KR101216483B1

KR101216483B1 - 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치

Info

Publication number: KR101216483B1
Application number: KR1020090026795A
Authority: KR
Inventors: 이지훈; 조윤주; 오해성
Original assignee: 삼성코닝정밀소재 주식회사
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2012-12-31
Also published as: KR20100108672A

Abstract

본 발명은 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치에 관한 것으로, 외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재가 저장되는 공간부와 공간부와 맞닿는 내주면에 공간부를 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 본체부와, 본체부를 회전시키는 회전부와, 회전부에 의해 본체부가 회전하면서 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재들이 자유낙하에 의한 상호 충돌로 얻어지는 분쇄물을 배출하는 배출부와, 배출부에서 배출된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류하는 분급부를 포함한다.

스퍼터링, 타겟재, 분쇄, 진동

Description

폐 세라믹타겟재 분쇄 장치{EQUIPMENT FOR GRINDING WASTE SERAMIC TARGET MATERIAL}

본 발명은 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치에 관한 것으로, 특히 예컨대 세라믹과 같이 단단한 세라믹타겟재를 서브미크론 영역의 입경까지 분쇄하면서 분쇄시 오염물질 혼입이 없는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치에 관한 것이다.

세라믹타겟재는 피성막체 표면에 박막을 성막(成膜)하는데 사용된다. 일반적으로 세라믹타겟재는 크롬, 티탄, 알루미늄, 인듐, 주석 및 산소로 이루어진 산화물 타켓으로 구현된다. 이 같은 세라믹타겟재는 반도체 등의 전자ㆍ전기부품용재료의 성막, 예를 들면, 액정 디스플레이용 투명 도전막의 제작, 하드디스크의 기록층 제작, 반도체 메모리의 배선재료의 제작 등의 넓은 분야에서 사용되고 있다.

이러한 세라믹타겟재는 본딩재를 통해 백킹플레이트에 부착되어 스퍼터링 타겟으로 사용되어진다. 그런데 기존에는 성막 불량 발생을 최소화하기 위해 세라믹타겟재을 완전히 소진하지 않는 수준으로 스퍼터링을 실시한다. 따라서, 기존의 제조업체는 한번 사용되어진 폐 세라믹타겟재를 분쇄하여 재활용하고 있다.

폐 세라믹타겟재를 분쇄하는 장치로는 폐 세라믹타겟재를 상호 충돌 또는 금속 라이너에 충동시켜 분쇄하는 제트밀, 분쇄 미디어를 사용하여 미디어끼리 또는 금소 라이너 사이의 마찰에 의해서 폐 세라믹타겟재를 분쇄하는 비즈밀 등이 있다. 그런데, 제트밀로 예컨대 세라믹과 같이 단단한 세라믹타겟재를 서브미크론 영역의 입경까지 분쇄하려면 분쇄 시간 및 수율면에 불합리한 면이 있다. 또한, 미디어 교반형 분쇄 장치는 비즈밀를 이용하여 세라믹과 같이 단단한 세라믹타겟재를 분쇄하는 경우 분쇄시 미디어도 같이 분쇄되어 분말속에 분쇄된 미디어 분말도 혼입되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 예컨대 세라믹과 같이 단단한 세라믹타겟재를 오염물질 혼입이 없이 서브미크론 영역의 입경까지 분쇄할 수 있는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치는, 외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재가 저장되는 공간부와 공간부와 맞닿는 내주면에 공간부를 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 본체부와, 본체부를 회전시키는 회전부와, 회전부에 의해 본체부가 회전하면서 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재들이 자유낙하에 의한 상호 충돌로 얻어지는 분쇄물을 배출하는 배출부와, 배출부에서 배출된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류하는 분급부를 포함한다.

