KR101867646B1 - 추적성이 표시된 제품 및 제품의 추적성을 표시하는 방법 - Google Patents
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Abstract
PBN에 의해 본체(11)를 제조한 후, 이 본체 표면의 임의 개소에 순화 흑연으로 추적성 표시(12)를 설치하고, 이 추적성 표시를 포함하는 본체 표면을 PG막(13)으로 피복하여, PG 코트 제품(14)이 제조된다. PG막 두께를 100㎛ 이하, 바람직하게는 80㎛ 이하로 하면, 본체 표면에 표시한 제품 일련번호를 독출하는데 충분한 투명성을 줄 수가 있으므로 추적성 표시 수법으로서 매우 적합하다. 흑연은 PBN이나 PG의 물성에 악영향을 주지 않기 때문에 이것을 이용하여 형성되는 추적성 표시가 본체 PBN 표면과 PG막의 사이에 개재해도 제품 본래의 기능이나 내구성을 해치지 않는다. 마찬가지로 순화 흑연으로 추적성 표시(22)를 설치한 본체(21) 표면에 막 두께 700㎛ 이하, 바람직하게는 500㎛ 이하의 PBN막(23)을 피복시켜 PBN 오버코트 제품(24)을 제조하는 것도 매우 적합한 추적성 표시 수법이다.
Description
본 발명은 추적성(traceability)이 표시된 제품 및 제품의 추적성을 표시하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 PBN 제품 또는 PG 코트(coat) 제품에 그 추적성을 표시하는 기술에 관한 것이다.
추적성은 대상 제품의 유통 이력을 확인할 수 있는 추적성을 의미하고, 식품의 안전성을 나타내는 지표로서 식품 분야에서 다용되고 있는 외에 근년에는 공업 제품에 있어서도 그 필요성 내지 중요성이 인식되고 있다.
PG는 특히 열전도성·내열성·화학적 안정성·내충격성 등의 물성이 뛰어나 예를 들면 PBN 등의 전기 절연 재료로부터 소정의 용기 형상으로 형성된 본체의 표면을 PG막으로 피복한 PG 코트 제품이 제조·사용되고 있다.
예를 들면, 전자 부품 등의 기판에 금속 박막을 증착(이른바 이온 도금을 포함)시킬 때의 증발원으로서 전자빔을 이용하는 전자빔 증착에서는 수랭된 동제의 하스(hearth)(도가니)에 증착 재료를 충전하여 전자빔을 조사한다. 근래에는 하스 내에 하스 라이너(hearth liner)를 수용하고 이 하스 라이너에 증착 재료를 충전하여 전자빔 조사하는 것이 주류로 되어 있다. 이 하스 라이너에 대해 PBN(열분해 질화붕소)으로 이루어지는 본체의 표면을 PG 등의 도전성막으로 피복한 구성의 것이 알려져 있다(하기의 특허 문헌 1).
층구조를 가지는 PBN 단체로 하스 라이너를 구성하면, 이에 증착 재료로서의 알루미늄을 충전하여 전자빔을 조사했을 때에, 용융한 알루미늄이 표면장력에 의해 하스 라이너의 용기벽의 정수리면까지 기어오르고, 이 용기벽 정수리면에 단면으로서 노출하고 있는 PBN층 내에 침투한다. 이 용융 알루미늄이 냉각 후에 고체화하면, PBN층을 넓혀 하스 라이너에 층박리에 의한 깨짐을 일으키게 하는 것이 염려된다. 이것을 방지하기 위한 일책이 그 표면을 PG 코트하는 것이다.
이러한 PG 코트 제품에 대해서도 추적성은 중요하다. PG 코트 제품마다 일련번호 등으로 제조 연월일이나 제조 공장, 검사 성적 등을 컴퓨터 관리함으로써, 품질 관리, 클레임(claim) 대응, 반품 관리, 내용(耐用) 기한 관리 등에 도움이 될 수가 있다.
한편, PBN은 특히 절연성·내열성·화학적 안정성·내충격성 등의 물성이 뛰어나 반도체 웨이퍼의 제조에 이용하는 각종의 도가니, 금속 증착용 하스 라이너(hearth liner)(도가니) 등에 널리 이용되고 있다. 또, 그라파이트(graphite) 등의 도전성 재료로부터 소정 형상으로 형성된 본체의 표면을 PBN막으로 피복한 PBN 코트 제품도 웨이퍼(wafer)나 기판을 가열하기 위한 히터나 이들을 보유하는 정전 척(chuck) 등의 용도에 다용되고 있다.
