KR102529279B1 - 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 용기는 피처리물에 접하여 상기 피처리물을 고정하는 고정부; 및 상기 고정부를 수납하는 커버;를 포함하되, 상기 고정부는, 상기 커버의 외부에서 상기 커버의 내부로 삽입되는 접촉부의 측부와 접하여 상기 접촉부로부터 전기를 인가받을 수 있다.
이를 통해, 바이오 소재 등의 피처리물의 플라즈마 처리에 따른 특성을 부여함에 있어서 처리 과정의 신뢰성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법{Storage for Plasma processing, Apparatus for the same And Method using the same}

본 발명은 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 처리에 따른 특성(유기물 제거, 가교반응, 식각반응, 표면화학반응에 의한 구조변화, 살균효과, 젖음성, 접착성, 결합성, 색체 적합성, 표면 강화, 표면 열저항성의 개질, 살균, 유해 단백질/박테리아 제거 등)을 바이오 소재 등의 피처리물에 부여하기 위한 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

플라즈마 처리는 반도체, 디스플레이, 농업, 및 의료산업 등 다양한 산업에서 다양한 목적으로 사용된다.

농업 분야에서는, 플라즈마 처리는 비열 플라즈마를 이용한 종자의 살균 및 발아촉진을 위해 적용 가능하다. 이러한 플라즈마 처리는 종자 표면에 직접 비열 플라즈마 처리를 함으로써 새싹 표면에 존재하는 미생물의 살균효과를 가질 수 있고, 새싹 종자의 발아율과 발아 속도를 촉진하여 발아에 필요한 시간을 단축시켜 농업에서의 생산에 소요되는 기간을 단축할 수 있고, 보다 안전한 식품을 제공할 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 최근 의료산업의 발달에 따라 다양한 방식으로 플라즈마 처리가 사용되고 있으며, 임플란트와 같은 바이오 소재의 이식에 있어 생체 적합성을 높이기 위해 사용되고 있다.

특히, 치과 치료에 있어서 충치 또는 기타 사유에 의해 발치된 후 치아를 대체하기 위한 인공 치아(일반적으로 임플란트라 일컬음)를 이식하기 위한 치료가 사용된다.

인공 치아로 사용되는 임플란트는 인체에 거부반응이 없는 재질로 제작되며, 뼈와 잇몸이 없는 부분에 대해서 미용뿐만 아니라 기능까지 회복시키는 치료를 하게 된다.

이러한 치료에 있어서, 임플란트에 해당하는 픽스쳐(fixture)는 치아가 빠져나간 치조골에 심어지고, 고정되어 치아의 기능을 회복하도록 한다.

여기서 픽스쳐를 치조골에 식립하는 1차 시술과 픽스쳐가 치조골에 골융합되는 시간이 3개월 이상 기다린 후 최종보철물인 크라운(crown)을 고정시키는 2차 시술을 포함한다.

현재 일반적으로 사용되는 픽스쳐는 티타늄 금속 혹은 티타늄 합금이 주로 이용되는데, 이 재질은 인체에 이식시 골융합(osteointegration)에 시간이 오래 걸리고, 산화 피막이 생성되어 다른 재질의 금속에 비해 안정성이 확보될 수 있지만 이보다 더욱 개선된 인체 안정성 확보를 위한 필요성이 요구된다.

이러한 단점을 보완하기 위하여 타이타늄 및 티타늄 합금 재료의 표면을 적절히 처리함으로써 골융합을 강화할 수 있는 기술들이 개발 및 적용되고 있다.

골융합 속도와 품질은 표면 조성, 표면 거칠기, 친수성 등과 같은 임플란트의 표면 특성 및 화학적 조성과 밀접한 관계가 있다. 특히, 친수성이 높은 표면을 가진 임플란트가 생체 용액, 세포 및 조직들과의 상호 작용에 유리한 것으로 알려져 있다.

임플란트의 생산단계에서 플라즈마 표면처리 공정을 통하여 친수성을 확보할 수도 있다. 하지만, 생산, 운송과 유통과정, 그리고 보관하는 과정에서 산화막의 형성 등의 이유로 친수성에서 소수성으로 경시변화가 발생하고, 이에 따라 기존 생체 친화성을 확보하는 것에 어려움이 있다.

이에, 종래의 경시변화 문제를 해결하기 위해 간단한 장비로 임플란트 시술 전에 픽스쳐의 표면처리를 통해 생체 친화성을 확보하는 기술이 개발되고 있다. 플라즈마 표면처리 및 자외선을 조사하여 친수성 및 골융합 효율을 향상시킬 수 있는 기술이 대표적이다.

하지만 임플란트와 같은 인체 삽입이 되는 의료기기의 경우 무균성에 대한 보증이 요구되지만, 플라즈마 표면처리나 자외선 조사 등에서 픽스처의 무균 포장을 제거하고 외부에서 처리하기 때문에 무균성 보증이 불가하며 처리 대상체가 오염될 수 있는 문제가 있다.

