KR102299808B1

KR102299808B1 - 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품

Info

Publication number: KR102299808B1
Application number: KR1020210026215A
Authority: KR
Inventors: 안동훈; 이태호
Original assignee: 주식회사 에이디하이텍
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-09-08

Abstract

본 발명은 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품에 관한 것으로, 반도체와 디스플레이패널 등 전기전자 제품(소자, 완제품 등)을 제조하기 위한 장비에 사용되는 부품의 표면에서 효과적인 정전기 방지와 완충능력을 확보하고 코팅층의 내구성도 향상하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법은, 피코팅면을 갖는 부품을 준비하는 제1단계와; 상기 부품의 피코팅면이 상부를 향하도록 지그에 거치하는 제2단계와; 상기 제2단계 후, 상기 부품의 피코팅면에 코팅제를 코팅하여 코팅층을 형성하는 제3단계를 포함하고, 상기 제3단계는 상기 지그가 상기 부품의 피코팅면을 감싸면서 상기 피코팅면보다 더 높은 턱을 통해 형성되는 캐스팅부를 포함하여 폴리우레탄 폴리머와 대전방지제가 혼합된 코팅제를 상기 캐스팅부에 주형함으로써 코팅층을 형성한다.

Description

전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품{The coating method of electrical and electronic manufacturing equipment parts and the parts coated by this method}

본 발명은 부품의 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체와 디스플레이패널 등의 전기전자 제품(소자, 완제품 등)을 제조하기 위한 장비에 사용되는 부품의 표면 처리를 통해 전기전자 제품의 불량을 줄이고 보호하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

스마트 폰이나 TV 등 전기전자 제품에 사용되는 디스플레이패널(LED, OLED, LCD, PDP)은 다양한 공정을 거쳐 제조되고 있으며, 각 공정별로 다양한 부품 예를 들어 그립퍼(Gripper), 클램프(clamp), 블록(block), 암(ARM), 패드(PAD), 척(CHUCK) 등이 사용되고 있다.

예를 들어, 액정표시장치는 화소 단위를 이루는 액정 셀의 형성 공정을 동반하는 패널 상판 및 하판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상판 및 하판의 합착 공정과, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지 하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된다. 한편, 이러한 디스플레이 패널은 제조 공정을 위해 반송 패드 위에 놓여져 목적한 공정으로 이송되는데 이러한 반송 패드는 상술한 여러 공정 작업 중 고유의 구조학적 특성상 물림식 클램핑이 불가능한 것으로, 통상 진공 척에 의해 진공압(흡입압)으로 하여금 고정을 실시해 왔다.

예를 들어 등록특허 제10-1368740호는 감속기 내장형 서보모터의 출력축에는 피니언기어가 구성되고, 상기 피니언기어에는 상호 기어 물림 된 랙기어가 구성되며, 상기 랙기어의 하부에는 상기 피니언기어와 랙기어의 동작에 따라 길이방향으로 일정간격 슬라이드 동작이 가능한 슬라이드 이송바를 포함하는 그 구조와; 상기 슬라이드 이송바의 하부에 체결되는 것이 요구되고, 수평으로 유지된 상태에서 일정한 넓이 및 크기를 갖는 지지 블럭플레이트가 구성되며, 그 저면에는 외부로부터 공급되는 공기압력(공압을 이용한 진공발생원리)에 따라 흡착동작을 실현하는 하나 이상의 에어식 흡착패드가 구성된 셔틀암을 설치하되, 상기 슬라이드바와 셔틀암 사이에는, 상기 슬라이드바 저 면에 셔틀암을 체결할 때, 공기압력을 이용해 더욱 쉽고 간편하게 원터치 탈부착(결합및 분리)이 가능한 고효율 에어식 도킹수단으로 구성되는 디스플레이 패널 이송용 암 클램프 장치이며, 등록특허 제10-0886458호는

