KR20160150318A - The manufacture method of magnet roller for guide of wafer and the manufacturing system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 높은 내열성과 기계적 강도 등을 갖는 피크(PEEK: Poly-Ether Ether Ketone) 재질의 마그네틱 로울러(업계 통칭은 '메가롤러' 라 함)를 제조함에 있어서, 마그네틱 로울러를 이루는 로울러 바디와 마감 캡의 이음 단부 접합성을 개선하도록 한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic roller (PEEK: polyether ether ketone) material having high heat resistance and mechanical strength (generally referred to as 'mega roller' in the industry), comprising a roller body constituting a magnetic roller, Thereby improving the jointedness of the joints.
이에, 본 발명의 로울러 바디와 마감 캡은 용접 후 견고한 접합성을 확보하도록 하면서 동시에 열변형이 발생하지 않도록 형성되어 동력전달 부재로서의 구조 강성과 내구성이 크게 향상되도록 하는 특징이 있다.Accordingly, the roller body and the finishing cap of the present invention are characterized in that they are formed so as to secure firm bonding properties after welding, and at the same time, not to generate thermal deformation, thereby greatly improving structural rigidity and durability as a power transmitting member.
또한, 본 발명의 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡)은 별도의 전용 히팅가압 접합장치를 통해 신속하고 정밀하게 용접(융착)되도록 형성되는 바, 이는 용접에 관한 비숙련자도 쉽게 접합 가공할 수 있도록 함은 물론 종전의 용접봉 사용 없이 근접 가열방식에 의한 열융착을 도모할 수 있도록 형성되어 작업자로 하여금 안전하고 편리한 작업성을 제공함은 물론 불량감소와 기타 부자재 사용 생략으로 인해 제조원가를 절감할 수 있는 특징이 있다.In addition, the two components (the roller body and the finishing cap) of the present invention are formed so as to be welded (fused) quickly and precisely through a separate dedicated hot pressing and bonding apparatus, It is also formed to be able to achieve heat fusion by the proximity heating method without using the conventional welding electrode, thereby providing the operator with safe and convenient workability, as well as being capable of reducing manufacturing cost due to reduction in defects and omission of other auxiliary materials .
또한, 본 발명은 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡) 간 용접 본딩면의 균일함을 확보할 수 있으며 접합부의 크랙(균열)을 방지할 수 있도록 함으로써 사용성과 품질이 크게 개선되는 특징이 있다.Further, the present invention is characterized in that the uniformity of the welded bonding surfaces between the components (the roller body and the finishing cap) can be ensured and the cracks (cracks) in the joints can be prevented.
반도체 웨이퍼의 평탄화 공정(CMP ; Chemical Mechanical Polishing)은 화학적 작용과 기계적 작용을 이용하여 웨이퍼의 막질 연마를 통해 평탄화가 이루어지도록 하기 위한 반도체 제조 프로세서의 주요 공정 중 하나이다.Chemical mechanical polishing (CMP) of semiconductor wafers is one of the main processes of the semiconductor manufacturing processor to planarize the wafers using the chemical action and the mechanical action.
이와 같은 반도체 웨이퍼의 평탄화 공정은 웨이퍼를 폴리싱(Polishing) 하기 위한 연마 공정과, 연마된 웨이퍼로부터 이물질을 제거하기 위해 웨이퍼를 클리닝(Cleaning) 하는 세정 공정을 포함한다.The planarization process of the semiconductor wafer includes a polishing process for polishing the wafer and a cleaning process for cleaning the wafer to remove foreign substances from the wafer.
즉, 평탄화 공정의 연마 작업을 통해 연마가 이루어진 웨이퍼의 막질 표면에는 연마제로 사용된 슬러리 및 제거된 막질의 입자 등과 같은 여러 오염물질이 잔존하게 되는데, 그 오염물질은 세정 공정을 거치면서 제거된다.In other words, various contaminants such as a slurry used as an abrasive and particles of a removed film remain on the surface of the wafer after polishing through the polishing process of the planarization process, and the contaminants are removed through the cleaning process.