이에 자외선 조사의 경우에는 자외선의 투과성을 확보할 수 있는 석영관을 케이스로 사용하고 그 내부에 처리 대상체를 위치시키고 처리하는 방식으로 상기 문제를 해결하지만, 고가의 석영관을 사용하는데 있어 비용 측면에서 그리고 파손 방지를 위해 불편한 관리가 요구되는 문제가 있으며, 또한 석영관 내부에 위치하고 있는 처리 대상체는 열의 흐름 측면에서 고립되어 있기에 자외선 처리로 열이 빠져나가지 못하고 열적 손상에 따른 문제가 있다.

종래의 플라즈마 처리의 경우, 픽스처의 표면처리를 위해서 무균 포장을 제거하고 특정 전극 연결부와의 체결을 위해 무균성 보증이 어려운 문제가 있다.

또한, 대기압 환경에서 플라즈마를 발생시켜 처리하는 종래의 방식은 플라즈마 처리 성능이 일정하지 못하고, 국소적으로 높은 에너지가 전달되어 처리 대상체가 손상되어 픽스처의 성능 저하가 발생할 수 있는 문제가 있다.

임플란트의 표면처리하는 과정에서 무균성이 보장되더라도, 공기 중의 탄화수소(hydrocarbon, CHx)와 같은 유기물의 증착으로 소수성으로 경시변화가 발생하고 이에 따라 표면처리를 통해 확보된 생체 친화성의 유지가 어려운 문제가 있다.