최상단에 설치되되, 저면이 경사지게 형성된 직육면 형태의 블록베이스와; 상기 블록베이스의 저부에 설치되는 상부베이스와; 상기 상부베이스의 전면에 설치되되, 외부 충격에 의한 파손을 방지하도록 구성된 전방보호대와; 상기 상부베이스의 저부에 설치되되, 상면에 일정한 간격으로 슬릿이 다수 개 형성된 실리콘 재질의 상부가이드와; 상기 상부가이드의 저부에 설치되되, 저면에 일정한 간격으로 슬릿이 다수 개 형성된 실리콘 재질의 하부가이드와; 상기 상하부가이드에 형성된 슬릿에 설치되되, 상ㅇ하부가 서로 대응되는 형태로 각각의 슬릿에 삽착된 프로브 핀과; 상기 하부가이드의 저부에 설치되되, 상면이 경사지게 형성되고, 상면 양측에는 단차부가 형성되며, 저부 양측으로 고정나사가 체결되어 상부베이스와 결합되도록 구성된 하부베이스로 구성되는 프로브 블록이다.

또한, 등록특허 제10-1073639호는 탄소 나노튜브 분산액, 폴리올 및 디이소시아네이트를 반응시켜 프리폴리머를 제조하는 제1단계; 및 상기 프리폴리머를 쇄연장하는 제2단계:를 포함하는 폴리우레탄 코팅 수지의 제조 방법으로서, 상기 제1단계는, 폴레카보네이트디올, 실리콘디올 및 촉매를 80℃에서 30분 혼합하고; 상기 혼합물에 지방족디이소시아네이트 및 탄소 나노튜브 분산액을 3~5회 분할하여 투입하면서 80℃에서 3~4시간 반응하는 폴리우레탄 코팅 수지의 제조 방법이다.

종래 폴리우레탄 코팅의 기술 및 디스플레이패널의 제조과정에서 사용되는 부품(자재)의 접촉면에서 유연성 등을 활용하고자 하는 기술이 나타나 있지만, 접착강도 향상 및 균일한 코팅층의 제조와 관련된 효율적인 코팅 기술을 요구하고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체와 디스플레이패널 등 전기전자 제품(소자, 완제품 등)을 제조하기 위한 장비에 사용되는 부품의 표면에서 효과적인 정전기 방지와 완충능력을 확보하고 코팅층의 내구성도 향상하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법은, 피코팅면을 갖는 부품을 준비하는 제1단계와; 상기 부품의 피코팅면이 상부를 향하도록 지그에 거치하는 제2단계와; 상기 제2단계 후, 상기 부품의 피코팅면에 코팅제를 코팅하여 코팅층을 형성하는 제3단계를 포함하고, 상기 제3단계는 상기 지그가 상기 부품의 피코팅면을 감싸면서 상기 피코팅면보다 더 높은 턱을 통해 형성되는 캐스팅부를 포함하여 폴리우레탄 폴리머와 대전방지제가 혼합된 코팅제를 상기 캐스팅부에 주형함으로써 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법 및 이 방법에 의해 코팅된 부품에 의하면, 반도체와 디스플레이패널 등의 전기전자 제품(소자, 완제품 등)을 제조하기 위한 장비에 사용되는 부품의 면을 폴리우레탄과 대전방지제를 조성하는 코팅제로 코팅하여 디스플레이패널을 충격으로부터 보호함과 아울러 정전기 방지를 통해 전기적 특성도 보호하는 효과가 있으며, 특히, 코팅 전용의 지그를 통해 주형의 방법으로 코팅층을 형성함으로써 코팅층의 품성을 높일 수 있고 결국 부품의 상품성을 향상하는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법에 적용되는 지그와 부품을 보인 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법은 부품 준비 - 부품 거치 - 코팅의 공정을 포함한다.

먼저, 본 발명에 의해 새롭게 발명된 지그에 대해 설명한다. 지그는 부품의 피코팅면이 외부로 노출되도록 하고 특히 상부를 향해 노출되도록 하며 또한 코팅제를 주형을 통해 코팅할 수 있도록 피코팅면보다 더 높은 캐스팅부를 포함한다.