한편, 반도체 웨이퍼의 세정 공정은 통칭 "포스트 클린 설비" 라고 하는 반도체 제조 프로세서상의 공정설비에서 이루어지는데, 그 포스트 클린 설비는 웨이퍼가 순차적으로 이송되도록 배치된 복수의 스테이션을 가지며, 각각의 스테이션에서 탈이온수와 암모니아수(NH4OH), 불화수소가스(HF) 등을 이용하여 브러쉬(11)(12)에 의한 클리닝(Cleaning)과 트랩핑(Trapping) 및 린스(Rinse)와 건조 작업을 수행하면서 웨이퍼를 세정하게 된다.On the other hand, the cleaning process of semiconductor wafers is performed in a process facility on a semiconductor manufacturing processor, commonly known as a "post clean facility ", which has a plurality of stations arranged to sequentially transfer wafers, Cleaning, trapping, rinsing and drying of the wafer by using the
그리고, 상술한 바와 같은 웨이퍼 세정 공정에서는 도 11에 도시해 보인 바와 같이 1쌍의 회전 브러쉬(11)(12)의 사이로 통과되는 웨이퍼(W)를 가이드 롤러 조립체(20)가 회전 가능한 상태로 지지하게 된다.11, the wafer W passed through the pair of
이에, 상기 가이드 롤러 조립체(20)는 세정 공정에서 사용되는 다종 다양한 종류의 반응 가스와의 무반응성 등을 고려하여 공업용 수지 특히, 피크(PEEK ; Poly-Ether Ether Ketone)를 주재료로 사용하여 가공되며, 포스트 클린 설비의 구동부(미도시)에 벨트(B)로 연결되는 풀리(30)와의 사이에 하우징(22)을 개재한 상태로 결합되어 자기력에 의해 비접촉식으로 회전 종동하면서 웨이퍼를 회전 가능한 상태로 지지하게 된다.Therefore, the
이때, 상기 가이드 롤러 조립체(20)를 자기력에 의해 비접촉식으로 회전구동시키는 것은 반도체 제조공정의 특성상 구동부에서 진동 및 마찰로 인해 발생되는 미세 파티클(particle) 등과 같이 품질에 치명적인 영향을 미치게 되는 이물질의 발생을 방지하기 위한 것이다.In this case, the
이와 같은 비접촉식 회전 구동을 위하여 상기 가이드 롤러 조립체(20)의 몸체 케이스(21)와 풀리(30)에는 각각 다수의 마그네트(미도시)가 대응적으로 배치되도록 내장된 상태로 설치되며, 대응하는 마그네트의 자기력 반발에 의해 비접촉식 회전 구동이 가능하도록 되어 있다.In order to perform the non-contact rotary drive, a plurality of magnets (not shown) are installed in the
그런데, 종래의 가이드 롤러 조립체(20)는 반도체 제조공정의 반응 가스 등에 의한 특수 화학재료의 분위기로 인하여 부식 등과 같은 취약성을 가지게 되므로, 마그네트가 내장되는 가이드 롤러 조립체(20)의 몸체 케이스(21)에 대한 기밀성을 확보하기 위하여 하부 캡을 용접에 의해 결합하는 구조를 가진다.However, since the conventional
따라서, 종래의 웨이퍼 가이드 롤러 조리립체(20)는 웨이퍼 세정 공정의 반복적 누적적 진행상태에 따라 구동 진동과 충격에 의한 마모로 인하여 용접 부위가 가장 취약한 부위로 노출되며, 특히 용접시에 발생하는 미세한 기포가 원인이 되어 잦은 균열과 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다.Therefore, the conventional wafer guide
이러한 용접부의 균열 및 파손은 내장된 마그네트를 부식시켜 이물질로서의 불량발생을 유발하는 파티클을 발생시키는 문제점이 있다.Cracks and breakage of such welds have the problem of generating particles which cause corrosion of the built-in magnets and cause defects as foreign substances.