따라서, 생산단계에서 표면처리 기술을 적용하지 못하는 문제와 임플란트 시술 전에 표면처리하더라도 상대적으로 짧은 보관 과정이나 이 과정에서 표면처리에서 확보된 생체 친화성의 유지 성능이 저하되는 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제2014-0101261호 한국 공개특허공보 제2018-0015057호 한국 공개특허공보 제2018-0015054호 한국 등록특허공보 제10-1439344호 한국 등록특허공보 제10-1693335호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 바이오 소재 등의 피처리물의 플라즈마 처리에 따른 특성을 부여하기 위한 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 플라즈마를 생성하기 위한 고전압부를 피처리물에 전기를 인가하여 대체함으로써 장치를 간소화할 수 있는 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 피처리물에 전기를 인가하기 위한 장치의 연결부가 점접촉으로 피처리물 또는 이의 연결부재에 연결됨에 따른 손상을 측면의 선접촉 또는 면접촉되도록 변경하여 방지한 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 플라즈마 처리 공간에 대한 무균성 확보가 가능하도록 플라즈마 처리 공간의 진공상태를 형성할 수 있는 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 플라즈마 표면처리가 완료된 이후에 진공상태로 보관할 수 있도록 하여 무균성과 생체 친화성의 유지가 가능한 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 진공에서 플라즈마를 이용한 표면처리함에 있어서 픽스처를 진공챔버로 이동하여 처리하는 과정에서의 오염을 방지하는 플라즈마 처리 용기, 이를 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 용기는 피처리물에 접하여 상기 피처리물을 고정하는 고정부; 및 상기 고정부를 수납하는 커버;를 포함하되, 상기 고정부는, 상기 커버의 외부에서 상기 커버의 내부로 삽입되는 접촉부의 측부와 접하여 상기 접촉부로부터 전기를 인가받을 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 고정부와 상기 피처리물은 전기 유통되는 소재로 구성되어, 상기 접촉부로부터 인가받은 전기에 의해 상기 피처리물이 플라즈마를 생성하기 위한 전원부가 될 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 커버는 상기 접촉부에 의해 관통되는 제1 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 탄성 재질로 이루어져 상기 접촉부에 의해 관통되더라도 상기 커버의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 커버는 상기 접촉부에 의해 내부 공기가 배기되어 상기 커버의 내부가 진공상태가 될 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 고정부는 내측으로 볼록한 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 내측으로 삽입된 상기 접촉부의 측부와 접할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 고정부는, 상기 피처리물과 접하는 제1 부재; 및 상기 제1 부재에 결합된 제2 부재를 포함하고, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재는 전기가 유통되는 소재로 구성되어, 상기 제2 부재가 상기 접촉부와 접하여 인가된 전기를 상기 피처리물에 전달할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 돌출부에 의해 형성되는 삽입 홈의 내각은 상기 접촉부의 선단의 내각보다 클 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 제1 부재는 외주면의 일부분이 평면 형상으로 커팅된 D컷 형상부를 포함하여 상기 피처리물이 회전하지 않도록 고정할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 커버는, 상기 피처리물과 상기 고정부를 수납하는 내측 커버; 및 상기 내측 커버를 수납하는 외측 커버를 포함하되, 상기 내측 커버와 상기 외측 커버는 일정 거리로 이격될 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 플라즈마 처리 용기는, 상기 커버와 연결된 밀봉 부재를 더 포함하고, 상기 밀봉 부재는 상기 접촉부에 의해 관통되는 관통부를 포함하고, 상기 관통부는 탄성 재질로 이루어져 상기 접촉부에 의해 관통되더라도 상기 커버의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 밀봉부재와 상기 커버의 사이에, 탄성을 가진 오링 또는 실링패드를 더 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 내측 커버는, 상기 내측 커버의 내부 공기를 상기 외측 커버 측으로 유통시키기 위한 경로를 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 플라즈마 처리 용기는, 상기 외측 커버와 연결된 밀봉 부재; 및 상기 밀봉부재와 상기 외측 커버의 사이에 탄성을 가진 오링 또는 실링패드를 더 포함하고, 상기 밀봉 부재는 내측 커버와 연결되고, 상기 내측 커버는 탄성을 가진 캡부를 통해 외측 커버와 연결되고, 상기 탄성을 가진 오링 또는 실링패드에 의해, 상기 외측 커버의 내부 공기가 배기됨에 따라 상기 외측 커버의 내부가 밀봉되어 진공 상태를 유지할 수 있고, 상기 외측 커버의 내부 공기가 배기됨에 따라 상기 외측 커버의 내부 압력이 증가하여 상기 캡부를 통해 상기 내측 커버와 상기 외측 커버 사아의 결합이 강화되며, 상기 외측 커버의 내부가 벤트됨에 따라, 상기 외측 커버의 내부 압력이 감소하여 상기 캡부의 탄성 회복을 통해 상기 내측 커버와 상기 외측 커버 사아의 결합이 약해질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치는 피처리물이 수납된 용기를 수납하는 수납부; 상기 용기의 내측으로 삽입되어, 측부가 상기 피처리물과 전기적으로 연결되는 접촉부; 및 플라즈마를 생성하기 위한 전원을 상기 접촉부를 통해 상기 피처리물로 인가하는 전원부;를 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 접촉부는 상기 용기의 외면을 관통할 수 있는 선단부를 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 접촉부는, 상기 용기의 내부공기를 배기하기 위한 공기 유동 경로를 상기 접촉부의 내부에 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 접촉부에 형성된 상기 용기의 내부공기를 배기하기 위한 홀은, 상기 접촉부와 상기 피처리물의 전기적 접점보다 상기 피처리물로부터 먼 위치에 형성될 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 접촉부의 상기 공기 유동 경로와 연결되어, 상기 용기의 내부 공기를 배기하는 배기부;를 더 포함하고, 상기 접촉부는 전기가 유통되는 소재이고, 상기 접촉부의 상기 배기부와 연결된 경로에 절연부를 더 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 용기의 외주면에 인접하며, 상기 전원부와 연결되고 접지된 접지전극부;를 더 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 수납부는 상기 용기가 수납되어 고정되는 고정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 방법은 피처리물이 수납된 용기를 수납하는 단계; 접촉부의 측부가 상기 피처리물과 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 용기의 내측으로 이동하는 단계; 상기 접촉부를 통해 상기 용기의 내부 공기를 배기하는 단계; 및 플라즈마를 생성하기 위한 전원을 상기 접촉부를 통해 상기 피처리물로 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 상기 용기의 수납을 감지하여, 상기 용기가 수납된 경우에 상기 전력을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 바이오 소재 등의 피처리물의 플라즈마 처리에 따른 특성을 부여하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 플라즈마를 생성하기 위한 고전압부를 피처리물이 전기를 인가받아 기능함으로써 장치를 간소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 피처리물에 전기를 인가하기 위한 연결점을 점접촉이 아닌 선접촉 또는 면접촉이 되도록 하여 연결점을 위한 장치의 구성이 손상되는 것을 방지하며, 연결점을 이루기 위한 동작의 난이도를 낮춘 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 진공에서의 균일하고 안정적인 플라즈마 표면처리가 가능하며, 높은 공간 균일도 및 향상된 표면처리 성능을 가지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 플라즈마 처리 공간에 대한 무균성 확보가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 플라즈마 처리가 완료된 피처리물에 대해 멸균유지와 손상, 오염 방지를 위한 진공 밀봉이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 플라즈마 표면처리가 완료된 이후에 진공상태로 보관할 수 있도록 하여 무균성과 생체 친화성의 유지가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 용기, 장치 및 방법들은 진공에서 플라즈마를 이용한 표면처리함에 있어서 픽스처를 진공챔버로 이동하여 처리하는 과정에서의 오염을 방지하는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2a는 도1의 A-A 선을 따라 얻어진 개략적인 단면도이다.
도 2b는 도2a에서 접촉부가 삽입되었을 때를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2c는 도2b의 B를 확대하여 얻어진 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3a는 도3에서 접촉부가 용기에 삽입되었을 때를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것이다.

