KR102043689B1 - 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속산화물을 이용하여 배선대상물인 바디에 배선을 일체로 형성시킬 수 있도록 하는 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 배선 대상물인 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 용액을 분사하는 노즐; 상기 노즐의 후방에 배치되며, 상기 금속산화물을 소결시켜 상기 코팅층을 절연층으로 변화시키기 위하여 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제1 레이저부; 및 상기 제1 레이저부의 후방에 배치되며, 상기 코팅층의 일부를 환원시켜 상기 코팅층의 일부를 전극층으로 변화시키기 위하여 상기 제1 레이저빔의 제1 파장 보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제2 레이저부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공한다.

Description

바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING ELECTRODE INTEGRATED FRAME OF BODY AND MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속산화물을 이용하여 배선대상물인 바디에 배선을 일체로 형성시킬 수 있도록 하는 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
자동차는 복잡하고 정교한 각종의 센서 부품들과 전기장치 등으로 구성되어 있으며, 이러한 부품과 장치에 전기를 공급하기 위하여 다양한 배선들이 차내에 복잡하게 설치되어 있다.
따라서 차체의 샤시 프레임이나 구조물 주위를 통과하는 배선들을 하나로 묶어서 외관상 보기 좋게 하고 전기장치의 정비시 정비환경을 개선시킬 목적으로 종래에는 배선 고정용 기구(器具)들이 사용되어져 왔다.
종래의 배선용 고정구로는 통상적으로 많이 사용되는 클립(clip)과, 스트랩(strap) 및 와이어 하네스(wire harness)등이 있다.
여기서, 클립으로 배선을 고정시키면 장기간 클립을 사용함에 따라 클립의 체결력이 약해져서 배선이 하부로 처지는 문제점이 발생된다.
또한, 스트랩은 그 일단에 다단의 걸고리가 형성되고, 타단에는 걸고리가 걸리도록 된 몸체로 이루어져서 차체에 고정되지 아니하고 배선끼리만 상호 체결되도록 되어 있다. 따라서 배선들이 차체에 고정되지 않고 이리저리 유동되는 문제점이 있다.
그리고, 하네스에 의한 배선의 고정은 별도의 하네스 브래킷을 제작하여 부착하여야 함으로 전체적인 중량이 증가되고 작업량이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 무엇보다도 상기의 클립, 스트랩, 하네스에 의한 배선의 고정은 차체에 형성된 볼트나 너트 및 주변 구조물과의 간섭으로 인하여 배선의 경로가 꺽이거나 배선이 그러한 구조물과 마찰을 일으켜 배선이 벗겨짐으로써 누전의 위험이 항 상 내재되어 있는 문제점이 있다.
최근에는 레이저를 이용한 3D 프린팅 방법을 이용하여 차체를 제작하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
따라서, 배선을 차체와 별도로 제작하여 상술한 배선 고정용 기구에 의해 차체에 고정시키지 않고, 레이저를 이용한 3D 프린팅 방법을 통해 차체와 배선을 일체로 제작할 수 있는 장치의 개발이 필요로 하다.
한국공개특허공보 제10-2003-0033644호(2003.05.01 공개, 발명의 명칭 : 배선 고정장치
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 배선대상물인 바디의 표면에 금속산화물을 포함하는 코팅층을 형성하고, 코팅층에 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 조사하여 절연층을 형성하고, 코팅층에 제1 레이저빔보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 조사하여 전극층을 형성함으로써, 절연층 및 전극층을 포함하는 배선을 바디와 일체로 제조할 수 있도록 하는 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치는 배선 대상물인 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 용액을 분사하는 노즐; 상기 노즐의 후방에 배치되며, 상기 금속산화물을 소결시켜 상기 코팅층을 절연 층으로 변화시키기 위하여 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제1 레이저부; 및 상기 제1 레이저부의 후방에 배치되며, 상기 코팅층의 일부를 환원시켜 상기 코팅층의 일부를 전극층으로 변화시키기 위하여 상기 제1 레이저빔의 제1 파장 보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제2 레이저부;를 포함한다.
