KR102607563B1 - 드럼의 전해세정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼의 전해세정 장치에 관한 것으로서, 상부가 개방된 저장조, 상기 저장조의 마주보는 양측부로부터 각각 세워져 설치되는 한 쌍의 지지 프레임, 드럼을 통전 상태로 지지하기 위해 상기 저장조의 바닥을 향해 놓여지는 제1 음극부재, 상기 제1 음극부재의 일측으로부터 상기 저장조의 외부까지 연장되는 제2 음극부재, 상기 저장조를 가로질러 상기 한 쌍의 지지 프레임을 서로 연결하는 막대 형태의 제1 양극부재, 상기 제1 양극부재에 연결되어 아래쪽으로 연장되는 제2 양극부재 및, 상기 드럼에 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 단순히 드럼 내에 전해액을 채운 상태에서 전해액에 전극을 연결하는 전해세정를 통하여 잔류한 화학물질과 이물질을 완전하게 제거할 수 있어 기존에 작업자가 직접 세정하는 방식에 비해 세정에 소요되는 시간도 크게 줄어들게 되는 이점이 있다.

Description

드럼의 전해세정 장치{Electrolytic Cleaning Equipment For a Drum Can}

본 발명은 드럼의 전해세정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 공정에 사용되는 각종 처리액을 수용했던 드럼의 내부를 세정하여 재사용할 수 있도록 하기 위한 드럼의 전해세정 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 공정에 사용되는 처리액은 빗물이나 공기 등 외부 물질과의 접촉에 의한 변질을 방지하고 안전한 보관을 위하여 드럼(통) 내부에 수용된다.

상기 드럼은 스테인리스 스틸과 같은 전도성 금속으로 이루어진 원통형의 용기로서 상면에 화학물질의 출입을 위한 관통구가 형성되며 관통구는 마개에 의해 밀봉되어 있다.

한편, 사용이 완료된 드럼은 내부에 잔존하는 화학물질 찌꺼기 또는 녹이나 먼지 등의 이물질이 세척된 후 재사용될 수 있다.

드럼 내부를 세척하지 않고 새로운 화학물질을 보관하게 되면 잔존하는 화학물질이나 이물질로 인해 새로운 화학물질이 변질되어 제대로 사용하지 못하고 폐기 처분된다.

종래에는 작업자가 물이나 걸레를 이용하여 수작업으로 직접 드럼 내부를 세척하였으나 작업자가 일일이 세척하다보니 작업자가 화학물질에 노출됨은 물론, 세척에 소요되는 시간과 비용이 증가하게 되고 드럼 내부가 완전하게 세척되지 않아 화학물질과 이물질이 여전히 남아 있게 되는 문제점이 있었다.

이에, 드럼 내부를 자동으로 세척하는 세정장치가 개발되기는 하였으나 세정액을 드럼 내부에 수용한 상태에서 드럼을 회전시키는 것에 의해 세정하는 것 정도여서 여전히 화학물질과 이물질이 완전히 제거되지 않는 단점이 있었다.

한국공개특허공보 제10-2013-0024947호 (2013.03.08)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 목적은 드럼 내에 잔류한 화학물질과 이물질을 전해세정를 통해 완전하게 제거하고 세정에 소요 시간도 크게 줄일 수 있으며 차지하는 공간이나 면적도 최소화할 수 있는 드럼의 전해세정 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치는,

상부가 개방된 저장조;

상기 저장조의 마주보는 양측부로부터 각각 세워져 설치되는 한 쌍의 지지 프레임;

드럼을 통전 상태로 지지하기 위해 상기 저장조의 바닥을 향해 놓여지는 제1 음극부재;

상기 제1 음극부재의 일측으로부터 상기 저장조의 외부까지 연장되는 제2 음극부재;

상기 저장조를 가로질러 상기 한 쌍의 지지 프레임을 서로 연결하는 막대 형태의 제1 양극부재;

상기 제1 양극부재에 연결되어 아래쪽으로 연장되는 제2 양극부재; 및

상기 드럼에 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 양극부재는 상기 제1 양극부재의 길이방향을 따라 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 양극부재의 상단에는 후크가 형성되어 상기 제1 양극부재에 걸리는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 음극부재는 서로 이격된 상태로 측면끼리 마주보는 한 쌍을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 저장조의 바닥에는 상기 제1 음극부재를 고정하기 위한 고정 지그가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정 지그는 상기 제1 음극부재의 연장방향을 따라 서로 이격되게 설치되며 상기 제1 음극부재의 하단이 끼워지도록 상단에 끼움홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지 프레임의 상단에는 절연패드를 사이에 두고 보조 양극부재가 각각 배치되며, 상기 제1 양극부재는 한 쌍의 상기 보조 양극부재에 올려지는 것을 특징으로 한다.

