길게 되어 있다.
또한, 상기 기립플레이트(300)에는 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)이 관통될 수 있는 크기와 형상을 가지되 상기 링형상의 보어(310)의 중심과 동일한 중심을 가진 관통구멍(320)이 형성되어 있다.
상기 관통구멍(320)은 상기 링형상의 돌출부(232)의 내경보다 작고 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)의 외경보다 크게 되어 있다.
상기 기립플레이트(300)의 외측면 중에서 상기 관통구멍(320)의 둘레에는 수지사출성형체인 너트(400)의 외경부 중에서 상대적으로 외경이 큰 대 외경부(410)가 안치될 수 있는 시트부(330)가 형성되어 있다.
상기 너트(400)는 상기한 대 외경부(410)와, 상기 대 외경부(410)에 비해 상대적으로 작은 외경의 소 외경부(420)를 일체로 포함하고 있다. 상기 소 외경부(420)의 외경은 상기 링형상의 돌출부(232)의 내경보다 작고 상기 볼트(220)의 선단부분(222)의 외경보다 크게 되어 있다. 상기 소 외경부(420)에는 상기 머리없는 볼트(220)의 선단부분(222)이 삽입되어 체결적으로 결합될 수 있게 내주면에 나사산부가 형성된 보어(430)가 형성되어 있다.
또한, 상기 대 외경부(410)의 외면은 도시되지 않은 도구가 삽입되어 상기 너트(400)를 시계방향/반시계방향으로 돌리수 있게 하는 홈(440)이 형성되어 있다. 상기 홈(440)은 상기 지지바아(200)의 길이방향 바깥방향으로 갈 수록 확경되는 테이퍼형상으로 되어 있어서, 홈(440)에 유입된 세척액이 용이하게 외부로 배출되게 할 수 있다.
상기 관통구멍(320)과 상기 시트부(330)는 서로 협력하여 상기 너트(400)와 형상적으로 끼워맞춤될 수 있게 하는 크기와 형상을 가지고 있고, 상기 소 외경부(420)는 상기 공간부(S)에 형상적으로 끼워맞춤될 수 있게 하는 크기와 형상을 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 기립플레이트, 너트, 및 지지바아는 다음과 같이 결합될 수 있다.
한 쌍의 기립플레이트(300)의 관통구멍(320)과 링형상의 보어(310)에 지지바아(200)의 양단에 구비된 링형상의 돌출부(232)와 볼트(220)의 선단부분(222)을 삽입한 다음, 너트(400)를 상기 기립플레이트(300)의 시트부(330)에 형상적으로 끼워맞춤하면, 너트(400)의 보어(430)에 상기 볼트(220)의 선단부분(222)이 삽입되고 너트(400)의 소 외경부(420)는 상기 공간부(S)에 삽입되게 된다.
그 다음, 상기 너트(400)를 체결방향으로 돌리게 되면, 상기 볼트(220)의 선단부분(222)과 상기 너트(400)의 보어(430)가 서로 체결되고, 결국 지지바아가 상기 기립플레이트에 간단히 결합되게 된다. 결합해제는 결합의 역순으로 하면 된다.
