KR20020085553A - A vacuum chamber and thereof method for manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공챔버와 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석영관의 일단부에 크라운 형태로 가공하여 폐쇄벽을 형성하는 방법을 탈피하여 플랜지와 튜브와 폐쇄벽을 서로 분리 제작하여 이들을 서로 용접 결합하는 방법을 채택함으로써, 그 제작을 보다 능률적으로 진행할 수 있도록 진공챔버와 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum chamber and a method for manufacturing the same. More specifically, the flange, the tube and the closing wall are separated from each other by fabricating a crown in one end of the quartz tube to form a closing wall, and these are separated from each other. By adopting a welding joining method, the present invention relates to a vacuum chamber and a method for manufacturing the same so as to proceed more efficiently.
일반적으로 반도체 공정은 초정밀도를 요구하는 공정으로서, 이를 위한 설비의 조건으로는 진공도 등을 들수 있다.In general, the semiconductor process is a process requiring ultra-precision, and the conditions of the equipment for this may include a degree of vacuum.
즉, 이러한 진공도를 만족하기 위하여 반도체 공정에서는, 프라즈마를 이용한 반도체 식각용 진공설비, 웨이퍼에 불순물을 확산시키는 반도체 확산용 진공설비, 웨이퍼에 이온입자를 주입하는 이온주입용 진공설비와, 웨이퍼에 박막을 증착시키는 증착용 진공설비 등의 반도체 제조용 진공설비가 널리 사용되고 있다.That is, in order to satisfy such a degree of vacuum, in a semiconductor process, a semiconductor etching vacuum facility using plasma, a semiconductor diffusion vacuum facility for diffusing impurities into a wafer, an ion implantation vacuum facility for injecting ion particles into a wafer, and a thin film on a wafer Vacuum facilities for semiconductor production, such as vapor deposition equipment for vapor deposition, are widely used.
특히, 이러한 반도체 진공설비는, 요구되는 진공도의 정도에 따라 저진공,고진공, 초고진공 등을 형성하기 위한 다양한 종류의 진공펌프와, 진공챔버와, 클램프를 이용하여 상기 진공챔버가 장착됨과 아울러 웨이퍼가 별도의 이송수단에 의해 상기 진공챔버의 내부로 로딩될 수 있도록 하는 로딩수단을 구비하고 진공펌프와 연결되는 연결관이 설치되는 챔버 마운팅수단으로 구성되어 있다.In particular, such a semiconductor vacuum equipment is equipped with various types of vacuum pumps, vacuum chambers and clamps for forming low vacuum, high vacuum, ultrahigh vacuum, etc. according to the degree of vacuum required, and the vacuum chamber is mounted using a clamp and a wafer. Is equipped with a loading means to be loaded into the interior of the vacuum chamber by a separate transport means and consists of a chamber mounting means is installed with a connection pipe connected to the vacuum pump.
여기서, 진공펌프란 공정이 이루어지는 진공챔버의 내부공기를 흡입하고, 이를 외부로 강제 배출시키는 것으로써, 진공펌프의 용량의 한계성에 따라 하나의 챔버에 저진공용 펌프와 고진공용 펌프를 설치하여 진공상태를 단계적으로 형성하는 것이 일반적이다.Here, the vacuum pump is to suck the internal air of the vacuum chamber in which the process is performed, and to force it to the outside, by installing a low vacuum pump and a high vacuum pump in one chamber according to the limitation of the capacity of the vacuum pump to vacuum It is common to form states in stages.
상기와 같은 반도체 진공설비의 구성중에서 진공챔버는 공정 진행중에 웨이퍼에 파티클등이 침투하여 불량품으로 제조되는 것을 방지하기 위해 자체로부터 전혀 파티클등의 오염물질이 발생되지 않는 석영을 많이 이용하고 있다.In the configuration of the semiconductor vacuum equipment as described above, the vacuum chamber uses a lot of quartz that does not generate any contaminants such as particles from itself in order to prevent particles or the like from penetrating the wafer during the process to be manufactured as a defective product.
이러한 석영 재질로 된 진공챔버는 진공압에 잘 견딜수 있도록 돔형태로 제조되고 있는 바, 종래 진공챔버의 제조방법의 일례로 대한민국 공개공보 제1999-80393호인 진공챔버 제조방법이 있다.Such a vacuum chamber made of quartz is manufactured in a dome shape to withstand vacuum pressure well, and there is a vacuum chamber manufacturing method of Korean Laid-Open Publication No. 1999-80393 as an example of a conventional method of manufacturing a vacuum chamber.
