KR102426127B1

KR102426127B1 - 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법

Info

Publication number: KR102426127B1
Application number: KR1020220031638A
Authority: KR
Inventors: 김충원; 박성훈
Original assignee: (주)코마테크놀로지
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2022-07-27
Also published as: KR20230134401A

Abstract

본 발명은 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 상부전극 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, MCT 가공장비와 방전가공기사용하고, 방전가공 전극을 이용한 재생 상부전극 가공방법으로, 에칭작업에서 사용한 상부전극의 가스홀 내부를 2~3분간 불산 에칭 후 이물질을 제거하는 세척단계(S100); 상기 세척된 상부전극을 턴테이블에 안착시켜 고정시킨 후, 인디게이터로 밸런스 확인 및 X, Y좌표 설정 후 가공프로그램에 따라 상부전극의 하부부분을 가공하는 황삭가공단계(S200); MCT 가공장비에 Tool을 장착한 후, 동 소재의 표면에 Ra0.8이하 조도 값이 나오도록 방전가공용 전극(30)을 가공하되, 일측면이 가공하려는 에칭용 상부전극(60)의 하부표면과 동일하게 가공하는 방전가공용 전극 가공단계(S300); 상기 방전가공용 전극(30)을 가공 후, 구비된 3차원 접촉식 측정기와 조도 측정기로 가공된 상기 방전가공용 전극(30)의 치수 및 가공 면에 대한 조도 값을 각각 측정하여 측정값을 확인하는 방전가공용 전극 측정단계(S400); 방전가공기의 축(10)에 구성된 지그(20)와 상기 지그(20)와 마주하게 배치된 턴테이블(50)에 측정된 상기 방전가공용 전극(30)과 황삭가공단계(S200)에서 가공된 사용된 상부전극(40)을 각각 배치시키고, 방전가공기의 축(10) 일측에 인디게이터를 장착한 후, 사용된 상부전극(40)과의 밸런스를 잡은 다음 인디게이터를 분리시키며, 볼 측정기를 축(10)에 장착 하여 X, Y좌표를 설정한 후, 상기 지그(20)에 방전가공용 전극(30)을 장착하는 장비 셋팅단계(S500); 상기 방전가공용 전극(30)으로 인가되는 전류의 가공 암페어를 조정 후 사용된 상부전극(40)을 정삭으로 4시간 가공하여 일측면이 균일한 표면조도값을 갖는 에칭용 재생 상부전극(60)을 가공하는 방전 가공단계(S600);를 포함하여 이루어져, 에칭 작업 후 사용된 상부전극을 폐기하지 않고 재생 가공함으로써, 경제적 효율성을 높일 수가 있고, 방전가공을 통해 가공시간을 단축시킴으로 대량생산이 가능한 한편, 정밀가공이 통해 최종적으로 완성되는 에칭용 상부전극의 표면조도값이 균일하게 형성할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법{Regenerative top electrode processing method for etching having a curved surface and variable thickness using electrode for discharge processing}

본 발명은 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에칭작업 후 폐기되는 상부전극을 세척 및 황삭가공으로 재생가공한 후, 에칭용 재생상부전극(캐소드)의 하부 표면의 형상과 대응하는 방전가공용 전극을 별도의 제작하여 상기 에칭용 상부전극(캐소드)을 방전가공하여 가공정밀도 향상과 에칭용 상부전극(캐소드)의 표면조도 및 가공시간을 최소화할 수 있는 기술이다.

통상적으로 전극은 캐소드 또는 일렉트로드라고도 불리며, 반도체 식각장치의 챔버에 장착되어 플라즈마 가스를 분사할 때 사용되는 구성품이다.

이러한 전극은 대체적으로 황삭 또는 정삭가공을 방식을 적용하여 제조하기 마련인데, 상기한 종래의 가공방식으로는 가공시간이 많이 소요되는 한편, 가공하는 표면의 상태가 고루지 못하는 등의 문제점으로 인해 최종 완성되는 제품의 불량률이 매우 높은 문제점이 있다.

