KR20140032650A - 바형 이오나이저 및 그 제전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온의 발생 효율을 향상시킴으로써 제전 영역에서 제전 효율(즉, 이온이 이오나이저로부터 방출되는 효율)을 증가시키기 위한 바형 이오나이저 및 그 제전 방법에 관한 것으로, 고전압을 발생시키는 고전압 발생 유닛; 수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극과, 상기 고압전극과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 선상대면전극; 및 상기 선상대면전극의 상부에 형성되고, 상기 선상대면전극에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체 쪽으로 송풍시키는 송풍유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

바형 이오나이저 및 그 제전 방법{BAR TYPE IONIZER AND STATIC CHARGE ELIMINATING METHOD THEREOF}

본 발명은 이오나이저 및 그 제전 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제전 영역에서 정전기를 제거하는 바형 이오나이저 및 그 제전 방법에 관한 것이다.

지금까지 코로나 방전을 이용하는 이오나이저는 제전 영역(예컨대, 정전기가 대전된 물체)에서 정전기를 제거하기 위한 일종의 제전 장치로 알려져 있다.

예컨대, 미국 특허 No. 6,693,788, 일본 특허 공개 No. 2008-288072에 개시된 이오나이저는 전극에 대한 고전압의 인가에 의해 야기된 코로나 방전에 의해 발생되는 정이온 또는 부이온을 제전 영역에 방출하고, 그 결과 제전 영역에 포함된 정전기가 정이온 또는 부이온에 의해 제거된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 미국등록특허 제6,693,788호의 설명에 따른 이오나이저는 침 전극(100)과 정전기가 제거된 물체(104)와 침 전극(100) 사이에 배치된 접지 전극(102)이 구비되어 있다. 이 경우에 있어서 예컨대 T의 기간과 50%의 듀티비(duty ratio)(즉, +V의 전압이 인가되고, -V의 전압이 인가된 고전압이 상호적으로 반복됨)를 가진 교류 전압이 침 전극(100)에 인가되고, 도시되지 않은 전계(electric field)(전기력선)은 침 전극(100)과 침 전극(100)을 대향하는 접지 전극 사이에 형성된다. 이에 따라, 교류 전압(인가 전압 +V)의 정의 반주기에 코로나 방전에 의해 침 전극(100)의 선단부에 전계 집중이 발생되고, 교류 전압(인가 전압 -V)의 부의 반주기에 선단부 근방에 정이온(106)이 발생되고, 선단부 근방에 부이온(108)이 발생된다. 따라서, 정이온(106) 또는 부이온(108)을 2개의 접지 전극(102) 사이에서(즉, 이오나이저에서 제공된 개구를 통해) 통과시키고, 물체(104)를 향해 이 이온을 방출함으로써 물체(104)에 대전된 전하가 제거된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일본공개특허 제2008-288072호에 개시된 이오나이저에 있어서, 이온화가 물체(104)로부터 관찰되면 2개의 침 전극(100a, 100b)이 2개의 접지 전극(102) 사이에 배치된다. 이 경우에 +V 직류전압이 한쪽 침 전극(100a)에 인가되면 -V 직류 전압은 다른쪽 침 전극(100b)에 인가되고, 상기 전압은 니들 전압(100a)과 접지 전극(102) 사이뿐만 아니라 침 전극(100b)과 접지 전극(102) 사이에 인가되고, 도시되지 않은 전계(전기력선)는 침 전극(100a)과 침 전극(100b) 사이에 형성된다. 따라서, 침 전극(100a, 100b)의 선단부에서 발생된 전계 집중에 의해 야기된 코로나 방전으로 인해 정이온(106)은 침 전극(100a)의 선단부 근방에서 대량으로 발생되고, 부이온(108)은 침 전극(100b)의 선단부 근방에서 대량으로 발생된다. 정이온(106)과 부이온(108)은 각 접지 전극(102) 사이의 개구를 통과하고, 물체(104)의 정전기가 제거된 물체(104)를 향하여 각각 방출된다.