전술한 종래 기술은 진공 챔버를 제조하는 방법에 있어서, 소정의 직경을 갖는 석영관을 소정의 길이로 절단하여, 그 일단부를 크라운 형태로 커팅하는 단계와; 상기한 단계에서 그 일단부가 크라운 형태로 커팅된 석영관의 크라운 부분에 버너의 화염을 분사하여 용융시키면서 반구 형태로 성형하는 단계와; 반구 형태로 성형된 석영관의 일단부의 결합부를 용융 석영으로 접합하는 단계와; 결합부를 접합한 후에 접합된 부분을 매끄럽게 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고있다.The above-described prior art is a method of manufacturing a vacuum chamber, comprising: cutting a quartz tube having a predetermined diameter to a predetermined length, and cutting one end thereof in a crown shape; Forming a hemisphere while spraying and melting a flame of a burner on a crown portion of a quartz tube whose one end is cut in a crown shape in the above step; Bonding the joints of one end of the quartz tube shaped into a hemisphere with molten quartz; After joining the joints, characterized in that it comprises the step of smoothly processing the joined portion.
그런데, 종래 기술에 따르면 다음과 같은 문제점이 있었다.However, according to the prior art, there were the following problems.
첫째, 소정 직경을 갖는 석영관의 일단부를 별도의 커팅수단을 이용하여 크라운 형태로 커팅한 후에 이 크라운 부분을 버너의 화염으로 용융시켜 반구 형태로 절곡 성형하는 과정에서 있어서, 석영관의 일단부를 크라운 형태로 커팅하였기 때문에, 석영관과 크라운부분의 두께가 동일하기 때문에 그 절곡 성형 과정에 소요되는 시간이 많이 걸림과 아울러 버너의 화염을 발생시키기 위해 사용되는 연료의 사용량도 증가하는 문제점이 있었다.First, one end of the quartz tube having a predetermined diameter is cut in the form of a crown using a separate cutting means, and then the crown portion is melted with a flame of a burner and bent into a hemispherical shape. Since the shape was cut in the shape, the thickness of the quartz tube and the crown portion is the same, it takes a lot of time for the bending forming process and there is a problem that the amount of fuel used to generate the flame of the burner also increases.
둘째, 별도의 커팅수단을 이용하여 석영관의 일단부를 크라운 형태로 가공하는 작업 또한 현실적으로는 용이하게 이루어질 수 없음과 아울러 상기 단일의 커팅수단으로는 석영관의 직경이 다를 경우에 탄력적으로 크라운 부분을 원활하게 가공할 수 없으며, 서로 다른 직경을 갖는 석영관마다 여러대의 커팅수단을 별도로 구비하여야 하는 문제점도 있었다.Second, the process of machining one end of the quartz tube in the form of a crown by using a separate cutting means also can not be easily done in reality as well as the single cutting means elastically crown the crown when the diameter of the quartz tube is different. It could not be processed smoothly, there was also a problem that a number of cutting means must be provided separately for each quartz tube having a different diameter.
셋째, 전술한 커팅수단은 고가의 장비이기 때문에 제조 단가가 상승되는 문제점도 있었다.Third, there is a problem that the manufacturing cost is increased because the aforementioned cutting means is expensive equipment.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 석영관의 일단부에 크라운 형태로 가공하여 폐쇄벽을 형성하는 방법을 탈피하여 플랜지와 튜브와 폐쇄벽을 서로 분리 제작하여 이들을 서로 용접 결합하는 방법을 채택함으로써, 그 제작을 보다 능률적으로 진행할 수 있도록 한 진공챔버와 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in order to solve the above problems, and separated from the method of forming a closed wall by processing in the form of a crown on one end of the quartz tube to produce a flange and tube and the closed wall separated from each other by welding them together It is an object of the present invention to provide a vacuum chamber and a method of manufacturing the same, by which the production can be carried out more efficiently.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a vacuum chamber according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플랜지와 튜브의 분해 사시도.2 is an exploded perspective view of a flange and a tube according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 종단면도.3 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 2;
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법에 의해 진공챔버가 제작되는 상태를 나타낸 도면.4 to 7 are views showing a state in which a vacuum chamber is manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 플랜지와 튜브의 다른 형상을 나타낸 사시도.8 to 10 are perspective views showing another shape of the flange and the tube of the present invention.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도.11 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vacuum chamber according to a second embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 구성중 튜브와 플랜지의 결합 상태를 나타낸 횡단면도.12 is a cross-sectional view showing the coupling state of the tube and the flange of the configuration of the vacuum chamber according to the second embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 구성중 튜브와 플랜지의 결합 상태를 나타낸 횡단면도.Figure 13 is a cross-sectional view showing a coupling state of the tube and the flange of the configuration of the vacuum chamber according to a second embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도.14 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vacuum chamber according to a third embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제작된 진공챔버의 분해 사시도.15 is an exploded perspective view of a vacuum chamber manufactured according to the third embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 플랜지100: flange
110 : 튜브110: tube
121 : 조각부재121: engraving member
120 : 폐쇄벽120: closed wall