이에 근래에는, 이러한 종래의 문제점을 보완코자, 전극을 제조하기 위하여, 그 전에 동재질의 방전가공용 전극을 구성한 후, 그 방전가공용 전극을 이용한 전극을 제조하는 방법이 제시되어 있다.

등록번호 10-1124902호(특) 방전가공을 위해 소요되는 전극을 제조하는 방법으로서, 전기도금조에 도금재료를 넣고 상기 전기도금조 상단에 구멍이 형성된 마스크를 설치하여 상기 마스크 상부에 베이스전극을 위치시켜서 상기 도금재료와 베이스전극을 전기적으로 연결하여 상기 마스크의 구멍을 통해 전해액이 넘쳐흐르도록 함으로써 상기 베이스전극에 마스크의 구멍과 동일한 형상의 전극이 성장되도록 하는 방전가공용 전극의 제조방법이 개시되어 있다.

상기한 종래 기술은 방전가공을 위해 소요되는 전극을 제조하는 방법으로, 방전가공용 전극을 제조하여, 그 전극을 방전가공기에 장착하여서 전극을 제조하는 것을 중심적으로 기재하고 있다.

그러나, 이러한 기술은 방전가공기에 특정된 사안으로, 상기 방전가공 전극을 장착하기 위한 큰 장비가 필요하고, 그 장비 또한 구조가 매우 복잡한 문제점을 갖고 있다.

등록번호 10-0540992호(특) 반도체 집적회로를 제조할 때 웨이퍼를 에칭하기 위해 사용하는 전극을 제조함에 있어서, 저면에 소정의 면적을 갖는 평판형의 전극분사 판이 형성되고, 그 전극분사 판의 가장자리에는 소정 높이의 지지 링이 상기 전극분사 판과 일체가 되게 성형된 전극 성형 몰드에 실리콘카바이드(SiC) 분말을 공급하는 단계; 상기 몰드에 공급된 분말을 프레스기를 이용하여 프레스 하는 단계; 프레스 된 성형 체를 2000∼2500℃ 가열하는 단계; 상기 가열 완료된 성형 체의 저면에 0.5∼1mm인 직경의 가스분사 공을 천공하는 단계를 포함하는 웨이퍼 에칭용 상부전극 제조방법에 관한 기술이다.

상기한 종래 기술은 일반적으로 에칭용 상부전극을 제조하는 방법으로써, 방전가공방식이 아닌, 통상의 전극을 제조하는 방법을 설명하고 있고, 이러한 종래의 방식은 전면의 하부 부분의 표면을 가공함에 있어 동일한 형태의 표면과 균일한 표면조도를 얻기가 매우 어려운 문제점이 있고, 가공시간이 많이 소요될 수밖에 없는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래기술들은 일반적으로 에칭용 전극 또는 방전가공용 전극을 가공하기 위한 것을 설명하고 있으나, 에칭작업에 사용하던 상부전극을 재사용할 수 있는 재생가공와 같은 방법을 제시하고 있지 않다.

따라서, 에칭작업 후 폐기되는 상부전극을 방전가공방식을 통해 재생가공하여 기술이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 사용 후 폐기되는 에칭용 상부전극을 세척 및 황삭가공으로 가공 한 다음방전가공용 전극을 별도로 제작한 후, 상기 방전가공용 전극을 이용하여 방전가공을 통해 에칭용 재생 상부전극의 표면조도와 표면의 형태를 동일하게 형성할 수 있어 가공정밀도를 향상시킬 수 있도록 함과 아울러, 가공시간을 단축 및 폐기되는 에칭용 상부전극을 재생 가공하게 되어 경제적 효율성을 높일 수가 있는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