그러나, 상기와 같이 종래기술에 따른 이오나이저에 의하면, 미국등록특허의 경우 정이온(106)과 부이온(108)이 유도되고, 침 전극(100)과 접지 전극(102) 사이에 형성된 도시되지 않은 전기력선을 따라 접지 전극(102)에 의해 흡수되기 때문에 물체(104)에 실제로 도달하는 정이온(106)과 부이온(108)의 수가 감소된다.

또한, 일본공개특허의 이오나이저는 침 전극(100a, 100b)의 선단부에서의 전계 집중이 미국특허의 명세서에 개시된 아오나이저에 비해 크기 때문에 정이온(106) 또는 부이온(108)을 대량으로 발생할 수 있으나, 그럼에도 불구하고, 미국 특허와 마찬가지로 접지 전극(102)에 의해 정이온(106)과 부이온(108)이 각각 유도 및 흡수되기 쉽고 또한, 정이온(106)은 침 전극(100b)을 향하여 이동하고, 부이온(108)은 침 전극(100a)을 향하여 이동하므로, 이로 인해 정이온(106)과 부이온(108)이 그 이동중에 결합되고, 부이온(108)은 침 전극(100a)에 의해 유도 및 흡수되고, 또한 정이온(106)은 침전극(100b)에 의해 유도 및 흡수된다. 따라서, 정이온(106)과 부이온(108)이 대량으로 발생되더라도 물체(104)로부터 정전기를 제거하는데 필요한 정이온과 부이온의 수가 증가될 수 없는 문제점이 있었다.

미국등록특허 제6,693,788호 일본공개특허 제2008-288072호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 이온의 발생 효율을 향상시킴으로써 제전 영역에서 제전 효율(즉, 이온이 이오나이저로부터 방출되는 효율)을 증가시키기 위한 바형 이오나이저 및 그 제전 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바형 이오나이저는, 고전압을 발생시키는 고전압 발생 유닛; 수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극과, 상기 고압전극과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 선상대면전극; 및 상기 선상대면전극의 상부에 형성되고, 상기 선상대면전극에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체 쪽으로 송풍시키는 송풍유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 수평한 길이방향으로 연장되어 직사각형의 바형태로 형성되고, 상기 고전압 발생 유닛, 선상대면전극 및 송풍유닛을 내장하며, 하부로 길이방향의 다수의 송풍장공이 형성되어 다수의 이온을 하부로 통과시키는 케이스를 포함한다.

상기 선상대면전극의 고압전극 및 대면접지전극을 각각 감싸는 석영관을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고압전극은 2개 이상의 전극으로 형성되고, 상기 고전압 발생 유닛은, 제 1 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 1 전극에 인가하고, 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 2 전극에 인가하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 바형 이오나이저의 제전 방법은, 고전압을 발생시키는 고전압 발생 단계; 수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극과, 상기 고압전극과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 단계; 및 상기에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체 쪽으로 송풍시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 고압전극은 2개 이상의 전극으로부터 제 1 전극에 제 1 교류전압을 인가하고 2개 이상의 전극으로부터 제 2 전극에 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 인가함으로써 정이온과 부이온을 발생하는 단계와, 발생된 정이온과 발생된 부이온을 제전 영역으로 방출함으로써 제전 영역의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 바형 이오나이저 및 그 제전 방법에 의하면, 바형 전극과 송풍 유닛을 이용하여 이온의 발생 효율을 향상시킴으로써 제전 영역에서 제전 효율 즉, 이온이 이오나이저로부터 방출되는 효율을 증가시키는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 이오나이저를 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 바형 이오나이저 및 그 제전 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 바형 이오나이저의 케이스를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 바형 이오나이저의 다양한 실시예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명과 종래 침전극의 전극에 의한 제전의 차이를 나타낸 비교 그래프.
도 8은 본 발명과 종래 침전극의 이온 송풍 속도와 제전 특성을 나타낸 비교 그래프.
도 9는 본 발명과 종래 침전극의 시간대별 전압변화를 나타낸 비교 그래프.
도 10은 본 발명과 종래 침전극의 Si웨이퍼 보호필름의 박리 제전량의 저감량을 나타낸 비교 그래프이다.