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공챔버는, 상하로 관통되는 플랜지와; 하단이 상기 플랜지의 상면에 용접 결합되는 상하 관통된 석영 재질의 튜브와; 상기 튜브의 상단부에 석영 재질로 된 다수개의 조각부재가 용접 결합되고, 상기 조각부재가 상호 연결되어 상기 튜브의 상단을 일정한 형상으로 폐쇄되도록 하는 폐쇄벽으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Vacuum chamber according to the present invention for achieving the above object, and the upper and lower through the flange; Upper and lower perforated quartz tubes having a lower end welded to the upper surface of the flange; A plurality of pieces of quartz material are welded and coupled to the upper end of the tube, and the pieces are interconnected to each other, and the closed wall is formed to close the top of the tube in a predetermined shape.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공챔버는, 상하 관통된 석영 재질의 튜브와; 상기 튜브의 하단 외측면에 일정치 이상의 직경을 갖도록 띠부재를 권취하여 용접 결합된 플랜지와; 상기 튜브의 상단부에 석영 재질로 된 다수개의 조각부재가 용접 결합되고, 상기 조각부재가 상호 연결되어 상기 튜브의 상단을 일정한 형상으로 폐쇄되도록 하는 폐쇄벽으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Vacuum chamber according to the present invention for achieving the above object, and the upper and lower through the tube of quartz material; A flange wound around the lower end surface of the tube by winding the strip member to have a diameter greater than or equal to a predetermined value; A plurality of pieces of quartz material are welded and coupled to the upper end of the tube, and the pieces are interconnected to each other, and the closed wall is formed to close the top of the tube in a predetermined shape.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공챔버의 제조방법은, 상하로 관통되는 석영 재질의 플랜지를 가공하는 단계와; 상기 플랜지의 관통공과 동일한 내경을 갖도록 상하 관통된 석영 재질의 튜브를 가공하는 단계와; 상기 튜브의 하단을 상기 플랜지의 상면에 접촉시킨 후 용접 결합하는 단계와; 석영 재질로 된 소정 형상의 조각부재를 가공하는 단계와; 상기 조각부재를 상기 튜브의 상단부에 접촉시킨 후 용접 결합하여 상기 상단부를 따라 다수개의 조각부재를 부착하는 단계와; 소정 형상의 단부면을 갖는 금형을 상기 튜브의 내부로 삽입후, 열을 가하여 상기 조각부재를 벤딩하여 상기 금형의 단부면 형상과 동일하게 하여 폐쇄벽을 형성하는 단계와; 벤딩된 상기 조각부재들 사이에 형성된 틈새를 석영재질로 된 모재를 용융시켜 메우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vacuum chamber manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: processing the flange of the quartz material to penetrate up and down; Processing a tube of quartz material vertically penetrated to have the same inner diameter as the through hole of the flange; Contacting a lower end of the tube with an upper surface of the flange and then welding it; Processing a engraving member of a predetermined shape made of quartz material; Contacting the engraving member with the upper end of the tube and then welding and attaching the plurality of engraving members along the upper end; Inserting a mold having an end face with a predetermined shape into the tube, and applying heat to bend the engraving member to form a closed wall in the same shape as the end face of the mold; And filling the gap formed between the bent pieces by melting the base material of quartz material.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공챔버의 제조방법은, 상하 관통된 석영 재질의 튜브를 가공하는 단계와; 상기 튜브의 하단 외측면에 일정치 이상의 직경을 갖도록 띠부재를 권취한 후, 용접하여 플랜지를 형성하는 단계와; 석영 재질로 된 소정 형상의 조각부재를 가공하는 단계와; 상기 조각부재를 상기 튜브의 상단부에 접촉시킨 후 용접 결합하여 상기 상단부를 따라 다수개의 조각부재를 부착하는 단계와; 소정 형상의 단부면을 갖는 금형을 상기 튜브의 내부로 삽입후, 열을 가하여 상기 조각부재를 벤딩하여 상기 금형의 단부면 형상과 동일하게 하여 폐쇄벽을 형성하는 단계와; 벤딩된 상기 조각부재들 사이에 형성된 틈새를 석영재질로 된 모재를 용융시켜 메우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vacuum chamber manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: processing the tube of the vertical and perforated quartz material; Winding the strip member to have a diameter equal to or greater than a predetermined value on a lower outer surface of the tube, and then welding to form a flange; Processing a engraving member of a predetermined shape made of quartz material; Contacting the engraving member with the upper end of the tube and then welding and attaching the plurality of engraving members along the upper end; Inserting a mold having an end face with a predetermined shape into the tube, and applying heat to bend the engraving member to form a closed wall in the same shape as the end face of the mold; And filling the gap formed between the bent pieces by melting the base material of quartz material.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공챔버의 제조방법은, 금형을 이용하여 상하로 관통되는 석영 재질의 플랜지를 성형하는 단계와; 금형을 이용하여 상기 플랜지의 내경과 동일한 내경을 갖도록 상하 관통된 석영 재질의 튜브를 성형하는 단계와; 금형을 이용하여 상기 튜브의 내경과 동일한 개구부를 갖는 석영 재질의 폐쇄벽을 성형하는 단계와; 상기 튜브의 하단을 상기 플랜지의 상면에 접촉시킨 후 이들 접촉부를 상호 용접 결합하는 단계와; 상기 폐쇄벽의 하단 개구부를 상기 튜브의 상단 개구부에 접촉시킨 후 이들 접촉부를 상호 용접 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vacuum chamber manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: molding a flange of a quartz material which is penetrated up and down using a mold; Molding a tube made of a quartz material vertically penetrated to have an inner diameter equal to that of the flange using a mold; Forming a closed wall made of quartz material having an opening having the same opening as the inner diameter of the tube by using a mold; Welding the lower ends of the tubes to the upper surfaces of the flanges and then welding these contacts to each other; Contacting the bottom opening of the closure wall with the top opening of the tube and then welding these contacts to each other.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플랜지와 튜브의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 종단면도이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법에 의해 진공챔버가 제작되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 플랜지와 튜브의 다른 형상을 나타낸 사시도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vacuum chamber according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a flange and a tube according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 4 to 7 are views illustrating a state in which a vacuum chamber is manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 8 to 10 are perspective views showing other shapes of the flange and the tube of the present invention. .