예를 들면, 하기의 특허 문헌 2에는 대략 컵 형상 또는 대략 하트 형상으로 기계 가공하여 얻은 그라파이트(graphite) 기판의 표리면에 CVD법(화학적 기상 증착법)에 의해 PBN 절연층을 형성하고, 그 정수리부 표면에 CVD법에 의해 PG(열분해성 그라파이트)층을 형성한 후, 그 일부를 소정 패턴으로 되도록 남기고 다른 부분을 제거함으로써 척(chuck) 전극을 형성하고, 정수리부 이면 및 측면부의 외면의 소정 개소에도 마찬가지로 하여 PG에 의한 히터층을 형성하고, 또한 이들 전체를 피복하도록 CVD법에 의해 PBN 오버코트층(overcoated layer)을 형성하여 이루어지는 히터 기구 부착 정전 척(chuck)이 개시되어 있다.
이러한 PBN 제품에 대해서도 추적성은 중요하다. PBN 제품마다 일련번호 등으로 제조 연월일이나 제조 공장, 검사 성적 등을 컴퓨터 관리함으로써, 품질 관리, 클레임 대응, 반품 관리, 내용(耐用) 기한 관리 등에 도움이 될 수가 있다.
종래, PG 코트 제품이나 PBN 제품에 대한 추적성 표시는 완성한 PG 코트 제품/PBN 제품의 저면 등에 일련번호를 자필 또는 각인함으로써 행해지고 있었다.
그렇지만, PG 코트 제품/PBN 제품에 자필이나 각인으로 표시한 일련번호는 PG 코트 제품/PBN 제품이 가혹한 조건하에서 반복하여 사용 및 세정되면 서서히 불명확하게 되어 시인(視認)하기 어려워진다.
예를 들면, PG 코트 제품이 전제의 전자빔 증착 등의 각종 공정에 사용되는 경우, 제품 로트(lot)가 다른 제품이 혼재되는 일이 많다. 또, 특정의 PG 코트 제품이 어느 공정 내지 어느 장치에 있어서 항상 같은 장소에서 사용된다고는 할 수 없다. 이 때문에 사용 후에 PG 코트 제품을 취출하였을 때에 일련번호를 판독할 수 없는 상태로 되어 있으면 당해 PG 코트 제품의 추적성이 완전하게 없어져 버린다.
이것은 PBN 코트 제품에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 히터나 정전 척(chuck) 등의 PBN 코트 제품이 웨이퍼 제조 공정에 있어서 사용되는 경우, 제품 로트가 다른 제품이 혼재되는 일이 많다. 또, 특정의 PBN 제품이 어느 공정 내지 어느 장치에 있어서 항상 같은 장소에서 사용된다고는 할 수 없다. 이 때문에 사용 후에 PBN 제품을 취출하였을 때에 일련번호를 판독할 수 없는 상태로 되어 있으면 당해 PBN 제품의 추적성이 완전하게 없어져 버린다.
또, 일련번호를 각인하는 것은 PG 코트 제품/PBN 제품에 손상을 주게 되므로, 당해 제품 본래의 기능이나 내구성을 해칠 우려가 있어 바람직한 수법이라고는 할 수 없다.
따라서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는 종래의 자필이나 각인이라고 하는 수법에 대신하는 신규하고 유용한 추적성 표시 수법을 제공하는 것이다.
보다 구체적으로 말하면, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 반복 사용이나 세정에 의해서도 시인성(視認性)을 잃지 않는 추적성 표시가 행해진 PG 코트 제품을 제공하고, 또 PG 코트 제품에 대해서 시인성이 양호하고 또한 장기에 걸쳐 지속하도록 한 추적성 표시를 행하기 위한 추적성 표시 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려고 하는 또 하나의 과제는, 반복 사용이나 세정에 의해서도 시인성을 잃지 않는 추적성 표시가 행해진 PBN 제품을 제공하고, 또 PBN 제품에 대해서 시인성이 양호하고 또한 장기에 걸쳐 지속하도록 한 추적성 표시를 행하기 위한 추적성 표시 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자 등은 각종 PG 코트 제품을 제조해 가는 과정에서, 종래는 불투명하다고 인식되고 있던 PG 피막도 그 막 두께를 제어함으로써 투명성을 줄 수가 있는 것을 지견하고, 이 지견에 기초하여 연구와 실험을 거듭한 결과, 상기 과제를 해결할 수 있는 것으로서 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
청구항 1과 관련되는 본 발명은, 본체 표면을 PG막으로 피복한 PG 코트 제품에 있어서, 본체 표면의 임의 개소에 있어서 흑연에 의한 추적성 표시가 설치되고, 이 추적성 표시가 막 두께 100㎛ 이하의 PG막을 통해 외부로부터 시인 가능한 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PG 코트 제품이다. PG막의 막 두께를 100㎛ 이하로 함으로써, 본체 표면에 설치한 추적성 표시를 독출하는데 충분한 투명성을 가진다.