본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치에 있어서, 상기 제2 레이저빔의 제2 파장의 길이는 상기 제1 레이저빔의 제1 파장의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치에 있어서, 상기 바디의 곡률변화에 대응하여 상기 제1 레이저빔의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔의 초점 위치를 이동시키기 위하여, 상기 제1 레이저부 및 상기 제2 레이저부를 상하 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조방법은, 상기 배선 대상물인 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 노즐을 통해 상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 용액을 분사하는 용액 분사단계; 상기 금속산화물을 소결시켜 상기 코팅층을 절연층으로 변화시키기 위하여, 상기 제1 레이저부를 통해 제1 파장을 가지는 상기 제1 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제1 레이저빔 조사단계; 및 상기 코팅층의 일부를 환원시켜 상기 코팅층의 일부를 전극층으로 변화시키기 위하여, 상기 제2 레이저부를 통해 상기 제1 레이저빔의 제1 파장 보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제2 레이저빔 조사단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조방법에 있어서, 상기 제2 레이저빔 조사단계에서는, 상기 코팅층으로 조사되는 상기 제2 레이저빔의 제2 파장의 길이는 상기 제1 레이저빔의 제1 파장의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조방법에 있어서, 상기 제1 레이저빔 조사단계와 상기 제2 레이저빔 조사단계에서는, 상기 바디의 곡률변화에 대응하여 상기 제1 레이저빔의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔의 초점 위치를 이동시키기 위하여, 상기 Z축 구동부를 통해 상기 제1 레이저부 및 상기 제2 레이저부를 상하 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은, 배선대상물인 바디의 표면에 금속산화물을 포함하는 코팅층을 형성하고, 코팅층에 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 조사하여 절연층을 형성하고, 코팅층에 제1 레이저빔보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 조사하여 전극층을 형성함으로써, 절연층 및 전극층을 포함하는 배선을 바디와 일체로 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은, Z축 구동부가 구비됨으로써, 바디의 곡률변화에 대응하여 제1 레이저빔의 초점 위치 및 제2 레이저빔의 초점 위치를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 블록도이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방치는 바디(10)와 배선을 일체형으로 제조하기 위한 장치인 것으로서, 노즐(110)과, 제1 레이저부(120)와 제2 레이저부(130) 및 멀티 구동유닛(140)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선 대상물인 바디(10)는 자동차의 차체에 적용된 것을 제시하고 있지만, 수송기기 등 배선이 필요한 기기에 다양하게 적용될 수 있을 것이다.
상기 노즐(110)은 바디(10)의 표면에 금속산화물(21)이 포함된 코팅층(30)을 형성하기 위하여, 배선 대상물인 바디(10)의 표면에 금속산화물(21)이 포함된 용액(20)을 분사한다.
금속산화물(21)은 산화제1구리(Cu2o), 니켈옥사이드(Nio), 이산화규소(Sio2) 및 산화알루미늄(Al2o3) 등이 사용될 수 있다.
노즐(110)은 잉크젯노즐(110)이 사용될 수 있으며, 노즐(110)의 내부에는 상술한 금속산화물(21)이 포함된 용액(20)이 수용될 수 있다.
상기 제1 레이저부(120)는 노즐(110)의 후방에 배치될 수 있다.
상기 제1 레이저부(120)는 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔(L1)을 상기 코팅층(30)으로 조사하여 상기 코팅층(30)에 포함된 금속산화물(21)을 소결시킬 수 있다.
본 실시예에서는 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장이 후술하는 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장보다 금속산화물(21)에 대해 투과율이 높은 파장을 가지고, 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장의 길이가 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장의 길이보다 긴 파장을 가진 것이 제시된다.
이에 따라, 제1 레이저부(120)를 통해 조사되는 제1 레이저빔(L1)은 IR 파장대를 가지는 제1 레이저빔(L1)이 사용될 수 있다.
제1 레이저부(120)를 통해 제1 레이저빔(L1)이 코팅층(30)으로 조사되면, 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장의 투과율이 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장보다 상대적으로 높은 것에 의해, 제1 레이저빔(L1)은 코팅층(30)의 상면에서 하면까지 투과될 수 있다.
또한, 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장의 길이가 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장의 길이보다 상대적으로 긴 것에 의해, 금속산화물(21)에 가해지는 에너지가 상대적으로 작기 때문에, 코팅층(30)에 포함된 금속산화물(21)은 환원되지는 않고 소결되면서, 코팅층(30)이 절연층(40)으로 변화될 수 있다.
한편, 금속산화물(21)의 종류에 따라, 금속산화물(21)이 산화되면서 소결될 수도 있다.
즉, 제1 레이저빔(L1)이 코팅층(30)으로 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 금속산화물(21)의 종류에 따라 소결되어 절연층(40)으로 변화되거나 산화되면서 소결되어 절연층(40)으로 변화될 수 있다.