상술한 바와 같은 웨이퍼 가이드 롤러 조립체(20)의 몸체 케이스(21)와 하부 캡의 용접부 균열과 파손 및 그로 인한 파티클 등의 이물질을 발생시키는 상황과 같은 제조현장의 공정설비에서 발생되는 트러블은 반도체 제조공정상의 대량 품질 불량이나 제조 프로세스의 중단으로 연결되어 수율 저하와 같은 심각하고 중대한 문제로 확대될 수 있다.Troubles arising in process equipment at the manufacturing site, such as the cracking and breakage of the welded portion of the
다시 말해, 반도체 제조공정의 설비 안정성 확보를 위한 가이드 롤러(20)의 예방적 교체로 인하여 교체 주기가 짧아져 사용 수명이 단축되는 문제점을 가지고 있다. In other words, the replacement cycle is shortened due to preventive replacement of the
이와 같은 가이드 롤러의 수명 단축은 설비의 수리보수 비용의 증가 및 제조원가의 상승 요인으로 작용하는 문제점을 가지고 있다.This shortening of the service life of the guide roller has a problem that it increases the cost of repairing and repairing the facility and raises the manufacturing cost.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 높은 내열성과 기계적 강도 등을 갖는 피크(PEEK: Poly-Ether Ether Ketone) 재질의 마그네틱 로울러(업계 통칭은 '메가롤러' 라 함)를 제조함에 있어서, 마그네틱 로울러를 이루는 로울러 바디와 마감 캡의 이음 단부 접합성을 개선하도록 한 것으로, 상기 로울러 바디와 마감 캡은 용접 후 견고한 접합성을 확보하도록 하면서 동시에 열변형이 발생하지 않도록 형성되어 동력전달 부재로서의 구조 강성과 내구성이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 이음 단부 접합성이 개선된 웨이퍼 회전 가이드용 마그네틱 로울러의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 마그네틱 로울러를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a technical object of the present invention to provide a magnetic roller (PEEK: Polyether Ether Ketone) having high heat resistance and mechanical strength The lower body and the finishing cap are formed so as to secure firm bonding properties after welding and at the same time to prevent thermal deformation from occurring, The present invention provides a method for manufacturing a magnetic roller for a wafer rotation guide having an improved jointing end at a joint end, and a magnetic roller manufactured by the manufacturing method, wherein the structural rigidity and durability of the magnetic roller are improved.
이에, 본 발명의 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡)은 별도의 전용 히팅가압 접합장치를 통해 신속하고 정밀하게 용접(융착)되도록 형성되는 바, 이는 용접에 관한 비숙련자도 쉽게 접합 가공할 수 있도록 함은 물론 종전의 용접봉 사용 없이 근접 가열방식에 의한 열융착을 도모할 수 있도록 형성되어 작업자로 하여금 안전하고 편리한 작업성을 제공함은 물론 불량감소와 기타 부자재 사용 생략으로 인해 제조원가를 절감할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the two components (the roller body and the finishing cap) of the present invention are formed so as to be welded (fused) quickly and precisely through a separate dedicated hot pressing and bonding apparatus. This enables the non- It is also formed to be able to achieve thermal fusion by proximity heating method without using the previous welding electrode, thereby providing safe and convenient workability to the operator and reducing manufacturing cost by reducing defects and omission of other auxiliary materials The purpose is to provide things.
또한, 본 발명은 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡) 간 용접 본딩면의 균일함을 확보할 수 있으며 접합부의 크랙(균열)을 방지할 수 있도록 함으로써 사용성과 품질이 크게 개선되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides that the uniformity of the welded bonding surfaces between the two components (the roller body and the finishing cap) can be ensured and cracks (cracks) at the joints can be prevented, .
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일측이 개구된 중공체(110)가 형성되도록 하되, 내부에는 마그네트(120)가 결합된 코어(130)가 삽입되도록 하고, 중공체(110)의 개구부 반대측에는 일체로 분기된 샤프트(140)로부터 헤드체(150)가 연장되도록 하되, 상기 헤드체(150)는 웨이퍼의 회전과 지지를 도모하도록 브이홈(151)이 형성되어 구비되도록 하는 로울러 바디(100)와; 상기 중공체(110)의 개구된 단부에 대응되어 접합되도록 하는 마감 캡(200)이; 구성되어 이루어진 마그네틱 로울러에 있어서, 상기 중공체(110)와 마감 캡(200)은 서로 맞닿는 단부 면상에 단면이 나사산 형태의 열융착 본딩면(300)이 형성되어 히팅가압 접합장치(500)로 하여금 접합되도록 하되, 상기 본딩면(300)은 나사산의 높이가 0.25mm 이고, 피치각은 60°로 형성되어 동심원을 기준으로 다수개의 나선이 성형되도록 하고, 나사산이 형성된 양 본딩면(300) 사이에는 표면 근접가열용 히터(510)가 일정한 갭(G)을 유지한 채 삽입된 후 설정된 온도로 발열하면 본딩면(300)의 온도가 목표한 접합온도에 도달한 것으로 판단하여 히터(510) 제거 후 마주한 양 본딩면(300)을 가압하여 접합하도록 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a