이에 본 발명은, MCT 가공장비와 방전가공기를 사용하고, 방전가공 전극을 이용한 재생 상부전극 가공방법으로, 에칭작업에서 사용한 상부전극의 가스홀 내부를 2~3분간 불산 에칭하여 이물질을 제거하는 세척단계(S100); 상기 세척된 상부전극을 턴테이블(50)에 안착시켜 고정시킨 후, 인디게이터로 밸런스 확인 및 X, Y좌표 설정 후 가공프로그램에 따라 상부전극의 하부부분을 가공하는 황삭가공단계(S200); MCT 가공장비에 Tool을 장착한 후, 동 소재의 표면에 Ra0.8이하 조도 값이 나오도록 방전가공용 전극(30)을 가공하되, 일측면이 가공하려는 에칭용 상부전극(60)의 하부표면과 동일하게 가공하는 방전가공용 전극 가공단계(S300); 상기 방전가공용 전극(30)을 가공 후, 구비된 3차원 접촉식 측정기와 조도 측정기로 가공된 상기 방전가공용 전극(30)의 치수 및 가공 면에 대한 조도 값을 각각 측정하여 측정값을 확인하는 방전가공용 전극 측정단계(S400); 방전가공기의 축(10)에 구성된 지그(20)와 상기 지그(20)와 마주하게 배치된 턴테이블(50)에 측정된 상기 방전가공용 전극(30)과 황삭가공단계(S200)에서 가공된 상부전극(40)을 각각 배치시키고, 방전가공기의 축(10) 일측에 인디게이터를 장착한 후, 상기 상부전극(40)과의 밸런스를 잡은 다음 인디게이터를 분리시키며, 볼 측정기를 축(10)에 장착 하여 X, Y좌표를 설정한 후, 상기 지그(20)에 방전가공용 전극(30)을 장착하는 장비 셋팅단계(S500); 상기 방전가공용 전극(30)으로 인가되는 전류의 가공 암페어를 조정 후 상부전극(40)의 표면을 정삭 가공하여 일측면이 균일한 표면조도값을 갖도록 방전가공 하여 재생 상부전극(60)을 형성하는 방전 가공단계(S600);를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 방전 가공단계(S600) 후, 에칭용 재생 상부전극(60)을 세정과정(S710)과, 건조과정(S720)을 각각 거친 후 가공 치수를 확인하는 가공치수확인단계(S700)를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 세정과정(S710)은, 초음파를 이용하여 에칭용 재생 상부전극(60)의 표면에 이물질이나 먼지, 기름을 제거하되, 온도 40℃이상 유지하여 세정하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 건조과정(S720)은, 에칭용 재생 상부전극(60)을 30℃에서 3시간동안 건조하는 1차건조단계(S721)와, 상기 1차건조된 에칭용 재생 상부전극(60)을 37℃에서 2시간을 열풍 건조한 후, 40℃에서 4시간, 45℃에서 5시간, 55℃에서 5~6시간 순으로 순차적으로 건조하는 2차건조단계(S723)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 방전가공단계(S600)에서, 상기 암페어를 80~120으로 하여 4시간 정삭가공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법에 의하면, 에칭작업 후 폐기되는 상부전극을 세척 및 황삭 가공을 통해 표면을 재생 가공함과 동시에, MCT가공장비에 장착되는 툴을 이용하여 가공하지 않고, 별도의 방전가공용 전극을 구성한 후, 상기 방전가공용 전극을 이용하여 에칭용 상부전극을 정삭의 방전가공을 진행하게 되어, 가공시간을 단축시킴으로 대량생산이 가능한 한편, 정밀가공이 통해 최종적으로 완성되는 에칭용 상부전극의 표면조도값이 균일하게 형성과 식각량 대비 2~4회 정도 추가 사용이 가능하여 경제적 효율성이 높은 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 황삭가공단계를 나타내는 계략도
도 3은 본 발명의 방전가공단계를 나타내는 계략도
도 4는 본 발명의 방전가공단계를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 가공치수확인단계를 나타내는 도면