200; 지지바아, 210; 심재, 211; 축경부, 212; 코팅층, 220; 볼트, 221; 보어(볼트의 보어), 222; 선단부분, 230; 수지층, 231; 후육부, 232; 돌출부, 240; 슬롯, S; 공간부, 300; 기립플레이트, 310: 보어, 320; 관통구멍, 330; 시트부, 400; 너트, 410; 대 외경부, 420; 소 외경부, 430; 보어(너트의 보어), 440; 홈

Claims (6)

  1. 일정 간격 이격되어 서로 마주하게 배치된 수지재질의 한 쌍의 기립 플레이트, 상기 한 쌍의 기립 플레이트에 양단이 고정되어 서로에 평행하게 배치된 복수개의 지지바아, 및 상기 각각의 지지바아의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고서 형성되어 솔라웨이퍼를 지지하게 되는 슬롯을 포함하고 있는 솔라웨이퍼카세트에 있어서,
    상기 지지바아(200)는 전체적으로 봉형상을 갖고 있는 금속재의 심재(210)를 구비하고 있고,
    그 심재(210)의 양단부에는 축경부(211)가 일체로 형성되어 있고,
    상기 축경부(211)을 포함한 상기 심재(210)의 전 외면에는 수지재로 박막코팅된 코팅층(212)이 형성되어 있고,
    상기 코팅된 축경부(211) 각각에는, 외주면에 나사산부가 형성되어 있고 그리고 상기 축경부(211)가 삽입되어 끼워맞춤될 수 있는 크기와 형상을 가진 보어(221)가 형성되어 있는, 볼트(220)가 외접되어 있고,
    상기 볼트(220) 각각이, 상기 심재(210)의 코팅된 축경부(211) 각각에 외접된 상태에서, 수지 인서트 사출에 의해 상기 볼트(220) 각각의 선단부분(222)이 노출되게 상기 코팅된 심재(210)와 상기 볼트(220)에 후육의 수지층(230)으로서 수지가 적층되어 있고,
    상기 기립플레이트(300)에는 너트(400)에 의해 상기 볼트(220)의 선단부분(222)이 체결합되어 되어 상기 기립플레이트(300)를 상기 지지바아(200)과 결합시키기 위해 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 심재(210)의 양단과 상기 축경부(211) 각각이 서로 인접한 부분의 상기 수지층(230)의 부위 각각은 수지층(230)의 다른 부위보다 더 두꺼운 후육부(231)로 되어 있고,
    상기 후육부(231)들 사이에 있는 수지층(230)의 부분에는 솔라웨이퍼를 지지하게 되는 슬롯(240)이 상기 심재(210)의 길이방향으로 따라 일정 간격을 두고서 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수지층(230)의 길이방향 양 측면 테두리 각각에는 링형상의 돌출부(232)가 상기 볼트(220)의 선단부분(222)의 길이방향 돌출량 보다 작게 길이방향 바깥방향으로 돌출되어 형성되어 있고,
    상기 링형상의 돌출부(232)의 내경은 상기 볼트(220)의 선단부분(221)의 외경보다 크게되어 있어서, 상기 링형상의 돌출부(232)와 상기 선단부분(222) 사이에는 환형의 빈 공간부(S)가 형성되어 있으며,
    상기 링형상의 돌출부(232)가 삽입되어 끼워맞춤될 수 있는 링형상의 보어(310)가 기립플레이트(300)의 내측면에 형성되어 있고,
    상기 기립플레이트(300)의 두께는 상기 볼트(220)의 선단부분(222)의 길이방향 길이보다 길게 되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 관통구멍(320)은 상기 볼트(220)의 선단부분(222)이 관통될 수 있는 크기와 형상을 가지되 상기 링형상의 보어(310)의 중심과 동일한 중심을 가지고 있고, 그리고 상기 링형상의 돌출부(232)의 내경보다 작고 상기 볼트(220)의 선단부분(222)의 외경보다 크게 되어 있으며,
    상기 기립플레이트(300)의 외측면 중에서 상기 관통구멍(320)의 둘레에는 수지사출성형체인 너트(400)의 대 외경부(410)가 안치될 수 있는 시트부(330)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 너트(400)는 상기 대 외경부(410)와 소 외경부(420)를 일체로 포함하고 있고,
    상기 소 외경부(420)의 외경은 상기 링형상의 돌출부(232)의 내경보다 작고 상기 볼트(220)의 선단부분(222)의 외경보다 크게 되어 있고,
    상기 소 외경부(420)에는 상기 볼트(220)의 선단부분(211)이 삽입되어 체결적으로 결합될 수 있게 내주면에 나사산부가 형성된 보어(430)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 대 외경부(410)의 외면은 도구가 삽입되어 상기 너트(400)를 돌리수 있게 하는 홈(440)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔라웨이퍼카세트.
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