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

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 바형 이오나이저 및 그 제전 방법을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 , 고전압 발생 유닛(10), 고압전극(21), 대면접지전극(22)을 포함하는 선상대면전극(20), 송풍유닛(30), 대전체(40), 석영관(50), 송풍장공(61)이 형성된 케이스(60)를 포함한다.

고전압 발생 유닛(10)은 고전압을 발생시킨다.

선상대면전극(20)은 수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극(21)과, 상기 고압전극과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극(22)으로 구성되어 다수의 이온을 발생시킨다.

송풍유닛(30)은 상기 선상대면전극(20)의 상부에 형성되고, 상기 선상대면전극(20)에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체(40)쪽으로 송풍시킨다.

석영관(50)은 상기 선상대면전극(20)의 고압전극(21) 및 대면접지전극(22)을 각각 감싸도록 구성된다.

또한, 상기 고압전극(21)은 2개 이상의 전극으로 형성되고, 상기 고전압 발생 유닛(10)은, 제 1 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 1 전극에 인가하고, 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 2 전극에 인가하는 것이 바람직하다.

따라서, 제 1 전극과 제 2 전극에 인가된 교류 전압의 극성으로 인해 제 1 전극과 제 2 전극에 인가된 교류 전압이 서로 상이한 시간대(즉, 한쪽 전극의 극성이 정이고 다른쪽 전극의 극성이 부인 시간대)와, 제 1 전극과 제 2 전극에 인가된 교류 전압이 서로 동일한 시간대(즉, 한쪽 전극과 다른쪽 전극의 극성이 각각 정 또는 부로동일한 시간대)가 발생된다.

이 경우에 있어서, 극성이 서로 상이한 경우의 시간대 중에 정이온과 부이온은 각 전극의 근방에서 발생된다. 또한, 극성이 서로 동일한 경우의 시간대 중에 각 전극의 근방에서 발생된 이온의 극성도 서로 동일하므로 이온과 각 전극 사이에서 동작하는 척력의 결과로서 이오나이저로부터 제전 영역을 향하여 이온이 방출된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 바형 이오나이저의 케이스를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 바형 이오나이저의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수평한 길이방향으로 연장되어 직사각형의 바형태로 형성되고, 상기 고전압 발생 유닛(10), 선상대면전극(20) 및 송풍유닛(30)을 내장하며, 하부로 길이방향의 다수의 송풍장공(61)이 형성되어 다수의 이온을 하부로 통과시키는 케이스(60)를 포함할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 케이스(60)의 길이와 다수의 송풍장공(61)의 갯수 및 크기를 사용 목적에 따라 다양하게 변경하여 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 바형 이오나이저의 제전 방법은, 고전압을 발생시키는 고전압 발생 단계; 수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극(21)과, 상기 고압전극(21)과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극(22)으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 단계; 및 상기에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체(40) 쪽으로 송풍시키는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 고압전극(21)은 2개 이상의 전극으로부터 제 1 전극에 제 1 교류전압을 인가하고 2개 이상의 전극으로부터 제 2 전극에 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 인가함으로써 정이온과 부이온을 발생하는 단계와, 발생된 정이온과 발생된 부이온을 제전 영역으로 방출함으로써 제전 영역의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명과 종래 침전극의 전극에 의한 제전의 차이를 나타낸 비교 그래프로서, 도시된 바와 같이 제전시간 변화율은 질소유속 2.7m/s 일때, 본 발명의 선상대면전극(a)이 종래의 침전극(b)에 비교하여 안정된 변화율을 나타내는 것을 알 수 있다.