본 발명은 에칭작업 후 폐기되는 상부전극을 세척 및 황삭가공으로 재생가공한 후, 에칭용 재생상부전극(캐소드)의 하부 표면의 형상과 대응하는 방전가공용 전극을 별도의 제작하여 상기 에칭용 상부전극(캐소드)을 방전가공하여 가공정밀도 향상과 에칭용 상부전극(캐소드)의 표면조도 및 가공시간을 최소화할 수 있는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법을 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 세척단계(S100), 황삭가공단계(S200), 방전가공용 전극 가공단계(S300), 방전가공용 전극 측정단계(S400), 장비셋팅단계(S500), 방전가공단계(S600), 가공치수확인단계(S700)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 본 발명을 수행하기에 앞서, 구비 또는 사용되는 장비들은 통상적으로 해당분야에서 사용되는 축(10)을 갖는 MCT 가공장비와 방전가공기, 상기 축(10)에 선택적으로 결합되는 툴, 상기 축(10)에 형상 및 치수 측정을 위해 선택적으로 탈, 부착되는 3차원 접촉식 측정기 및 조도 측정기, 세척 된 상부전극의 황삭가공 및 방전가공 시 고정시켜 회전하는 턴테이블(50)을 사용하게 된다.

한편, 상기 축(10)에 결합되는 지그(20)는 방전가공용 전극(30)의 치수 및 크기에 따라 그 크기 및 치수가 가변될 수가 있다.

상기 세척단계(S100)는, 에칭작업에서 사용한 상부전극의 가스홀 내부를 2~3분간 불산 에칭하여 이물질을 제거하여 폐기하지 않고, 재생 가공하여 사용할 수 있도록 세척하는 단계이다.

[에칭 처리 제거율]

	에칭 재료	처리 시간	제거율
실시예 1	무처리	30~1분	하
실시예 2	무처리	1분~1분 30초	중
실시예 3	불산	2분~3분	상

한편, 상기 표 1에서 나타내는 바와 같이, 상기 불산을 이용하여 상부전극을 에칭 처리 시, 상부전극의 식각정도에 차이가 있긴 하나, 실시예 1에서 무처리, 30~1분으로 처리할 경우 제거율 하로 나타났고, 무처리 1~1분 30초로 처리할 경우 제거율이 중으로 나타났으며, 불산으로 2~3분간 처리할 경우 제거율이 상으로 나타났다.

여기서, 상기 상, 중 하의 경우 절대 평가와 유사한 것으로, 실시예3의 조건이 이물질 제거율이 높음에 따라 상으로 표기하였고, 실시예2, 실시예3 순으로 나타나 중, 하로 표기하였다.

상기 황삭가공단계(S200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세척단계(S100)에서 세척된 상부전극을 턴테이블(50)에 안착시켜 고정시킨 후, 인디게이터로 밸런스 확인 및 X, Y좌표 설정 후 가공프로그램에 따라 상부전극의 하부부분을 가공하는 단계이다.

이러한 황삭가공단계(S200)는, 이미 에칭작업에 사용된 상부전극임에 따라 식각된 부분 및 하부표면에 울퉁불퉁하기 마련인데, 이러한 부분을 제거 및 어느정도 평탄화시킬 수 있도록 하기 위한 작업이다.

상기 가공된 상부전극(40)은 식각된 부분이 챔버에 장착 시 하부 방향으로 위치됨에 따라 상부전극의 하부표면으로 표현하였다.

한편, 상기 가공된 상부전극(40)은 0.1Ω이하의 저항을 띄고 있어야 하며, 이는 방전가공 시 매우 중요한 요소이다.

상기 방전가공용 전극 가공단계(S300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 MCT 가공장비에 Tool을 장착한 후, 동 소재의 표면에 Ra0.8이하 조도 값이 나오도록 방전가공용 전극(30)을 가공하되, 일측면이 가공하려는 에칭용 상부전극(60)의 하부표면과 동일하게 가공하는 단계이다.