본 발명의 제1 실시예에 따른 진공챔버는 상하로 관통되는 석영 재질로 된 플랜지(100)와, 하단이 상기 플랜지(100)의 상면에 용접 결합되는 상하 관통된 석영 재질의 튜브(110)와, 상기 튜브(110)의 상단부(111)에 석영 재질로 된 다수개의 조각부재(121)가 용접 결합되고 상기 조각부재(121)가 상호 연결되어 상기 튜브(110)의 상단을 일정한 형상으로 폐쇄되도록 하는 폐쇄벽(120)으로 이루어진다.The vacuum chamber according to the first embodiment of the present invention is a flange 100 made of a quartz material which penetrates up and down, and a tube 110 made of a vertically penetrated quartz material, the lower end of which is welded to the upper surface of the flange 100; The plurality of engraving members 121 made of quartz are welded to the upper end 111 of the tube 110, and the engraving members 121 are interconnected to close the upper end of the tube 110 in a predetermined shape. It is made of a closed wall (120).
상기 튜브(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 횡단면을 가지도록 형성되고, 상기 폐쇄벽(120)의 형상은 반구 형상을 가진다.The tube 110 is formed to have a circular cross section as shown in FIG. 2, and the shape of the closing wall 120 has a hemispherical shape.
또한, 상기 튜브(110)는 도 8에 도시된 바와 같이 타원형의 횡단면을 가지도록 형성되고, 상기 폐쇄벽(120)의 형상은 타원돔 형상(미도시)을 가진다.In addition, the tube 110 is formed to have an elliptical cross section as shown in FIG. 8, and the shape of the closing wall 120 has an elliptic dome shape (not shown).
또한, 상기 튜브(110)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 다각형의 횡단면을 가지도록 형성되고, 상기 폐쇄벽(120)의 형상은 도시하지는 않았지만 평탄하게 형성된다.In addition, the tube 110 is formed to have a polygonal cross section as shown in FIGS. 9 and 10, and the shape of the closing wall 120 is flat, although not shown.
또한, 상기 튜브(110)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 다각형의 횡단면을 가지도록 형성되고, 상기 폐쇄벽(120)의 형상은 도시하지는 않았지만 다각뿔 형상으로 형성된다.In addition, the tube 110 is formed to have a polygonal cross section, as shown in Figures 9 and 10, the shape of the closed wall 120, but not shown is formed in a polygonal pyramid shape.
한편, 상기 조각부재(121)의 두께는 상기 튜브(110)의 두께보다 작게 형성된다.On the other hand, the thickness of the engraving member 121 is formed smaller than the thickness of the tube (110).
여기서, 상기 조각부재(121)의 두께를 상기 튜브(110)의 두께보다 작게 하는 이유는 조각부재(121)의 벤딩시 소요되는 시간을 단축함과 아울러 열을 발생시키기 위한 연료의 사용량을 줄일 수 있도록 함에 있다.The reason why the thickness of the engraving member 121 is smaller than the thickness of the tube 110 is to shorten the time required for bending the engraving member 121 and to reduce the amount of fuel used to generate heat. It is in such a way.
상기 조작부재(121)는 삼각형 형상으로 형성되되, 좀더 바람직하게는 이등변 삼각형 형상으로 형성된다.The operation member 121 is formed in a triangular shape, more preferably in an isosceles triangle shape.