상기 전해액 공급부는,

전해액 저장부;

펌프에 의해 상기 드럼에 전해액을 공급하는 공급라인; 및

펌프에 의해 상기 드럼으로부터 전해액을 상기 전해액 저장부로 회수하는 회수라인;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상부가 개방된 저장조, 상기 저장조의 마주보는 양측부로부터 각각 세워져 설치되는 한 쌍의 지지 프레임, 드럼을 통전 상태로 지지하기 위해 상기 저장조의 바닥을 향해 놓여지는 제1 음극부재, 상기 제1 음극부재의 일측으로부터 상기 저장조의 외부까지 연장되는 제2 음극부재, 상기 저장조를 가로질러 상기 한 쌍의 지지 프레임을 서로 연결하는 막대 형태의 제1 양극부재, 상기 제1 양극부재에 연결되어 아래쪽으로 연장되는 제2 양극부재 및, 상기 드럼에 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부를 포함하여, 단순히 드럼 내에 전해액을 채운 상태에서 전해액에 (+)(-)전극을 연결하는 전해세정를 통하여 잔류한 화학물질과 이물질을 완전하게 제거할 수 있고, 기존에 작업자가 직접 세척하는 방식에 비해 세정에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있으며, 드럼의 내부만 전해액으로 채워서 내부만을 전해세정하게 되어 저장조의 외곽 크기도 최소화할 수 있어 전체적으로 차지하는 면적과 부피를 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제2 양극부재는 상기 제1 양극부재의 길이방향을 따라 이동 가능하게 구성되어 있어, 드럼을 저장조 바닥에 올려놓은 상태에서 드럼 내에서 상기 제2 양극부재를 이동 조정하여 작업자가 원하는 정확한 위치로 조정하기가 용이하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제1 음극부재는 서로 이격된 상태로 측면끼리 마주보는 한 쌍을 포함하므로 드럼을 상기 제1 음극부재 위에 안정적으로 적재할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 저장조의 바닥에는 상기 제1 음극부재를 고정하기 위한 고정 지그가 설치되어 있어, 드럼이 적재된 상태에서 상기 제1 음극부재가 흔들리는 것을 방지함으로써 작업중 드럼이 전도되거나 주변 구조물과 간섭되는 경우 없이 한층 안정적으로 전해세정작업을 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 지지 프레임의 상단에는 절연패드를 사이에 두고 보조 양극부재가 각각 배치되며 상기 제1 양극부재는 한 쌍의 상기 보조 양극부재 위에 올려지므로, 지지 프레임을 통해 감전되는 경우를 피할 수 있고 상기 제1 양극부재를 상기 보조 양극부재 위에서 그 길이방향을 따라 이동하는 것이 가능하므로 드럼의 위치가 변경되는 경우에도 용이하게 제2 양극부재를 드럼 내의 원하는 위치에 배치하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 전해액 공급부는 전해액 저장부, 펌프에 의해 상기 드럼에 전해액을 공급하는 공급라인 및, 펌프에 의해 상기 드럼으로부터 전해액을 상기 전해액 저장부로 회수하는 회수라인을 포함하는 것을 특징으로 하므로, 필요에 따라 전해액을 전해액 저장부로부터 드럼 내로 공급하는 한편, 사용이 완료된 전해액을 전해액 저장부로 다시 회수할 수 있어 신속하게 세정작업을 진행시킬 수 있으며 세정액의 재사용으로 세정액의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치를 나타내는 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치(1000)는, 상부가 개방된 저장조(100), 상기 저장조(100)의 마주보는 양측부로부터 각각 세워져 설치되는 한 쌍의 지지 프레임(200), 드럼(D)을 통전 상태로 지지하기 위해 상기 저장조(100)의 바닥을 향해 놓여지는 제1 음극부재(310), 상기 제1 음극부재(310)의 일측으로부터 상기 저장조(100)의 외부까지 연장되는 제2 음극부재(320), 상기 저장조(100)를 가로질러 상기 한 쌍의 지지 프레임(200)을 서로 연결하는 막대 형태의 제1 양극부재(410), 상기 제1 양극부재(410)에 연결되어 아래쪽으로 연장되는 제2 양극부재(420) 및, 상기 드럼(D)에 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부(500)를 포함한다.

상기 저장조(100)는 자체적으로는 통전되지 않도록 PP(PolyPropylene) 등의 절연소재로 구성될 수 있다.
그리고, 드럼(D)은 위쪽을 향해 개구가 형성되는 바닥이 있는 용기 형태를 갖는다.