도 1은 클램프 블록의 부품(1)에 맞는 지그(10)를 도시한 것으로, 부품(1)은 상단 헤드의 상면에 피코팅면(1a)을 포함하고 있으며, 지그(10)는 부품(1)이 내부에 수납되도록 수납부(11)를 포함하면서 상부에는 부품(1)의 피코팅면(1a)이 상부를 향해 노출되도록 캐스팅부(12)를 포함한다.

본 발명은 코팅제의 효율적인 코팅(코팅제의 손실 저감, 균일한 두께의 코팅 등)을 위하여 주형을 코팅방법으로 선택하였으며, 따라서 캐스팅부(12)는 피코팅면(1a)의 둘레부를 감싸는 형태이면서 피코팅면(1a)보다 더 높게 돌출되는 턱의 형태이다. 상기 턱은 그 높이가 코팅층보다 더 높은 높이이다.

단일형의 지그(10)는 수납부(11)가 일측 또는 마주하는 양쪽이 개방되도록 형성되며, 캐스팅부(12)는 수납부(11)의 상부에 수납부(11)와 통하도록 형성된다.

또한, 수납부(11)에 수납된 부품(1)을 코팅 작업 시 흔들림없이 고정하기 위하여 하나 이상의 조임구가 포함될 수도 있다.

상기 조임구는 지그(10)에 형성된 너트부에 나사 체결되어 전후진하며 전진을 통해 부품(1)을 지지하는 볼트형의 조임구가 바람직하다.

도 2는 평판형 브래킷의 부품(2)의 코팅을 위한 분할형의 지그(20)를 보인 것이며, 지그(20)는 부품(2)이 수납되면서 피코팅면(2a)이 상부를 향해 노출되면서 피코팅면(2a)보다 더 돌출되는 캐스팅부(22)를 갖는 지그 본체(21), 지그 본체(21)에 분리 가능하게 결합(볼팅 등)되며 부품(2)을 지지하는 지그 덮개(23)를 포함한다.

전술한 2타입의 지그는 그 구조가 부품의 구조에 따라 달라진 것일 뿐 코팅제의 주형을 위한 캐스팅부를 공통으로 포함하는 것을 확인할 수 있으며, 즉, 지그는 부품이 수납될 수 있고 피코팅면에 캐스팅부를 형성할 수 있는 모든 구조가 가능한 것이다.

한편, 부품의 피코팅면의 위로 돌출되는 캐스팅부는 코팅제가 누출되지 않도록 피코팅면의 둘레부를 따라 턱을 형성하고 있으며, 이 턱의 면에는 코팅제를 주입하는 높이를 표시하는 눈금이 포함될 수도 있다.

후속 공정으로 연마 공정을 통해 코팅층의 두께 조절이 가능하지만 눈금을 통해 최적의 코팅제만을 주입하는 것이 가능하므로 코팅제의 손실을 줄일 수 있고 아울러 연마 작업도 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 지그(10,20)는 코팅시 뿐만 아니라 부품의 피코팅면을 샌딩처리할 때에도 사용되며, 코팅층의 박리 방지를 위하여 피코팅면을 샌딩이나 블라스트을 하는 것이 일반적이지만, 전기전자제품 제조 장비에 사용되는 그립퍼(Gripper), 클램프(clamp), 블록(block) 등의 작은 크기의 부품들은 코팅부위가 작기 때문에 전술한 표면 전처리의 어려움이 있으며, 결국 코팅 후 코팅부위를 가공으로 널링하거나 그라인딩을 하는데 코팅층의 접착력이 저하되는 경향이 있고, 본 발명의 지그는 이러한 문제점을 해결하여 부품 표면의 거칠기를 일정하게 하여 접착력을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 적용된 지그에 부품을 조립한 후 피코팅면을 표면처리(샌딩)하고 지그에서 부품을 탈형한 후 표면처리된 피코팅면을 세척하고 피코팅면에 접착제를 도포한 후 지그에 부품을 조립하여 코팅하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 코팅제는 다음과 같다.