상기 제2 레이저부(130)는 상기 제1 레이저부(120)의 후방에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조장치는 먼저, 노즐(110)이 배치되고, 노즐(110)이 배치된 후방에 제1 레이저부(120)가 배치되며, 제1 레이저부(120)가 배치된 후방에 제2 레이저부(130)가 배치될 수 있다.
이에 따라, 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)가 함께 이동되면서 순차적으로 공정을 진행할 수 있게 된다.
상기 제2 레이저부(130)는 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔(L2)을 상기 코팅층(30)으로 조사한다.
본 실시예에서는 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장이 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장보다 금속산화물(21)에 대해 투과율이 낮은 파장을 가지고, 제2 레이저빔(L1)의 제2 파장의 길이가 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장의 길이보다 짧은 파장을 가진 것이 제시된다.
이에 따라, 제2 레이저부(130)를 통해 조사되는 제2 레이저빔(L2)은 UV 파장대를 가지는 제2 레이저빔(L2)이 사용될 수 있다.
보다 상세하게는, 제2 레이저빔(L2)은 코팅층(30)으로 조사되되, 코팅층(30)이 제1 레이저빔(L1)에 의해 변화된 절연층(40)으로 조사된다.
이때, 제2 레이저부(130)를 통해 제2 레이저빔(L2)이 절연층(40)으로 조사되면, 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장의 투과율이 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장보다 상대적으로 낮은 것에 의해, 제2 레이저빔(L2)은 절연층(30)의 일부, 즉 절연층(40)의 상부영역까지만 투과될 수 있다.
또한, 제2 레이저빔(L2)의 제2 파장의 길이가 제1 레이저빔(L1)의 제2 파장의 길이보다 상대적으로 짧은 것에 의해, 금속산화물(21)에 가해지는 에너지가 상대적으로 크기 때문에, 절연층(30)에 포함된 금속산화물(21)은 융해되면서 환원되어 절연층(300)의 상부영역이 전극층(50)으로 변화될 수 있다.
결과적으로, 파장의 투과율 및 길이가 서로 다른 제1 레이저빔(L1) 및 제2 레이저빔(L2)을 이용함으로써, 간단한 방법에 의해 절연층(40) 및 전극층(50)을 포함하는 배선을 바디(10)에 일체로 제조할 수 있게 된다.
상기 멀티 구동유닛(140)은 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 바디(10)의 표면에 대해 X, Y, Z축 방향으로 이동시킬 수 있다.
이때, 멀티 구동유닛(140)에는 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)가 순차적으로 설치될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 멀티 구동유닛(140)은 X축 구동부와, Y축 구동부 및 Z축 구동부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 X축 구동부는 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 바디(10)의 표면에 대해 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 Y축 구동부는 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 바디(10)의 표면에 대해 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 Z축 구동부는 노즐(110)과, 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 바디(10)의 표면에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
이때, Z축 구동부는 바디(10)의 곡률변화에 대응하여 제1 레이저빔(L1)의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔(L2)의 초점 위치를 이동시키기 위하여 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 멀티 구동유닛(140)에 Z축 구동부가 구비됨에 따라, 바디(10)의 곡률변화에 대응하여 제1 레이저빔(L1)의 초점 위치 및 제2 레이저빔(L2)의 초점 위치를 정확하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
지금부터는 앞서 예로든 금속산화물(21)들이 절연층(40)과 전극층(50)으로 변화되는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 금속산화물(21)인 산화제1구리(Cu2o)가 포함된 코팅층(30)으로 투과율이 높은 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔(L1)이 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 산화제1구리가 산화와 동시에 소결되면서 코팅층(30)이 산화구리(Cuo)로 이루어진 절연층(40)으로 변하게 된다.
이때, 산화구리로 이루어진 절연층(40)으로 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔(L2)이 조사되면, 절연층(40)의 일부 즉, 절연층(40)의 상부영역에 포함된 산화구리가 환원되면서 절연층(40)의 상부영역이 구리(CU)로 이루어진 전극층(50)으로 변하게 된다.
이에 따라, 바디(10)의 표면에 산화구리로 이루어진 절연층(40)이 형성되고, 절연층(40)의 상부영역에 구리로 이루어진 전극층(50)이 형성된다.
다음, 금속산화물(21)인 니켈옥사이드(Nio)가 포함된 코팅층(30)으로 제1 레이저빔(L1)이 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 니켈옥사이드 소결되면서 코팅층(30)이 니켈옥사이드로 이루어진 절연층(40)으로 변하게 된다.
