KR102023114B1 - 가스켓 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

가스켓 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스켓을 가공하는 장치로서, 가스켓이 위치하도록 상면이 개구되는 배치부, 가스켓의 상측 방향에 위치하고 가스켓을 상하방향으로 이동시키는 봉 형상의 이동부, 이동부의 외주면으로부터 돌출되어 방사형 배열을 갖고일단이 상가스켓의 외주면과 접하며 가스켓을 이동부의 중심축을 중심으로 회전시키는 고정부, 가스켓의 일측 방향에 위치하고 타측 방향을 향해 식각용 광을 조사하는 식각부 및 가스켓의 타측 방향에 위치하고 가스켓의 외측 방향으로의 두께를 측정하는 측정부를 포함하고, 제1 가공 단계, 고정 단계, 제2 가공 단계 및 위치 보정 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 가스켓의 절삭 시 가스켓의 면 눌림 현상에 따른 오차를 최소화할 수 있어 반도체 어셈블리 등의 정밀 규격을 요하는 분야에도 용이하게 적용할 수 있어 범용성을 극대화할 수 있고, 또한, 본 발명은 가스켓의 위치를 기반으로 하여 식각을 실시하기 때문에 컷팅 품질을 현저히 높일 수 있다.

Description

가스켓 제조 장치 및 제조 방법{MANUFACTURING DEVICE AND METHOD OF GASKET}
본 발명은 가스켓의 제조를 위한 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 가스켓의 외주면 및 내주면을 가공하는데 있어 보다 용이하고 정밀한 절삭이 가능한 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
가스켓은 밀폐 등의 목적을 이루는 구성이다. 특히, 반도체 제조 장비의 챔버리드 어셈블리를 구성하는 구성들의 사이에 상기 가스켓이 설치되고, 이를 통해 부품들 간의 접촉 불량으로 인한 아킹, 가스의 발생 및 스크래치 발생을 방지하여 궁극적인 반도체 제조효율을 향상시킨다. 이를 위해, 종래의 가스켓은 판 형상으로 형성된 대상물에 절단 블레이드를 접촉시켜 기계적인 가공을 실시함으로써, 가스켓을 제조하였다. 선행문헌 1(대한민국 등록특허 제10-1298505호)와 같이 종래의 가스켓은 원료가 되는 단부를 접촉한 이후 원형 형상에 맞추어 절삭 가공을 실시함으로써 제조된다. 하지만, 선행문헌 1의 경우 절단 블레이드에 의해 원료가 되는 상기 단부가 눌리는 면 변형이 발생할 수 있다. 이는 정밀 치수를 요하는 반도체 분야에서 용이하게 사용될 수 없다는 문제점을 야기한다. 또한, 종래의 가스켓의 제조 시 미리 정해진 구역의 절삭을 완료한 이후, 그 다음 구역에 대한 절삭을 실시하는데, 이는 절삭 라인이 중첩되거나 치수 상 오차가 발생하는 주요 원인이 된다.
선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-1298505호 (2013.08.14. 등록)
본 발명의 기술적 과제는 절삭이 중첩되어 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 가스켓의 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 절삭 수단에 의해 가스켓에 눌림 변형이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
추가적으로, 본 발명은 가공이 완료된 가스켓에 잔존할 수 있는 탄화물을 용이하게 제거하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 가스켓을 가공하는 장치로서, 가스켓이 위치하도록 상면이 개구되는 배치부, 가스켓의 상측 방향에 위치하고 가스켓을 상하방향으로 이동시키는 봉 형상의 이동부, 이동부의 외주면으로부터 돌출되어 방사형 배열을 갖고일단이 상가스켓의 외주면과 접하며 가스켓을 이동부의 중심축을 중심으로 회전시키는 고정부, 가스켓의 일측 방향에 위치하고 타측 방향을 향해 식각용 광을 조사하는 식각부 및 가스켓의 타측 방향에 위치하고 가스켓의 외측 방향으로의 두께를 측정하는 측정부를 포함한다.
