KR20160066983A

KR20160066983A - 분말 정량 공급 장치

Info

Publication number: KR20160066983A
Application number: KR1020140172495A
Authority: KR
Inventors: 김한울; 김세민; 박인규
Original assignee: 주식회사 지디
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-06-13

Abstract

본 발명은 상온 분말 분사 공정에 있어서 과립 분말을 정량으로 공급할 수 있는 분말 정량 공급 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 분말저장부와, 분말저장부의 수용공간 측에 분리가능하게 설치되고 일정 위치에 내경의 크기에 따라 분말저장부에 투입된 정량의 과립 분말을 토출하는 정량토출구가 구비된 정량조절부와, 분말저장부와 연통된 구조를 이루어 정량조절부로부터 공급된 과립 분말을 이송시키는 이송관과, 이송관의 일측에 구비되어 정량조절부로부터 이송관 측으로 공급된 과립 분말을 상온 분말분사 공정 장치의 노즐 측으로 가속하여 이송시키는 가속유량투입부;를 포함하여 구성됨으로써, 정량토출구의 내경의 크기에 해당하는 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말을 연속적으로 공급함에 따라 균일한 코팅을 수행하여 후막의 균일한 성막과 줄무늬를 구현할 수 있게 된다.

Description

분말 정량 공급 장치{QUANTITY SUPPLY APPARATUS FOR POWDER}

본 발명은 분말 정량 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 내부에 과립 분말을 수용하는 수용공간이 구비된 분말저장부의 내측에 분리가능하게 설치되며, 정량토출구가 잘록한 형태로 형성된 모래시계 구조로 이루어진 정량조절부를 구비함으로써, 정량토출구의 내경의 크기에 해당하는 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말을 연속적으로 공급할 수 있는 분말 정량 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 미세한 분말(Granule Powder)은 적정 습도에서의 흡습을 통해 점착성을 가지거나 정전기력(Electrostatic Force)으로 인해 응집함에 따라 과립화된다.

이와 같은, 과립 분말(Granule Powder)은 상온 분말 분사 공정을 통해 상온 및 저진공 조건하에서 가속 이동하여 기판과 충돌함에 따라 성막(Membrane)화가 이루어진다.

과립 분말의 성막화는 분말 투입량을 조절할 수 있는 에어로졸 데포지션, 플라즈마 또는 콜드 스프레이 방식 등을 통해 수행되고 있다.

이러한, 과립 분말의 성막화 관련 선행문헌으로는, 대한민국 등록특허 제10-1058382호(2011.08.16), 대한민국 등록특허 제10-1282607호(2013.07.01) 등이 게시되어 있다.

상기 대한민국 등록특허 제10-1058382호에 게재된 '레이저 코팅장치용 노즐'은, 원뿔구조에서의 제1노즐과 제2노즐의 수직방향으로 상/하이동을 통하여 분말 이동통로의 크기를 조절함으로써 분말 투입량을 조절하는 것이며, 대한민국 등록특허 제10-1282607호에 게재된 '분말 연속공급장치'는, 수직 분할판의 직경방향의 하부면의 선을 지나는 고정판의 복수개의 홀의 길이의 합과 수직 분할판의 직경방향의 하부면의 선을 지나는 회전판의 개구부의 길이의 차가 일정할 때 분말을 토출하는 것이다.

그러나, 상기 대한민국 등록특허 제10-1058382호(2011.08.16)의 '레이저 코팅장치용 노즐', 대한민국 등록특허 제10-1282607호(2013.07.01)의 '분말 연속공급장치'는 복잡한 구조로 인해 제조비용이 과도하게 소요될 뿐만 아니라 균일한 코팅이 어려워 후막의 불균일한 성막과 줄무늬가 발생하는 문제점이 있었다.

일본등록특허 제3348154호 대한민국 등록특허 제10-1058382호(2011.08.16) 대한민국 등록특허 제10-1282607호(2013.07.01)

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부에 과립 분말을 수용하는 수용공간이 구비된 분말저장부의 내측에 분리가능하게 설치되며, 정량토출구가 잘록한 형태로 형성된 모래시계 구조로 이루어진 정량조절부를 구비함으로써, 정량토출구의 내경의 크기에 해당하는 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말을 연속적으로 공급할 수 있고, 그로 인해 기판 상에 균일한 코팅을 수행하여 후막의 균일한 성막과 줄무늬를 구현할 수 있도록 한 분말 정량 공급 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치는, 내부에 일정 크기의 수용공간이 구비된 분말저장부; 상기 분말저장부의 수용공간 측에 분리가능하게 설치되고, 일정 위치에 내경의 크기에 따라 분말저장부에 투입된 정량의 과립 분말을 토출하는 정량토출구가 구비된 정량조절부; 상기 분말저장부와 연통된 구조를 이루어 정량조절부로부터 공급된 과립 분말을 이송시키는 이송관; 상기 이송관의 일측에 구비되어 정량조절부로부터 이송관 측으로 공급된 과립 분말을 상온 분말분사 공정 장치의 노즐 측으로 가속하여 이송시키는 가속유량투입부; 를 포함하며, 상기 정량조절부는 정량토출구의 내경의 크기를 달리하여 분말저장부로부터 분리가능하게 설치됨에 따라 정량토출구의 내경 크기에 해당하는 정량의 과립 분말을 연속하여 이송관 측으로 공급할 수 있다.