여기에서 사용된 '및/또는' 용어는 언급된 부재들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 피처리물(110)에 접하여 피처리물(110)을 고정하는 고정부(120) 및 고정부(120)를 수납하는 커버(130)를 포함한다.

바람직하게는, 피처리물(110)은 임플란트 픽스쳐이며, 플라즈마 처리 용기는 임플란트 픽스쳐를 수납하는 앰플이다.

바람직하게는, 커버(130)는 투명하고, 폴리카보네이트로 구성된다.

도 2a는 도1의 A-A 선을 따라 얻어진 개략적인 단면도이고, 도 2b는 도2a에서 접촉부가 삽입되었을 때를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 2a와 도 2b를 더 참조하면, 고정부(120)는 커버(130)의 외부에서 커버(130)의 내부로 삽입되는 접촉부(200)의 측부와 접한다.

바람직하게는, 접촉부(200)는 전원과 연결되어 고정부(120)에 전기를 인가한다.

바람직하게는, 고정부(120)와 피처리물(110)은 전기가 유통되는 소재로 구성되고, 접촉부(200)로부터 인가받은 전기가 고정부(120)를 통해 피처리물(110)로 연결되어 피처리물(110)이 플라즈마를 생성하기 위한 전원부가 된다. 이를 통해, 피처리물(111)은 유전체 장벽 방전을 통한 플라즈마 발생에서 고전압부로서 기능한다.

바람직하게는, 접촉부(200)는 선단이 뾰쪽한 니들로써, 전기가 유통되는 소재이고 내부의 공기 유통 경로를 갖춰 전기를 연결함과 내부 배기하는 역할을 동시에 구현한 것이다.

바람직하게는, 커버(130)는 접촉부(200)에 의해 관통되는 제1 영역(141)을 포함한다. 제 1영역(141)은 탄성 재질로 이루어져 접촉부(200)에 의해 관통되더라도 커버(130)의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있도록 하며, 접촉부(200)가 이탈되면 관통된 영역을 폐쇄하는 회복이 가능하다.

바람직하게는, 커버(130)는 접촉부(200)에 의해 내부 공기가 배기되어 커버(130)의 내부가 진공상태가 될 수 있으며, 이를 유지하기 위해 밀봉된다.

바람직하게는, 고정부(120)는 접촉부(200)가 삽입되는 내측으로 볼록한 돌출부(122-1)를 포함하며, 돌출부(122-1)는 접촉부(200)가 삽입되는 이동함에 따라 접촉부(200)의 측부와 접한다.

도 2c는 도2b의 B를 확대하여 얻어진 도면이다.

도 2c를 더 참조하면, 돌출부(122-1)에 의해 형성되는 삽입 홈의 내각(b1)은 접촉부(200)의 선단의 내각(b2)보다 크다.

즉, 접촉부(200)는 돌출부(122-1)에 의해 형성되는 삽입 홈으로 일정 깊이로 삽입되나 내각의 크기에 의해 걸림되어 접하게 된다.

바람직하게는, 돌출부(122-1)에 의해 형성되는 삽입 홈의 내각(b1)은 접촉부(200)가 삽입되어 접촉부(200)의 선단이 고정부(120)에 닿지 않은 상태에서 접촉부(200)의 측부가 돌출부(122-1)에 닿도록 접촉부(200)의 선단의 내각(b2)보다 크며, 삽입 홈은 일정 깊이를 가진다.

이를 통해, 돌출부(122-1)는 접촉부(200)의 선단이 다른 부재와 접촉하여 손상되는 것을 방지하며, 접촉부(200)의 선단이 다른 부재와 접촉하지 못하도록 접촉부(200)의 측부와 접함으로써 더 삽입되지 않도록 막는다.

특히, 돌출부(122-1)는 접촉부(200)의 측부와 선접촉 또는 면접촉하기 때문에 접촉부(200)의 삽입되는 정도를 매우 정밀하게 조정하지 않아도 되는 효과를 가진다. 접촉부(200)의 선단이 점접촉하기 위해서는 정밀한 공차관리가 요구되는데, 접촉부(200)의 측부가 선접촉 또는 면접촉하기 위해서는 덜 정밀한 공차관리로도 전기적 접촉에 대한 신뢰성을 달성할 수 있기 때문이다.

바람직하게는, 접촉부(200)는 선단이 손상되는 점접촉으로 피처리물(110)에 전기를 인가하지 않고, 측부가 선접촉 또는 면접촉으로 피처리물(110)에 전기를 인가할 수 있도록 연결된다.

바람직하게는, 고정부(120)는 피처리물(110)과 접하는 제1 부재(121)와 제1 부재와 결합된 제2 부재(122)를 포함한다.

바람직하게는, 제1 부재(121)는 스탑퍼로서, 피처리물(110)과 동일한 소재로서 티타늄 소재이며 피처리물(110)의 상하 내지 회전 움직임이 없도록 고정한다.

