KR20150108723A - 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그 - Google Patents

상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그 Download PDF

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KR20150108723A
KR20150108723A KR1020140055278A KR20140055278A KR20150108723A KR 20150108723 A KR20150108723 A KR 20150108723A KR 1020140055278 A KR1020140055278 A KR 1020140055278A KR 20140055278 A KR20140055278 A KR 20140055278A KR 20150108723 A KR20150108723 A KR 20150108723A
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Abstract

본 발명은 화학 증착시 피증착물에 일괄적인 마스킹 작업을 완료할 수 있어 작업이 용이함은 물론 매우 효율적으로 마스킹 작업함을 제공하도록, 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 코팅영역에 외부로부터 코팅물질이 유입가능하되 상기 피증착물의 모든 마스킹부위를 동시에 일괄적으로 마스킹하는 단계;를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 제공하고, 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버 표면에 양면테이프를 부착한 후 고르게 눌러 테이핑하는 단계와; 상기 피증착물의 외면을 따라 랩핑부재를 전체적으로 감아 마스킹하는 단계와; 상기 피증착물에 마스킹된 랩핑부재 중에서 상기 테이핑된 내측 부분의 랩핑부재를 절개하여 마스킹영역을 부분적으로 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버를 이격시켜 내측 코팅영역을 향해 코팅입자로부터 코팅가능한 공간을 확보하는 단계;를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 제공하며, 내측에 피증착물을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 수용공간을 구비하는 메인프레임과; 상기 메인프레임의 상부에 결합가능하게 위치하고 상기 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능한 유입공을 구비하며 피증착물의 마스킹부위마다 대응하여 복수 개의 마스킹 캡이 돌출 장착되는 마스킹플레이트와; 상기 메인프레임과 상기 마스킹부 간을 상호 일체로 고정하도록 상기 메인프레임의 하측과 상기 마스킹부의 상측을 눌러주는 잠금부재;를 포함하는 상온 화학증착기용 마스킹 지그를 제공한다.

Description

상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그 {Masking Jig for Chemical Vapor Deposition Apparatus and Masking Jig Thereof}
본 발명은 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학 증착시 피증착물에 일괄적인 마스킹 작업을 완료할 수 있어 작업이 용이함은 물론 매우 효율적으로 마스킹 작업하는 것이 가능한 상온 화학증착기용 마스킹 지그에 관한 것이다.
최근 신소재 개발의 일환으로서 각종 소재에 대해 여러 가지 목적에 따라 박막 형태로 응용되고 있으며, 나아가 내부식성, 열전도성, 방수성 등의 기능성이 요구되는 등 첨단산업 기술면에 크게 부각되고 있다.
이러한 박막형성 기술의 대표적인 방법으로는 기체상태의 화합물을 가열된 모재 위에 증착시키는 기술로서, 진공실내에 채워진 가스가 높은 온도로 가열되거나 혹은 상온 상태인 피증착물의 표면부근 또는 표면상에서 화학반응을 일으키고 이때 생성된 고상의 물질이 피증착물의 표면에 부착될 수 있도록 이루어진 화학증착장치(CVD ; Chemical Vapor Deposion)를 사용하고 있다.
나아가 최근에는 보다 많은 화학증착 방법에 대한 기술개발로부터 상온 상태의 모재 표면 위에 반응시켜서 생성물을 표면에 증착시키기도 한다. 또한 다양한 전자제품(휴대폰, 노트북, TV 등)의 개발과 함께 이들 제품의 방수, 방진, 방습, 방오 등의 성능을 보완하기 위해 전자제품의 PCB 상에 특정성분의 고분자물질을 상온에서 화학증착방식을 사용하여 나노단위의 모노머를 진공증착시키는 기술이 사용되고 있는 실정이다.
예를 들면, 다이머(Dimer) 형태의 고분자유기화합물을 화학증착 방식에 의해 전자제품 PCB기판 표면에 얇게 코팅하는 방법이 사용되는바, 이처럼 PCB기판에 직접 방수성능을 갖는 고분자유기화합물인 다이머를 코팅하기 위해서는 피증착물인 PCB기판을 고온으로 가열하지 못하기 때문에 통상적으로는 상온 진공챔버 속에서 증착이 이루어지는 방식을 사용하고 있다.
상기와 같은 상온형 화학증착장비의 일반적인 구조를 살펴보면, 기화로 및 분해로, 증착실, 냉각기, 진공펌프의 구조로 이루어져 있으며, 모두 하나의 통로로 연결되어 최종 단계인 진공펌프가 가동되기 시작하면 모든 영역에서 진공 상태가 만들어지는 구조로 구성된다. 이때 증착실에 피증착물을 배치하되 기화로 및 분해로에서 다이머(Dimer)재료로부터 생성된 단분자 형태인 모노머가 상온의 증착실에서 피증착물의 표면에 끊임없이 부딪치고 떨어져 나오는 과정을 반복하여 피증착물의 표면에 원하는 피막이 증착되도록 이루어진다.
여기서 피증착물인 PCB기판은 수많은 부품들이 전기적 회로를 구성하기 위해 주로 솔더링이나 커넥터연결 등의 형태로 실장되어 있으며, 각 단위 모듈 또는 외부단자들과의 전기적인 연결을 위해 많은 접점 단자들이 노출되어 있다. 이러한 전기적 접점부까지 증착과정에서 코팅될 경우 전기가 흐르지 못하여 제 기능을 전혀 발휘하지 못한다는 문제가 발생한다.
이에 따라 피증착물의 필요부위에만 선택적으로 피막을 증착시킬 수 있도록 증착 부위를 제외한 다른 부위를 막음 처리 즉 마스킹할 수 있는 방법이 요구되며, 다양한 형태의 증착용 지그(jig)를 사용하게 된다.
상기와 같은 진공증착용 지그와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록실용신안공보 제409869호(2006.02.21.)에는 진공용기의 내주면에 장착되는 베드와; 상기 베드의 상면에 결합되어 피증착소재의 외면을 차단하는 복수개의 외면차단부재와; 상기 베드의 상면에 결합되는 지그 프레임과; 상기 지그 프레임에 결합되며 상기 외면차단부재에 씌워져 피증착소재 내면의 증착부위는 노출시키고 비증착부위를 차단하는 복수개의 내면차단부재 및; 상기 베드와 지그 프레임을 착탈 가능하게 결합하는 결합수단을 포함하여 구성됨에 따라 반영구적으로 사용할 수 있는 진공증착 지그가 공지되어 있다.
그러나 종래의 증착용 지그의 경우 다중의 결합구조를 이루기 때문에 작업시간이 지체되고, 다양한 형태의 피증착물에 대한 마스킹 부위의 위치를 탄력적으로 변형하기 어려움은 물론 하나의 피증착물이 복잡한 구조를 갖는 피증착물(예를 들면, 스마트폰 등)인 경우 마스킹 적용하기 어려우며, 마스킹 부위가 제품의 형상에 맞게 기밀성을 확보하기 어려워 마스킹효율이 떨어진다는 문제점이 있었다.