상기 정량조절부는 정량토출구가 잘록하게 형성된 모래시계 구조로 이루어질 수 있다.

상기 정량토출구의 내경은 0.5mm 내지 50cm로 형성됨이 바람직하다.

상기 정량조절부는 과립 분말의 이송정도를 외부에서 확인할 수 있게 투명체로 형성될 수 있다.

상기 과립 분말은 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말로 구성될 수 있다.

상기 분말 정량 공급 장치는, 바닥면에 지지가능하게 설치되는 거치대;를 더 포함하고, 상기 분말저장부는 상기 거치대에 고정 가능하게 설치될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치에 의하면, 내부에 과립 분말을 수용하는 수용공간이 구비된 분말저장부의 내측에 분리가능하게 설치되며, 정량토출구가 잘록한 형태로 형성된 모래시계 구조로 이루어진 정량조절부를 구비함으로써, 정량토출구의 내경의 크기에 해당하는 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말을 연속적으로 공급하여 균일한 코팅을 수행함에 따라 성막의 균일도(Uniformity)를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치에 의하면, 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말 등의 정량 공급을 통해 균일한 줄무늬를 형성할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 기타 동력원 없이 중력에 의해 일정한 양의 세라믹 분말을 공급할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치(100)를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치의 사용 상태를 도시한 사용상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정량조절부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치가 상온 분말분사 공정 장치의 노즐 측과 연결된 상태를 도시한 구성도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 분말 정량 공급 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 게재되는 분말 정량 공급 장치는 다양한 실시예로 구현될 수 있는 바, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않음을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치의 사용 상태를 도시한 사용상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 정량조절부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치가 상온 분말분사 공정 장치의 노즐 측과 연결된 상태를 도시한 구성도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치(100)는, 거치대(110)와, 거치대(110)에 고정 가능하게 설치되는 분말저장부(120)와, 분말저장부(120) 측에서 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말(이하, '과립 분말'이라 함)(G/P)을 공급하는 정량조절부(130)와, 정량조절부(130)로부터 공급된 과립 분말(G/P)을 이송시키는 이송관(140)과, 이송관(140)와 연동되어 과립 분말(G/P)을 상온 분말분사 공정장치(160)의 노즐(162) 측으로 가속 이송시키는 가속유량투입부(150)를 포함하여 구성된다.

거치대(110)는 바닥면에 수평을 이루어 지지가능하게 설치됨이 바람직하다. 본 명세서에서 거치대(110)는 일정 높이를 갖는 다리(112)와 지지편(114)으로 이루어진 테이블 타입으로 도시된다.

한편, 이러한 거치대(110)는 상술된 구성에 한정되지 않고 바닥면에 지지가능한 다양한 구조로 마련될 수 있음을 유의한다.

분말저장부(120)는 거치대(110)에 고정 가능하게 설치되며, 내부에 과립 분말을 수용하여 정량조절부(130) 측으로 공급하게 된다.

분말저장부(120)의 일측에는 과립 분말(G/P)을 투입할 수 있도록 개폐가 가능한 개폐부(122)가 구비되며, 내측에는 과립 분말(G/P) 및 정량조절부(130)를 수용하기 위한 일정 크기의 수용공간(124)이 구비된다.

정량조절부(130)는 분말저장부(120)의 수용공간(124) 내측에 위치하여 정량토출구(132)를 통해 정량의 과립 분말(G/P)을 이송관(140) 측으로 이송시키는 역할을 수행한다. 이러한 정량조절부(130)는 분말저장부(120)의 수용공간(124) 내측에 분리가능하게 설치할 수 있도록 한다.

예를 들어, 정량조절부(130)를 분말저장부(120)의 수용공간(124) 내에 삽입하여 안착하는 방식 등 다양한 방식으로 분리가능하게 설치할 수 있음을 유의한다.

정량조절부(130)는 중간부위에 위치하는 정량토출구(132) 측이 잘록하게 형성된 모래시계 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 정량조절부(130)는 정량토출구(132) 측이 잘록하게 형성된 모래시계 구조를 이루되 과립 분말(G/P)의 이송정도를 외부에서 확인할 수 있도록 아크릴 재질의 투명체로 형성할 수 있다.

정량조절부(130)는 아크릴 재질의 투명체 외에 과립 분말(G/P)의 이송정도를 외부에서 확인할 수 있는 다양한 재질로 마련될 수 있음을 유의한다.