이 발명에 의하면, PG 코트 제품의 제조 과정에 있어서 본체와 PG 코트의 사이에 추적성 표시가 설치되므로, 반복 사용이나 세정에 의해서도 추적성 표시가 없어지는 일이 없다. 또, 본체나 PG 코트에 손상을 주지 않기 때문에 PG 코트 제품 본래의 기능이나 내구성이 손상되지 않는다.
청구항 2와 관련되는 본 발명은, 본체를 제조한 후, 이 본체 표면의 임의 개소에 흑연으로 추적성 표시를 설치하고, 이 추적성 표시를 포함하는 본체 표면을 막 두께 100㎛ 이하의 PG막으로 피복하는 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PG 코트 제품의 제조 방법이다. PG막의 막 두께를 100㎛ 이하로 함으로써, 본체 표면에 설치한 추적성 표시를 독출하는데 충분한 투명성을 가진다.
청구항 3과 관련되는 본 발명은, 적어도 표면이 PBN으로 형성되어 이루어지는 본체의 PBN 표면의 임의 개소에 흑연에 의한 추적성 표시가 설치되고, 또한 이 추적성 표시가 설치된 PBN 표면이 막 두께 700㎛ 이하의 PBN 오버코트(overcoat)로 피복되고, 추적성 표시가 PBN 오버코트를 통해 외부로부터 시인 가능한 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품이다. PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛ 이하로 함으로써, 본체 PBN 표면에 설치한 추적성 표시를 독출 가능한 투명성을 가진다.
청구항 3과 관련되는 발명에 의하면, PBN 오버코트 제품의 본체 PBN 표면의 소정 개소에 설치한 추적성 표시가 이 PBN 표면에 형성되는 PBN 오버코트로 피복되어 있으므로, 반복 사용이나 세정에 의해서도 추적성 표시가 없어지는 일이 없다.
또, 흑연은 PBN의 물성에 악영향을 주지 않기 때문에 이것을 이용하여 형성되는 추적성 표시가 본체 PBN 표면과 PBN 오버코트의 사이에 개재해도 PBN 제품 본래의 기능이나 내구성을 해치지 않는다.
청구항 4와 관련되는 본 발명은, 적어도 표면이 PBN으로 형성되어 이루어지는 본체를 제조한 후, 그 PBN 표면의 임의 개소에 흑연으로 추적성 표시를 설치하고, 이 추적성 표시를 가지는 표면을 PBN 오버코트로 피복하고, 이 PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛ 이하로 함으로써, 추적성 표시가 PBN 오버코트를 통해 외부로부터 시인 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 PBN 제품에 대한 추적성 표시 방법이다. PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛ 이하로 함으로써, 본체 PBN 표면에 설치한 추적성 표시를 독출 가능한 투명성을 가진다.
도 1은 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PG 코트 제품을 제조하는 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 의한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 10㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 20㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 30㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 80㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 100㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 8은 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품을 제조하는 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시 형태에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 타예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 300㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 500㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 900㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 15는 본 발명에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 또한 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 의한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 10㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 20㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 30㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 80㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 있어서 PG막 두께를 100㎛로 하여 제조한 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 8은 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품을 제조하는 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시 형태에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 타예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 300㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 500㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2에 있어서 PBN 오버코트의 막 두께를 900㎛로 하여 제조한 PBN 오버코트 제품의 제품 일련번호(추적성 표시)의 시인 상태를 나타내는 사진도이다.
도 15는 본 발명에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품의 또한 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 1은 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PG 코트 제품을 제조하는 공정을 나타내는 흐름도이다.