이때, 상기 방전가공용 전극(30)의 가공은 황삭, 정삭 방식을 모두 적용하여 가공할 수가 있다.

또한, 상기 방전가공용 전극 가공단계(S300)에서 가공되는 방전가공용 전극(30)의 하부는 최종적으로 가공하려는 에칭용 재생 상부전극(60)의 하부 형상과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 방전가공용 전극 측정단계(S400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 방전가공용 전극(30)을 가공 후, 구비된 3차원 접촉식 측정기와 조도 측정기로 가공된 상기 방전가공용 전극(30)의 치수 및 가공 면에 대한 조도 값을 각각 측정하여 측정값을 확인하는 단계이다.

상기 단계의 경우 방전가공용 전극(30)을 이용하여 방전가공으로 에칭용 재생 상부전극(60)을 가공함에 따라, 에칭용 재생 상부전극(60)을 방전가공 시, 가공하려는 정확한 치수 및 표면조도와 같은 가공정밀성을 높일 수 있도록 하기 위한 매우 중요한 단계이다.

여기서, 사용되는 3차원 접촉식 측정기와 조도 측정기의 경우 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 장비들을 사용하여 측정한다.

상기 장비셋팅단계(S500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 방전가공기의 축(10)에 구성된 지그(20)와 상기 지그(20)와 마주하게 배치된 턴테이블(50)에 측정된 상기 방전가공용 전극(30)과 황삭가공단계(S200)에서 가공된 상부전극(40)을 각각 배치시키고, 방전가공기의 축(10) 일측에 인디게이터를 장착한 후, 상기 상부전극(40)과의 밸런스를 잡은 다음 인디게이터를 분리시키며, 볼 측정기를 축(10)에 장착 하여 X, Y좌표를 설정한 후, 상기 지그(20)에 방전가공용 전극(30)을 장착하는 하는 단계이다.

본 발명에서는 상기 인디게이터, 볼 측정기의 경우 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 구성으로 별도로 도시하진 않았다.

상기 방전가공단계(S600)는 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방전가공용 전극(30)으로 인가되는 전류의 가공 암페어를 조정 후 상부전극(40)의 표면을 정삭 가공하여 일측면이 균일한 표면조도값을 갖도록 방전가공 하여 재생 상부전극(60)을 형성 가공하는 단계이다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방전가공단계(S600)의 정삭가공은 방전가공기의 축(10)이 하부로 내려와 가공된 상부전극(40)의 상부(챔버에 장착 시 하부에 위치)를 압박한 후, 상기 축(10)의 상부로 올라가 원래의 상태로 복원된 후, 턴테이블(50)이 일정부분 회전하고, 재차 상기 축(10)의 내려와 상부전극(40)의 상부(챔버에 장착 시 하부에 위치)를 압박하는 작업을 반복적으로 수행하여, 상기 방전가공용 전극(30)과 가공된 상부전극(40)의 상부가 마찰이 일어나면서 방전가공이 이루어지게 된다.

상기 방전 가공단계(S600)에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 암페어를 80~120으로 하여 4시간 정삭가공을 하게 된다.

[전류에 따른 가공정밀도]

	정삭가공		가공정밀도
	전류(단위 :암페어)	시간	가공정밀도
실시예 1	40~70A	4시간	하
실시예 2	80~120A	4시간	상
실시예 3	130~170A	4시간	중

상기 표 2에서 나타내는 바와 같이, 실시예 1에서 40~70A로 4시간 동안 방전 가공 시 가공정밀도가 하, 실시예 2에서 80~120A로 하여 4시간 동안 방전 가공 시 가공정밀도가 상, 실시예 3에서 130~170A로 4시간 동안 방전 가공 시 가공정밀도가 중으로 나타났다.

즉, 상기 실시예 2에서와 같이 180~120A로 4시간 동안 방전가공을 수행하는 것이 가장 바람직하다.