또한 최근 갈수록 경박단소한 형태를 가지면서도 많은 부가기능까지도 탑재를 해야하는 포터블(portable) 형태의 전자제품류의 경우 기기내부의 구조가 갈수록 복잡하면서도 정교해지고 있는 실정이다.
예를 들면, 스마트폰은 IC류나 전기부품류를 비롯하여 진동모터, 카메라, 마이크, 전자펜, LED, 이어폰잭, 충전잭, 안테나, 마이크, 유심 및 메모리, 기타접점 등의 여러 가지 기능적 요수 부품들이 복잡하게 구성되어 있다. 즉 스마트폰의 방수성능을 부여하기 위해 방수성능을 갖는 특수고분자물질을 상온 화학증착기술에 적용하여 코팅할 경우 코팅효과를 극대화하기 위해 스마트폰의 뒷면 배터리커버는 물론 중간커버까지 제거한 상태에서 코팅을 진행하는 반면 방수코팅이 반드시 필요한 IC류나 전기부품류 말고도 코팅되지말아야 할 수많은 부품이 혼재되어 있는 실정이다.
따라서 증착작업시 코팅되지말아야 할 부품이나 부위에는 별도의 방법으로 증착코팅을 차단해야 하는데, 통상적인 방법으로는 마스킹 테이프나 마스킹액, 마스킹커버 등을 사용하여 개별적으로 마스킹 작업을 진행하게 된다.
그러나 실제 제품양산을 위해서는 스마트폰 1대당 30~40군데의 부위를 일일이 개별 마스킹 작업해야만 하기 때문에 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 마스킹 부위가 너무 작아 정확하게 마스킹 작업이 되질 못하거나 작업 중 마스킹 부위가 들뜨는 문제로 인해 접점 불량과 같은 2차적인 불량들이 많이 발생된다는 문제점이 있었다.
또한 코팅작업 후 이들 마스킹 부착물들을 제거해야하는 후처리작업이 요구되는바, 마스킹 부착물을 제거하는 과정에서 끈끈한 이물질이 접점부에 잔류하거나 마스킹액을 제거하기 위한 그라인딩 작업이 부수적으로 수반됨은 물론 경우에 따라서는 40배율의 광학현미경 밑에서 작업을 해야만 하는 등의 이유로 작업이 매우 번거로우며 작업속도가 매우 떨어진다는 문제점이 있었다. 나아가 실질적인 방수코팅작업의 번거로움은 일반 매장으로의 확산에 어려움이 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 증착 작업을 위해 피증착물을 고정함과 동시에 마스킹이 필요한 부위를 일괄적으로 마스킹할 수 있게 구성하므로 일률적인 마스킹 작업을 도모하여 작업이 간편함은 물론 작업시간을 최소화하고 증착작업에 따른 제품의 불량을 제거할 수 있는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그를 제공하는데, 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 피증착물의 배터리 교체를 위한 후면커버만을 분리한 상태에서 방수코팅할 수 있게 구성하므로 피증착물의 내부커버를 분리하지 않고도 코팅작업이 가능하여 기종에 상관없이 탄력적으로 적용가능하고, 작업비용을 최소화할 수 있는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법은 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 코팅영역에 외부로부터 코팅물질이 유입가능하되 상기 피증착물의 모든 마스킹부위를 동시에 일괄적으로 마스킹하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물의 위치를 고정하되 상기 피증착물의 코팅영역이 상측을 향하도록 노출시킨다.
또한 상기 피증착물을 마스킹한 다음 외부에서 일체로 압착고정하여 마스킹상태를 유지시키는 단계를 더 포함하는 것도 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법은 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버 표면에 양면테이프를 부착한 후 고르게 눌러 테이핑하는 단계와; 상기 피증착물의 외면을 따라 랩핑부재를 전체적으로 감아 마스킹하는 단계와; 상기 피증착물에 마스킹된 랩핑부재 중에서 상기 테이핑된 내측 부분의 랩핑부재를 절개하여 마스킹영역을 부분적으로 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버를 이격시켜 내측 코팅영역을 향해 코팅입자로부터 코팅가능한 공간을 확보하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물에서 후면커버만을 분리하여 제거한다.
상기 피증착물을 마스킹 단계에서는 랩핑부재를 상기 피증착물에 감은 후 양면테이프가 부착된 테이핑영역을 고르게 눌러주어 재차 부착하도록 이루어진다.
상기 피증착물을 마스킹 단계에서의 랩핑부재는 유연성과 절개성이 우수한 박막 형태의 비닐랩이나 비닐지퍼백 또는 금속박막을 사용한다.
그리고 본 발명이 제안하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그는 내측에 피증착물을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 수용공간을 구비하는 메인프레임과; 상기 메인프레임의 상부에 결합가능하게 위치하고 상기 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능한 유입공을 구비하며 피증착물의 마스킹부위마다 대응하여 복수 개의 마스킹 캡이 돌출 장착되는 마스킹플레이트와; 상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간을 상호 일체로 고정하도록 상기 메인프레임의 하측과 상기 마스킹부의 상측을 눌러주는 잠금부재;를 포함하여 이루어진다.
상기 메인프레임에는 상기 수용공간 내에 위치한 피증착물의 탈거가 용이하도록 형성되되 상기 메인프레임의 하단부에 상기 수용공간을 향해 연통하도록 형성되는 한 개 또는 복수 개의 절개부를 구비한다.
상기 메인프레임에는 피증착물을 코팅물질로부터 보호하도록 상기 수용공간의 바닥면 및 측면에 분리가능하게 결합형성되는 쿠션패드를 구성한다.
상기 쿠션패드는 한쪽 끝단에 파지가능하게 구비되되 상기 메인프레임으로부터 원활하게 탈거할 수 있도록 돌출 형성되는 파지단부를 구비한다.
상기 쿠션패드는 두께가 0.5~2㎜를 이루며, 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어진다.
상기 마스킹플레이트에는 상기 마스킹캡이 끼움 결합가능하게 상기 메인프레임을 향해 돌출 형성되는 연결지지부재를 구비한다.
상기 마스킹캡은 상기 마스킹플레이트의 연결지지부재로부터 탈부착가능한 교체형으로 이루어진다.
상기 마스킹캡은 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 구성한다.
상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 사이에는 상호 일체로 연결결합할 수 있도록 형성되는 체결수단을 포함하고, 상기 체결수단은 상기 마스킹플레이트와의 결합 위치점을 잡아주도록 상기 메인프레임 상에 상하 관통된 구조로 형성되는 복수 개의 핀홀과, 상기 핀홀에 대응하여 수용될 수 있게 위치하되 상기 마스킹플레이트 상에 돌출 형성되는 고정핀으로 구성한다.
그리고 본 발명은 상기 마스킹플레이트를 지지토록 상측에 연결 결합하고 상기 메인프레임의 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능하게 형성되는 상부플레이트를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 마스킹플레이트는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)재질 또는 PLA(polylactic acid)재질 중에서 선택되는 재질로 구성하되 FDM(fused deposion modeling)방식의 3D프린터로 제작하여 구성한다.