바람직하게는, 제2 부재(122)는 알루미늄 소재이며 제1 부재(121)와 물리적으로 결착된다.

이를 통해, 접촉부(200)는 제1 부재(121)보다 낮은 경도의 제2 부재(122)와 접촉함으로써 손상을 줄일 수 있다.

바람직하게는, 제1 부재(121)와 제2 부재(122)는 전기가 유통되는 소재로 구성되어, 제2 부재(122)가 접촉부(200)와 접하여 인가된 전기를 피처리물(110)에 전달한다.

바람직하게는, 제1 부재(121)는 외주면의 일부분이 평면 형상으로 커팅된 D컷 형상부(121-1)를 포함하여 피처리물(110)이 회전하지 않도록 고정한다.

바람직하게는, 제2 부재(122)는 외주면의 일부분이 평면 형상으로 커팅된 D컷 형상부(미도시)를 포함하여 피처리물(110)이 회전하지 않도록 고정한다.

바람직하게는, 커버(130)는 피처리물(110)과 고정부(120)를 수납하는 내측 커버(131)와 내측 커버(131)를 수납하는 외측 커버(132)를 포함하고, 내측 커버(131)와 외측 커버(132)는 일정 거리로 이격된다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 내측 커버(131)의 내부 공기를 외측 커버(132) 측으로 유통시키기 위한 경로를 포함한다.

이를 통해, 접촉부(200)에 의해 공기가 배기될 때, 내측 커버(131)의 내부 공기와 외측 커버(132)의 내부 공기가 모두 배기된다.

이를 통해, 내측 커버(131)는 피처리물(110)에 대한 전기를 인가하는 구조와 유전체 장벽 방전을 위한 형상을 가지고, 외측 커버(132)는 용기의 외부와 밀봉되어 진공을 형성하고 유지할 수 있는 구조와 외부에서 절연된 안전을 제공한다.

바람직하게는, 외측 커버(132)는 진공 유전체 장벽 방전 커버로서, 투명하며, 폴리카보네이트 소재로 구성된다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 유전체 장벽 방전 커버로서, 투명하며, 폴리카보네이트 소재로 구성된다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 커버(130)와 연결된 밀봉 부재(140)를 더 포함한다.

바람직하게는, 밀봉 부재(140)는 접촉부(200)에 의해 관통되는 관통부(141)를 포함하고, 관통부(141)는 탄성 재질로 이루어져 접촉부(200)에 의해 관통되더라도 커버(130)의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.

바람직하게는, 밀봉 부재(140)와 관통부(141)는 스타이렌(styrene)을 기반으로 한 ABS 소재, 경도 10의 실리콘 소재 또는 이의 혼합 소재로 구성된다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 밀봉 부재(140)와 커버(130)의 사이에 탄성을 가진 오링(150) 또는 실링패드를 더 포함한다.

바람직하게는, 밀봉 부재(140)는 커버(130)와 나사 결합되며, 내부 공기가 배기됨에 따라 오링(150) 또는 실링패드가 눌려 진공 리크(leak)에 대한 밀봉이 진행된다.

바람직하게는, 오링(150) 또는 실링패드는 불화탄소 소재로 구성된다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 외측 커버(132)의 내부 공기가 배기됨에 따라, 밀봉 부재(140)와의 결합이 강화된다. 내측 커버(131)는 밀봉 부재(140)에 대해 탈착 가능하도록 결합된다. 예를 들어, 내측 커버(131)는 밀봉 부재(140)와 끼움 결합되며, 내부의 진공이 유지될 수 있도록 밀봉된다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 외측 커버(132)의 내부 공기가 배기됨에 따라, 외측 커버(132)와의 결합이 강화된다. 내측 커버(131)는 외측 커버(140)에 대해 탈착 가능하도록 결합되고, 내부의 진공이 유지될 수 있도록 밀봉된다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 외측 커버(132)의 내부 공기가 배기됨에 따라, 외측 커버(132) 또는 밀봉 부재(140)와 접하는 점, 선 또는 면의 압력이 증가하여 고정이 강화된다. 예를 들어, 캡부(170)는 탄성을 가져 외측 커버(132)와 내측 커버(131)를 연결하고, 외측 커버(132)의 내부 공기가 배기됨에 따라 일정 압력으로 눌려 외측 커버(132)와 내측 커버(131)의 결합을 강화한다. 반대로, 캡부(170)는 외측 커버(132)의 내부가 벤트됨에 따라 압력이 약해짐에 따라 탄성이 회복되어 외측 커버(132)와 내측 커버(131)의 결합을 약화시킨다.

바람직하게는, 내측 커버(131)는 외측 커버(132)의 내부가 벤트됨에 따라, 외측 커버(132) 또는 밀봉 부재(140)와 접하는 점, 선 또는 면의 압력이 감소하여 고정이 약해진다.

