KR200494277Y1 - 균등 증발원 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 내부에 물질 증발 모니터링을 위한 별도의 수단 없이도 증발원의 증발량을 일정하게 유지할 수 있는 증발원을 제공하고자 하는 것이다. 이러한 구성은 설비비와 유지비 비용 발생을 최소화 할 수 있다.
상기 목적에 따라 본 발명은,
증착 시스템에 있어서, 물질을 용융하여 액화하는 액화기;
상기 액화기로부터 유입된 용융물을 기화하는 기화기;
상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구; 및
상기 액화기와 상기 기화기 사이를 연결하는 통로에, 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여, 상기 컨트롤러가 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유량을 일정하게 제어하여 증착률을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.

Description

균등 증발원{Equal Evaportor}

본 발명은 대용량 증발원에 관한 것이다.

롤투롤 및 인라인 증착 장비에서 금속물질의 대용량 증발원(evaportion source)는 금속 물질을 승화시켜 증착시기키는 공정 시스템이다. 양산라인에서는 대용량의 금속 물질을 장시간 증발시키기 때문에 내부에 물질 증발 모니터링 시스템이 필요하게 된다. 하지만 이러한 모니터링 시스템 설치는 추가적인 비용을 발생시키며 주기적인 교체로 인한 비용도 발생한다.

등록특허 10-1364835는 본 출원인에 의해 제안된 대용량 고온 증발원으로, 장기간 안정적으로 동작하도록 물질 공급부와 용융부 그리고 증발부로 구성된 고온 증발원을 제시한다. 그러나 상기 특허의 고온 증발원의 구성에서 증발량을 일정하게 유지하는 능동적인 수단은 구비되어 있지 않아 좀 더 개선할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 내부에 물질 증발 모니터링을 위한 별도의 수단 없이도 증발원의 증발량을 일정하게 유지할 수 있는 증발원을 제공하고자 하는 것이다. 이러한 구성은 설비비와 유지비 비용 발생을 최소화 할 수 있다.

상기 목적에 따라 본 발명은,

증착 시스템에 있어서, 물질을 용융하여 액화하는 액화기;

상기 액화기로부터 유입된 용융물을 기화하는 기화기;

상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구; 및

상기 액화기와 상기 기화기 사이를 연결하는 통로에, 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여, 상기 컨트롤러가 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유량을 일정하게 제어하여 증착률을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 기화기는, 기화기로 액화된 물질이 유입되는 통로 상부 내벽으로부터 기화기 저면을 향해 경사지게 드리워진 역류방지판을 더 구비하고, 상기 역류방지판의 하단은 기화기 저면으로부터 이격되어 기화된 증발물이 액화기 쪽으로 역류되지 않고 투입구 쪽으로만 진행하게 한 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 컨트롤러는, 액화된 물질의 유량을 모니터링하는 모니터링 장치와 액화된 물질이 흐르는 통로에 설치된 밸브와 상기 모니터링 장치의 모니터링 결과에 따라 상기 밸브를 개폐제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.

상기에서, 기화기 내부 온도는 액화된 물질의 기화온도보다 매우 높은 온도가 되게 하여 유입되자마자 기화되어 투입구로 배출되는 균등 증착시스템을 제공한다.

본 발명은 소스의 증발량을 일정하게 유지하여 내부에 물질 증발 모니터링 시스템을 구비할 필요가 없어 설비비와 유지보수 비용 발생을 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 특징을 보여주는 균등 증발원의 대표도이다.
도 2는 액체를 일정하게 흘려주는 컨트롤러 및 그를 구동하는 제어장치의 모식도이다.
도 3은 금속 액체를 기체상태로 만들어주고 기체의 역류를 방지하는 장치의 형상을 보여주는 개요도 이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 균등 증발원의 특징을 보여주는 대표도이다.

균등 증발원은 액화기(101)에서 금속 물질을 고체에서 액체상태로 변화 시키고 액화기(101)에 연결된 기화기(301)로 액화 용융물을 보낸다. 이때, 액화기(101)와 기화기(301) 사이에 컨트롤러(201)를 설치하여 액화 용융물의 기화기(301)로의 주입량을 일정하게 조절한다. 기화기(301)에 유입된 액화 용융물은 액화기(101)에서보다 더 높은 온도로 가열되고 고온 유지되며, 기화된 증발물은 기화기(301)로부터 연장된 투입구(401) 노즐을 통하여 분사된다.

액화상태의 금속이 컨트롤러(201)를 통해서 일정량만큼씩 기화기(301)에 보내지고 기화기는 액화기보다 훨씬 더 높은 온도로 유지되기 때문에 액체상태의 금속은 기화기에 들어가는 즉시 기화된다. 즉, 액화물질의 시간당 흐르는 속도인 유속을 일정하게 제어함으로써 궁극적으로 증발물에 의한 증착률을 일정하게 제어하는 것이다. 따라서 증착률을 모니터링하여 발열부를 피드백 제어할 필요가 없어 설비와 유지 면에서 유리하다.