상기 플랜지(100)의 상면에는 도 3에 도시된 바와 같이 그 최외곽 가장자리를 그라인딩 가공하여 돌출된 용접부(101)가 형성되고, 상기 용접부(101)에 대응하여 상기 튜브(110)의 하단면에는 모따기 가공하여된 용접부(112)가 형성된다.On the upper surface of the flange 100, as shown in FIG. 3, the outermost edge is formed by welding the protruding welding portion 101, and the lower surface of the tube 110 corresponding to the welding portion 101 is formed. A chamfered welding portion 112 is formed.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the vacuum chamber according to the first embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 상하로 관통된 형상을 갖는 플랜지(100)를 가공한다.(S10)First, the flange 100 having a shape penetrated up and down is processed. (S10)
이후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기와 같이 가공된 플랜지(100)의 최외곽 가장자리를 그라인딩 가공하여 돌출된 용접부(101)를 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3, the outermost edge of the flange 100 processed as described above is ground to form a protruding weld 101.
다음으로, 튜브(110)를 가공한다.(S20)Next, the tube 110 is processed. (S20)
이후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기와 같이 가공된 튜브(110)의 하단면에 모따기 가공을 하여 용접부(112)를 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3, the weld 112 is formed by chamfering the bottom surface of the tube 110 processed as described above.
상기 단계(S10)(S20)를 진행한 후에 튜브(110)와 플랜지(100)를 서로 석영을 용융시켜 용접 결합한다.(S30)After the above step (S10) (S20) and the tube 110 and the flange 100 by melting the quartz to each other by welding (S30).
좀더 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이 플랜지(100)의 용접부(101)에 튜브(110)의 용접부(112)를 상호 맞대어 접촉시킨 상태에서 용접 결합한다.More specifically, as shown in FIG. 3, the welded joints are welded in a state in which the welded portions 112 of the tubes 110 are brought into contact with each other by the welded portions 101 of the flange 100.
다음으로, 조각부재(121)를 가공한다.(S40)Next, the engraving member 121 is processed. (S40)
여기서, 상기 조각부재(121)를 삼각형 형상으로 가공을 하되, 바람직하게는 이등변 삼각형이 되도록 가공을 한다.Here, the engraving member 121 is processed into a triangular shape, but preferably to be an isosceles triangle.
이후, 도 4에 도시된 바와 같이 상기와 같이 가공된 조각부재(121)의 밑변을 플랜지(100)에 용접 결합된 튜브(110)의 상단부(111)에 조각부재(121)를 순차적으로 석영을 용융시켜 부착한다.(S50)Thereafter, as shown in FIG. 4, the engraving member 121 is sequentially quartz on the upper end 111 of the tube 110 welded to the flange 100 at the bottom of the engraving member 121 processed as described above. Melt and attach (S50).
다음으로, 상기와 같이 튜브(110)의 상단부(111)에 조각부재(121)의 부착을 완료하고 나서, 도 5에 도시된 바와 같이 소정 형상 일례로 반구 형상을 갖는 금형(200)을 상기 튜브(110)내로 삽입한 후, 열을 가하여 조각부재(121)를 점차적으로 벤딩한다.(S60)Next, after completing the attachment of the engraving member 121 to the upper end 111 of the tube 110 as described above, as shown in Figure 5 the mold 200 having a hemispherical shape as an example of the predetermined shape as the tube After insertion into the (110), by applying heat to gradually bend the engraving member 121. (S60)
이후, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 조각부재(121)를 일일이 벤딩하여 최종적으로 폐쇄벽(120)의 외관을 형성한다.(S70)Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 7, the engraving member 121 is bent one by one to finally form the exterior of the closing wall 120.
상기 단계(S70)에 의해 형성된 폐쇄벽(120)의 외관은 상기 금형(200)의 외관과 동일한 형상을 하게된다.The appearance of the closed wall 120 formed by the step (S70) is to have the same shape as the appearance of the mold (200).
다음으로, 상기와 같이, 폐쇄벽(120)의 외관이 형성되면, 도 7에 도시된 바와 같이 다수개의 조각부재(121) 사이에 형성된 틈새(121a)를 석영을 용융시켜 메운다.(S80)Next, as described above, when the appearance of the closed wall 120 is formed, as shown in FIG. 7, the gap 121a formed between the plurality of engraving members 121 is melted and filled with quartz. (S80)
이제까지의 설명은 본 발명의 제1 실시예에 대한 진공챔버의 제조방법의 중요 공정을 설명한 것으로, 하기에 전술하는 공정들을 더 추가하여 진행할수도 있다.The description so far has described important processes of the manufacturing method of the vacuum chamber for the first embodiment of the present invention, and may further proceed by adding the above-described processes.
먼저, 상기 플랜지(100)와 상기 튜브(110)와 상기 조각부재(121)을 불산용액에 일정한 시간동안 세척하는 단계와, 상기 플랜지(100)와 상기 튜브(110)와 상기 조각부재(121)를 화염으로 폴리싱하는 단계를 진행한다.(제1 추가공정)First, washing the flange 100, the tube 110, and the engraving member 121 with a hydrofluoric acid solution for a predetermined time, and the flange 100, the tube 110, and the engraving member 121. Proceeds to polishing with flame (first additional process).