또한, 본 발명은 가스켓의 상측 방향에 위치하는 가공부를 통해 가스켓의 상면 및 하면이 관통되도록 절삭하는 제1 가공 단계, 가스켓의 상측 방향에 위치한 이동부를 가스켓의 내측 방향에 위치시키고 이동부의 외측 방향에 위치한 고정부를 가스켓과 연결 및 고정하는 고정 단계, 가스켓의 일측 방향에 위치한 식각부를 통해 가스켓의 외주면을 가공하는 제2 가공 단계 및 가스켓의 타측 방향에 위치한 측정부를 통해 가스켓의 외측 방향으로의 두께를 측정하고 가스켓의 두께에 대응하여 가스켓의 외측 방향에 위치한 복수 개의 위치 조정부를 내측 방향으로 접근시키는 위치 보정 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 가스켓의 절삭 시 가스켓의 면 눌림 현상에 따른 오차를 최소화할 수 있어 반도체 어셈블리 등의 정밀 규격을 요하는 분야에도 용이하게 적용할 수 있어 범용성을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은 가스켓의 위치를 기반으로 하여 식각을 실시하기 때문에 컷팅 품질을 현저히 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓 제조 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부 및 고정부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부, 식각부 및 측정부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부가 가스켓에 근접한 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓의 두께 감소에 대응하여 위치 조정부가 내측 방향으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체 및 탄성체를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 단계를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, “가스켓(g)”은 가공의 대상이 되는 주체로서, 금속 재질로 구비될 수 있다. 또한, “외측 방향”은 후술할 이동부(120)의 중심축(z)을 중심으로 하는 외측 방향을 지칭하고, “내측 방향”은 “외측 방향”의 반대 방향으로서 가스켓(g)의 외부에서 내부를 향하는 방향을 뜻한다. 또한, “일측 방향”은 가스켓(g)으로부터 후술할 식각부(150)가 위치하는 방향을 뜻하고, “타측 방향”은 가스켓(g)으로부터 후술할 측정부(160)가 위치하는 방향으로서 “일측 방향”의 반대 방향을 뜻한다. 추가적으로, “회전 운동”은 이동부(120)의 중심축(z)을 기준으로 회전하는 것을 의미하되 도 1의 반시계 방향으로 회전하는 것을 뜻한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓 제조 장치를 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 가스켓 제조 장치는 배치부(110), 이동부(120), 고정부(140), 식각부(150), 측정부(160) 및 위치 조정부(170)를 포함한다. 여기서, 도 1 및 도2에서는 배치부(110), 이동부(120), 식각부(150) 및 측정부(160)에 대한 설명을 선술하고, 나머지 구성인 고정부(140) 및 위치 조정부(170)에 대한 설명은 도 3 내지 도 8에서 후술하도록 한다.
배치부(110)는 가스켓(g)의 가공을 위한 작업 공간을 제공하는 구성이다. 이를 위해, 배치부(110)는 상측 방향에 가스켓(g)이 위치하도록 상면이 개구된다. 이에 따라, 가스켓(g)은 후술할 이동부(120)에 의해 하측 방향으로 이동하여 배치부(110)의 내측 방향에 위치하고, 이 상태에서 후술할 고정부(140)에 의해 고정된 상태에서 이동부(120)의 중심축(z)을 중심으로 회전한다. 보다 바람직한 실시예로서, 배치부(110)의 하측 방향은 호퍼 형상으로 형성된다. 상세하게, 배치부(110)의 하측 방향을 향하는 내면은 하측 방향을 향할수록 직경이 감소하는 깔대기, 호퍼 등의 형상으로 음각 형성될 수 있다. 이는 배치부(110) 내에서 식각부(150)에 의해 절삭되어 형성된 이물질을 보다 용이하게 배출하기 위함이다. 배치부(110)가 구비됨으로써, 가스켓(g)의 제조 과정에서 발생하는 절삭 찌꺼기 등의 비산을 방지할 수 있어 작업 환경을 현저히 개선할 수 있다. 또한, 배치부(110)의 하측 방향에는 배출공(111)이 더 구비됨(도 4 참조)으로써 상기 이물질 등을 용이하게 외부로 배출할 수 있어, 상기 이물질이 가스켓(g)에 잔존하여 발생하는 오차 발생 등의 문제점을 해결할 수 있다. 보다 바람직한 실시예로서, 배출공(111)의 외측 방향에는 후술할 영점 조정부(121)와 대응되는 인식부(112)가 더 구비될 수 있다. 상세하게, 인식부(112)는 띠 또는 환 형상으로 형성되어 배출공(111)의 외측 방향에 위치하되 이동부(120)의 하측 방향에 배치된다. 여기서, 인식부(112)는 이동부(120)의 하단에 위치하는 영점 조정부(121)와 비교했을 때 직하방향에 위치한다. 따라서, 이동부(120)와 연결된 고정부(140)의 일단이 가스켓(g)의 내주면과 연결되어 가스켓(g)이 고정된 경우, 이동부(120)는 별도의 조정수단을 통해 영점 조정부(121) 및 인식부(112)가 상측 방향 또는 하측 방향에서 바라볼 때 동일 선상에 위치하도록 위치가 가변됨으로써 가스켓(g)의 식각을 위한 보다 정밀한 영점 조정이 가능하다.