이러한 구성에 따라, 단순히 드럼(D) 내에 전해액을 채운 상태에서 전해액에 (+)(-)전극을 연결하는 전해세정를 통하여 잔류한 화학물질과 이물질을 완전하게 제거할 수 있고 세정에 소요되는 시간도 크게 줄어들게 되는 이점이 있다.

또한, 드럼(D)의 내부를 전해액으로 채워서 내부만을 전해세정하게 되어 저장조(100)의 외곽 크기도 최소화할 수 있어 전체적으로 차지하는 면적과 부피를 최소화할 수 있다.

이때, 상기 제2 양극부재(420)는 상기 제1 양극부재(410)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 구성되어 있어, 상기 드럼(D)을 저장조(100) 바닥에 올려놓은 상태에서 드럼(D) 내에서 상기 제2 양극부재(420)를 이동 조정하여 작업자가 원하는 정확한 위치로 조정하기가 용이하게 된다.

특히 상기 제2 양극부재(420)의 상단에는 후크(421)가 형성되어 상기 제1 양극부재(410)에 걸리도록 할 수 있으므로 상기 제2 양극부재(420)가 상기 제1 양극부재(410)를 따라 이동하거나 분리하는 것이 용이하게 된다.

상기 제1 양극부재(410)와 제2 양극부재(420)는 전기전도성이 우수한 소재인 구리나 알루미늄 등으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 지지 프레임(200)은 제1 양극부재(410)와 제2 양극부재(420)를 지지하기 위한 구조체로서 구조적 강도를 위해 SUS(스테인레스) 소재로 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1 음극부재(310)는 서로 이격된 상태로 측면끼리 마주보는 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 드럼(D)을 상기 제1 음극부재(310) 위에 안정적으로 적재할 수 있다.

이격된 상기 한 쌍의 제1 음극부재(310)는 서로 평행하게 배치되는 것이 바람직하나 다소의 어긋나게 배치되어도 무방하다.

상기 저장조(100)의 바닥에는 상기 제1 음극부재(310)를 고정하기 위한 고정 지그(700)가 설치되어 드럼(D)이 적재된 상태에서 상기 제1 음극부재(310)가 흔들리는 것을 방지함으로써 드럼(D)이 전도되거나 주변 구조물과 간섭되는 경우 없이 한층 안정적으로 전해세정 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

제1 음극부재(310) 및 제2 음극부재(320)는 전기전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄 등으로 구성될 수 있으며 상기 고정 지그(700)는 PP 등 절연소재로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 고정 지그(700)는 상기 제1 음극부재(310)의 연장방향을 따라 서로 이격되게 설치되며 상기 제1 음극부재(310)의 하단이 끼워지도록 상단에 끼움홈(710)을 구비할 수 있다.

따라서, 제1 음극부재(310)가 상기 고정 지그(700)의 끼움홈(710)에 끼워진 상태에서 상기 고정 지그(700)가 저장조(100)의 바닥에 고정되므로 외부의 진동에 의해 제1 음극부재(310)가 흔들리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

상기 고정 지그(700)와 저장조(100)의 바닥은 공지된 적절한 체결구에 의해 상호 고정될 수 있다.

또한, 상기 지지 프레임(200)의 상단에는 절연패드(250)를 사이에 두고 보조 양극부재(430)가 각각 배치되며 상기 제1 양극부재(410)는 한 쌍의 상기 보조 양극부재(430) 위에 올려진다.

이와 같은 구성에 따라, 상기 지지 프레임(200)을 통해 감전되는 경우를 피할 수 있고, 상기 제1 양극부재(410)를 상기 보조 양극부재(400) 위에서 그 길이방향을 따라 이동하는 것이 가능하므로 드럼(D)의 위치가 변경되는 경우에도 용이하게 제2 양극부재(420)를 드럼(D) 내의 원하는 위치에 배치하는 것이 가능하게 되고 드럼(D)을 저장조(100)에서 용이하게 분리할 수 있게 된다.

기술되지 않는 구성부호 900은 상기 보조 양극부재(430)의 길이방향 후단에 세워져 설치되는 스토퍼로서, 드럼(D)을 저장조(100)로부터 빼내기 위해 상기 제2 양극부재(420)를 보조 양극부재(430) 위에서 이동시키는 경우 걸리도록 하여 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

상기 스토퍼(900)는 지지 프레임(200)과 분리되거나 상호 절연 상태로 연결될 수 있다.

한편, 상기 전해액 공급부(500)는, 전해액 저장부(510), 펌프(520)에 의해 상기 드럼(D)에 전해액을 공급하는 공급라인(530) 및, 펌프(520)에 의해 상기 드럼(D)으로부터 전해액을 상기 전해액 저장부(510)로 회수하는 회수라인(540)을 포함한다.