그리고 본 발명은 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 측면에는 각각 내측으로 오목하게 형성되되 상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간에 서로 대응하여 위치하는 식별홈을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 식별홈을 경유하여 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트를 일체로 감싸도록 형성되는 밴드형 잠금부재를 더 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은 상기 메인프레임 상에 위치한 피증착물 중 복층구조를 갖는 피증착물의 부품 간을 서로 이격시킬 수 있게 구성되어 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성하는 쐐기형 핀부재를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 마스킹플레이트에는 상기 쐐기형 핀부재의 전후 직선이동을 안내하도록 형성되는 핀가이드홈을 구비한다.
본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법 및 그 마스킹 지그에 의하면, 복수 개의 마스킹캡을 구비한 마스킹플레이트로부터 피증착물을 일괄적으로 마스킹하도록 구성하므로 작업이 매우 편리함은 물론 신속한 마스킹 작업에 따른 작업시간을 단축하여 제품의 생산성을 향상시키고, 작업자의 실수에 의한 불량을 완벽하게 제거하여 양품생산을 도모할 수 있는 효과를 얻는다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법에 의하면, 랩핑부재를 사용하여 피증착물의 후면커버만을 분리한 후 방수 코팅작업을 진행가능하므로, 내부커버의 분리가 어려운 일체형 구조의 피증착물을 비롯하여 다양한 형태의 피증착물에 대한 코팅작업에 탄력적으로 적용가능하고, 별도의 지그 관리를 위한 작업비용부담을 낮추는 것이 가능하다. 나아가 랩핑부재가 피증착물에 완전밀착된 구조를 이루도록 구성하므로, 코팅영역 이외의 비코팅영역에는 나노사이즈의 코팅입자도 들어갈 수 없어 효과적인 코팅작업을 도모할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 이용하면, 메인프레임의 바닥면 및 측면에 쿠션패드를 구성하므로 피증착물의 액정면과 몸체의 측면부를 자연히 마스킹하여 코팅됨을 방지함은 물론 피증착물의 손상을 방지토록 보호하고, 나아가 피증착물의 형상에 맞는 충분한 기밀성을 확보하는 동시에 마스킹을 위한 지그의 가공 공차를 상쇄시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그는 마스킹캡만을 마스킹플레이트로부터 탈부착가능한 교체형으로 구성하므로, 쿠션능력의 저하에 따른 교체적용이 용이하고 쿠션능력의 유지에 따른 지그 자체적인 가공 공차를 보다 상쇄할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그는 마스킹플레이트를 ABS나 PLA 재질을 사용하되 3D프린터로 제작하도록 구성하므로, 제작비용을 대폭 낮추면서 피증착물의 다양한 형상에 대해 탄력적으로 교체적용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그는 조립방향을 표식한 식별홈을 구성하므로, 조립방향에 대한 위치를 원활하게 확인할 수 있어 작업이 용이하고 항시 정확히 일치된 조립상태를 유지가능하며 신속한 조립작업을 도모할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그에 의하면 복층구조의 피증착물에 대한 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성할 수 있는 쐐기형 핀부재를 구성하므로, 상호 위치점과 높이를 항시 일정하게 고정화하여 높이편차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 일실시예를 나타내는 공정블록도.
도 2는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 일실시예를 나타내는 공정예시도.
도 3은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 다른 실시예를 나타내는 공정블록도.
도 4는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예를 나타내는 분리사시도.
도 6은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예에 있어서 마스킹플레이트를 나타내는 저면사시도.
도 8의 (a)~(c)는 각각 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예에 있어서 마스킹캡의 제1~3실시예를 나타내는 부분확대단면도.
도 9는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1실시예에 있어서 체결수단에 의한 체결상태를 나타내는 확대단면도.
도 10은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제2실시예를 나타내는 분리사시도.
도 11은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제2실시예를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제3실시예를 나타내는 분리사시도.
도 13은 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제3실시예를 나타내는 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제4실시예를 나타내는 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제4실시예를 나타내는 단면도.
본 발명은 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 코팅영역에 외부로부터 코팅물질이 유입가능하되 상기 피증착물의 모든 마스킹부위를 동시에 일괄적으로 마스킹하는 단계;를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물의 위치를 고정하되 상기 피증착물의 코팅영역이 상측을 향하도록 노출시키는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 피증착물을 마스킹한 다음 외부에서 일체로 압착고정하여 마스킹상태를 유지시키는 단계를 더 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버 표면에 양면테이프를 부착한 후 고르게 눌러 테이핑하는 단계와; 상기 피증착물의 외면을 따라 랩핑부재를 전체적으로 감아 마스킹하는 단계와; 상기 피증착물에 마스킹된 랩핑부재 중에서 상기 테이핑된 내측 부분의 랩핑부재를 절개하여 마스킹영역을 부분적으로 제거하는 단계와; 상기 피증착물의 내부커버를 이격시켜 내측 코팅영역을 향해 코팅입자로부터 코팅가능한 공간을 확보하는 단계;를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물에서 후면커버만을 분리하여 제거하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 피증착물을 마스킹 단계에서는 랩핑부재를 상기 피증착물에 감은 후 양면테이프가 부착된 테이핑영역을 고르게 눌러주어 재차 부착하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 피증착물을 마스킹 단계에서의 랩핑부재는 유연성과 절개성이 우수한 박막 형태의 비닐랩이나 비닐지퍼백 또는 금속박막을 사용하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 내측에 피증착물을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 수용공간을 구비하는 메인프레임과; 상기 메인프레임의 상부에 결합가능하게 위치하고 상기 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능한 유입공을 구비하며 피증착물의 마스킹부위마다 대응하여 복수 개의 마스킹 캡이 돌출 장착되는 마스킹플레이트와; 상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간을 상호 일체로 고정하도록 상기 메인프레임의 하측과 상기 마스킹부의 상측을 눌러주는 잠금부재;를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 메인프레임에는 상기 수용공간 내에 위치한 피증착물의 탈거가 용이하도록 형성되되 상기 메인프레임의 하단부에 상기 수용공간을 향해 연통하도록 형성되는 한 개 또는 복수 개의 절개부를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 메인프레임에는 피증착물을 코팅물질로부터 보호하도록 상기 수용공간의 바닥면 및 측면에 분리가능하게 결합형성되는 쿠션패드를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 쿠션패드는 한쪽 끝단에 파지가능하게 구비되되 상기 메인프레임으로부터 원활하게 탈거할 수 있도록 돌출 형성되는 파지단부를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 쿠션패드는 두께가 0.5~2㎜를 이루며, 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 마스킹플레이트에는 상기 마스킹캡이 끼움 결합가능하게 상기 메인프레임을 향해 돌출 형성되는 연결지지부재를 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 마스킹캡은 상기 마스킹플레이트의 연결지지부재로부터 탈부착가능한 교체형으로 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 마스킹캡은 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 사이에는 상호 일체로 연결결합할 수 있도록 형성되는 체결수단을 포함하고, 상기 체결수단은 상기 마스킹플레이트와의 결합 위치점을 잡아주도록 상기 메인프레임 상에 상하 관통된 구조로 형성되는 복수 개의 핀홀과, 상기 핀홀에 대응하여 수용될 수 있게 위치하되 상기 마스킹플레이트 상에 돌출 형성되는 고정핀을 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 마스킹플레이트를 지지토록 상측에 연결 결합하고 상기 메인프레임의 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능하게 형성되는 상부플레이트를 더 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 마스킹플레이트는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)재질 또는 PLA(polylactic acid)재질 중에서 선택되는 재질로 구성하되 FDM(fused deposion modeling)방식의 3D프린터로 제작하여 구성되는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 측면에는 각각 내측으로 오목하게 형성되되 상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간에 서로 대응하여 위치하는 식별홈을 더 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 식별홈을 경유하여 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트를 일체로 감싸도록 형성되는 밴드형 잠금부재를 더 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 메인프레임 상에 위치한 피증착물 중 복층구조를 갖는 피증착물의 부품 간을 서로 이격시킬 수 있게 구성되어 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성하는 쐐기형 핀부재를 더 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
또한 상기 마스킹플레이트에는 상기 쐐기형 핀부재의 전후 직선이동을 안내하도록 형성되는 핀가이드홈을 포함하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그를 기술구성의 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 피증착물의 커버를 제거하는 단계(S10)와, 피증착물을 마스킹하는 단계(S20)를 포함하여 이루어진다.