상기 제1 추가공정을 진행하고 나서 플랜지(100)와 튜브(110)를 용접 결합 완료한 단계에서 이들을 열처리하는 단계를 진행한다.(제2 추가공정)After the first additional process is performed, the step of heat-treating the flange 100 and the tube 110 at the step of completing the welding process is performed.
상기 제2 추가공정을 진행하고 나서 서로 결합된 상기 플랜지(100)와 튜브(110)를 척킹수단(미도시)에 고정한 상태에서 상기 플랜지(100)만을 그라인딩하는 단계와, 상기 그라인딩 가공된 플랜지(100)를 불산용액에 세척하는 단계를 진행한다.(제3 추가공정)Grinding only the flange 100 in a state where the flange 100 and the tube 110 coupled to each other after the second additional process are fixed to the chucking means (not shown), and the grinding flange ( 100) is washed with hydrofluoric acid solution (third additional process).
상기 제3 추가공정을 진행하고 나서 벤딩된 상기 조각부재(121)들 사이에 형성된 틈새를 메우는 단계를 진행한 후에, 상기 폐쇄벽(121)의 외표면의 특정 부위에 석영 재질로 된 모재를 용융시켜 덧붙임 용접을 진행하는 단계를 진행한다(제4 추가공정)After performing the third additional process and then filling the gaps formed between the bent pieces 121, the base metal material is melted on a specific portion of the outer surface of the closing wall 121. To proceed with the welding step (4th additional process)
상기 제4 추가공정을 진행하고 나서 상기 덧붙임 용접을 진행하는 단계를 진행한 후에, 일체로된 플랜지(100)와 튜브(110)와 폐쇄벽(120)을 열처리하는 단계를 진행한다.After proceeding with the fourth additional process and then proceeding with the additional welding, the step of heat-treating the integral flange 100, the tube 110 and the closing wall 120 is performed.
상기와 같은 공정을 모두 완료하게 되면, 본 발명에 의한 진공챔버는 투명도가 아주 높은 상태가 된다.When all of the above processes are completed, the vacuum chamber according to the present invention is in a state of very high transparency.
이상 알수 있듯이 본 발명의 제1 실시예에 따르면 종래에는 별도의 커팅수단을 이용하여 석영관의 일단부를 크라운 형태로 가공하는 작업 또한 현실적으로는 용이하게 이루어질 수 없음과 아울러 상기 단일의 커팅수단으로는 석영관의 직경이 다를 경우에 탄력적으로 크라운 부분을 원활하게 가공할 수 없으며, 서로 다른 직경을 갖는 석영관마다 여러대의 커팅수단을 별도로 구비하여야 하는 문제점도 있었다.As can be seen from the above, according to the first embodiment of the present invention, the process of machining one end of the quartz tube in the form of a crown by using a separate cutting means is not practically easy and also the quartz as the single cutting means. When the diameter of the tube is different, the crown portion cannot be elastically smoothly processed, and there is a problem in that a number of cutting means must be separately provided for each quartz tube having a different diameter.
그러나, 본 발명에서는 튜브(110)의 직경이 상이하더라도, 별도의 조각부재(121)을 다수개 부착하여 이들의 틈새를 메우는 방법을 취하기 때문에 종래와 같이 고가의 커팅수단을 별도로 구비할 필요가 없게 된다.However, in the present invention, even if the diameter of the tube 110 is different, it takes a method of filling the gap by attaching a plurality of separate engraving members 121, so that there is no need to provide an expensive cutting means as conventionally do.
그리고, 본 발명은 다양한 직경을 갖는 튜브(110)를 채택하여 적용할 수도 있게 된다.In addition, the present invention may be applied by adopting a tube 110 having various diameters.
이제까지의 설명은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진공챔버와 이의 제조방법을 설명한 것이다.The description so far describes a vacuum chamber and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention.
이하부터는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버와 이의 제조방법을 설명하고자 한다.Hereinafter, a vacuum chamber and a manufacturing method thereof according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 구성중 튜브와 플랜지의 결합 상태를 나타낸 횡단면도이며, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 구성중 튜브와 플랜지의 결합 상태를 나타낸 횡단면도이다.11 is a flow chart showing a method of manufacturing a vacuum chamber according to a second embodiment of the present invention, Figure 12 is a cross-sectional view showing a coupling state of the tube and the flange of the vacuum chamber according to a second embodiment of the present invention, 13 is a cross-sectional view showing a coupling state between the tube and the flange of the vacuum chamber according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버는 상하 관통된 석영 재질의 튜브(110)와; 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 일정치 이상의 직경을 갖도록 띠부재(102)(103)를 권취하여 용접 결합된 플랜지(100)와; 상기 튜브(110)의 상단부(111)에 석영 재질로 된 다수개의 조각부재(121)가 용접 결합되고, 상기 조각부재(121)가 상호 연결되어 상기 튜브(110)의 상단을 일정한 형상으로 폐쇄되도록 하는 폐쇄벽(120)으로 이루어진다.According to a second embodiment of the present invention, a vacuum chamber includes a tube 110 made of a quartz material vertically penetrated; A flange (100) welded and wound by winding the band members (102) (103) to have a diameter of a predetermined value or more on the bottom outer surface of the tube (110); A plurality of engraving members 121 made of quartz is welded to the upper end 111 of the tube 110, and the engraving members 121 are interconnected to close the upper end of the tube 110 in a predetermined shape. It is made of a closed wall (120).