이때, 니켈옥사이드 이루어진 절연층(40)으로 제2 레이저빔(L2)이 조사되면, 절연층(40)의 상부영역에 포함된 니켈옥사이드가 환원되면서 절연층(40)의 상부영역이 니켈(Ni)로 이루어진 전극층(50)으로 변하게 된다.
이에 따라, 바디(10)의 표면에 니켈옥사이드로 이루어진 절연층(40)이 형성되고, 절연층(40)의 상부영역에 니켈로 이루어진 전극층(50)이 형성된다.
다음, 금속산화물(21)인 이산화규소(Sio2)가 포함된 코팅층(30)으로 제1 레이저빔(L1)이 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 이산화규소가 소결되면서 코팅층(30)이 이산화규소로 이루어진 절연층(40)으로 변하게 된다.
이때, 이산화규소로 이루어진 절연층(40)으로 제2 레이저빔(L2)이 조사되면, 절연층(40)의 상부영역에 포함된 이산화규소가 환원되면서 절연층(40)의 상부영역이 규소(Si)로 이루어진 전극층(50)으로 변하게 된다.
이에 따라, 바디(10)의 표면에 이산화규소로 이루어진 절연층(40)이 형성되고, 절연층(40)의 상부영역에 규소로 이루어진 전극층(50)이 형성된다.
다음, 금속산화물(21)인 산화알루미늄(Al2o3)이 포함된 코팅층(30)으로 제1 레이저빔(L1)이 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 산화알루미늄이 소결되면서 코팅층(30)이 산화알루미늄으로 이루어진 절연층(40)으로 변하게 된다.
이때, 산화알루미늄으로 이루어진 절연층(40)으로 제2 레이저빔(L2)이 조사되면, 절연층(40)의 상부영역에 포함된 산화알루미늄이 환원되면서 절연층(40)의 상부영역이 알루미늄(Al)으로 이루어진 전극층(50)으로 변하게 된다.
이에 따라, 바디(10)의 표면에 산화알루미늄으로 이루어진 절연층(40)이 형성되고, 절연층(40)의 상부영역에 알루미늄으로 이루어진 전극층(50)이 형성된다.
위에서 예를 든 금속산화물(21) 이외에도 레이저빔의 투과율에 따라 소결 및 환원 반응을 일으키는 금속산화물(21)이라면 바디 일체형 배선으로 사용될 수 있을 것이다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법의 과정을 단계별로 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바디 일체형 배선 제조방법은 용액 분사단계(S10)와, 제1 레이저빔 조사단계(S20)와, 제2 레이저빔 조사단계(S30) 및 제거단계(S40)를 포함할 수 있다.
도 2의 (a) 및 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 용액 분사단계(S1)는 노즐(110)을 통해 바디(10)의 표면에 금속산화물(21)이 포함된 용액(20)을 분사하여, 배선 대상물인 바디(10)의 표면에 금속산화물(21)이 포함된 코팅층(30)을 형성하는 과정이 수행된다.
이때, 노즐(110)에는 금속산화물인 산화제1구리(Cu2o), 니켈옥사이드(Nio), 이산화규소(Sio2), 산화알루미늄(Al2o3) 중 어느 하나가 포함된 용액(20)이 수용된 상태이다.
다음으로, 도 2의 (b) 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저빔 조사단계(S20)는 제1 레이저부(120)를 통해 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔(L1)을 코팅층(30)으로 조사하는 과정이 수행된다.
제1 레이저빔 조사단계(S20)에서 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔(L1)이 코팅층(30)으로 조사되면, 코팅층(30)에 포함된 금속산화물(21)이 소결되면서 코팅층(30)이 절연층(40)으로 변화된다.
한편, 금속산화물(21)의 종류에 따라 금속산화물(21)이 산화와 동시에 소결되면서 코팅층(30)이 절연층(40)으로 변화될 수도 있다.
다음으로, 도 2의 (c) 및 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 레이저빔 조사단계(S30)는 제2 레이저부(130)를 통해 상기 제1 레이저빔(L1)의 제1 파장보다 투과율이 낮고, 제1 파장보도 길이가 짧은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔(L2)을 코팅층(30)으로 조사하는 과정이 수행된다.
더욱 구체적으로, 제2 레이저빔 조사단계(S30)에서는 제2 레이저빔(L2)이 코팅층(30)이 제1 레이저빔(L1)을 통해 변화된 절연층(40)으로 조사된다.
즉, 제2 레이저빔 조사단계(S30)에서 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔(L2)이 절연층(40)으로 조사되면, 절연층(40)의 상부영역에 포함된 금속산화물(21)이 융해되면서 환원되어 절연층(40)의 상부영역이 전극층(50)으로 변화된다.