상기 피증착물의 커버를 분리제거하는 단계(S10)에서는 피증착물에서 배터리 교체를 위하여 분리하는 후면커버와 함께 피증착물의 내부커버를 분리하여 제거한다. 즉 상기 피증착물의 후면커버를 1차적으로 분리하여 제거한 후 피증착물에서 나사결합된 상태인 내부커버를 2차적으로 분리하여 제거하므로 피증착물의 코팅부품인 PCB기판이 노출되게 준비한다.
상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계(S10)에서는 상기 피증착물에 대한 코팅작업이 이뤄질 수 있게 피증착물의 위치를 고정한다.
상기에서 피증착물을 고정함에는 상기 피증착물의 코팅영역 즉 PCB기판이 상측을 향하도록 노출시키므로 상기 피증착물이 코팅가능한 고정상태를 유지할 수 있게 준비한다.
상기 피증착물을 마스킹하는 단계(S20)에서는 상기 피증착물의 코팅영역에 코팅작업이 이뤄질 수 있게 외부로부터 코팅물질을 유입가능하되 상기 피증착물의 마스킹부위를 마스킹한다.
상기에서 피증착물을 마스킹함에는 피증착물의 모든 마스킹부위를 동시에 일괄적으로 마스팅하도록 구성한다.
또한 상기 피증착물을 마스킹한 다음에는 상기 피증착물의 마스킹상태를 유지시키도록 외부에서 일체로 압착고정하는 단계(S25)를 더 포함하는 것도 가능하다.
예를 들면 지그 내에 위치한 피증착물을 향해 상하방향에서 균일하게 압착하여 마스킹부위를 소정의 압력으로 눌러주므로 피증착물에 대한 마스킹상태가 코팅작업 내내 그대로 유지될 수 있게 고정한다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법의 다른 실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서, 피증착물의 커버를 제거하는 단계(S10)와, 피증착물에 테이핑하는 단계(S15)와, 피증착물을 마스킹하는 단계(S20)와, 피증착물의 마스킹영역을 부분제거하는 단계(S30)와, 피증착물에 코팅가능공간을 확보하는 단계(S40)를 포함하여 이루어진다.
상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계(S10)에서는 상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거한다.
상기 피증착물의 커버로는 상기 피증착물에서 후면커버(배터리커버)만을 분리하여 제거하고, 내부커버(중간커버)는 결합상태를 유지시키도록 한다. 즉 상기 피증착물의 내부커버는 그대로 결합된 상태에서 코팅작업을 진행하게 된다.
상기에서 피증착물의 커버를 제거한 이후에는 상기 피증착물의 부속품(예를 들면, 배터리나 유심, 메모리카드 등)을 제거한다.
상기 피증착물의 부속품 중 유심이나 메모리카드가 분리된 상태인 상기 피증착물의 삽입구에는 별도의 보형물(예를 들면, 사용하지 않는 유심이나 메모리카드 등)을 끼워 삽입시키는 것이 바람직하다.
상기 피증착물에 테이핑하는 단계(S15)에서는 상기 피증착물의 내부커버 표면에 양면테이프를 부착하도록 테이핑한다. 즉 상기 피증착물의 내부커버 표면에 위치하는 나노 코팅입자의 이동통로가 되는 개구부 주위에 양면테이프를 테이핑한다.
상기에서 양면테이프를 테이핑함에는 개구부 주위 즉 상기 피증착물 중 오목한 형태의 홈 테두리 부분(예를 들면, 배터리 분리부분, 유심 분리부분, A/S단자부분, NFC단자부분 등)에 걸쳐 양면테이프를 부착한다.
상기 피증착물에 양면테이프를 부착시킨 이후에는 양면테이프를 고르게 눌러주고, 양면테이프 상단에 부착된 보호종이를 제거하도록 한다.
상기 피증착물을 마스킹하는 단계(S20)에서는 상기 피증착물을 전체적으로 마스킹한다. 즉 상기 피증착물의 외면을 따라 랩핑부재를 전체적으로 감되 랩핑부재가 팽팽하게 감기도록 당기면서 감아 상기 피증착물이 밀봉된 상태를 이루도록 마스킹한다.
상기에서 피증착물을 마스팅함에는 랩핑부재를 여러 회(예를 들면 2~3회)에 걸쳐 감아 마스킹함이 바람직하다.
상기에서 랩핑부재는 유연성과 절개성이 우수한 박막형태의 금속재료나 비닐재료를 사용한다.
상기 랩핑부재로서 박막형태의 재료로는 다양한 재료를 사용가능하되 식재료 포장용의 비닐랩이나 포일형태의 금속박막 즉 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 랩핑부재로서의 재료에는 보다 작업속도를 빠르게 하고 절개가 쉽도록 하기 위해 비닐지퍼백을 사용하는 것도 가능하다. 즉 비닐랩의 비닐 두께가 좀 더 두꺼운 비닐지퍼백의 경우 절개가 쉬우며 일일이 랩핑하기 위한 절차가 생략되고 지퍼에 의해 확실한 밀봉이 보장된다는 장점을 갖는다.
상기와 같은 랩핑부재를 사용하게 되면, 가격이 저렴하면서 유연성이 우수하여 작업이 편리하며 또한 특정부위의 절개작업이 용이하게 시행하는 것이 가능하다.
상기 피증착물을 마스킹하는 단계(S20)에서는 랩핑부재를 상기 피증착물에 감은 후 양면테이프가 부착된 테이핑영역을 고르게 눌러주어 재차 부착하므로 충분한 접착상태를 유지하도록 한다.
상기와 같이 랩핑부재와 양면테이브를 충분히 부착하게 되면, 피증착물의 내부커버나 액정면에 코팅입자가 침투하여 코팅되는 현상을 방지하는 것이 가능하다.
상기 피증착물의 마스킹영역을 부분제거하는 단계(S30)에서는 코팅작업시 코팅입자가 내부로 들어갈 수 있는 공간을 만들기 위한 것으로서, 상기 피증착물에 마스킹된 랩핑부재 중에서 상기 양면테이프로 테이핑된 내측 부분의 랩핑부재를 절개하여 마스킹영역을 부분적으로 제거한다.