이동부(120)는 가스켓(g)을 상하방향으로 이동시켜 배치부(110)의 내측 방향에 가스켓(g)을 위치시킴으로써, 가스켓(g)의 절삭을 보다 용이하게 이룰 수 있도록 하는 구성이다. 즉, 이동부(120)는 가스켓(g)의 절삭이 이루어지는 공간으로 가스켓(g)을 위치시킨다. 이를 위해, 이동부(120)는 봉 형상으로 형성되고 후술할 고정부(140)와 연결되며, 상기 고정부(140)가 내측 방향에 개구된 가스켓(g)의 내주면과 연결됨으로써, 가스켓(g)을 제자리에 고정시킨다. 이후 이동부(120)는 중심축(z)을 중심으로 회전 운동함으로써 가스켓(g)을 회전 운동시키고, 이 과정에서 식각부(150)가 가스켓(g)의 일측 방향에서 타측 방향을 향해 식각용 광을 조사함에 따라 가스켓(g)의 가공을 실시한다. 즉, 이동부(120)는 후술할 고정부(140)가 가스켓(g)과 보다 견고하게 흡착 고정시키고, 보다 용이하게 가스켓(g)을 회전시키기 위한 구성이다. 따라서, 이동부(120)를 통해 가스켓(g)의 회전 중 식각부(150)가 가스켓(g)의 외주면을 절삭하는데 있어 정밀도를 현저히 높일 수 있다. 즉, 이동부(120)가 구비되어 가스켓(g)을 회전시킴으로써, 가스켓(g)의 위치가 가변하는 것을 방지할 수 있어 보다 정밀한 규격으로의 외주면 가공이 가능하다. 보다 바람직한 실시예로서, 이동부(120)의 하단에는 영점 조정부(121)가 더 구비된다. 선술한 바와 같이 영점 조정부(121)는 가스켓(g)의 중심에 대한 영점을 보다 정밀하게 조정하기 위한 구성으로서, 별도의 촬상수단 등으로 구비될 수 있다. 상기와 같은 영점 조정부(121)가 선술한 인식부(112)의 직상방향에 위치하도록 이동부(120)의 위치가 조정됨으로써, 영점 조정이 실시된다.
보다 바람직한 실시예로서, 이동부(120)의 하측 방향에는 가공부(130)가 더 구비될 수 있다(도 2 참조). 가공부(130)는 가스켓(g)에 내주면을 형성하기 위해 구비되는 구성으로서, 원형의 판 형상으로 구비되어 이동부(120)의 하단과 연결된다. 또한, 가공부(130)는 UV 등의 광을 조사하는 광 조사 수단으로 구비되고, 가공부(130)의 직경은 가스켓(g)의 직경보다 작도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 가공부(130)는 하측 방향에 위치한 가스켓(g)으로 접근하여 상기 가스켓(g)의 상면을 향해 광을 조사함으로써 가스켓(g)의 내주면 부분을 제조할 수 있다.
식각부(150)는 가스켓(g)의 외주면을 식각함으로써, 작업자가 원하는 규격의 가스켓(g)이 제조되도록 하는 구성이다. 이를 위해, 식각부(150)는 가스켓(g)의 일측 방향에 위치하고, 타측 방향을 향해 식각용 광을 조사한다. 여기서, 상기 식각용 광은 UV 등으로 다양하게 구비될 수 있다. 또한, 식각부(150)는 후술할 위치 조정부(170)와 연결되어 가스켓(g) 및 배치부(110)의 내주면 사이에 위치할 수 있다. 가스켓(g)이 이동부(120)에 의해 회전 운동하는 도중에 식각부(150)의 광 조사만으로도 균일한 두께의 가스켓(g)으로 제조될 수 있다. 상기와 같이 식각용 광을 이용하여 가스켓(g)의 외주면을 가공하는 식각부(150)를 통해, 종래의 절삭수단으로 가스켓(g)을 가공함에 따라 발생하는 면 눌림 현상을 미연에 방지할 수 있어 가스켓(g)의 규격에 대한 정밀도를 높이고 가스켓(g)의 파손을 최소화할 수 있으므로, 반도체 어셈블리에도 용이하게 사용할 수 있다.