도 8은 본 발명과 종래 침전극의 이온 송풍 속도와 제전 특성을 나타낸 비교 그래프로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 선상대면전극(a)이 종래의 침전극(b)에 비교하여 안정된 대전압을을 나타내는 것을 알 수 있다.

도 9는 본 발명과 종래 침전극의 시간대별 전압변화를 나타낸 비교 그래프로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 선상대면전극(c)이 종래의 침전극(a)(b)에 비교하여 대상물의 역대전을 저레벨로 억제하고, 고주파로(60~400Hz)로 가변하며, 고주파 전원을 위한 양질의 이온발란스 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.

도 10은 본 발명과 종래 침전극의 Si웨이퍼 보호필름의 박리 제전량의 저감량을 나타낸 비교 그래프로서, 도시된 바와 같이 실리콘 웨이퍼부터시트 박리시의 대전압은 표준설정일 경우 200Hz, 최저설정일 경우 60Hz, 이오나이저 없을 경우 30kV까지 대전된다.

따라서, 본 발명에 따른 바형 이오나이저 및 그 제전 방법에 의하면, 바형 전극과 송풍 유닛을 이용하여 이온의 발생 효율을 향상시킴으로써 제전 영역에서 제전 효율 즉, 이온이 이오나이저로부터 방출되는 효율을 증가시킬 수 있다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것으로 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.

10 : 고전압 발생 유닛 20 : 선상대면전극
21 : 고압전극 22 : 대면접지전극
30 : 송풍유닛 40 : 대전체
50 : 석영관 60 : 케이스
61 : 송풍장공

Claims (6)

1. 고전압을 발생시키는 고전압 발생 유닛(10);
   수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극(21)과, 상기 고압전극과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극(22)으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 선상대면전극(20); 및
   상기 선상대면전극(20)의 상부에 형성되고, 상기 선상대면전극(20)에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체(40)쪽으로 송풍시키는 송풍유닛(30)을 포함하는 바형 이오나이저.
   
2. 제 1항에 있어서,
   수평한 길이방향으로 연장되어 직사각형의 바형태로 형성되고, 상기 고전압 발생 유닛(10), 선상대면전극(20) 및 송풍유닛(30)을 내장하며, 하부로 길이방향의 다수의 송풍장공(61)이 형성되어 다수의 이온을 하부로 통과시키는 케이스(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바형 이오나이저.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 선상대면전극(20)의 고압전극(21) 및 대면접지전극(22)을 각각 감싸는 석영관(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바형 이오나이저.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 고압전극(21)은 2개 이상의 전극으로 형성되고,
   상기 고전압 발생 유닛(10)은, 제 1 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 1 전극에 인가하고, 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 2개 이상의 전극 중 제 2 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 바형 이오나이저.
   
5. 고전압을 발생시키는 고전압 발생 단계;
   수평한 길이방향으로 연장되어 바형태로 형성되어 상기 고전압을 인가받는 고압전극(21)과, 상기 고압전극(21)과 대응되어 일정 거리를 유지하도록 바형태로 형성된 대면접지전극(22)으로 구성되어 다수의 이온을 발생시키는 단계; 및
   상기에서 발생된 다수의 이온을 그 하부의 대전체(40) 쪽으로 송풍시키는 단계를 포함하는 바형 이오나이저의 제전 방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 고압전극(21)은 2개 이상의 전극으로부터 제 1 전극에 제 1 교류전압을 인가하고 2개 이상의 전극으로부터 제 2 전극에 제 1 교류 전압의 주파수보다 낮은 주파수를 가진 제 2 교류 전압을 인가함으로써 정이온과 부이온을 발생하는 단계와,
   발생된 정이온과 발생된 부이온을 제전 영역으로 방출함으로써 제전 영역의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바형 이오나이저의 제전 방법.
   

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