상기에서 랩핑부재를 절개함에는 예리한 칼을 사용하고, 랩핑부재의 절단면에 지저분한 이물이 코팅공간의 입구를 막지 않도록 깨끗하게 절단되도록 절개함이 바람직하다.
상기 피증착물의 마스킹영역을 부분제거한 이후에는 양면테이프가 접착된 부분이 제대로 접착되도록 다시 한번 눌러 부착하는 것이 바람직하다.
상기 피증착물에 코팅가능공간을 확보하는 단계(S40)에서는 상기 피증착물의 내측 코팅영역을 향해 코팅입자로부터 코팅가능한 공간을 확보토록 형성한다.
상기 피증착물의 코팅 공간을 확보하기 위해 상기 피증착물의 내부커버를 이격시킨다. 즉 상기 피증착물에서 마스킹영역이 제거된 부분(예를 들면 배터리 장착 홈부분 등)을 별도의 핀셋을 사용하여 이격시킨다.
상기 피증착물의 내부커버를 이격시킴에는 적어도 3부분을 순차적으로 들어 이격시키되 이격작업이 이뤄지는 부분마다 2~3회 반복해서 들어주는 것이 바람직하다.
상기 피증착물에 코팅가능공간을 확보한 다음에는 마스킹 상태를 최종확인하는 것이 바람직하다. 예를 들면 마스킹작업한 랩핑부재의 찢어진 곳이 있는지 여부를 확인하고, 양면테이프 부착부분을 다시 한번 눌러주는 것이 바람직하다.
상기와 같이 마스킹된 피증착물을 코팅함에는 PCB기판의 표면이 외부로 충분히 노출된 상태라면 상온화학증착기의 진공환경을 50~100mTorr의 진공도에서 코팅작업을 진행하고, 여러 가지 이유(예를 들면 일체형 방수폰 등)로 인해 코팅물질의 이동통로가 부족한 경우에는 20~40mTorr의 진공도에서 코팅작업을 진행한다.
즉 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 랩핑부재를 사용하여 피증착물의 후면커버만을 분리한 후 방수 코팅작업을 진행가능하므로, 내부커버의 분리가 어려운 일체형 구조의 피증착물을 비롯하여 다양한 형태의 피증착물에 대한 코팅작업에 탄력적으로 적용가능하고, 작업비용부담을 낮추는 것이 가능하다.
나아가 랩핑부재가 피증착물에 완전밀착된 구조를 이루도록 구성하므로, 코팅영역 이외의 비코팅영역에는 나노사이즈의 코팅입자도 들어갈 수 없어 효과적인 코팅작업을 도모하는 것이 가능하다.
다음으로 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제1시예는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 메인프레임(10)과, 마스킹플레이트(20)와, 잠금부재(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 메인프레임(10)은 화학증착기(도면에 미도시)에서 증착실의 내측 바닥면에 접하도록 위치하되 본 발명의 구성들 중 최하단에 배치되고, 피증착물(5)의 전체를 지지하는 역할을 수행한다.
상기 메인프레임(10)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 내측에 피증착물(5)을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 수용공간(11)을 구비한다.
상기 메인프레임(10)은 소정의 강성을 갖는 금속재질로 이루어지되 가공이 용이한 알루미늄재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 메인프레임(10)에는 하단부(하면)에 상기 수용공간(11)을 향해 연통하도록 절개부(13)가 형성된다.
상기 절개부(13)는 상기 메인프레임(10) 상에 적어도 한 개 이상을 구비토록 구성한다. 즉 상기 절개부(13)는 상기 메인프레임(10)의 하단부 한 개를 구비토록 구성하거나 복구 개를 구비토록 구성한다.
상기와 같이 절개부(13)를 구성하게 되면, 수용공간(11) 내에 위치한 피증착물(5)의 탈거가 용이하여 원활한 작업을 도모하는 것이 가능하다.
상기 메인프레임(10)에는 피증착물(5)을 코팅물질로부터 차단하여 보호하면서 작업중 제품표면에 상처가 나지 않게 보호하기 위해 상기 수용공간(11)의 바닥면 및 측면에 접하는 쿠션패드(15)를 결합 형성한다.
상기 쿠션패드(15)는 피증착물(5)에 대한 보호재로서의 기능을 수행할 수 있게 소정의 쿠션성능을 갖는 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질을 사용하여 이루어진다.
상기 쿠션패드(15)의 두께는 0.5~2㎜를 이루도록 형성한다.
예를 들면, 상기 쿠션패드(15)를 0.5㎜미만의 두께로 형성하는 경우 쿠션성능이 저하되어 보호재로서의 기능이 상실된다는 단점이 있으며, 상기 쿠션패드(15)의 두께를 2㎜를 초과하여 형성하는 경우 과도한 재료비용이 소요됨은 물론 상기 수용공간(11)이 협소해지고 지나치게 높은 탄성복원력 때문에 피증착물의 삽입이 어려워지는 단점이 있다.
상기와 같이 쿠션패드(15)를 구성하게 되면, 피증착물(5)의 액정면과 몸체의 측면부를 자연히 마스킹하여 코팅됨을 방지함은 물론 피증착물(5)의 손상을 방지토록 보호하고, 나아가 피증착물(5)의 형상에 맞는 충분한 기밀성을 확보하는 동시에 마스킹을 위한 지그의 가공 공차를 상쇄시키는 것이 가능하다.
상기 쿠션패드(15)는 상기 메인프레임(10) 상에 결합가능한 구조를 이루되 상기 메인프레임(10)의 수용공간(11)으로부터 분리가능하게 결합형성된다.
상기 쿠션패드(15)에는 상기 메인프레임(10)으로부터 원활하게 탈거할 수 있도록 돌출 형성되는 파지단부(16)를 형성한다.
상기 파지단부(16)는 상기 쿠션패드(15)의 한쪽 끝단(꼭지점 부분)에 작업자로부터 파지가능하게 구비된다.
상기와 같이 쿠션패드(15) 상에 파지단부(16)를 형성하게 되면, 피증착물(5)을 작업한 이후 메인프레임(10)으로부터의 탈거가 용이하여 피증착물(5)을 쉽게 꺼내는 것이 가능하다. 나아가 쿠션패드(15)를 분리형으로 구성하므로 접착제나 프라이머의 사용이 불필요하여 진공도를 원활하게 낮춤과 동시에 작업시간을 단축하는 것이 가능하다.
도면에 나타내지는 않았지만 상기 메인프레임(10)의 하부에 상기 쿠션패드(15)를 향해 관통된 구멍을 형성하여 작업자가 손가락으로 밀어줌에 따라 상기 쿠션패드(15)와 함께 피증착물(5)을 탈거하는 방식으로 구성하는 것도 가능하다.
상기 마스킹플레이트(20)는 상기 메인프레임(10)의 상부에 결합가능하게 위치한다.