따라서, 필요에 따라 전해액을 전해액 저장부(510)로부터 드럼(D) 내로 공급하는 한편, 사용이 완료된 전해액을 전해액 저장부(510)로 다시 회수할 수 있어 신속하게 세정작업을 진행시킬 수 있으며 세정액의 재사용으로 세정액의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

상기 펌프(520)로는 공기 다이아프램 펌프(Air Diaphragm Pump)를 채택할 수 있으나 공지된 다양한 펌프가 적용될 수 있다.

이하, 전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 드럼의 전해세정 장치(1000)의 작업 방법의 일 예를 설명한다.

(1) 저장조(100)의 바닥에 설치된 고정 지그(700)에 제1 음극부재(310)를 설치하고 제2 음극부재(320)를 저장조(100)의 외측으로 연장 배치한다.

(2) 상기 제1 음극부재(310) 위에 처리액이 비워진 드럼(D)을 올려 놓는다.

(3) 한 쌍의 지지 프레임(200)에 양단부가 걸쳐진 막대형의 제1 양극부재(410)에 제2 양극부재(420)를 걸어서 연결하고 상기 제2 양극부재(420)를 드럼(D)의 내부로 인입한다.

(4) 펌프(520)를 작동시켜서 전해액 저장부(510)의 전해액을 드럼(D)의 개구를 통해 공급하여 드럼(D)의 내부를 충만하게 채움으로써 전해액이 상기 제2 양극부재(420)와 전기적으로 연결되도록 한다.

(5) 전해액 공급부(500)에 포함된 정류기(DC-RECTIFIER)(550)를 작동시켜서 직류로 드럼(D) 내의 녹이나 이물질을 전해세정에 의해 분리한다.

이 경우, 침적시간은 5~8분 정도면 충분하며 15V의 전압으로 50~100A를 공급하면 된다.

(6) 세정작업이 완료된 후에는 회수라인(540)을 이용하여 드럼(D) 내의 전해액을 다시 전해액 저장부(510)로 회수한다.

(7) 드럼(D)을 저장조(100)의 외부로 빼내어 이동시켜서 수세 헹굼을 진행한다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100... 저장조
200... 지지 프레임
250... 절연패드
310... 제1 음극부재
320... 제2 음극부재
410... 제1 양극부재
420... 제2 양극부재
421... 후크
430... 보조 양극부재
500... 전해액 공급부
510... 전해액 저장부
520... 펌프
530... 공급라인
540... 회수라인
700... 고정 지그
710... 끼움홈
D... 드럼
1000... 드럼의 전해세정 장치

Claims (8)

1. 상부가 개방된 저장조;
   상기 저장조의 마주보는 양측부로부터 각각 세워져 설치되는 한 쌍의 지지 프레임;
   위쪽을 향해 개구가 형성되는 용기 형태의 드럼을 통전 상태로 지지하기 위해 상기 저장조의 바닥을 향해 놓여지는 제1 음극부재;
   상기 제1 음극부재의 일측으로부터 상기 저장조의 외부까지 연장되는 제2 음극부재;
   상기 저장조를 가로질러 상기 한 쌍의 지지 프레임을 서로 연결하는 막대 형태의 제1 양극부재;
   상기 제1 양극부재에 연결되어 아래쪽으로 연장되는 제2 양극부재; 및
   상기 드럼에 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급부;
   를 포함하되,
   상기 드럼은 바닥이 상기 제1 음극부재 위에 접촉한 상태로 세워져 설치되며, 상기 전해액 공급부는 상기 드럼의 위쪽에 형성된 개구로 전해액을 공급하여 상기 드럼 내부를 채우고, 상기 제2 양극부재는 상기 드럼에 채워진 전해액에 접촉함으로써 상기 드럼 내부를 전해 세정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 음극부재는 서로 이격된 상태로 측면끼리 마주보는 한 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 저장조의 바닥에는 상기 제1 음극부재를 고정하기 위한 고정 지그가 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정 지그는 상기 제1 음극부재의 연장방향을 따라 서로 이격되게 설치되며 상기 제1 음극부재의 하단이 끼워지도록 상단에 끼움홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 지지 프레임의 상단에는 절연패드를 사이에 두고 보조 양극부재가 각각 배치되며, 상기 제1 양극부재는 한 쌍의 상기 보조 양극부재 위에 올려지는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전해액 공급부는,
   전해액 저장부;
   펌프에 의해 상기 드럼에 전해액을 공급하는 공급라인; 및
   펌프에 의해 상기 드럼으로부터 전해액을 상기 전해액 저장부로 회수하는 회수라인;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼의 전해세정 장치.

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