측정부(160)는 가스켓(g)의 두께를 측정한다. 상세하게, 측정부(160)는 회전 운동하는 가스켓(g)의 외측 방향 및 내측 방향으로의 두께를 측정한다. 여기서, 가스켓(g)의 두께는 상하방향으로의 두께가 아닌, 가스켓(g)의 외주면 및 내주면 사이의 길이를 뜻한다. 측정부(160)는 별도의 길이 측정 수단으로 구비되고, 일례로 광을 조사하고 가스켓(g)의 외주면으로부터 반사되어 수용된 광의 도달시간을 기준으로 가스켓(g)의 두께를 측정 및 판단할 수 있다. 이와 같은 측정부(160)의 가스켓(g) 두께 측정에 기반하여 후술할 위치 조정부(170)가 가스켓(g)의 내측 방향으로 이동하여 회전 운동하는 가스켓(g)의 흔들림을 최소화한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(120) 및 고정부(140)를 나타내는 도면이다.
고정부(140)는 가스켓(g) 및 이동부(120)를 서로 연결함에 따라, 상기 이동부(120)가 보다 용이하게 가스켓(g)을 회전시킬 수 있도록 유도한다. 이를 위해, 원형 배열을 이루는 복수 개의 고정부(140)는 일단이 가스켓(g)의 내주면과 접하고, 타단은 이동부(120)의 외주면과 연결되며, 신축이 가능한 다단 형태로 이루어진다. 이에 따라, 고정부(140)는 가스켓(g)의 내직경의 크기에 대응하여 신장 또는 축소되어 가스켓(g)의 내주면과 접함으로써, 가스켓(g)의 상하방향으로의 위치를 고정시킬 수 있다. 보다 바람직한 실시예로서, 고정부(140)의 일단에는 깔대기 형상으로 형성되는 별도의 흡착수단이 더 구비되고 상기 별도의 흡착수단은 고무 등의 재질로 구비될 수 있다. 이에 따라, 고정부(140)는 곡면으로 이루어진 가스켓(g)의 내주면과 보다 용이하게 면접촉되어 흡착 고정시킬 수 있다. 한편, 가스켓(g)과 이동부(120)의 사이에는 연결부(141) 및 배열 유지부(142)가 더 구비됨으로써 복수 개의 고정부(140)가 가스켓(g)의 내주면과 전부 균일한 면접촉을 이룰 수 있다.
연결부(141)는 선술한 복수 개의 고정부(140)가 가스켓(g)의 내주면에 대해 균일한 면 접촉을 이루도록 유도한다. 이를 위해, 연결부(141)는 복수 개로 구비되어 이동부(120) 및 가스켓(g)의 사이에 위치한다. 상세하게, 연결부(141)는 이동부(120)의 외측 방향에 위치하고, 각각의 연결부(141)는 복수 개의 고정부(140)와 일대일 대응한다. 또한, 연결부(141)는 원호 단면 형상을 갖고, 고정부(140)에 의해 외측 방향을 향하는 외주면 및 내측 방향을 향하는 내주면이 관통된다. 즉, 연결부(141)에는 고정부(140)가 삽입되어 구비된다. 또한, 연결부(141)는 이동부(120)의 중심축(z)을 중심으로 동심원 상에 배열됨에 따라, 각각의 연결부(141)는 서로 동일한 호 간격을 이룬다. 여기서, 각각의 연결부(141)는 배열 유지부(142)에 의해 서로 연결됨에 따라 상기 동일한 호 간격을 지속적으로 유지할 수 있다.
배열 유지부(142)는 선술한 복수 개의 연결부(141)가 지속적으로 동일한 호 간격을 이루도록 함과 동시에 복수 개의 연결부(141)를 상기 동심원 상에 지속적으로 위치시킨다. 이를 위해, 배열 유지부(142)는 복수 개로 구비되되 스프링 등의 소정의 복원력을 갖는 탄성 유지 수단으로 구비되고 일단 및 타단이 각각 양측 방향에 위치한 연결부(141)와 연결된다. 이에 따라, 고정부(140)의 일단이 이동부(120)의 외측 방향으로 신장하는 과정에서 연결부(141) 또한 이동부(120)의 외측 방향으로 이동하고, 이 과정에서 배열 유지부(142)가 신장함으로써 연결부(141)의 배열을 갖는 동심원의 직경이 증가한다. 즉, 동심원의 직경은 고정부(140)의 일단이 가스켓(g)의 내주면과 접하는 과정에서 신장하는 고정부(140)의 길이에 대응하여 가변한다. 이를 통해, 복수 개의 고정부(140) 중 어느 하나의 고정부(140)가 과도하게 가스켓(g)의 내주면과 접하거나, 접하지 않는 것을 미연에 방지할 수 있어 가스켓(g)의 가공 과정에서 가스켓(g)이 고정부(140)로부터 이탈하여 파손되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 가스켓(g)의 외주면이 식각부(150)에 의해 가공되는 과정에서 가스켓(g)의 두께는 감소하고, 이에 대응하여 복수 개의 위치 조정부(170)의 간격이 줄어듬으로써 가스켓(g)의 이탈을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부(170), 식각부(150) 및 측정부(160)를 나타내는 도면이다.