상기 마스킹플레이트(20)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 메인프레임(10)의 상측에서 상기 수용공간(11)에 대응하여 위치하고, 상기 수용공간(11)을 향해 코팅물질이 유입가능하게 유입공을 구비한다.
상기 마스킹플레이트(20)는 소정의 강성를 갖는 금속재질의 판자형상으로 이루어지되 가공이 용이한 알루미늄재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 마스킹플레이트(20)에는 상기 메인프레임(10)의 수용공간(11)을 향해 돌출 형성되는 연결지지부재(21)를 구성한다.
상기 연결지지부재(21)는 상기 마스킹플레이트(20)의 저면에 마스킹할 위치에 대응된 일정한 패턴으로 복수 개가 형성된다.
상기 연결지지부재(21)의 높이와 면적은 피증착물(5)의 마스킹이 필요한 부분에 따라 다양한 면적과 높이로 형성함이 당연하다.
상기에서 연결지지부재(21)의 위치와 높이 그리고 바닥면적은 마스킹이 필요한 제품에 대하여 각각의 위치와 높이를 3차원 측정기를 사용하여 좌표점을 인식하는 방법으로 3D도면화를 한 후 3D프린터를 사용하여 상기 마스킹플레이트(20)를 제작하거나 또는 다시 2D로 전환 작업 후 기계절삭가공을 위해 머시닝센터에서 작업하여 상기 마스킹플레이트(20)를 제작한다. 이때 상기 마스킹플레이트(20)를 제작하는 과정에서 측정 또는 가공오차가 생겨 마스킹의 정밀도를 떨어트리게 되므로 마스킹캡(23)의 설계로부터 마스킹 정밀도를 보완함이 바람직하다.
상기 연결지지부재(21)에는 피증착물(5)에 접하도록 돌출 형성되는 마스킹캡(23)을 구비한다. 즉 상기 마스킹플레이트(20)에는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 피증착물(5)의 마스킹부위마다 대응하여 위치하도록 복수 개의 마스킹캡(23)이 돌출된 구조로 장착된다.
상기 마스킹캡(23)은 피증착물(5)의 코팅이 불필요한 부위를 선택적으로 누름 접촉하여 마스킹하는 기능을 수행한다.
상기 마스킹캡(23) 및 상기 연결지지부재(21)의 구조는 도 8에 나타낸 바와 같이, 각각 마스킹할 피증착물(5)의 부위에 따라 다양한 형상 및 구조로 구성한다. 즉, 피증착물(5)의 부품 중에는 내측으로 내장된 구조를 이루어 단순히 상기 마스킹캡(23)에 의한 누름 접촉으로 마스킹이 가능한 부위가 있는 반면, 피증착물(5) 상에 외측으로 돌출된 구조를 갖는 부품(예를 들면, 카메라나 펜인식단자 등)의 경우 마스킹캡(23)에 의해 부품이 감싸질 수 있게 마스킹이 이뤄지는 것이 가능하다.
예를 들면 도 8의 (a)에서처럼 피증착물(5)에서 일반적인 부품의 경우 상기 연결지지부재(21)가 상기 마스킹플레이트(20)로부터 단순히 돌출된 구조를 이루되 상기 마스킹캡(23)은 상기 연결지지부재(21) 상에 끼움 결합할 수 있도록 체결홈이 구비된 돌출형 구조를 이루어 피증착물(5)에 누름 접촉가능하게 형성한다. 또한 도 8의 (b) 및 (c)에서처럼 상기 연결지지부재(21)의 돌출된 한쪽 면에 내측으로 오목한 구조의 수용홈을 구비하되 상기 마스킹캡(23)은 상기 연결지지부재(21)의 수용홈 상에 삽입 고정되고 피증착물(5) 중 카메라나 펜인식단자와 같이 돌출된 구조를 갖는 부품을 감쌀 수 있게 내장형 구조로 형성한다.
상기에서 펜인식단자를 마스킹하기 위한 상기 마스킹캡(23)의 경우에는 도 8의 (c)에서처럼 펜슬롯부위까지도 함께 마스킹할 수 있는 구조로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 마스킹캡(23)은 상기 마스킹플레이트(20)의 연결지지부재(21)로부터 탈부착가능한 구조를 이루는 교체형으로 이루어진다.
상기 연결지지부재(21)의 높이와 면적이 각기 다르므로 상기 연결지지부재(21) 가공시 발생되는 가공오차를 최소화하기 위해서는 상기 마스킹캡(23)의 바닥 두께는 최소 0.5~2㎜ 범위를 이루도록 형성한다. 즉 상기 마스킹캡(23)의 바닥 두께가 0.5㎜ 이하일 경우에는 탄성값 부족으로 가공오차의 갭을 만족시키기 어려울 수가 있으며 2㎜ 이상으로 커질 경우에는 상부의 누르는 힘에 의해 상기 마스킹캡(23)이 옆방향으로 튕겨나가 벗겨질 우려가 생긴다.
상기에서 마스킹캡(23) 측면의 두께는 상기 연결지지부재(21)에 씌워져서 흔들림이 없을 정도의 강도를 유지할 수 있는 1㎜ 정도가 바람직하다. 예를 들면 상기 마스킹캡(23) 측면의 두께가 1㎜이하이면 작업시 흔들림이 발생하거나 쉽게 이탈되어 원하는 부위의 마스킹 효과를 얻을 수 없다. 또한 상기 마스킹캡(23) 측면의 두께가 1㎜이상으로 두꺼우면 불필요한 코팅면적의 증가를 유발하고, 증착가능한 작업공간을 협소하게 만들어 코팅물질의 이동을 간섭하며 바로 인접한 부품까지 마스킹을 하게 되는 등의 단점이 있다.
상기 마스킹캡(23)은 상기 쿠션패드(15)와 동일하게 소정의 쿠션성능을 갖는 동일한 재질로서, 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어진다.
상기와 같이 마스킹캡(23)만을 마스킹플레이트(20)로부터 탈부착가능한 교체형으로 구성하게 되면, 쿠션능력의 저하에 따른 교체적용이 용이하고 쿠션능력의 유지에 따른 지그 자체적인 가공 공차를 보다 상쇄시키는 것이 가능하다.
상기 메인프레임(10) 및 상기 마스킹플레이트(20)는 서로 구분하여 분리된 구조를 이루되 상기 메인프레임(10) 및 상기 마스킹플레이트(20)의 사이에는 상호 일체로 연결결합할 수 있도록 형성되는 체결수단(29)을 구성한다.
상기 체결수단(29)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 메인프레임(10) 상에 형성되는 복수 개의 핀홀(29a)과, 상기 핀홀(29a)에 대응하여 상기 마스킹플레이트(20) 상에 형성되는 고정핀(29b)을 포함하여 이루어진다.
상기 핀홀(29a)은 상기 마스킹플레이트(20)와의 결합 위치점을 잡아주도록 상기 메인프레임(10) 상에 상하 관통된 구조로 형성된다.
상기 고정핀(29b)은 상기 핀홀(29a)에 대응하여 위치하고, 상기 마스킹플레이트(20) 상에 돌출 형성되어 상기 핀홀(29a) 내에 수용될 수 있게 형성된다.