정량토출구(132)는 각각 내경(D)의 크기를 달리하여 과립 분말(G/P)의 토출량을 조절하여 원하는 만큼의 정량으로 토출하는 역할을 수행한다.

정량토출구(132)의 내경(D)의 크기는 0.5㎜ 내지 50㎝로 형성함이 바람직한 바, 정량토출구(132)의 내경(D)의 크기를 0.5㎜ 내지 50㎝로 형성하는 이유는, 정량토출구(132)의 내경(D)의 크기가 0.5㎜이하이면 원하는 크기의 과립 분말을 토출하기가 어렵고, 정량토출구(132)의 내경(D)의 크기가 50㎝이상이면 과도한 크기의 과립 분말이 토출되기 때문이다.

이와 같이, 정량토출구(132)의 내경(D)의 크기를 달리함으로써 정량토출구(132)의 내경(D)의 크기에 해당하는 정량의 과립 분말(G/P)을 연속하여 이송관(140) 측으로 공급할 수 있게 된다.

이와 같은, 정량조절부(130)에 의해 종래의 과립 분말을 성막하기 위한 상온 분말 분사 공정에서 균일한 과립 분말 투입이 이루어지지 않아 후막의 불 균일한 성막과 줄무늬가 발생하는 문제점을 해소할 수 있을 것이다.

이송관(140)은 내부가 관통 형성된 구조를 이루어 분말저장부(120)와 연통되도록 설치된다. 이러한 이송관(140)은 정량조절부(130)로부터 공급된 과립 분말(G/P)의 이송경로를 제공하게 된다.

가속유량투입부(150)는 이송관(140)의 일측에 구비되어 과립 분말(G/P)을 로더(Loader), 로드 락 챔버(Load Lock Chamber) 및 프로세스 챔버(Process) 등으로 이루어진 상온 분말분사 공정 장치(160)의 노즐(162) 측으로 가속하여 이송시키는 역할을 수행한다.

즉, 가속유량투입부(150)는 이송관(140)의 일측에 설치됨으로써, 가속유량(N2)을 투입하여 정량조절부(130)로부터 이송관(140) 측으로 공급된 과립 분말(G/P)을 상온 분말분사 공정을 수행하는 장치(160)의 노즐(162) 측으로 가속하여 이송시키게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 분말 정량 공급 장치(100)에 의하면, 내부에 과립 분말(G/P)을 수용하는 수용공간(124)이 구비된 분말저장부(120)의 내측에 분리가능하게 설치되며, 정량토출구(132)가 잘록한 형태로 형성된 모래시계 구조로 이루어진 정량조절부(130)를 구비함으로써, 정량토출구(132)의 내경의 크기에 해당하는 정량의 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말을 연속적으로 공급하여 균일한 코팅을 수행함에 따라 성막의 균일도(Uniformity)를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 균일한 줄무늬를 형성할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 분말 정량 공급 장치
110 : 거치대
112 : 다리
114 : 지지편
120 : 분말저장부
122 : 개폐부
124 : 수용공간
130 : 정량조절부
132 : 정량토출구
140 : 이송관
150 : 가속유량투입부
160 : 상온 분말분사 공정장치
162 : 노즐
D : 정량토출구의 내경
G/P(Granule Powder) : 과립 분말

Claims

분말저장부;
상기 분말저장부의 수용공간 측에 분리가능하게 설치되고, 일정 위치에 내경의 크기에 따라 분말저장부에 투입된 정량의 과립 분말을 토출하는 정량토출구가 구비된 정량조절부;
상기 분말저장부와 연통된 구조를 이루어 정량조절부로부터 공급된 과립 분말을 이송시키는 이송관;
상기 이송관의 일측에 구비되어 정량조절부로부터 이송관 측으로 공급된 과립 분말을 상온 분말분사 공정 장치의 노즐 측으로 가속하여 이송시키는 가속유량투입부;를 포함하며,
상기 정량조절부는 정량토출구의 내경의 크기를 달리하여 분말저장부로부터 분리가능하게 설치됨에 따라 정량토출구의 내경 크기에 해당하는 정량의 과립 분말을 연속하여 이송관 측으로 공급하는 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 정량조절부는 정량토출구가 잘록하게 형성된 모래시계 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.
제2항에 있어서,
상기 정량토출구의 내경은 0.5mm 내지 50cm로 형성되는 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.
제2항에 있어서,
상기 정량조절부는 과립 분말의 이송정도를 외부에서 확인할 수 있게 투명체로 형성되는 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 과립 분말은 단일 과립 세라믹 분말 또는 이원계 이상의 혼합 과립 세라믹 분말인 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 분말 정량 공급 장치는,
바닥면에 지지가능하게 설치되는 거치대;를 더 포함하고,
상기 분말저장부는 상기 거치대에 고정 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
분말 정량 공급 장치.