한편, 상기 제1 레이저빔 조사단계(S20)와 제2 레이저빔 조사단계(S30)에서는, Z축 구동부를 통해 제1 레이저부(120) 및 제2 레이저부(130)를 바디(10)의 표면에 대해 상하 방향으로 이동시킴으로써, 바디(10)의 곡률변화에 대응하여 제1 레이저빔(L1)의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔(L2)의 초점 위치를 이동시킬 수 있다.
다음으로, 도 2의 (d) 및 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 제거단계(S40)는 바디의 표면에 형성된 절연층(40)과 전극층(50)을 제외한 코팅층(30)을 제거하는 과정이 수행된다.
도시되지는 않았지만, 제거단계(S40)에서는 코팅층(30)을 세정공정에 의해 제거하거나 식각 공정에 의해 제거할 수 있다.
이상 상술한 바와 같은 과정을 통하면, 바디(10)에 절연층(40)과 전극층(50)을 포함하는 배선이 바디(10)와 일체로 제조될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은, 배선대상물인 바디의 표면에 금속산화물을 포함하는 코팅층을 형성하고, 코팅층에 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 조사하여 절연층을 형성하고, 코팅층에 제1 레이저빔보다 투과율이 낮은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 조사하여 전극층을 형성함으로써, 절연층 및 전극층을 포함하는 배선을 바디와 일체로 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 바디 일체형 배선 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은, Z축 구동부가 구비됨으로써, 바디의 곡률변화에 대응하여 제1 레이저빔의 초점 위치 및 제2 레이저빔의 초점 위치를 정확히 조절할 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 바디 20: 용액
21: 금속산화물 30: 코팅층
40: 절연층 50: 전극층
100: 바디 일체형 배선 제조장치 110: 노즐
120: 제1 레이저부 130: 제2 레이저부
140: 멀티 구동유닛
L1: 제1 레이저빔 L2: 제2 레이저빔

Claims (6)

  1. 배선 대상물인 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 용액을 분사하는 노즐;
    상기 노즐의 후방에 배치되며, 상기 금속산화물을 소결시켜 상기 코팅층의 전 영역을 절연층으로 변화시키기 위하여, 상기 코팅층의 상면에서 하면까지 투과되는 제1 파장을 가지는 제1 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제1 레이저부;
    상기 제1 레이저부의 후방에 배치되며, 절연층으로 변화된 상기 코팅층의 상부 영역만을 환원시켜 전극층으로 변화시키기 위하여, 상기 코팅층의 상부 영역만을 투과하도록 상기 제1 레이저빔의 상기 제1 파장 보다 투과율이 낮고 길이가 짧은 제2 파장을 가지는 제2 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제2 레이저부; 및
    상기 바디의 곡률변화에 대응하여 상기 제1 레이저빔의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔의 초점 위치를 이동시키기 위하여, 상기 제1 레이저부 및 상기 제2 레이저부를 상하 방향으로 이동시키기 위한 Z축 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바디 일체형 배선 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 기재된 바디 일체형 배선 제조장치를 이용한 바디 일체형 배선 제조방법에 있어서,
    상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 상기 코팅층을 형성하기 위하여, 상기 노즐을 통해 상기 바디의 표면에 금속산화물이 포함된 용액을 분사하는 용액 분사단계;
    상기 금속산화물을 소결시켜 상기 코팅층을 절연층으로 변화시키기 위하여, 상기 제1 레이저부를 통해 상기 제1 파장을 가지는 상기 제1 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제1 레이저빔 조사단계; 및
    절연층으로 변화된 상기 코팅층의 상부영역을 환원시켜 상기 코팅층의 상부영역을 전극층으로 변화시키기 위하여, 상기 제2 레이저부를 통해 상기 제1 레이저빔의 제1 파장 보다 투과율이 낮고 길이가 짧은 상기 제2 파장을 가지는 상기 제2 레이저빔을 상기 코팅층으로 조사하는 제2 레이저빔 조사단계;를 포함하고,
    상기 제1 레이저빔 조사단계와 상기 제2 레이저빔 조사단계에서는,
    상기 바디의 곡률변화에 대응하여 상기 제1 레이저빔의 초점 위치와 상기 제2 레이저빔의 초점 위치를 이동시키기 위하여, 상기 Z축 구동부를 통해 상기 제1 레이저부 및 상기 제2 레이저부를 상하 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 바디 일체형 배선 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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