이에, 상기 로울러 바디(100)와 마감 캡(200)은 히터(510)로 하여금 접합되기 이전에 오븐(400)에 넣어 40℃의 온도로 120분간 예열하도록 형성된다.The
이때, 상기 히팅가압 접합장치(500)는 로울러 바디(100)와 마감 캡(200)을 고정시킨 후 서로의 본딩면(300)을 향해 근접하거나 이격되도록 이송판(540)을 갖는 바디용 클램프(520)와 캡용 클램프(530)가 형성되고, 양 클램프(520,530) 사이에는 회동 레버(551)에 의해 스윙하면서 본딩면(300) 사이로 인출되도록 히터부재(550)가 형성된다.The heating and
이에, 상기 히팅가압 접합장치(500)는 선택적인 실시예로서 제어부(600)에 의해 유공압 방식으로 자동 제어되도록 구성된다.Accordingly, the heating and
이와 같이, 본 발명은 마그네틱 로울러를 이루는 로울러 바디와 마감 캡의 이음 단부 접합성을 개선하도록 한 것으로, 상기 로울러 바디와 마감 캡은 용접 후 견고한 접합성을 확보하도록 하면서 동시에 열변형이 발생하지 않도록 형성되어 동력전달 부재로서의 구조 강성과 내구성이 크게 향상되도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention improves the jointability of the joint between the roller body and the finishing cap forming the magnetic roller. The roller body and the finishing cap are formed so as to secure firm bonding after welding and at the same time, There is an effect that the structural rigidity and durability as the transmitting member can be greatly improved.
또한, 본 발명의 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡)은 별도의 전용 히팅가압 접합장치를 통해 신속하고 정밀하게 용접(융착)되도록 형성되는 바, 이는 용접에 관한 비숙련자도 쉽게 접합 가공할 수 있도록 함은 물론 종전의 용접봉 사용 없이 근접 가열방식에 의한 열융착을 도모할 수 있도록 형성되어 작업자로 하여금 안전하고 편리한 작업성을 제공함은 물론 불량감소와 기타 부자재 사용 생략으로 인해 제조원가를 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the two components (the roller body and the finishing cap) of the present invention are formed so as to be welded (fused) quickly and precisely through a separate dedicated hot pressing and bonding apparatus, It is also formed to be able to achieve thermal fusion by proximity heating method without using the previous welding electrode, thereby providing safe and convenient workability to the operator and reducing manufacturing cost by reducing defects and omission of other auxiliary materials It is effective.
이에, 본 발명은 양 구성품(로울러 바디와 마감 캡) 간 용접 본딩면의 균일함을 확보할 수 있으며 접합부의 크랙(균열)을 방지할 수 있도록 함으로써 사용성과 품질이 크게 개선되는 효과가 있다.Accordingly, the present invention can ensure the uniformity of the welded bonding surfaces between the components (the roller body and the finishing cap) and prevent the cracks (cracks) at the joints, thereby significantly improving the usability and quality.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 마그네틱 로울러를 제조하기 위한 전용 히팅가압 접합장치를 나타낸 예시도,
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 마그네틱 로울러의 예시도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 마그네틱 로울러의 제조방법을 나타낸 예시도,
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 히팅가압 접합장치의 구체적인 동작 상세도,
도 10은 종래의 마그네틱 로울러의 제조방법을 나타낸 예시도,
도 11은 종래의 가이드 롤러 조립체를 나타낸 예시도이다.1 and 2 are views showing an exclusive heating and pressure bonding apparatus for manufacturing a magnetic roller according to the present invention,
FIGS. 3 to 4 are views showing examples of a magnetic roller according to the present invention,
5 to 7 are views showing a method of manufacturing a magnetic roller according to the present invention,
8 to 9 are specific operational details of the heating and pressure bonding apparatus according to the present invention,
10 is an exemplary view showing a conventional manufacturing method of a magnetic roller,
11 is a view showing an example of a conventional guide roller assembly.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 마그네틱 로울러(업계 통칭은 '메가롤러' 라 함)는 피크(PEEK: Poly-Ether Ether Ketone) 재질로서 로울러 바디(100)와 마감 캡(200)으로 크게 구성된다.1 to 9, the magnetic rollers of the present invention (generally referred to as a mega roller) are made of a PEEK (Polyether Ether Ketone) material, And a finishing cap (200).