본 발명의 부가적인 양상에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치는, 본체부가 공간부와 맞닿는 내주면 및 돌출부를 폐 세라믹타겟재로부터 보호하기 위해 공간부와 맞닿는 내주면 및 돌출부 표면에 형성되는 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명에 따른 분쇄장치는 회전부가 본체부를 상하로 회전시키는 동안 본체부의 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재는 본체부의 내주면에 공간부를 향하여 돌출된 돌출부에 의해 위로 올라갔다가 중력에 의한 자유 낙하로 다른 폐 세라믹타겟재와 충돌하여 분쇄되도록 구현된다. 이에 본 발명에 따른 분쇄장치는 예컨대 세라믹과 같이 단단한 세라믹타겟재를 분쇄시 오염물질 혼입이 없이 서브미크론 영역의 입경까지 분쇄할 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 분쇄장치는 본체부 내부에 공간부와 맞닿는 내주면 및 돌출부 표면에 형성되는 보호부를 더 포함하도록 구현됨으로써, 폐 세라믹타겟재 간의 충돌 시 본체부 내부물질이 분쇄되는 것을 막아 폐 세라믹타겟재를 분쇄시 오염물질 혼입이 없이 서브미크론 영역의 입경까지 분쇄할 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 분쇄장치는 회전부의 동작에 따라 본체부의 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재가 자유낙하에 의해 상호 충돌하여 얻어지는 분쇄물을 외부로 배출하는 배 출부와 배출부에서 배출된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류하는 분급부가 일체화되어 있어, 작업효율의 향상과 분쇄 수율을 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치의 구성 블록도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치는 본체 부(11)와, 회전부(12)와, 배출부(13)와, 분쇄물 이송부(14)와, 분급부(15)와, 분쇄물 수집부(16)를 포함한다.

본체부(11)는 외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재를 저장하며, 폐 세라믹타겟재를 분쇄하고, 분쇄물을 외부로 내보낸다. 본체부(11)는 회전부(12)에 의해 회전하면서 폐 세라믹타겟재들이 자유낙하에 의한 상호 충돌에 의해 분쇄되도록 구현된다. 회전부(12)는 본체부(11)를 회전시킨다. 일례로 회전부(12)는 모터와, 모터와 연결된 래크피니언(rack and pinion) 장치로 구현될 수 있다.

배출부(13)는 회전부(12)에 의해 본체부(11)가 회전하면서 본체부(11)의 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재들이 자유낙하에 의한 상호 충돌로 얻어지는 분쇄물을 분급부(14)로 배출한다.

분쇄물 이송부(14)는 진동을 통해 배출부(13)에 부착되어 있는 분쇄물을 탈착시키고 분쇄물을 분급부(15)로 이송한다. 분쇄물 이송부(14)는 배출부(13)에서 배출되는 분쇄물이 조금씩 분급부(15)로 이송되도록 구현된다. 이는 배출부(13)에서 배출되는 다량의 분쇄물이 한꺼번에 분급부(15)에 공급되는 경우, 분급부(15)에서 분쇄물을 분급하는데 많은 시간이 소요되기 때문이다.

분급부(15)는 배출부(13)에서 배출된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류한다. 분급부(15)는 배출부(13) 하부에 적층되며 서로 다른 눈금 크기를 갖는 복수개의 체망(151)과, 체망(151)을 진동시키는 진동부(152)를 포함하여 구현될 수 있다. 분쇄물 수집부(16)는 분급부(15)에서 분급된 미세분말을 수집한다.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치(10)는 본체 부(11)의 공간부에 투입할 폐 타겟재(18)를 본체부(11)로 이송시키는 타겟재 이송부(17)를 더 포함하여 구현될 수 있다. 일례로 타겟재 이송부(16)는 이동될 물건이 놓이는 케이스, 일측은 천장에 고정되고 타측은 케이스의 측면에 연결되며 2개 이상의 레일이 연결되어 레일 자체가 상하 방향으로 이동하는 가이드 레일, 케이스의 상측에 위치하고 내부에 모터가 설치되어 모터의 구동에 따라 회전하는 회전수단, 케이스 및 회전수단에 각각 말단이 연결되어 회전수단의 회전에 따라 감기거나 풀어지는 감김판을 포함하는 리프트 장치로 구현될 수 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치를 설명하기 위한 예시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치(20)는 하우징(21)과, 배출부(22)와, 분쇄물 이송부(23)와, 분급부(24)와, 분쇄물 수집부(25)를 포함한다. 여기서, 도면부호 26은 작업자가 하우징(21)까지 올라갈 수 있도록 하는 사다리이고, 27은 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치(20)를 지지하는 구조물이다.

하우징(21)은 배출부(22)의 상부면에 형성되며 본체부(도1의 참조부호 11)를 덮어 보호한다. 하우징(21) 측면에는 본체부(도1의 참조부호 11)와 연결되어 본체부를 회전시기는 모터(21a)가 설치된다. 배출부(22)는 하우징(21) 내의 본체부에서 분쇄된 폐 세라믹타겟재 분쇄물을 배출한다. 분쇄물 이송부(23)는 배출부(22)에서 배출되는 분쇄물을 조금씩 그리고 천천히 분급부(24)로 이송한다. 분쇄물 이송부(23)에는 진동장치(23a)가 장착되어 있다. 진동장치(23a)의 진동에 의해 배출 부(22)에서 배출되는 분쇄물은 조금씩 분급부(24)로 이송된다. 분급부(24)는 분쇄물 이송부(23)를 통해 이송된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류한다. 분쇄물 수집부(25)는 분급부(24)에 분류된 미쇄분말을 회수한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치의 하우징과 본체부 단면도이다.