도 1에 보인 바와 같이, 액화기(101)의 하단에 액화물질의 통로가 설치되고 여기에 컨트롤러(201)가 배치되며 컨트롤러(201)를 통과한 액화물질은 컨트롤러(201) 아래 쪽에 배치된 기화기(301)로 일정량씩 유입된다. 액화기는 몸체를 감싸며 배치된 액화기 발열부(102)에 의해 가열되고, 기화기는 기화기 몸체를 감싸며 배열된 기화기 발열부(302)에 의해 가열된다. 상술한 바와 같이, 기화기의 온도는 액화기의 온도보다 훨씬 더 높게 유지되어 유입된 액화물질(501)은 즉시 기화되어 기화기 상부로부터 연장된 투입구(401) 노즐(402)을 통해 분사된다. 상기에서 기화기 상부로부터 연장된 투입구 부분은 노즐이 배치된 투입구로 향하는 통로를 포함하는 의미이며, 통로가 연장되는 기화기 상부는 기화기 몸체 내부에 충진된 액화물질의 준위에 비해 상부를 뜻한다. 대개 기화기 몸체 중심부보다 상부에 투입구로 향하는 통로를 연결한다.

투입구(401)에 형성된 노즐을 통해 분사된 금속 증기는 기판에 증착되며, 별도의 증발물 모니터링 수단 없이 일정한 증착률로 증착된다. 이는 기화기에 유입되는 액화물질의 유입속도를 미리 일정하게 제어하였기 때문이다.

도 2a는 액체를 일정하게 흘려주는 컨트롤러(201) 및 그를 구동하는 제어장치의 모식도 이다.

액화물질이 흐르는 통로에 제어용 컴퓨터(202)와 모니터링 장치(203)를 설치하여 일정한 유속으로 액화물질이 흘러 기화기(301)로 유입되게 한다. 유속의 모니터링은 유량 센서, 레벨 센서 등을 적용할 수 있고, 제어용 컴퓨터(202)가 감지된 유량에 따라 밸브를 열거나(201-1) 닫아(201-2) 유량을 일정하게 유지시킨다.

도 2b는 유량센서(203-1)를 모니터링 장치로 적용한 것을 보여준다.

한편, 도 3에 보인 바와 같이, 기화기(201) 내부에 역류 방지 판(303)이 설치되어 있어 기화된 금속물질이 액화기 쪽으로 역류하는 것을 방지하고 투입구(401) 방향으로만 이동하게 한다. 역류방지 판(303)은 액화물질이 유입되는 쪽의 통로 상단 내벽으로부터 하방으로 경사지게 드리워진 판으로 구성되며, 증기가 투입구(401) 쪽으로 진행할 수 있도록 판의 단부는 기화기(201) 저면으로부터 이격되게 위치된다. 즉, 역류방지 판(303)에 의해 증발물(502)은 통로 좌측의 유입구 쪽으로는 이동할 수 없고 단지 투입구(401)를 향해 이동될 수 있다.

상기 역류방지판은 증착률의 균일성을 좀 더 완벽히 하여 주지만 선택적이며, 설치하지 않을 경우에도 액화물질에 의해 증발물이 차단되어 일정 시간 초기 가동 후 균등한 증착률을 유지할 수 있다.

이와 같은 균등 증발원 시스템은 내부에 물질 증발 모니터링 수단을 장착하지 않고도 금속의 증발량을 확인 및 조절할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

액화기(101)
기화기(301)
컨트롤러(201)
모니터링 장치(203)
투입구(401)
노즐(402)
액화기 발열부(102)
기화기 발열부(302)
제어용 컴퓨터(202)
밸브(201-1) (201-2)
유량센서(203-1)

Claims (2)

1. 증착 시스템에 있어서,
   물질을 용융하여 액화하는 액화기;
   상기 액화기의 하단에 설치된 액화물질의 통로;
   상기 통로에 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;
   상기 통로와 상기 컨트롤러를 통과하여 액화기로부터 유입된 용융물을 즉시 기화시키는 기화기; 및
   상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구;를 포함하고,
   상기 컨트롤러를 통과한 액화물질은 컨트롤러 아래 쪽에 배치된 기화기로 일정한 유속으로 액화물질이 흘러 유입되고,
   상기 기화기는, 기화기로 액화된 물질이 유입되는 통로 상부 내벽으로부터 기화기 저면을 향해 경사지게 드리워진 역류방지판을 더 구비하고, 상기 역류방지판의 하단은 기화기 저면으로부터 이격되어 기화된 증발물이 액화기 쪽으로 역류되지 않고 투입구 쪽으로만 진행하게 하고,
   상기 컨트롤러는, 액화된 물질의 유속을 모니터링하는 모니터링 장치와 액화된 물질이 흐르는 통로에 설치된 밸브와 상기 모니터링 장치의 모니터링 결과에 따라 상기 밸브를 개폐제어하는 제어장치를 포함하고,
   유속의 모니터링 장치는 유량 센서 또는 레벨 센서를 포함하고,
   상기 컨트롤러는 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유입속도를 일정하게 제어함으로써 증발물에 의한 증착률을 일정하게 제어하여 별도의 증발 모니터링 시스템을 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 기화기 내부 온도는 액화된 물질의 기화온도보다 높은 온도로 유지 하여 액화된 물질이 유입되자마자 기화되어 투입구로 배출되는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템.
   
   
   

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