우선, PG 코트 제품의 본체를 제조한다(S11). 예를 들면, 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PG 코트 PBN 하스 라이너를 제조하려고 할 때는, PBN 하스 라이너 본체를 CVD(화학적 기상성장법)에 의한 열분해법으로 제조한다. 본체의 재료는 특히 한정되지 않지만, 후에 순화(純化) 그라파이트(graphite)로 추적성 표시가 부착되고, 그 위에 또한 PG 코트되기 때문에, 그라파이트(흑연)에 의한 제품 열화를 무시할 수 있는 재료인 것이 바람직하다. 이러한 매우 적합한 재료로서는 PBN 외에 SiC 등을 들 수가 있다.
다음에, S11에서 제조된 본체를 맨드럴(mandrel)로부터 떼어내고, 그 표면의 눈에 띄지 않는 개소, 예를 들면 저면 등에 당해 제품의 추적성을 나타내는 제품 일련번호 등을 표시한다(S12). 이 표시에는 다음의 S13에서 코트되는 PG막의 물성에 영향을 주지 않게 흑연, 바람직하게는 순화 흑연을 이용한다.
다음에, 추적성이 표면에 표시된 본체의 전체 표면(바람직하게는 표리면)을 PG로 코트한다. 이 때에 PG막의 막 두께가 100㎛ 이하가 되도록 성막 조건을 제어함으로써, 본체 표면에 표시한 추적성 표시를 독출하는데 충분한 투명성을 줄 수가 있다.
따라서, 이와 같이 하여 제조된 PG 코트 제품(S14)에 있어서는, 그 본체 표면과 PG막의 사이에 설치된 추적성 표시가 PG막을 통해 외부로부터 독출할 수가 있으므로, 장기간의 반복 사용에 의해서도 추적성 표시가 없어지는 일이 없다. 추적성 표시는 흑연을 재료로 하므로, PBN 등의 본체 및 PG막의 본래의 물성이나 기능을 하등 저해하지 않는다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 상술한다.
<실시예 1>
소정 형상의 맨드럴에 열CVD법에 의해 PBN을 증착시켜 PBN 하스 라이너 본체(11)를 제조하였다. 보다 자세하게는 하스 라이너용 맨드럴을 전기로 내에 설치하고, 진공 펌프를 접속하여 노(爐) 내를 1Torr 이하로 감압한 후, 여기에 3염화붕소(BCl3) 1.0리터/min 및 암모니아 가스(NH3) 3.0리터/min을 캐리어(carrier) 가스와 함께 도입하고, 1900℃에서 20시간 반응시켰다. 얻어진 PBN 하스 라이너 본체(11)의 벽 두께는 1㎜이고, 내경이 70㎜, 외경이 72㎜인 컵(cup) 형상을 가진다.
이 PBN 하스 라이너 본체(11)를 맨드럴로부터 떼어내고, 그 저면에 순화 흑연제의 펜으로 추적성을 나타내는 제품 일련번호(12)를 그렸다. 제품 일련번호(12)는 상단에 공통의 숫자열 「12345」를 표시함과 아울러 하단에는 PG막(13)의 막 두께(하기 참조)를 나타내는 숫자열로서 「01」~「05」를 표시하는 것으로 하고, 숫자 뚫려 있는 시판의 제도용 템플릿을 이용하여 표시하였다.
그 다음에, 이 제품 일련번호(12)가 표시된 PBN 하스 라이너 본체(11)의 전체 표면(표리면)에 전술과 같은 열CVD법에 의해 PG를 증착시켜 도전성 피막(13)을 형성하고, 도 2에 나타내는 PG 코트 PBN 하스 라이너(14)(PG 코트 제품)를 얻었다. 이 때에 PG막(13)의 막 두께가 10㎛, 20㎛, 30㎛, 80㎛ 및 100㎛의 5종류로 되도록 성막 조건을 제어하고, 이들을 식별하기 위해서 상술한 것처럼 제품 일련번호의 하단에 숫자열 「01」~「05」를 미리 본체 저면에 표시하였다.