상기 가공치수확인단계(S700)는 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방전 가공단계(S600) 후, 가공이 완료된 에칭용 재생상부전극(60)을 세정과정(S710)과 건조과정(S720)을 거친 후 가공 치수를 확인하는 단계이다.

상기 세정과정(S710)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파를 이용하여 에칭용 재생 상부전극(60)의 표면에 이물질이나 먼지, 기름을 제거하되, 온도 40℃이상 유지하여 세정한다.

[세정조건에 따른 세정률]

	세정 조건	제거율
	초음파온도	제거율
실시예 1	30℃	하
실시예 2	35℃	중
실시예 3	40℃ 이상	상

상기 표 3에서 나타내는 바와 같이, 실시예 1에서 세정조건으로 초음파 온도 30℃로 세정 시 제거율이 하, 실시예 2에서 세정조건으로 초음파 온도 35℃로 세정 시 제거율이 중, 실시예 3에서 세정조건으로 초음파 온도 40℃ 이상으로 세정 시 이물질이나 먼지, 기름 제거율이 상으로 나타났다.

즉, 상기 세정과정(S710)은 초음파 온도 40℃ 이상으로 하여 세정을 하는 것이 바람직하다.

상기 건조과정(S720)은, 에칭용 재생 상부전극(60)을 30℃에서 3시간동안 건조하는 1차건조단계(S721)와, 상기 1차건조된 에칭용 재생 상부전극(60)을 37℃에서 2시간을 열풍 건조한 후, 40℃에서 4시간, 45℃에서 5시간, 55℃에서 5~6시간 순으로 순차적으로 건조하는 2차건조단계(S723)를 포함한다.

[건조 조건에 따른 건조율]

	세정 조건		제거율
	1차건조단계	2차건조단계	제거율
실시예 1	30℃, 3시간	37℃ 2시간, 40℃ 4시간, 45℃ 5시간, 55℃ 5~6시간	상
실시예 2	40℃, 4시간	35℃ 1시간, 45℃ 3시간, 50℃ 4시간, 55℃ 5~6시간	중
실시예 3	50℃, 2시간	30℃ 2시간, 55℃ 3시간, 40℃ 4시간, 55℃ 5~6시간	하

상기 표 4에서 나타내는 바와 같이, 실시예 1에서 1차건조단계(S721)로 30℃에서 3시간, 2차건조단계(S723)로 37℃ 2시간, 40℃ 4시간, 45℃ 5시간, 55℃ 5~6시간으로 순차적으로 건조할 시 건조율이 상, 실시예 2에서 1차건조단계(S721)로 40℃, 4시간, 2차건조단계(S723)로 35℃ 1시간, 45℃ 3시간, 50℃ 4시간, 55℃ 5~6시간으로 순차적으로 건조할 시 건조율이 중, 실시예 3에서 1차건조단계(S721)로 50℃, 2시간 2차건조단계(S723)로 37℃ 2시간, 40℃ 4시간, 45℃ 5시간, 55℃ 5~6시간으로 순차적으로 건조할 시 건조율이 하로 나타났다.

즉, 상기 건조과정(S720)에서는 실시 예 1의 조건으로 건조하는 것이 가장바람직하다.

본 발명의 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법에 의하면, 에칭작업 후 폐기되는 상부전극을 세척 및 황삭 가공을 통해 표면을 재생 가공함과 동시에, MCT가공장비에 장착되는 툴을 이용하여 가공하지 않고, 별도의 방전가공용 전극을 구성한 후, 상기 방전가공용 전극을 이용하여 에칭용 상부전극을 정삭의 방전가공을 진행하게 되어, 가공시간을 단축시킴으로 대량생산이 가능한 한편, 정밀가공이 통해 최종적으로 완성되는 에칭용 상부전극의 표면조도값이 균일하게 형성과 경제적 효율성이 높은 유용한 발명이다.