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 대한 진공챔버는 전술한 제1 실시예의 진공챔버의 구조와 비교하여 나머지는 모두 동일하고 플랜지(100)가 변경되었다.Here, the vacuum chamber for the second embodiment of the present invention is the same as the structure of the vacuum chamber of the first embodiment described above, the rest are all the same and the flange 100 is changed.
즉, 전술한 제1 실시예에서의 플랜지는 일체형으로 형성하였지만, 제2 실시예에서의 플랜지는 다수개의 띠부재(102)(103)를 권취하여서 구성된 것이다.That is, although the flange in the above-described first embodiment is formed integrally, the flange in the second embodiment is formed by winding a plurality of strip members 102 and 103.
상기 띠부재(103)는 단일 부재로 이루어지되, 연속하여 다수회 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 권취된다.The band member 103 is composed of a single member, but is wound on the bottom outer surface of the tube 110 a plurality of times in succession.
또 다른 실시예로 상기 띠부재(102)는 길이가 상이한 제1,2,3,ㆍㆍㆍ,N개의 부재로 이루어지되, 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 차례로 제1,2,3,ㆍㆍㆍ,N개의 부재가 권취되는 것이다.In another embodiment, the band member 102 is composed of first, second, third, ..., N members having different lengths, and the first, second, third and third members of the band member 102 are sequentially arranged on the bottom outer surface of the tube 110. N members are wound up.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the vacuum chamber according to the second embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 상하 관통된 형상의 석영 재질의 튜브(110)를 가공한다.(S100)First, the tube 110 of quartz material having a vertically penetrated shape is processed.
이후, 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 일정치 이상의 직경을 도록띠부재(102)(103)를 권취한 후, 석영을 용융시켜 용접하여 플랜지(100)를 형성한다.(S110)Subsequently, after winding the strip members 102 and 103 to have a diameter of a predetermined value or more on the bottom outer surface of the tube 110, the molten quartz is welded to form a flange 100. (S110)
다음으로, 석영 재질로된 소정 형상의 조각부재(121)를 가공한다.(S120)Next, the engraving member 121 of a predetermined shape made of quartz is processed.
이후, 상기 조각부재(121)를 상기 튜브(110)의 상단부(111)에 접촉시킨 후 석영을 용융시켜 용접 결합하여 상기 상단부(111)를 따라 다수개의 조각부재(121)를 부착한다.(S130)Thereafter, the engraving member 121 is in contact with the upper end 111 of the tube 110, and the quartz is melted and welded to attach a plurality of engraving members 121 along the upper end 111. (S130 )
다음으로, 소정 형상의 단부면을 갖는 금형(200)을 상기 튜브(110)의 내부로 삽입후, 열을 가하여 상기 조각부재(121)를 벤딩하여(S140) 상기 금형(200)의 단부면 형상과 동일하게 하여 폐쇄벽(120)을 형성한다.(S150)Next, after inserting the mold 200 having an end surface of a predetermined shape into the tube 110, heat is applied to bend the engraving member 121 (S140) to form an end surface of the mold 200. The closing wall 120 is formed in the same manner as in step S150.
상기 단계(S150)를 진행한 후에 폐쇄벽(120)을 이루는 조각부재(121) 사이에 형성된 틈새를 석영을 용융시켜 메운다.(S160)After the step (S150) proceeds to fill the gap formed between the carving member 121 forming the closed wall 120 by melting the quartz (S160).
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 대한 진공챔버의 제조방법은 이미 전술한 제1 실시예의 진공챔버의 제조방법과 비교하여 보면 튜브(110)의 하단 외주면에 띠부재(102)(103)를 권취하여 플랜지(100)를 형성하는 단계를 제외한 나머지 공정은 모두 동일함으로 중복되는 부분의 설명은 생략하기로 한다.Here, the manufacturing method of the vacuum chamber according to the second embodiment of the present invention is compared with the manufacturing method of the vacuum chamber of the first embodiment described above, the band members 102 and 103 are formed on the outer peripheral surface of the lower end of the tube 110. Except for the step of winding the flange 100 to form the remaining steps are all the same description of overlapping will be omitted.