이를 통해, 사용자는 플라즈마 처리 용기에 수납된 피처리물(110)에 대한 플라즈마 표면 처리가 완료되었을 때 내부가 진공인 상태인 플라즈마 처리 용기의 내부를 벤트할 때 내측 커버(131)에 대해 손을 대지않고 내측 커버(131)를 용기에서 분리될 수 있도록 할 수 있다.

특히, 사용자는 플라즈마 처리 용기의 내부를 벤트하여 외측 커버(132)와 밀봉 부재(140)를 분리하면, 내측 커버(131)는 밀봉 부재(140)에 탈착 가능하도록 결합된 상태로 외측 커버(132)와 분리된다. 이 후, 사용자는 캡부(172)의 손잡이부(172)를 잡아 내측 캡부(171)를 통해 연결된 내측 커버(131)를 밀봉 부재(140)와 분리하여 피처리물(110)을 꺼낼 수 있도록 할 수 있다.

바람직하게는, 피처리물(110)은 가이드부(180) 또는 내측 캡부(171)와 연결되어 손잡이부(172)를 통해 내측 커버(131)가 밀봉 부재(140)와 분리될 때 손잡이부(172) 측에 위치할 수 있다.

즉, 내측 커버(131)는 사용자의 접촉이 없이 수술실, 수술대 또는 트레이로 이동할 수 있어 이 과정의 감염을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 피처리물(110)의 고정을 더 단단하게 하기 위한 피처리물(110)과 동일한 소재로서 티타늄 소재의 가이드부(180)를 더 포함한다.

바람직하게는, 피처리물(110)은 하부가 제1 부재(121)에 접하고 상부가 가이드부(180)에 접함으로써 고정된다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 가이드부(180)와 연결된 캡부(170)를 더 포함한다.

바람직하게는, 캡부(170)는 가이드부(180)와 탈착가능하도록 연결되고, 가이드부(180)는 피처리물(110)과 탈착가능하도록 연결되어 캡부(170)를 잡아 용기의 외부로 당김으로써 피처리물(110)과 가이드부(180)를 손에 닿지 않고 용기로부터 이탈시킬 수 있다.

바람직하게는, 캡부(170)는 내측 커버(131)의 상부를 덮는 내측 캡부(171)와 내측 캡부(171)의 이탈을 방지하도록 외측 커버(132)와 접하여 누르는 힘을 부여하는 손잡이부(172)로 구성된다.

바람직하게는, 내측 캡부(171)는 스타이렌(styrene)을 기반으로 한 ABS 소재이며, 손잡이부(172)는 불투명 색이 있는 폴리카보네이트 소재이다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 용기는 접촉부(200)가 관통부(141)를 찔러 삽입된 후 돌출부(122-1)에 접하기 위한 이동 경로에 대한 경로부(160)를 더 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 피처리물(311)이 수납된 용기(310)를 수납하는 수납부(320), 피처리물(311)과 전기적으로 연결되는 접촉부(330) 및 플라즈마를 생성하기 위한 전원을 접촉부(330)를 통해 상기 피처리물(311)로 인가하는 전원부(340)를 포함한다.

바람직하게는, 피처리물(311)은 임플란트 픽스쳐이며, 용기(310)는 임플란트 픽스쳐를 수납하는 앰플이다.

바람직하게는, 접촉부(330)는 용기(310)의 외면을 관통할 수 있는 선단부(331)를 포함하는 니들로써, 전기가 유통되는 소재이다.

바람직하게는, 접촉부(330)는 용기(310)의 내부공기를 배기하기 위한 공기 유통 경로를 내부에 포함한다. 즉, 접촉부(330)는 내부가 빈 관 형상이다.

도 3a는 도3에서 접촉부가 용기에 삽입되었을 때를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3a를 더 참조하면, 접촉부(330)는 용기(310)의 내측으로 삽입되어 측부가 피처리물(311)과 전기적으로 연결된다.

바람직하게는, 접촉부(330)는 피처리물(311)와 전기적으로 연결된 부재(312)의 삽입 홈으로 삽입되어 측부가 부재(312)의 내측 돌출부와 접하여 전기적으로 연결된다.

바람직하게는, 접촉부(330)에 형성된 용기(310)의 내부공기를 배기하기 위한 홀(332)은 접촉부(330)와 피처리물(311)의 전기적 접점보다 피처리물(311)로부터 더 먼 위치에 형성된다.

바람직하게는, 접촉부(330)의 측부와 부재(312)가 닿은 선 또는 면보다 플라즈마 처리 장치 측으로 가까운 위치에 홀(332)이 형성된다. 이를 통해, 홀(332)을 통한 배기가 접촉부(330)의 측부와 부재(312)가 닿은 선 또는 면에 결착을 강화하고 용기(310)의 내부 공기가 모두 배기되지 않도록 하는 문제를 해결한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 용기(310)가 수납되었을 때, 전원부(340)와 연결되고 접지되며 용기(310)의 외주면에 인접한 접지전극부(321)를 더 포함한다.