상기 고정핀(29b)은 단순한 핀 구조로 구성하는 것도 가능하고, 외주연 상에 수나사가 형성된 볼트 구조로 구성하는 것도 가능하다.
도면에 나타내지는 않았지만 상기 고정핀(29b)을 볼트 구조로 구성하는 경우 상기 메인프레임(10)의 핀홀(29a)보다 연장하여 상기 메인프레임(10)의 하측으로 돌출된 부분에 별도의 일반너트나 나비너트를 체결하여 고정하는 것도 가능하다.
상기와 같이 체결수단(29)을 구성하게 되면, 상호 분리된 지그의 정확한 위치점 역할을 하여 별도의 교육을 받지 않은 일반인들도 정해진 위치점을 통해 항상 동일한 마스킹 결과를 얻는 것이 가능하다.
상기 마스킹플레이트(20)의 상면 및 상기 메인프레임(10)의 저면에는 각각 상기 잠금부재(30)의 접촉압력에 따라 눌러주는 힘이 제대로 전달될 수 있도록 지지하되 상기 잠금부재(30)가 위치할 수 있게 형성되는 지지홈(35)을 형성한다.
상기 지지홈(35)은 상기 마스킹플레이트(20) 및 상기 메인프레임(10) 상에 내측으로 오목하게 형성된 구조를 이룬다.
상기 잠금부재(30)는 상기 메인프레임(10)과 상기 마스킹플레이트(20) 간을 상호 일체로 고정하는 기능을 수행한다.
상기 잠금부재(30)는 소정의 탄력을 갖는 구조를 이루어 상기 메인프레임(10)의 하측과 상기 마스킹플레이트(20)의 상측을 눌러주도록 구성된다.
상기한 잠금부재(30)에 있어서는 일반적인 문구용 클립의 구조와 동일한 구조를 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
이하 기존의 일반 마스킹 작업에 의한 경우(비교예)와 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 마스킹 지그를 장착한 경우(실시예)에 대하여 마스킹 작업시간과 불량률을 각각 측정하여 비교하였고, 그 결과 표 1에 나타내었다.
구분 작업자A 작업자B 작업자C 평균소요시간 1대당소요시간 마스킹불량
비교예 227분 235분 246분 236분 23.6분 3회 재작업
실시예 45분 47분 51분 48분 4.8분 0회
표 1에서 확인할 수 있듯이 본 발명에 의한 상온 화학증착기용 마스킹 지그를 장착하여 작업한 경우의 작업시간이 통상적인 개별마스킹 방법을 적용한 경우의 작업시간과 비교해 보았을 때 5배 정도의 작업속도 향상과 함께 마스킹 불량율도 완벽하게 제거할 수 있음을 알 수 있었다.
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그에 의하면, 복수 개의 마스킹캡(23)을 구비한 마스킹플레이트(20)로부터 피증착물(5)을 일괄적으로 마스킹하도록 구성하므로, 작업이 매우 편리함은 물론 신속한 마스킹 작업에 따른 작업시간을 단축하여 제품의 생산성을 향상시키고, 작업자의 실수에 의한 불량을 완벽하게 제거하여 양품생산을 도모하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제2실시예는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 마스킹플레이트(20)를 지지토록 상측에 연결 결합하고 상기 메인프레임(10)의 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능하게 형성되는 상부플레이트(40)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 체결수단(29) 중 고정핀(29b)은 상기 상부플레이트(40) 상에 구비토록 구성하고, 상기 마스킹플레이트(20)에는 상기 고정핀(29b)에 대응하여 관통된 구멍을 형성토록 구성한다.
상기에서 마스킹플레이트(20)와 상부플레이트(40)는 서로 일체를 이룬 상태에서 작업을 진행하되 상호 분리가능한 구조로 구성한다. 예를 들면 상기 상부플레이트(40) 상에 구비된 상기 고정핀(29b)을 나사산이 형성된 볼트구조로 구성하고, 상기 상부플레이트(40)의 하부에 상기 마스킹플레이트(20)를 접한 후 별도의 너트부재(45)를 체결하여 상호 일체로 고정결합하되 서로 분리할 수 있도록 구성한다.
상기에서 마스킹플레이트와 상부플레이트(40)를 분리형으로 구성하는 것에 의하면, 피증착물(5)의 기종에 따른 형태별로 내부구조가 조금씩 상이하므로 제조비용이 저렴한 마스킹플레이트(20)만을 교체하게 하여 쉽게 대응가능하고, 장기간 사용에 따른 부분 손상이 발생할 경우 마스킹플레이트(20)만 교체가 가능하다.
상기 상부플레이트(40)는 소정의 강성를 갖는 금속재질의 판자형상으로 이루어진다.
상기에서 마스킹플레이트(20)는 플라스틱재질을 사용하여 구성하되 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)재질 또는 PLA(polylactic acid)재질 중에서 선택되는 재질로 구성한다.
상기 마스킹플레이트(20)는 FDM(fused deposion modeling)방식의 3D프린터를 사용하여 제작하도록 구성한다.
일반적으로 3D프린터는 3차원으로 특정 물건을 찍어내는 프린터로서, 입체적으로 만들어진 설계도만 있으면 종이에 인쇄하듯 3차원 공간 안에 실제 사물을 만들어 낼 수 있는 기기이다.
즉 상기한 제2실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 기계가공에 따른 단위당 제조비용이나 금형개발비용이 불필요하여 제작비용을 대폭 낮추면서 ABS나 PLA 재질 사용에 따른 재료비가 저렴하여 피증착물(5)의 다양한 형상에 대해 탄력적으로 교체적용하는 것이 가능하다.
상기한 제2실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 다른 실시예는 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 메인프레임(10) 및 상기 마스킹플레이트(20)의 측면에는 각각 내측으로 오목하게 형성되되 상기 메인프레임(10)과 상기 마스킹플레이트(20) 간에 서로 대응하여 위치하는 식별홈(50)을 더 포함하여 이루어진다.
상기 식별홈(50)은 상기 메인프레임(10)과 상기 마스킹플레이트(20)를 서로 조립시 작업자로부터 방향을 일치시킬 수 있는 표식역할을 수행한다.
상기 식별홈(50)은 보다 정확한 조립위치를 판단할 수 있게 적어도 2군데 이상으로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 식별홈(50)은 반원형을 비롯한 원형, 사각형, "V"자형 등 다양한 홈 형상 중 선택적용하여 구성하는 것이 가능하다.
또한 도 13에서처럼 상기 식별홈(50)을 이용하여 상기 메인프레임(10) 및 상기 마스킹플레이트(20)를 일체로 고정하는 밴드형 잠금부재(55)를 구성하는 것도 가능하다. 즉 상기 밴드형 잠금부재(55)는 상기 식별홈(50)에 걸리도록 경유하여 상기 메인프레임(10) 및 상기 마스킹플레이트(20)를 일체로 감싸도록 형성한다.
즉 상기한 제3실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 조립방향에 대한 위치를 원활하게 확인할 수 있어 항시 정확히 일치된 조립상태를 유지가능하며 신속한 조립작업을 도모하는 것이 가능하다.