이와 같이 하여 제조된 5종류의 PG 코트 PBN 하스 라이너(14)에 대해 제품 일련번호(12)를 선명하게 독출할 수 있는지 아닌지를 외부로부터의 육안시에 의해 관찰하였다. 그 결과를 다음의 표 1 및 도 3~도 7에 나타낸다.
| PG막 두께(㎛) | 제품 일련번호 시인성 |
| 10 | 선명하게 독출 |
| 20 | 상동 |
| 30 | 상동 |
| 80 | 약간 선명함이 떨어지지만 충분히 독출 |
| 100 | 간신히 독출 |
이 결과로부터 종래는 불투명하다고 인식되어 온 PG막도 막 두께를 100㎛로 하면, 본체 표면에 표시한 제품 일련번호를 독출하는데 충분한 투명성을 줄 수가 있어 추적성 표시 수법으로서 매우 적합하다고 하는 것이 판명되었다. PG막 두께가 100㎛인 경우는 제품 일련번호를 간신히 독출할 수가 있는 정도로 투명성이 저하하므로 PG막 두께의 상한치를 100㎛로 한다. 보다 매우 적합한 상한치는 80㎛이다.
도 8은 본 발명에 의해 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품을 제조하는 공정을 나타내는 흐름도이다.
우선, PBN 제품을 제조한다(S21). 이 PBN 제품은 적어도 표면이 주로 PBN으로 형성되어 있는 것으로서, PBN의 무구재(無垢材)라도 좋고, 예를 들면 PG 등의 기재의 표면을 CVD법 등을 이용하여 PBN 코트한 PBN 코트 제품이어도 좋다.
다음에, S21에서 제조된 PBN 제품을 맨드럴로부터 떼어내고, 그 표면의 눈에 띄지 않는 개소, 예를 들면 저면 등에 당해 제품의 추적성을 나타내는 제품 일련번호 등을 표시한다(S22). 이 표시에는 제품의 PBN 표면 및 다음의 S3에서 코트되는 PBN 오버코트(overcoat)의 물성에 영향을 주지 않게 흑연, 바람직하게는 순화 흑연을 이용한다.
다음에, 추적성이 표면에 표시된 PBN 제품의 이 추적성 표시면을 포함하는 면(바람직하게는 전체면)에 CVD법 등을 이용하여 PBN 코트하여 PBN 오버코트(overocat)를 형성한다(S23). 이 때에 PBN 오버코트의 막 두께가 700㎛ 이하가 되도록 성막 조건을 제어함으로써, PBN 표면에 형성한 추적성 표시를 독출 가능한 투명성을 줄 수가 있다.
따라서, 이와 같이 하여 제조된 PBN 오버코트 제품(S24)에 있어서는, 그 본체의 PBN 표면과 PBN 오버코트의 사이에 설치된 추적성 표시가 PBN 오버코트를 통해 외부로부터 독출할 수가 있으므로, 장기간의 반복 사용이나 세정에 의해서도 추적성 표시가 없어지는 일이 없다. 추적성 표시는 흑연을 재료로 하므로, PBN으로 이루어지는 본체 표면 및 PBN 오버코트(overcoat)의 물성이나 기능을 하등 저해하지 않는다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품을 예시하는 것으로서, 도 9는 플레이트 형상으로 형성된 PBN 오버코트 제품(24)을 나타내고, 도 10은 컵 형상을 가지는 하스 라이너(hearth liner)로서 형성된 PBN 오버코트 제품(24)을 나타낸다. 이하에, 도 9에 나타내는 PBN 오버코트 제품(24)의 제조 방법의 일례를 설명하지만, 도 10에 나타내는 PBN 오버코트 제품(24)도 이와 같이 하여 제조할 수가 있는 것은 분명하다.
소정 형상의 맨드럴에 열CVD법에 의해 PBN을 증착시켜 PBN 본체(21)를 제조한다. 보다 자세하게는 하스 라이너용 맨드럴을 전기로 내에 설치하고, 진공 펌프를 접속하여 노(爐) 내를 1Torr 이하로 감압한 후, 여기에 3염화붕소(BCl3) 1.0리터/min 및 암모니아 가스(NH3) 3.0리터/min을 캐리어(carrier) 가스와 함께 도입하고, 1900℃에서 20시간 반응시킨다.
이 PBN 본체(21)를 맨드럴로부터 떼어내고, 그 저면에 순화 흑연제의 펜으로 추적성을 나타내는 제품 일련번호(22)를 그린다. 제품 일련번호(22)는 숫자 뚫려 있는 시판의 제도용 템플릿을 이용하여 표시하면 좋다.
그 다음에, 이 제품 일련번호(22)가 표시된 PBN 하스 라이너 본체(21)의 전체 표면(표리면)에 전술과 같은 열CVD법에 의해 PBN을 증착시켜 PBN 오버코트(23)를 형성하고, 도 9에 나타내는 PBN 오버코트 제품(24)을 얻는다.