코팅제는 폴리우레탄 폴리머와 대전방지제(이온리퀴드)를 조성으로 하며, 바람직하게 폴리우레탄 폴리머 100중량부에 대하여 대전방지제 0.8~1.2중량부를 혼합비율로 한다. 또한, 코팅제의 경화속도 제어를 위하여 경화제가 더 포함되고 경화제의 혼합비율은 코팅제 100중량부에 대해 5~30중량부이다.

대전방지제는 탄소나노튜브를 이용한 제품 등 공지의 제품이 사용된다.

코팅제는 경도에 따른 다음과 같은 실시예로 구분될 수 있다.

코팅제는 폴리우레탄 폴리머와 대전방지제 및 경화제의 조성 및 폴리우레탄 폴리머의 예열과 탈포 후 대전방지제(이온리퀴드)를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 한다.

1. 실시예 1 <경도 50A>

가. 조성.

MDI base poly ether POLYPOLYMER 3액형 TYPE 으로 CROSSLINK Technology 社의 제품(Trithane).

Polyol A 51.61

Polyol B 12.91

RESIN C 35.48 을 40℃±5에서 예열하면서 0.5~1hr 진공으로 탈포 작업 진행한다.

나. 제조.

탈포 된 폴리우레탄 폴리머 100g에 대전방지제(이온리퀴드) 1g을 첨가하여 500rpm~3000rpm으로 2~5분간 교반하여 코팅제를 제조한다.

2. 실시예 2 <경도 60A>

가. 조성.

1. MDI base poly ether POLYPOLYMER 3액형 TYPE 으로 CROSSLINK Technology 社의 제품(Trithane).

Polyol A 40.46

Polyol B 17.34

RESIN C 42.2 을 40℃±5에서 예열하면서 0.5~1hr 진공으로 탈포 작업 진행한다.

나. 제조.

3. 실시예 3 <경도 70A>

가. 조성.

Polyol A 31.58

Polyol B 21.05

RESIN C 47.37 을 40℃±5에서 예열하면서 0.5~1hr 진공으로 탈포 작업 진행한다.

나. 제조.

탈포 된 폴리우레탄 폴리머 100g에 대전방지제(이온리퀴드) 1g을 첨가하여 500rpm~3000rpm으로 2~5분간 교반한다.

4. 실시예 4 <경도 90A>

가. 조성.

TDI base poly ether POLYPOLYMER TYPE

Prepolymer 100g을 75~85℃ 예열 후 0.5~1hr 진공으로 탈포 및 탈수 작업을 진행한다.

나. 제조.

탈포 된 폴리우레탄 프리폴리머 100g에 대전방지제(이온리퀴드) 1.5 g을 첨가하여 500rpm~3000rpm으로 2~5분간 교반하여 코팅제를 제조하였다.

전술한 실시예 모두 경화제(예를 들어, MOCA)를 첨가한다.

전술한 실시예의 물성은 표 1과 같다.

항목	실시예 1	실시예2	실시예 3	실시예4
경도 (A)	50±5	60±5	70±3	93±2
인장강도(Mpa)	5.5	11.8	19.1	29.2
신장율(%)	400	550	520	630
표면저항(Ω)	3*10^9Ω 이하	5*10^9Ω 이하	7*10^9Ω 이하	9*10^9Ω 이하
접착 강도(N/mm) (표면 Sanding)	-	-		20N/mm 이상

이하, 본 발명에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법을 구체적으로 설명한다.

1. 부품 준비.

부품의 코팅을 위한 준비 작업은 부품의 피코팅면 표면처리(샌딩) - 탈지 - 접착제 도포를 공정으로 한다. 표면처리와 탈지 및 접착제 도포는 부품(1)의 피코팅면(1a)을 거칠게 가공하여 코팅층의 접착력을 높이는 것이다.
또한, 상기 부품의 피코팅면을 샌딩하고 접착제 도포 후 105~115℃의 온도로 0.5~1hr동안 예열하여 원료온도와 동일하거나 이상온도로 준비할 수 있다.

2. 부품 거치.

전처리 공정을 마친 부품(1)을 지그에 거치한다.

도 2의 지그(20)를 예로 들어 설명하면, 지그 본체(21)에 부품(2)을 삽입 거치하고 지그 덮대(23)를 지그 본체(21)에 결합하여 부품(2)을 거치한다.