바람직하게는, 수납부(320)는 용기(310)가 수납되어 고정되는 고정부(미도시)를 더 포함한다.

바람지하게는, 수납부(320)는 용기(310)의 수납여부를 판정하는 센싱부(미도시)를 더 포함하고, 센싱부에 의해 판단된 용기(310)의 수납여부에 따라 장치의 동작오류를 방지한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 접촉부(330)의 공기 유동 경로와 연결되어 용기(310)의 내부 공기를 배기하는 배기부(350)를 더 포함한다.

바람직하게는, 접촉부(330)는 전기 유통되는 소재이고, 접촉부(330)의 상기 배기부(350)와 연결된 경로에 절연부(360)를 더 포함한다.

바람직하게는, 전원부(340)는 전원 제어부(381)에 의해 제어되며, 전원 제어부(381)는 전원부(340)에 의한 전류를 모니터링하는 전류측정부(383)에 의해 측정된 정보를 통해 제어한다.

바람직하게는, 수납부(320)는 접지전극부(321)와 유전체부(322)를 포함한다.

바람직하게는, 유전체부(322)는 접지전극부(321)와 접하며, 접지전극부(321)보다 용기(310)에 인접하도록 구성된다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 접촉부(330)의 이동을 제어하는 움직임 제어부(382)를 더 포함한다.

바람직하게는, 움직임 제어부(382)는 접촉부(330)가 정해진 경로를 통한 이동을 제어하기 위한 하부 한계 센서와 상부 한계 센서에 의해 수신된 정보를 이용한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 배기되는 공기의 압력을 측정하는 압력 센서(371)를 더 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 배기되는 동작의 구동 또는 정지를 위한 밸브(372)를 포함한다.

바람직하게는, 배기부(350)는 플라즈마 처리 장비와 독립적으로 이격된 하우징에 의해 독립형으로 구성된다.

바람직하게는, 배기부(350)는 배기 펌프(351)를 포함하며, 배기 펌프(351)에 의해 도출되는 오일을 수거하는 미스트 트랩(352), 배기부(350)의 밖으로 도출되는 공기의 오염을 방지하기 위한 오존 필터(353)와 헤파(HEPA, high efficiency particulate air) 필터(351)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4를 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법은 피처리물이 수납된 용기를 수납하는 단계(S410), 접촉부가 용기의 내측으로 이동하는 단계(S420), 용기의 내부 공기를 배기하는 단계 (S430) 및 피처리물에 전원을 인가하는 단계(S440)를 포함한다.

S410단계에서, 피처리물이 수납된 용기는 장치의 수납부에 수납된다.

S420단계에서, 장치의 접촉부는 접촉부의 측부가 피처리물과 전기적으로 연결될 수 있도록 용기의 내측으로 이동한다.

S430단계에서, 장치의 접촉부는 용기의 내부 공기를 배기한다.

S440단계에서, 장치의 전원부는 플라즈마를 생성하기 위한 전원을 접촉부를 통해 피처리물로 인가한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법은 용기의 수납을 감지하여 용기가 수납된 경우에만 전력을 인가하는 단계를 더 포함한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

110 : 피처리물
120 : 고정부
130 : 커버
200 : 접촉부

Claims (22)