위치 조정부(170)는 가스켓(g)이 이동부(120)에 의해 회전하는 과정에서 가스켓(g)의 위치가 가변하는 것을 방지하는 구성이다. 이를 위해, 위치 조정부(170)는 복수 개로 구비되어 배치부(110)의 내측 방향에 위치한다. 상세하게, 위치 조정부(170)는 가스켓(g)의 외주면 및 배치부(110)의 내주면 사이에 위치한다. 또한, 위치 조정부(170)는 배치부(110)의 내주면을 따라 형성되되 미리 정해진 제1 구역에 위치한다. 상세하게, 복수 개의 위치 조정부(170)는 미리 정해진 제1 구역에 위치함에 따라 원호 배열을 갖는다. 반면, 배치부(110)의 내부에서 제1 구역에 해당하지 않는 제2 구역에는 위치 조정부(170)가 구비되지 않는다. 이를 통해, 이동부(120)에 의해 회전하는 가스켓(g)이 위치 조정부(170)가 접하면서 위치 가변 폭이 극도로 증가하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 상세하게, 위치 조정부(170)가 배치부(110)의 내주면을 따라 원형 배열을 이루는 경우, 가스켓(g)은 위치 조정부(170)와 충돌하면서 작용반작용의 법칙에 따라 타 위치 조정부(170)를 향해 튀듯이 이동하는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 제1 구역에만 위치 조정부(170)가 구비되는 것으로 상기와 같은 문제점을 해결한다. 또한, 위치 조정부(170)는 원호 단면 형상을 갖고, 위치 조정부(170)의 외측 방향에는 접촉 유도부(180)가 구비되어 위치 조정부(170)를 배치부(110)의 외측 방향 및 내측 방향으로 이동시킨다. 접촉 유도부(180)는 봉 형상으로 형성되고 일단이 배치부(110)의 내주면과 접하며 타단이 위치 조정부(170)의 외주면과 접한다. 이에 따라, 접촉 유도부(180)는 식각부(150)에 의해 가스켓(g)의 두께가 감소함에 대응하여 위치 조정부(170)를 내측 방향으로 이동시킬 수 있다.
보다 바람직한 실시예로서, 복수 개의 위치 조정부(170)는 동일한 호 간격을 유지하되, 서로 접하지 않도록 구비될 수 있다. 이는 가스켓(g)의 외주면에서 발생한 절삭 찌꺼기 등의 이물질이 복수 개의 위치 조정부(170) 사이의 틈을 통해 용이하게 가스켓(g)의 외측 방향으로 배출되도록 유도하는 효과를 갖는다. 따라서, 가스켓(g)의 외주면에 이물질이 잔존하여 규격이 변경되는 것을 방지하여 정밀도를 현저히 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부(170)가 가스켓(g)에 근접한 것을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(g)의 두께 감소에 대응하여 위치 조정부(170)가 내측 방향으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다. 상세하게, 도 5는 가스켓(g)의 외주면이 식각되기 전을 나타내는 도면이고, 도 6은 가스켓(g)의 외주면이 식각된 이후를 나타낸다.
가스켓(g)의 외주면이 절삭되어 가스켓(g)의 두께가 감소하는 경우, 선술한 측정부(160)는 가스켓(g)의 두께를 측정하고, 접촉 유도부(180)에 이를 알린다. 이후 측정부(160)와 연결된 접촉 유도부(180)는 이에 대응하여 위치 조정부(170)를 내측 방향으로 이동시킨다. 이를 통해 위치 조정부(170)는 가스켓(g)의 위치 가변을 방지하면서도 가스켓(g)과의 접촉을 통한 가스켓(g)의 튐 현상을 방지할 수 있다. 여기서, 도 5 및 도 6에서의 식각부(150) 및 측정부(160)는 가스켓(g)의 외주면과의 접촉을 방지하기 위해 상기 복수 개의 위치 조정부(170)보다 외측 방향에 위치함이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조정부(170) 및 접촉 유도부(180)를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체(171) 및 탄성체(172)를 나타내는 도면으로서, 도 8은 위치 조정부(170) 및 접촉 유도부(180)를 절단하여 도시한다.