이 때, 부품(2)의 피코팅면이 상부를 향해 노출되도록 한다. 따라서, 지그(20)의 캐스팅부(22)는 피코팅면의 둘레부에 돌출되어 코팅공간을 형성한다.

3. 코팅.

코팅제를 지그(20)의 캐스팅부 안에 주형으로 코팅하며 즉, 코팅제는 부품의 피코팅면 위와 캐스팅부(22) 사이에 주입되어 자연스럽게 평탄회되면서 코팅층을 형성한다. 이와 같은 주형 코팅은 도포나 스프레이 방식에 비해 균일한 두께의 코팅층을 형성하는데 매우 효과적이다.

이상의 공정을 통해 코팅을 완료한 후 이형 - 숙성 - 연마의 후속 공정을 거쳐 부품을 완성한다.

4. 이형.

이형 공정은 110℃±10 온도에서 1시간±10분의 주형 시간을 통해 코팅층이 경화된 후 진행되며, 지그 덮개(23)를 지그 본체(21)에서 분리한 후 부품(2)을 지그 본체(21)에서 꺼내어 이형한다.

5. 숙성.

이형된 부품의 코팅층을 안정화시키기 위한 숙성시킨다.

숙성 공정은 실시예 1에서 3의 경우 100±5℃ 2hr~4hr 또는 80±3℃ 6~8hr 또는 60±3℃ 15~17hr 또는 RT (실온)이 가능하고, 실시예 4의 경우 16시간±30분 동안 100~110℃이다.

6. 연마.

숙성을 거친 부품은 코팅층의 두께를 맞추거나 평탄화 하기 위한 연마공정을 필요로 한다.

연마는 부품의 구조에 따라 평면 연마(그립퍼, 클램프, 블록), 원통 연마(롤러)로 구분된다.

10,20 : 지그, 11 : 수납부
12,22 : 캐스팅부, 21 : 지그 본체
23 : 지그 덮개. 1,2 : 부품

Claims

피코팅면을 갖는 부품(1,2)을 준비하는 제1단계와;
상기 부품의 피코팅면이 상부를 향하도록 지그(10,20)에 거치하는 제2단계와;
상기 제2단계 후, 상기 부품의 피코팅면에 코팅제를 코팅하여 코팅층을 형성하는 제3단계를 포함하고,
상기 제3단계는 상기 지그가 상기 부품의 피코팅면을 감싸면서 상기 피코팅면보다 더 높은 턱을 통해 형성되는 캐스팅부(12,22)를 포함하여 폴리우레탄 폴리머와 대전방지제가 혼합된 코팅제를 상기 캐스팅부 안에 주형함으로써 상기 부품의 피코팅면에 코팅층을 형성하며,
상기 지그는 단일형의 지그(10)로서 상기 부품(1)이 수납되는 수납부(11)가 일측 또는 마주하는 양쪽이 개방되도록 형성되고 상기 캐스팅부(12)는 상기 수납부(11)의 상부에 상기 수납부(11)와 통하도록 형성되고,
상기 지그는 분할형의 지그(20)로서 상기 부품(2)이 수납되는 지그 본체(21), 상기 지그 본체에 분리 가능하게 결합되며 상기 부품을 지지하는 지그 덮개(23)를 포함하고,
상기 캐스팅부를 구성하는 턱의 면에는 코팅제를 주입하는 높이를 표시하기 위한 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제3단계를 통해 형성한 상기 코팅층을 숙성시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 제3단계 후 상기 코팅층의 표면을 연마하여 두께를 조절하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제1단계는 상기 부품의 피코팅면을 샌딩하고 접착제 도포 후 105~115℃의 온도로 0.5~1hr동안 예열하여 원료온도와 동일하거나 이상온도로 준비하는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 코팅제는 3액형의 폴리우레탄 폴리머를 40℃±5로 예열하면서 탈포하여 100중량부에 대하여 대전방지제 0.8~1.2중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법.
청구항 1에 의한 전기전자 제품 제조장비용 부품의 코팅 방법으로 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 부품.