이 PBN 오버코트 제품(24)에 있어서, PBN 본체(21)의 표면에 행해진 제품 일련번호(22)는 PBN 오버코트(23)를 통해 외부로부터 시인 가능하고, 반복 사용이나 세정에 의해서도 충분히 독출할 수가 있으므로 추적성 표시로서의 유효성을 유지한다. 이 관점으로부터 PBN 오버코트(23)의 막 두께는 700㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500㎛ 이하이다. 또, 흑연에 의한 제품 일련번호(22)는 PBN 본체(21)나 PBN 오버코트(23)의 물성이나 기능을 해치지 않는다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 상술한다.
<실시예 2>
소정 형상의 맨드럴에 열CVD법에 의해 PBN을 증착시켜 PBN 오버코트 제품을 제조하였다. 보다 자세하게는 하스 라이너용 맨드럴을 전기로 내에 설치하고, 진공 펌프를 접속하여 노(爐) 내를 1Torr 이하로 감압한 후, 여기에 3염화붕소(BCl3) 1.0리터/min 및 암모니아 가스(NH3) 3.0리터/min을 캐리어(carrier) 가스와 함께 도입하고, 1900℃에서 20시간 반응시켰다. 얻어진 PBN 하스 라이너 본체(21)의 벽 두께는 1㎜이고, 내경이 70㎜, 외경이 72㎜인 컵 형상을 가진다.
이 PBN 하스 라이너 본체(21)를 맨드럴로부터 떼어내고, 그 저면에 순화 흑연제의 펜으로 추적성을 나타내는 제품 일련번호(22)를 그렸다. 제품 일련번호(22)는 상단에 공통의 숫자열 「23456」을 표시함과 아울러 하단에는 PBN 오버코트(23)의 막 두께(하기 참조)를 나타내는 숫자열로서 「01」~「04」를 표시하는 것으로 하고, 숫자 뚫려 있는 시판의 제도용 템플릿을 이용하여 표시하였다.
그 다음에, 이 제품 일련번호(22)가 표시된 PBN 하스 라이너(hearth liner) 본체(21)의 전체 표면(표리면)에 전술과 같은 열CVD법에 의해 PBN을 증착시켜 PBN 오버코트(23)를 형성하고, 도 10에 나타내는 PBN 오버코트 PBN 하스 라이너(24)(PBN 오버코트 제품)를 얻었다. 이 때에 PBN 오버코트(23)의 막 두께가 300㎛, 500㎛, 700㎛ 및 900㎛의 4종류로 되도록 성막 조건을 제어하고, 이들을 식별하기 위해서 상술한 것처럼 제품 일련번호의 하단에 숫자열 「01」~「04」를 미리 본체 저면에 표시하였다.
이와 같이 하여 제조된 4종류의 PBN 오버코트 PBN 하스 라이너(24)에 대해 제품 일련번호(22)를 선명하게 독출할 수 있는지 아닌지를 외부로부터의 육안시에 의해 관찰하였다. 그 결과를 다음의 표 2 및 도 11~도 14에 나타낸다.
| PBN막 두께(㎛) | 제품 일련번호 시인성 |
| 300 | 선명하게 독출 |
| 500 | 상동 |
| 700 | 약간 선명함이 떨어지지만 충분히 독출 |
| 900 | 엷게 보이지만 숫자를 판별할 수 없음 |
이 결과로부터 종래는 불투명하다고 인식되어 온 PBN막이지만, PBN 오버코트(23)의 막 두께를 700㎛ 이하로 하면, 본체 표면에 표시한 제품 일련번호를 독출하는데 충분한 투명성을 줄 수가 있어 추적성 표시 수법으로서 매우 적합하다고 하는 것이 판명되었다. PBN 오버코트(23)의 막 두께가 900㎛인 경우는, 제품 일련번호가 엷게 비쳐 보이지만 숫자를 판별할 수 없을 정도로 투명성이 저하하므로 PBN 오버코트(23)의 막 두께의 상한치를 700㎛로 한다. 보다 매우 적합한 상한치는 500㎛이다. 또한, PBN 오버코트(23)의 막 두께를 700㎛로 한 경우의 제품 일련번호의 시인 상태를 나타내는 사진도인 도 13에서는 반드시 제품 일련번호가 충분히 독출되지 않게 보이지만, 실제의 목시에서는 제품 일련번호를 충분히 독출할 수가 있는 것이었다.