이에, 상기 피크(PEEK: Poly-Ether Ether Ketone) 수지의 특성 또는 물성은 준 결정성 열가소성의 고기능 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지로서, 높은 온도, 열악한 환경(화학, 반도체) 등에서 최고의 물성을 가지는 수지로 알려져 있다.Therefore, the characteristics or physical properties of the PEEK (polyether ether ketone) resin are high-performance super engineering plastic resins having a quasi-crystalline thermoplasticity and are known as resins having the highest physical properties in high temperature, poor environment (chemical, semiconductor) .
이러한 피크(PEEK) 수지는 화학 및 피로 환경에 매우 강하고 아주 좋은 열 안정성 우수하며, 내화학성과 내수성에 있어 PPS와 비슷하나 이보다 높은 250°까지 사용 가능한 특징이 있으며, V0급 내화염성, 연기 및 독성 개스 방출량이 매우 적은 특징이 있다These PEEK resins are very strong in chemical and fatigue environments and have excellent thermal stability. They are similar to PPS in chemical and water resistance, but they can be used up to 250 °. They are V0 grade fire retardant, smoke and toxic There is a very low gas release characteristic
즉, 피크(PEEK) 수지는 모든 일반 SOLVENT에 녹지 않는 준 결정성 수지로서 매우 광범위한 무기 및 유기 화학물질에서 탁월한 안정성을 보장하는 특성이 있으며, 광범위한 조건 아래서 윤활성이 매우 뛰어나며 OIL및 GREASE의 공급이 없는 상태에서도 자기 윤활성이 우수하고 내마모성 탁월한 특징이 있다.Peak (PEEK) resins are semi-crystalline resins that are insoluble in all common SOLVENTs. They are characterized by excellent stability in a wide range of inorganic and organic chemicals. They are highly lubricous under a wide range of conditions and are free of OIL and GREASE And has excellent self-lubricating property and excellent abrasion resistance.
또한, 피크(PEEK) 수지는 250℃에서 연속으로 사용할 수 있으며, 300℃에서도 높은 기계적 물성을 유지할 수 있으며, 고온(200℃)에서 전기절연성 유전율 및 체적고유저항 등 전기적 특성이 우수하다.In addition, the PEEK resin can be used continuously at 250 占 폚, can maintain high mechanical properties even at 300 占 폚, and has excellent electrical properties such as electrical insulating permittivity and volume resistivity at high temperature (200 占 폚).
아울러, 피크(PEEK) 수지는 사출성형, 압출성형 및 POWDER COATING이 가능하며 대량제품은 물론 다품종 소량 제품생산에도 매우 유리하고, 250℃ 이상의 수증기, 높은 수압에서도 다른 물성 변화없이 사용 가능함은 물론 1,000M Rad 이상의 γ-ray 감마선 방사성 영역에서도 물성 변화없이 사용 가능하고, 탁월한 난연성(V-0, 낮은 인화성)을 가지고 있으며 연기와 유독(화재시 적은 연기), 유독GAS발생이 다른 수지와 비교해 매우 낮은 특징이 있다.In addition, PEEK resin can be used for injection molding, extrusion molding and POWDER COATING, and it is very advantageous for mass production as well as for production of various kinds of small quantity products. It can be used at 250 ℃ or more, It has excellent flame retardancy (V-0, low flammability), smoke and toxic (low smoke in fire) and toxic GAS generation are very low compared to other resins. .
이와 같은 피크(PEEK) 수지는 상술한 바와 같이 특성 및 물성을 가지고 있으므로 본 발명과 같이 반도체 웨이퍼 회전 가이드용 마그네틱 로울러로 활용되고 있는 실정이다.Since such a PEEK resin has properties and physical properties as described above, it has been used as a magnetic roller for a semiconductor wafer rotation guide as in the present invention.