S100 : 세척단계
S200 : 황삭가공단계
S300 : 방전가공용 전극 가공단계 S400 : 방전가공용 전극 측정단계
S500 : 장비셋팅 단계
S600 : 방전 가공단계 S700 : 가공치수확인단계
S710 : 세정과정 S720 : 건조과정
10 : MCT 장비 및 방전가공기 축 20 : 지그
30 : 방전가공용 전극 40 : 가공된 상부전극
50 : 턴테이블 60 : 재생 상부전극

Claims

삭제
MCT 가공장비와 방전가공기를 사용하고, 방전가공 전극을 이용한 재생 상부전극 가공방법으로,
에칭작업에서 사용한 상부전극의 가스홀 내부를 2~3분간 불산 에칭하여 이물질을 제거하는 세척단계(S100);
상기 세척된 상부전극을 턴테이블(50)에 안착시켜 고정시킨 후, 인디게이터로 밸런스 확인 및 X, Y좌표 설정 후 가공프로그램에 따라 상부전극의 하부부분을 가공하는 황삭가공단계(S200);
MCT 가공장비에 Tool을 장착한 후, 동 소재의 표면에 Ra0.8이하 조도 값이 나오도록 방전가공용 전극(30)을 가공하되, 일측면이 가공하려는 에칭용 상부전극(60)의 하부표면과 동일하게 가공하는 방전가공용 전극 가공단계(S300);
상기 방전가공용 전극(30)을 가공 후, 구비된 3차원 접촉식 측정기와 조도 측정기로 가공된 상기 방전가공용 전극(30)의 치수 및 가공 면에 대한 조도 값을 각각 측정하여 측정값을 확인하는 방전가공용 전극 측정단계(S400);
방전가공기의 축(10)에 구성된 지그(20)와 상기 지그(20)와 마주하게 배치된 턴테이블(50)에 측정된 상기 방전가공용 전극(30)과 황삭가공단계(S200)에서 가공된 상부전극(40)을 각각 배치시키고, MCT 가공장비의 축(10) 일측에 인디게이터를 장착한 후, 상기 상부전극(40)과의 밸런스를 잡은 다음 인디게이터를 분리시키며, 볼 측정기를 축(10)에 장착 하여 X, Y좌표를 설정한 후, 상기 지그(20)에 방전가공용 전극(30)을 장착하는 장비 셋팅단계(S500);
상기 방전가공용 전극(30)으로 인가되는 전류의 가공 암페어를 조정 후 상부전극(40)의 표면을 정삭 가공하여 일측면이 균일한 표면조도값을 갖도록 방전가공 하여 재생 상부전극(60)을 형성하는 방전 가공단계(S600);를 포함하고,
상기 방전 가공단계(S600) 후,
에칭용 재생 상부전극(60)을 세정과정(S710)과, 건조과정(S720)을 각각 거친 후 가공 치수를 확인하는 가공치수확인단계(S700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법.
제 2항에 있어서,
상기 세정과정(S710)은,
초음파를 이용하여 에칭용 재생 상부전극(60)의 표면에 이물질이나 먼지, 기름을 제거하되, 온도 40℃이상 유지하여 세정하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법.
제 2항에 있어서,
상기 건조과정(S720)은,
에칭용 재생 상부전극(60)을 30℃에서 3시간동안 건조하는 1차건조단계(S721)와,
상기 1차건조된 에칭용 재생 상부전극(60)을 37℃에서 2시간을 열풍 건조한 후, 40℃에서 4시간, 45℃에서 5시간, 55℃에서 5~6시간 순으로 순차적으로 건조하는 2차건조단계(S723)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법.
제 2항에 있어서,
상기 방전가공단계(S600)에서,
상기 암페어를 80~120으로 하여 4시간 정삭가공하는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극을 이용한 곡면과 가변하는 두께를 갖는 에칭용 재생 상부전극 가공방법.
삭제