1. 피처리물에 접하여 상기 피처리물을 고정하는 고정부; 및
   상기 고정부를 수납하는 커버;를 포함하되,
   상기 고정부는, 상기 커버의 외부에서 상기 커버의 내부로 삽입되는 접촉부의 측부와 접하여 상기 접촉부로부터 전기를 인가받으며,
   상기 고정부는 내측으로 볼록한 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 내측으로 삽입된 상기 접촉부의 측부와 접하는, 플라즈마 처리 용기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부와 상기 피처리물은 전기 유통되는 소재로 구성되어, 상기 접촉부로부터 인가받은 전기에 의해 상기 피처리물이 플라즈마를 생성하기 위한 전원부가 되는, 플라즈마 처리 용기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 커버는 상기 접촉부에 의해 관통되는 제1 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역은 탄성 재질로 이루어져 상기 접촉부에 의해 관통되더라도 상기 커버의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있는, 플라즈마 처리 용기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 커버는 상기 접촉부에 의해 내부 공기가 배기되어 상기 커버의 내부가 진공상태가 될 수 있는, 플라즈마 처리 용기.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정부는,
   상기 피처리물과 접하는 제1 부재; 및
   상기 제1 부재에 결합된 제2 부재를 포함하고,
   상기 제1 부재와 상기 제2 부재는 전기가 유통되는 소재로 구성되어, 상기 제2 부재가 상기 접촉부와 접하여 인가된 전기를 상기 피처리물에 전달하는, 플라즈마 처리 용기.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부에 의해 형성되는 삽입 홈의 내각은 상기 접촉부의 선단의 내각보다 큰, 플라즈마 처리 용기.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1 부재는 외주면의 일부분이 평면 형상으로 커팅된 D컷 형상부를 포함하여 상기 피처리물이 회전하지 않도록 고정하는, 플라즈마 처리 용기.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 피처리물과 상기 고정부를 수납하는 내측 커버; 및
   상기 내측 커버를 수납하는 외측 커버를 포함하되,
   상기 내측 커버와 상기 외측 커버는 일정 거리로 이격되는, 플라즈마 처리 용기.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 용기는, 상기 커버와 연결된 밀봉 부재를 더 포함하고,
    상기 밀봉 부재는 상기 접촉부에 의해 관통되는 제1 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 탄성 재질로 이루어져 상기 접촉부에 의해 관통되더라도 상기 커버의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있는, 플라즈마 처리 용기.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉부재와 상기 커버의 사이에, 탄성을 가진 오링 또는 실링패드를 더 포함하는, 플라즈마 처리 용기.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 내측 커버는, 상기 내측 커버의 내부 공기를 상기 외측 커버 측으로 유통시키기 위한 경로를 포함하는, 플라즈마 처리 용기.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 용기는,
    상기 외측 커버와 연결된 밀봉 부재; 및
    상기 밀봉부재와 상기 외측 커버의 사이에 탄성을 가진 오링 또는 실링패드를 더 포함하고,
    상기 밀봉 부재는 내측 커버와 연결되고.
    상기 내측 커버는 탄성을 가진 캡부를 통해 외측 커버와 연결되고,
    상기 탄성을 가진 오링 또는 실링패드에 의해, 상기 외측 커버의 내부 공기가 배기됨에 따라 상기 외측 커버의 내부가 밀봉되어 진공 상태를 유지할 수 있고,
    상기 외측 커버의 내부 공기가 배기됨에 따라 상기 외측 커버의 내부 압력이 증가하여 상기 캡부를 통해 상기 내측 커버와 상기 외측 커버 사이의 결합이 강화되며,
    상기 외측 커버의 내부가 벤트됨에 따라, 상기 외측 커버의 내부 압력이 감소하여 상기 캡부의 탄성 회복을 통해 상기 내측 커버와 상기 외측 커버 사이의 결합이 약해지는, 플라즈마 처리 용기.
    
14. 피처리물이 수납된 용기를 수납하는 수납부;
    상기 용기의 내측으로 삽입되어, 측부가 상기 피처리물과 전기적으로 연결되는 접촉부; 및
    플라즈마를 생성하기 위한 전원을 상기 접촉부를 통해 상기 피처리물로 인가하는 전원부;를 포함하며,
    상기 접촉부의 측부는 상기 용기의 상기 피처리물을 고정하는 고정부의 내측으로 볼록한 돌출부와 접하는 플라즈마 처리 장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 용기의 외면을 관통할 수 있는 선단부를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 접촉부는, 상기 용기의 내부공기를 배기하기 위한 공기 유동 경로를 상기 접촉부의 내부에 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
    
17. 제15항에 있어서,
    상기 접촉부에 형성된 상기 용기의 내부공기를 배기하기 위한 홀은,
    상기 접촉부와 상기 피처리물의 전기적 접점보다 상기 피처리물로부터 먼 위치에 형성되는, 플라즈마 처리 장치.
    
18. 제16항에 있어서,
    상기 접촉부의 공기 유동 경로와 연결되어, 상기 용기의 내부 공기를 배기하는 배기부;를 더 포함하고,
    상기 접촉부는 전기가 유통되는 소재이고, 상기 접촉부의 상기 배기부와 연결된 경로에 절연부를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
    
19. 제14항에 있어서,
    상기 용기의 외주면에 인접하며, 상기 전원부와 연결되고 접지된 접지전극부;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
    
20. 제14항에 있어서,
    상기 수납부는 상기 용기가 수납되어 고정되는 고정부를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
    
21. 피처리물이 수납된 용기를 수납하는 단계;
    접촉부의 측부가 상기 피처리물과 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 용기의 내측으로 이동하는 단계;
    상기 접촉부를 통해 상기 용기의 내부 공기를 배기하는 단계; 및
    플라즈마를 생성하기 위한 전원을 상기 접촉부를 통해 상기 피처리물로 인가하는 단계;를 포함하며,
    상기 접촉부의 측부는 상기 용기의 상기 피처리물을 고정하는 고정부의 내측으로 볼록한 돌출부와 접하는 플라즈마 처리 방법.
    
22. 제21항에 있어서,
    상기 용기의 수납을 감지하여, 상기 용기가 수납된 경우에 상기 전원을 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리 방법.

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