이에, 상기 로울러 바디(100)는 일측이 개구된 중공체(110)가 형성되도록 하되, 내부에는 마그네트(120)가 결합된 코어(130)가 삽입되도록 하고, 중공체(110)의 개구부 반대측에는 일체로 분기된 샤프트(140)로부터 헤드체(150)가 연장되도록 하되, 상기 헤드체(150)는 웨이퍼의 회전과 지지를 도모하도록 브이홈(151)이 형성되어 이루어진다.The
또한, 상기 마감 캡(200)은 로울러 바디 중공체(110)의 개구된 단부에 대응되어 접합되도록 형성된다.In addition, the
이때, 상기 중공체(110)와 마감 캡(200)은 서로 맞닿는 단부 면상에 단면이 나사산 형태의 열융착 본딩면(300)이 형성되어 히팅가압 접합장치(500)로 하여금 접합되도록 형성된다.At this time, the
이에, 상기 본딩면(300)은 나사산의 높이가 0.25mm 이고, 피치각은 60°로 형성되어 동심원을 기준으로 다수개의 나선이 성형되도록 형성된다.The
이때, 상기 나사산은 골과 산으로 구분시 산에 해당하는 돌출부에 라운도 형상의 호형 곡면이 형성되어 녹는 면적이 균일하게 확대될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the thread has a rounded arc-like curved surface formed on the projection corresponding to the mountain when being divided into a bone and a mountain so that the melting area can be uniformly enlarged.
이때, 본딩면의 나사산(나선)은 로울러 바디와 마감 캡의 단부 면상에 성형시 외경으로부터 내측으로 1mm 내경에서 외측으로 1mm 이상 이격되어 성형되는 것이 바람직하다. 이는 열에 의해 나사산이 녹아 접합시 옆으로 밀려나가는 간격을 확보하기 위함이다.At this time, it is preferable that the thread (the helix) of the bonding surface is formed on the end surface of the roller body and the finishing cap at a distance of 1 mm or more from the inside diameter to 1 mm inside from the outside diameter. This is to ensure that the thread is melted by the heat and is pushed out to the side during bonding.
또한, 상기 나사산에 해당하는 본딩면은 원주방향을 따라 하나의 원형이 아닌 스티치 형태의 점선으로 형성되어 도트 형태의 본딩면으로 하여금 용융성을 더욱 증대시킬 수 있으면서도 과접합 라인(두께)에 의한 들뜸 또는 이격을 방지하는 것도 가능하다.In addition, the bonding surface corresponding to the thread may be formed as a stitch-like dotted line rather than a circular shape along the circumferential direction, so that the dot-shaped bonding surface can further increase the meltability, Or it is also possible to prevent separation.
이때, 상기 나사산이 형성된 양 본딩면(300) 사이에는 표면 근접가열용 히터(510)가 일정한 갭(G)을 유지한 채 삽입된 후 설정된 온도로 발열하면 본딩면(300)의 온도가 목표한 접합온도에 도달한 것으로 판단하여 히터(510) 제거 후 마주한 양 본딩면(300)을 가압하여 접합하도록 구성된다.At this time, the
이를 보다 자세히 설명하면, 도 10에 도시한 바와 같이 종전에는 작업자가 용접봉을 원주방향으로 돌려가며 대략 20분 이상을 용접해야 했으며, 용접 이후 선반을 통해 돌출부를 제거해야 하는 사상 작업 즉 표면가공을 수행해야 했는 바, 이는 숙련자에 의해서도 균일한 용접 및 접합성을 확보하기 어려웠다.More specifically, as shown in FIG. 10, in the past, an operator had to weld the welding rod for about 20 minutes or more while rotating the welding rod in the circumferential direction, and the welding operation, that is, the surface finishing It is difficult for the skilled person to secure a uniform welding and bonding property.
또한, 작업자의 불규칙한 터치나 불 조절 실패(산소 토치)에 의해 열변형이 빈번하게 발생되어 장비에 장착되면 일정기간 사용 후 균열이 발생하거나 용접이 떨어져 장치 전반에 불량을 야기하는 문제가 발생되었다.In addition, when thermal deformation frequently occurs due to an irregular touch or unauthorized manipulation (oxygen torch) of the operator, cracks are generated after use for a certain period of time or welds are caused to fail to cause defects throughout the apparatus.
이를 개선하고자 본 발명은 수동 또는 반자동 또는 전자동 방식 중 선택적으로 실시 가능하도록 하되, 포인트가 세팅된 위치에서 히터로 하여금 발열이 시작되면 근접 가열 방식으로 이격된 본딩면에 설정된 온도가 부여되고 이후 히터가 후방으로 백 로딩되면 양 본딩면이 설정 압력 조건에 따라 가압되어 용착되도록 형성된다.In order to solve this problem, the present invention can be implemented manually, semi-automatically or fully automatically. However, when the heating is started at the point where the point is set, the temperature is set on the bonding surface spaced apart by the proximity heating method, When back-loaded backward, both the bonding surfaces are formed to be pressed and welded in accordance with the set pressure condition.