선술한 바와 같이, 위치 조정부(170)는 원호 단면 형상을 갖고 배치부(110)의 내주면으로부터 내측 방향으로 돌출 형성된다. 또한, 접촉 유도부(180)는 봉 형상으로 형성되어 접촉 유도부(180)의 외주면 및 배치부(110)의 내주면과 연결되며 길이가 가변 가능한 다단 구조로 구비될 수 있다. 한편, 위치 조정부(170)는 공간부(e), 자성체(171) 및 탄성체(172)를 포함하고, 상기 구성을 통해 위치 조정부(170) 및 가스켓(g)의 근접 정도를 용이하게 파악할 수 있다.
공간부(e)는 후술할 자성체(171) 및 탄성체(172)가 위치 조정부(170)의 내부에 위치하도록 공간을 제공한다. 이를 위해 공간부(e)는 위치 조정부(170)의 내부가 개구됨으로써 형성된다.
자성체(171)는 금속 재질의 가스켓(g)과의 자력을 이용하여 배치부(110)의 내측 방향으로 이동함에 따라, 위치 조정부(170)의 가스켓(g)으로의 근접 정도를 파악하기 위한 구성이다. 이를 위해 자성체(171)는 공간부(e)에 구비되고 원호 단면 형상을 갖으며, 외측 방향을 향하는 내주면은 후술할 탄성체(172)와 연결된다. 여기서, 선술한 도 6과 같이 위치 조정부(170)가 가스켓(g)에 근접하도록 접촉 유도부(180)에 의해 내측 방향으로 이동하는 경우 자성체(171) 또한 가스켓(g)과 근접하고, 이 과정에서 자성체(171)는 가스켓(g)과의 자력에 의해 공간부(e) 내에서 내측 방향으로 이동한다.
탄성체(172)는 자성체(171)의 내측 방향으로의 이동한 정도를 파악하기 위한 구성이다. 이를 위해 탄성체(172)는 스프링 등의 소정의 복원력을 갖는 구성으로 구비되고, 일단은 자성체(171)의 외주면과 접하며 타단은 공간부(e)의 내벽과 접한다. 이에 따라, 위치 조정부(170)가 가스켓(g)에 근접하는 경우 탄성체(172)는 내측 방향으로 이동하는 자성체(171)에 대응하여 길이가 신장된다. 여기서, 탄성체(172)와 연결되어 별도로 구비되는 제어부(190)는 탄성체(172)의 길이를 측정함으로써 자성체(171)의 내측 방향으로의 이동 여부 및 위치 조정부(170)의 가스켓(g)으로의 접근 여부를 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 작업자는 가스켓(g) 및 위치 조정부(170)를 육안으로 확인하지 않아도 상기 구성 간의 접근 사실을 파악할 수 있어, 과도하게 접근 시 가스켓(g) 및 위치 조정부(170)를 이격시킬 수 있기 때문에, 가스켓(g) 및 위치 조정부(170)의 파손을 방지할 수 있다.
보다 바람직한 실시예로서, 본 발명에 따른 가스켓 제조 장치는 탄화 제거부를 더 포함할 수 있다. 가스켓(g)의 가공 시 열에 의해 탄화물이 발생하고, 상기 탄화물은 각종 규격 오차 등을 야기하는 원인으로 대두된다. 이에 본 발명에서는 탄화 제거부를 통해 탄화물을 제거하는 구성을 개시한다. 이를 이해 탄화 제거부는 배치부(110)의 상측 방향 및 하측 방향에 구비되어 가스켓(g)의 상면 및 하면을 향해 wiping을 실시한다. 이를 통해, 가스켓(g)에 잔존하는 탄화물을 완전 제거할 수 있어, 정전기에 민감한 가스켓(g)을 안전하게 취급할 수 있다.
도 1 내지 도 8에서 서술한 일련의 구성을 통해, 가스켓(g)의 절삭 시 가스켓(g)의 면 눌림 현상에 따른 오차를 최소화할 수 있어 반도체 어셈블리 등의 정밀 규격을 요하는 분야에도 용이하게 적용할 수 있어 범용성을 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명은 가스켓(g)의 위치를 기반으로 하여 식각을 실시하기 때문에 컷팅 품질을 현저히 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓 제조 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 가스켓 제조 방법은 크게 제1 가공 단계(s110), 고정 단계(s120), 제2 가공 단계(s130) 및 위치 보정 단계(s140)를 포함한다.
제1 가공 단계(s110)는 가스켓(g)의 내주면을 가공하는 단계로서, 선술한 가공부(130)를 통해 가스켓(g)을 절삭한다. 상세하게, 제1 가공 단계(s110)에서 가공부(130)는 이동부(120)와 연결되어 배치부(110) 내 위치하는 가스켓(g)의 상측 방향에서 하측 방향을 향해 식각용 광을 조사한다. 여기서, 상기 식각용 광은 UV 등의 식각 수단으로 구비될 수 있고, 제1 가공 단계(s110)를 통해 가스켓(g)의 상면 및 하면이 관통되어 내주면이 형성된다.