상기 플랜지(100)는 단일 부재로된 띠부재를 연속하여 다수회 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 권취하는 제1 방법과, 길이가 상이한 제1,2,3,ㆍㆍㆍ개로된 띠부재를 상기 튜브(110)의 하단 외측면에 차례로 권취하는 방법에 의해 제작된다.The flange 100 has a first method of winding a strip member made of a single member on the bottom outer surface of the tube 110 in a plurality of times in succession, and first, second, third, ... different strips of different lengths. It is produced by a method of winding the member on the bottom outer surface of the tube 110 in turn.
전술한 제2 실시예에 따르면, 띠부재(102)(103)의 권취 횟수에 따라플랜지(100)의 직경이 서로 달라지게 된다. 상기와 같이 플랜지(100)의 직경을 서로 달라지게 함으로써 고진공과 저진공에 따라 변경할 수 있는 것이다.According to the second embodiment described above, the diameter of the flange 100 is different from each other depending on the number of winding of the strip member (102, 103). By varying the diameter of the flange 100 as described above it can be changed according to the high vacuum and low vacuum.
즉, 플랜지(100)의 직경을 소정치 이하로 하게되면, 진공챔버를 저진공 용도로 사용할 수 있고, 플랜지(100)의 직경을 소정치 이상으로 하게되면, 진공챔버를 고진공 용도로 사용할 수 있게 되는 것이다.That is, if the diameter of the flange 100 is less than or equal to a predetermined value, the vacuum chamber can be used for low vacuum applications, and if the diameter of the flange 100 is greater than or equal to the predetermined value, the vacuum chamber can be used for high vacuum applications. It will be.
이제까지의 설명은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 대한 진공챔버와 이의 제조방법을 설명한 것이다.The description so far describes the vacuum chamber and its manufacturing method for the first and second embodiments of the present invention.
이하부터는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a vacuum chamber according to a third embodiment of the present invention will be described.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진공챔버의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제작된 진공챔버의 분해 사시도이다.14 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vacuum chamber according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is an exploded perspective view of a vacuum chamber manufactured according to a third embodiment of the present invention.
먼저, 금형을 이용하여 상하로 관통되는 석영 재질의 플랜지(100)를 성형한다.(S200)First, the flange 100 of quartz material penetrates up and down using a mold. (S200)
이후, 금형을 이용하여 상기 플랜지(100)의 내경과 동일한 내경을 갖도록 상하 관통된 석영 재질의 튜브(110)를 성형한다.(S210)Thereafter, a tube 110 made of a quartz material is vertically penetrated to have an inner diameter equal to that of the flange 100 by using a mold.
다음으로, 금형을 이용하여 상기 튜브(110)의 내경과 동일한 개구부를 갖는 석영 재질의 폐쇄벽(120)을 성형한다.(S220)Next, by using a mold to form a closed wall 120 of quartz material having the same opening as the inner diameter of the tube (110) (S220).
이후, 상기 튜브(110)의 하단을 상기 플랜지(100)의 상면에 접촉시킨 후 이들 접촉부를 상호 용접 결합한다.(S230)Thereafter, the lower end of the tube 110 is in contact with the upper surface of the flange 100 and then these contact parts are welded to each other.
마지막으로, 상기 폐쇄벽(120)의 하단 개구부를 상기 튜브(110)의 상단 개구부에 접촉시킨 후 이들 접촉부를 상호 용접 결합한다.(S240)Finally, after contacting the bottom opening of the closing wall 120 to the top opening of the tube 110, these contact parts are welded to each other (S240).
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 대한 진공챔버는 전술한 제1 및 제2 실시예의 진공챔버의 제조방법과 비교하여 나머지는 모두 동일하나 플랜지(100)와 튜브(110) 및 폐쇄벽(120)을 일체로 각각 개별 부품으로 성형하여 이들을 용접 결합하는 것이 상이하다.Here, the vacuum chamber for the third embodiment of the present invention is the same as compared to the manufacturing method of the vacuum chambers of the first and second embodiments described above, but the rest are the same, but the flange 100 and the tube 110 and the closing wall 120 ) Are integrally molded into individual parts and welded to each other.
그리고, 나머지 공정은 전술한 제1 및 제2 실시예에 설명된 부분과 동일하여 그 설명을 생략하기로 한다.The remaining steps are the same as those described in the above-described first and second embodiments, and description thereof will be omitted.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 진공챔버와 이의 제조방법은, 석영관의 일단부에 크라운 형태로 가공하여 폐쇄벽을 형성하는 방법을 탈피하여 플랜지와 튜브와 폐쇄벽을 서로 분리 제작하여 이들을 서로 용접 결합하는 방법을 채택함으로써, 그 제작을 보다 능률적으로 진행할 수 있게 된다.As described above, the vacuum chamber according to the present invention and a method for manufacturing the same are separated from the method of forming a closed wall by processing in a crown shape at one end of the quartz tube to separate the flange, tube and the closed wall from each other to produce them By adopting a method of welding, the fabrication can be carried out more efficiently.
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