도시한 바와 같이, 하우징(31)은 배출부(33)의 상부면에 형성되어 본체부(32)를 덮어 보호하며, 작업자가 조작 가능한 개폐도어(311)가 형성되어 있다. 작업자는 본체부(32) 내에 폐 타겟재를 투입하거나 본체부(32)에서 분쇄공정을 통해 생성된 분쇄물을 배출부(33)로 배출하고자 할때 개폐도어(311)를 사용한다.

본체부(32)는 외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재를 저장하며, 폐 세라믹타겟재를 분쇄하고, 분쇄물을 배출부(33)로 내보낸다. 본체부(32)는 외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재가 저장되는 공간부(321)와, 그 측면에 커버(322)와, 복수개의 돌출부(323)와, 보호부(324)를 포함한다.

커버(322)는 작업자에 의해 폐 세라믹타겟재를 공간부(321)로 투입하고 공간부(321) 내 분쇄물을 배출부(33)로 배출할 수 있도록 개폐된다. 복수개의 돌출부(323)는 공간부(321)와 맞닿는 내주면에 공간부(321)를 향하여 돌출되며 일정한 간격만큼 이격되게 형성된다.

즉, 본체부(32)의 공간부(321)에 저장된 폐 세라믹타겟재는 본체부(32)가 상하로 회전되는 동안 본체부(32)의 내주면에 공간부(321)를 향하여 돌출된 돌출 부(323)에 의해 위로 올라갔다가 중력에 의한 자유낙하로 다른 폐 세라믹타겟재와 충돌하여 분쇄된다.

보호부(324)는 공간부(321)와 맞닿는 내주면 및 돌출부(323)를 폐 세라믹타겟재로부터 보호하기 위해 공간부(321)와 맞닿는 내주면 및 돌출부 표면에 형성된다. 보호부(324)는 내충격성, 기계적 강도, 내구성, 내마모성이 우수한 재질를 사용하여 라이닝(lining)으로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로 보호부(324)는 로크웰(Rockwell) 경도가 M80 이상인 폴리머로 형성된다. 여기서, 라이닝(lining)은 일반적으로 금속표면에 녹이 스는 것을 방지하거나 방식(防蝕)을 목적으로 다른 물질을 비교적 두껍게 피복하는 것을 말한다. 일례로 보호부(324)는 약 3㎝ 정도의 두께로 피복된다.

지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치의 구성 블록도이다.

Claims

외부에서 투입되는 폐 세라믹타겟재가 저장되는 공간부와, 상기 공간부와 맞닿는 내주면에 상기 공간부를 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 본체부;

상기 공간부와 맞닿는 내주면 및 상기 돌출부를 상기 폐 세라믹타겟재로부터 보호하기 위해 상기 공간부와 맞닿는 내주면 및 상기 돌출부 표면에 형성되는 보호부;

상기 본체부를 회전시키는 회전부;

상기 회전부에 의해 상기 본체부가 회전하면서 공간부에 저장된 폐 세라믹타겟재들이 자유낙하에 의한 상호 충돌로 얻어지는 분쇄물을 배출하는 배출부; 및

상기 배출부에서 배출된 분쇄물을 그 크기에 따라 분류하는 분급부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 보호부가 로크웰(Rockwell) 경도가 M80 이상인 폴리머로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분급부가:

상기 배출부 하부에 적층되며 서로 다른 눈금 크기를 갖는 복수개의 체망; 및

상기 체망을 진동시키는 진동부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치가 :

상기 배출부의 상부면에 형성되어 상기 본체부를 덮어 보호하며, 사용자가 조작 가능한 개폐도어가 형성되는 하우징;을 더 포함하고,

상기 본체부가 :

상기 하우징의 개폐도어를 통해 폐 세라믹타겟재를 상기 공간부로 투입하고 상기 공간부 내 분쇄물을 상기 배출부로 배출할 수 있도록 개폐되는 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치가 :

진동을 통해 상기 배출부에 부착되어 있는 분쇄물을 탈착시키고 분쇄물을 상 기 분급부로 이송시키는 분쇄물 이송부;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치가 :

상기 본체부의 공간부에 투입할 폐 세라믹타겟재를 상기 본체부로 이송시키는 타겟재 이송부;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 세라믹타겟재 분쇄 장치.