고정 단계(s120)는 가스켓(g)의 위치가 가변하지 않도록 가스켓(g)을 고정시키기 위해 구비된다. 상세하게, 고정 단계(s120)에서 가스켓(g)은 선술한 고정부(140)의 일단과 연결됨으로써 위치 고정된다. 이를 위해, 고정 단계(s120)는 영점 조정 단계(s121), 연결 단계(s122) 및 회전 단계(s123)를 포함하고, 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 10에서 후술하도록 한다.
제2 가공 단계(s130)는 가스켓(g)의 외주면을 가공하는 단계이다. 상세하게, 제2 가공 단계(s130)에서는 반도체용 어셈블리 등에 삽입되기 위한 가스켓(g)의 규격에 대응하여 가스켓(g)의 외주면을 가공한다. 이를 위해, 배치부(110)의 내부에 위치하되 가스켓(g)의 일측 방향에 구비되는 식각부(150)에서 타측 방향에 위치한 가스켓(g)을 향해 식각용 광을 조사함으로써 가스켓(g)의 외주면을 가공한다.
위치 보정 단계(s140)는 제2 가공 단계(s130) 이후에 실시되는 단계로서, 가스켓(g)의 두께에 대응하여 이루어진다. 위치 보정 단계(s140)에서 가스켓(g)의 타측 방향에 위치하는 측정부(160)는 외측 방향 및 내측 방향으로의 가스켓(g)의 두께를 측정한다. 여기서, 측정부(160)는 선술한 바와 같이 가스켓(g)을 향해 광을 조사한 후, 가스켓(g)의 외주면으로부터 반사된 광이 다시 측정부(160)에 도달하는 시간을 기반으로 가스켓(g)의 두께를 측정할 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고 다양한 측정 기법을 통해 가스켓(g)의 두께를 측정할 수 있다. 가스켓(g)의 두께 측정 이후 위치 조정부(170)를 내측 방향으로 이동시켜 가스켓(g)의 외주면에 근접하도록 배치한다. 이를 위해 배치부(110)의 내주면 및 위치 조정부(170)의 외주면과 연결되는 접촉 유도부(180)는 내측 방향으로의 길이가 증가하도록 신장하여 내측 방향에 위치한 위치 조정부(170)를 배치부(110)의 내측 방향으로 이동시킨다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 단계(s120)를 나타내는 도면이다.
선술한 바와 같이, 고정 단계(s120)는 영점 조정 단계(s121), 연결 단계(s122) 및 회전 단계(s123)를 포함한다.
영점 조정 단계(s121)는 가스켓(g)의 내주면과 고정부(140)를 연결하기 전에 선행되는 단계이다. 상세하게, 영점 조정 단계(s121)는 가스켓(g)의 식각 이전에 실시됨으로써, 가스켓(g)의 절삭 시 오차가 발생하는 것을 방지한다. 이를 위해, 영점 조정 단계(s121)에서 별도의 조정수단을 통해 이동부(120)의 하측 방향에 위치한 영점 조정부(121) 및 상기 영점 조정부(121)의 하측 방향에 위치한 인식부(112)가 이동부(120)의 중심축(z)과 동일 선상에 위치하도록 이동부(120)의 위치를 변경한다.
연결 단계(s122)는 영점 조정 단계(s121) 이후에 실시되는 단계로서 영점 조정이 완료된 이동부(120)로부터 외측 방향으로 돌출되는 고정부(140) 및 가스켓(g)을 서로 연결한다. 여기서, 고정부(140)의 일단에는 별도의 흡착수단이 구비됨으로써 보다 견고하게 가스켓(g)의 내주면과 면접촉 및 흡착 고정을 실시할 수 있다.
회전 단계(s123)는 연결 단계(s122) 이후에 실시되는 단계로서 가스켓(g)의 외주면의 식각을 위해 가스켓(g)을 회전시키는 단계이다. 이를 위해 회전 단계(s123)에서는 이동부(120)가 중심축(z)을 중심으로 회전함에 따라 가스켓(g)을 회전시킨다.