상기한 제3실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예 또는 제2실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 제4실시예는 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 메인프레임(10) 상에 위치한 피증착물(5) 중 복층구조를 갖는 피증착물(5)의 부품 간을 서로 이격시킬 수 있게 구성되는 쐐기형 핀부재(60)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 쐐기형 핀부재(60)는 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성하는 기능을 수행한다.
상기 쐐기형 핀부재(60)는 피증착물(5)의 상면에 지지된 상태를 유지할 수 있게 굴곡된 구조를 갖는 "ㄱ"자 형상으로 이루어진다.
상기 쐐기형 핀부재(60)는 피증착물과의 접촉면적을 최소화하도록 반원형의 돌기(61)가 적어도 2개 이상 돌출된 구조로 구성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 바닥면이 한쪽방향으로 치우침을 방지할 수 있도록 2개의 돌기(61)로 구성하였다.
상기 마스킹플레이트(20)에는 도 15에서처럼 상기 쐐기형 핀부재(60)의 전후 직선이동을 안내하도록 형성되는 핀가이드홈(65)을 구비한다. 즉 상기 핀가이드홈(65)은 상기 쐐기형 핀부재(60)의 전후 직선이동을 안내하도록 구성된다.
즉 상기한 제4실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 복층구조의 피증착물에 대한 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성할 수 있는 쐐기형 핀부재(60)를 구성하므로, 상호 위치점과 높이를 항시 일정하게 고정화하여 높이편차를 최소화하는 것이 가능하다.
상기한 제4실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예 내지 제3실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
5 : 피증착물 10 : 메인프레임 11 : 수용공간
13 : 절개부 15 : 쿠션패드 16 : 파지단부
20 : 마스킹플레이트 21 : 연결지지부재 23 : 마스킹캡
25 : 유입공 29 : 체결수단 29a : 핀홀
29b : 고정핀 30 : 잠금부재 35 : 지지홈
40 : 상부플레이트 45 : 너트부재 50 : 식별홈
55 : 밴드형 잠금부재 60 : 쐐기형 핀부재 61 : 돌기
65 : 핀가이드홈

Claims (22)

  1. 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서,
    상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와;
    상기 피증착물의 코팅영역에 외부로부터 코팅물질이 유입가능하되 상기 피증착물의 모든 마스킹부위를 동시에 일괄적으로 마스킹하는 단계;를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물의 위치를 고정하되 상기 피증착물의 코팅영역이 상측을 향하도록 노출시키는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 피증착물을 마스킹한 다음 외부에서 일체로 압착고정하여 마스킹상태를 유지시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  4. 상온 화학증착기로부터 코팅입자를 증착하기 전에 피증착물을 마스킹하는 방법에 있어서,
    상기 피증착물의 커버를 분리하여 제거하는 단계와;
    상기 피증착물의 내부커버 표면에 양면테이프를 부착한 후 고르게 눌러 테이핑하는 단계와;
    상기 피증착물의 외면을 따라 랩핑부재를 전체적으로 감아 마스킹하는 단계와;
    상기 피증착물에 마스킹된 랩핑부재 중에서 상기 테이핑된 내측 부분의 랩핑부재를 절개하여 마스킹영역을 부분적으로 제거하는 단계와;
    상기 피증착물의 내부커버를 이격시켜 내측 코팅영역을 향해 코팅입자로부터 코팅가능한 공간을 확보하는 단계;를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 피증착물의 커버를 제거하는 단계에서는 상기 피증착물에서 후면커버만을 분리하여 제거하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 피증착물을 마스킹 단계에서는 랩핑부재를 상기 피증착물에 감은 후 양면테이프가 부착된 테이핑영역을 고르게 눌러주어 재차 부착하도록 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 피증착물을 마스킹 단계에서의 랩핑부재는 유연성과 절개성이 우수한 박막 형태의 비닐랩이나 비닐지퍼백 또는 금속박막을 사용하는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 방법.
  8. 내측에 피증착물을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 수용공간을 구비하는 메인프레임과;
    상기 메인프레임의 상부에 결합가능하게 위치하고 상기 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능한 유입공을 구비하며 피증착물의 마스킹부위마다 대응하여 복수 개의 마스킹 캡이 돌출 장착되는 마스킹플레이트와;
    상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간을 상호 일체로 고정하도록 상기 메인프레임의 하측과 상기 마스킹부의 상측을 눌러주는 잠금부재;를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인프레임에는 상기 수용공간 내에 위치한 피증착물의 탈거가 용이하도록 형성되되 상기 메인프레임의 하단부에 상기 수용공간을 향해 연통하도록 형성되는 한 개 또는 복수 개의 절개부를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 피증착물 마스킹 지그.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인프레임에는 피증착물을 코팅물질로부터 보호하도록 상기 수용공간의 바닥면 및 측면에 분리가능하게 결합형성되는 쿠션패드를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 쿠션패드는 한쪽 끝단에 파지가능하게 구비되되 상기 메인프레임으로부터 원활하게 탈거할 수 있도록 돌출 형성되는 파지단부를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 쿠션패드는 두께가 0.5~2㎜를 이루며, 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 마스킹플레이트에는 상기 마스킹캡이 끼움 결합가능하게 상기 메인프레임을 향해 돌출 형성되는 연결지지부재를 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 마스킹캡은 상기 마스킹플레이트의 연결지지부재로부터 탈부착가능한 교체형으로 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 마스킹캡은 실리콘고무 또는 발포실리콘 재질로 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 사이에는 상호 일체로 연결결합할 수 있도록 형성되는 체결수단을 포함하고,
    상기 체결수단은 상기 마스킹플레이트와의 결합 위치점을 잡아주도록 상기 메인프레임 상에 상하 관통된 구조로 형성되는 복수 개의 핀홀과, 상기 핀홀에 대응하여 수용될 수 있게 위치하되 상기 마스킹플레이트 상에 돌출 형성되는 고정핀을 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  17. 청구항 8 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스킹플레이트를 지지토록 상측에 연결 결합하고 상기 메인프레임의 수용공간을 향해 코팅물질이 유입가능하게 형성되는 상부플레이트를 더 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 마스킹플레이트는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)재질 또는 PLA(polylactic acid)재질 중에서 선택되는 재질로 구성하되 FDM(fused deposion modeling)방식의 3D프린터로 제작하여 구성되는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  19. 청구항 8 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트의 측면에는 각각 내측으로 오목하게 형성되되 상기 메인프레임과 상기 마스킹플레이트 간에 서로 대응하여 위치하는 식별홈을 더 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 식별홈을 경유하여 상기 메인프레임 및 상기 마스킹플레이트를 일체로 감싸도록 형성되는 밴드형 잠금부재를 더 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  21. 청구항 8 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인프레임 상에 위치한 피증착물 중 복층구조를 갖는 피증착물의 부품 간을 서로 이격시킬 수 있게 구성되어 코팅물질의 이동가능한 통로를 강제적으로 형성하는 쐐기형 핀부재를 더 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 마스킹플레이트에는 상기 쐐기형 핀부재의 전후 직선이동을 안내하도록 형성되는 핀가이드홈을 포함하여 이루어지는 상온 화학증착기용 마스킹 지그.
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