기재의 표면에 PBN막을 코트하여 이루어지는 PBN 코트 제품에 본 발명을 적용하는 경우는, 기재의 종류에 의해 추적성 표시를 행하는 공정 순서 내지 위치를 바꾸는 것이 바람직하다.
즉, PBN 기재의 표면을 PBN막으로 코트한 구성을 가지는 PBN 기재/PBN 코트 제품의 경우는 CVD법 등으로 PBN 기재를 성형한 후에 이것을 일단 맨드럴로부터 떼어내고, 그 표면의 임의 개소에 추적성 표시를 행한 후에, 다시 CVD법 등으로 PBN막을 코트하는 공정 순서로 제조하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, PBN 코트 제품의 제조 공정 중에 추적성 표시를 행하면 좋다. 이 경우는 제품의 PBN막 그 자체가 동시에 본 발명의 PBN 오버코트(23)로서의 기능을 완수하는 것이 되어 도 9, 도 10과 같은 구성을 가진다.
이에 반해 그라파이트(graphite)(PG를 포함)를 기재로 하는 PBN 코트 제품의 경우는 그라파이트 기재의 표면에 흑연에 의한 추적성 표시를 행하여도 목시(目視) 확인할 수가 없다. 따라서, 통상의 방법에 의해 그라파이트 기재/PBN 코트 제품을 제조한 후에, 이 PBN 코트의 표면의 임의 개소에 추적성 표시를 행한 다음, CVD법 등으로 PBN 오버코트를 형성한다. 이 경우의 구성예로서 플레이트 형상의 PBN 오버코트 제품(29)이 도 8에 나타나 있다. 이 PBN 오버코트 제품(29)에서는 그라파이트 기재(25)의 표면에 PBN 피막(26)을 형성한 그라파이트 기재/PBN 코트 제품의 저면에 추적성 표시(27)가 행해지고, 이 추적성 표시면을 포함하는 전체면에 PBN 오버코트(28)가 형성되어 있다.
11 PBN 하스 라이너 본체(본체)
12 제품 일련번호(추적성 표시)
13 PG막
14 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)
21 본체 22 제품 일련번호(추적성 표시)
23 PBN 오버코트 24 PBN 오버코트 제품
25 그라파이트 기재 26 PBN 피막
27 제품 일련번호(추적성 표시)
28 PBN 오버코트 29 PBN 오버코트 제품
12 제품 일련번호(추적성 표시)
13 PG막
14 PG 코트 PBN 하스 라이너(PG 코트 제품)
21 본체 22 제품 일련번호(추적성 표시)
23 PBN 오버코트 24 PBN 오버코트 제품
25 그라파이트 기재 26 PBN 피막
27 제품 일련번호(추적성 표시)
28 PBN 오버코트 29 PBN 오버코트 제품
Claims (4)
- 본체 표면을 PG막으로 피복한 PG 코트 제품에 있어서, 본체 표면의 임의 개소에 있어서 흑연에 의한 추적성 표시가 설치되고, 이 추적성 표시가 막 두께 100㎛ 이하의 PG막을 통해 외부로부터 시인 가능한 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PG 코트 제품.
- 본체를 제조한 후, 이 본체 표면의 임의 개소에 흑연으로 추적성 표시를 설치하고, 이 추적성 표시를 포함하는 본체 표면을 막 두께 100㎛ 이하의 PG막으로 피복하는 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PG 코트 제품의 제조 방법.
- 적어도 표면이 PBN으로 형성되어 이루어지는 본체의 PBN 표면의 임의 개소에 흑연에 의한 추적성 표시가 설치되고, 또한 이 추적성 표시가 설치된 PBN 표면이 막 두께 700㎛ 이하의 PBN 오버코트로 피복되고, 추적성 표시가 PBN 오버코트를 통해 외부로부터 시인 가능한 것을 특징으로 하는 추적성이 표시된 PBN 오버코트 제품.
- 적어도 표면이 PBN으로 형성되어 이루어지는 본체를 제조한 후, 그 PBN 표면의 임의 개소에 흑연으로 추적성 표시를 설치하고, 이 추적성 표시를 가지는 표면을 PBN 오버코트로 피복하고, 이 PBN 오버코트의 막 두께를 700㎛ 이하로 함으로써, 추적성 표시가 PBN 오버코트를 통해 외부로부터 시인 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 PBN 제품에 대한 추적성 표시 방법.
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