도 9 및 도 10에 서술된 일련의 구성 및 과정을 통해, 블레이드 등의 절삭수단을 사용하지 않고도 용이하게 가스켓(g)을 가공할 수 있어 가스켓(g)의 면 눌림 현상 등에 따른 변질을 방지할 수 있기 때문에 가스켓(g)의 품질을 현저히 높일 수 있다. 또한, 가스켓(g)이 회전하는 도중에 식각부(150)가 가스켓(g)을 향해 식각용 광을 조사하기 때문에 가스켓(g)의 중첩 절삭을 방지할 수 있어 보다 균일한 가스켓(g)의 가공이 가능하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
g: 가스켓 z: 중심축
110: 배치부 120: 이동부
130: 가공부 140: 고정부
150: 식각부 160: 측정부
170: 위치 조정부 180: 접촉 유도부
s110: 제1 가공 단계 s120: 가공 단계
s130: 제2 가공 단계 s140: 위치 보정 단계

Claims (7)

  1. 가스켓(g)을 가공하는 장치로서,
    상기 가스켓(g)이 위치하도록 상면이 개구되는 배치부(110);
    상기 가스켓(g)의 상측 방향에 위치하고 상기 가스켓(g)을 상하방향으로 이동시키는 봉 형상의 이동부(120);
    상기 이동부(120)의 외주면으로부터 돌출되어 방사형 배열을 갖고, 일단이 상기 가스켓(g)의 외주면과 접하며, 상기 가스켓(g)을 상기 이동부(120)의 중심축(z)을 중심으로 회전시키는 고정부(140);
    상기 가스켓(g)의 일측 방향에 위치하고 타측 방향을 향해 식각용 광을 조사하는 식각부(150); 및
    상기 가스켓(g)의 타측 방향에 위치하고, 상기 가스켓(g)의 외측 방향으로의 두께를 측정하는 측정부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스켓(g) 및 배치부(110)의 사이에 미리 정해진 제1 구역 내에 위치하되, 상기 배치부(110)의 내주면을 따라 내측 방향으로 향해 구비되는 원호 단면 형상의 위치 조정부(170); 및
    상기 위치 조정부(170)의 외측 방향에 위치하고, 상기 가스켓(g)의 상기 두께가 감소함에 따라 상기 위치 조정부(170)를 내측 방향으로 이동시키는 접촉 유도부(180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 조정부(170)의 내부는 개구되어 공간부(e)가 형성되고,
    상기 공간부(e)에는 금속 재질의 상기 가스켓(g)과의 자력에 의해 내측방향으로 이동하는 자성체(171) 및 상기 공간부(e)의 외측 방향에 위치하고 일단이 상기 자성체(171)와 연결되는 탄성체(172)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스켓(g)의 상측 방향에 위치하고, 상기 가스켓(g)의 상면을 향해 식각용 광을 조사하여 상기 가스켓(g)의 내주면을 형성하는 가공부(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부(120)의 중심축(z)을 중심으로 동심원 상에 배열되고 단면이 호 형상을 갖고, 상기 고정부(140)에 의해 외측 방향 및 내측 방향으로 관통되는 복수 개의 연결부(141); 및
    상기 복수 개의 연결부(141)의 사이에 위치하고, 복원력을 이용하여 상기 연결부(141)가 상기 동심원 상에 배치되도록 하는 배열 유지부(142);를 더 포함하고,
    상기 고정부(140)의 일단이 상기 가스켓(g)의 내주면과 접하는 과정에서 상기 동심원의 직경은 상기 고정부(140)의 길이에 대응하여 가변하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배치부(110)는 하측 방향을 향할수록 직경이 감소하는 호퍼 형상으로 음각 형성되고,
    상기 식각부(150)에 의해 상기 가스켓(g)으로부터 절삭 형성되는 이물질을 배출하는 배출공(111)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 장치.
  7. 가스켓(g)을 가공하는 방법으로서,
    상기 가스켓(g)의 상측 방향에 위치하는 가공부(130)를 통해 상기 가스켓(g)의 상면 및 하면이 관통되도록 절삭하는 제1 가공 단계(s110);
    상기 가스켓(g)의 상측 방향에 위치한 이동부(120)를 상기 가스켓(g)의 내측 방향에 위치시키고, 상기 이동부(120)의 외측 방향에 위치한 고정부(140)를 상기 가스켓(g)과 연결 및 고정하는 고정 단계(s120);
    상기 가스켓(g)의 일측 방향에 위치한 식각부(150)를 통해 상기 가스켓(g)의 외주면을 가공하는 제2 가공 단계(s130); 및
    상기 가스켓(g)의 타측 방향에 위치한 측정부(160)를 통해 상기 가스켓(g)의 외측 방향으로의 두께를 측정하고, 상기 가스켓(g)의 두께에 대응하여 상기 가스켓(g)의 외측 방향에 위치한 복수 개의 위치 조정부(170)를 내측 방향으로 접근시키는 위치 보정 단계(s140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓 제조 방법.
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