이에, 상기 히팅가압 접합장치(500)는 로울러 바디(100)와 마감 캡(200)을 고정시킨 후 서로의 본딩면(300)을 향해 근접하거나 이격되도록 이송판(540)을 갖는 바디용 클램프(520)와 캡용 클램프(530)가 형성되고, 양 클램프(520,530) 사이에는 회동 레버(551)에 의해 스윙하면서 본딩면(300) 사이로 인출되도록 히터부재(550)가 형성된다.The heating pressurizing and
이때, 상기 이송판(540)은 2분할된 것으로, 일측 이송판에는 바디용 클램프가 타측 이송판에는 캡용 클램프가 안착 결합되어 별도의 핸들과 스크류에 의해 직선 운동하면서 서로를 향해 접촉 가압되도록 조여지거나 풀리도록 형성된다.At this time, the
이때, 상기 바디용 클램프 및 캡용 클램프는 상부가 개구된 지그 본체를 기준으로 조임 해제용 블럭이 각각의 로울러 바디와 마감 캡에 대하여 조이거나 풀리도록 형성된다.At this time, the clamp for the body and the clamp for the cap are formed such that the block for disengagement is tightened or loosened with respect to the respective roller body and the finishing cap with reference to the jig body having the upper part opened.
이때, 상기 블럭은 별도의 스크류식 손잡이에 의해 동작되도록 형성된다.At this time, the block is formed to be operated by a separate screw type knob.
이에, 상기 히터부재의 히터(510)는 가열판이 원판으로 형성된 라운드 히터로 형성되어 마주한 본딩면 사이에 삽입되도록 하되, 상기 히터부재는 별도의 핸들에 의해 회동 레버가 힌지로 하여금 일방향 또는 타방향 선회하면서 상기한 본딩면 사이에 들고 나도록 형성된다.The
이때, 상기 이송판은 본딩면이 히터부재의 히터 가열판에 직접적으로 닿지 않고 일정한 간격으로 이격된 갭을 이루도록 일측에 스토퍼 또는 안내구가 형성되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that a stopper or a guide hole is formed at one side of the conveying plate so as to form a gap spaced at regular intervals without directly contacting the bonding surface of the heater to the heater heating plate of the heater member.
즉, 상기 스토퍼나 안내구에 의해 상기한 본딩면이 히터부재에 직접적으로 닿지 않도록 형성된다. 이에, 상기 히터부재의 히터 가열판은 400℃ 내외로 발열되도록 형성된다. That is, the bonding surface is formed by the stopper or the guide so as not to directly contact the heater member. Accordingly, the heater heating plate of the heater member is formed to generate heat at about 400 ° C.
또한, 상기 히터부재의 히터 가열판 역시 회동에 따른 축선이 로울러 바디와 마감 캡의 원심과 대응되도록 일측에 확인용 체크수단이 형성되는 것이 바람직하다.It is also preferable that the heater heating plate of the heater member is formed with check checking means on one side so that the axis of rotation of the heater heating plate corresponds to the center of the roller body and the finishing cap.
이러한 확인용 체크수단은 히터부재가 힌지를 통해 회동시 로울러 바디와 마감 캡의 축선과 동일 선상을 이루도록 하는 것으로, 상기 히터부재가 회동하는 힌지 측에는 브라켓이 구비되고 상기 브라켓의 일측에는 확인용 체크수단이 힌지와 연설되어 브라켓을 기준으로 히터부재가 회전하면 힌지와 함께 설정된 위치만큼 회전한 것을 판단한 확인용 체크수단이 물리적 멈춤을 가하면서 알람 또는 발광식 램프 형태로 세팅포인트를 안내하도록 형성된다.The checking means for checking is arranged such that the heater member is in line with the axis of the roller body and the finishing cap when the heater member is rotated through the hinge. A bracket is provided on the side of the hinge on which the heater member is rotated, When the heater member is rotated with respect to the bracket, the checking means for determining that the hinge has rotated by the set position is guided by the hinge so as to guide the setting point in the form of an alarm or an emissive lamp while making a physical stop.
이에, 상기 로울러 바디(100)와 마감 캡(200)은 히터(510)로 하여금 접합되기 이전에 오븐(400)에 넣어 40℃의 온도로 120분간 예열하도록 형성된다.The
이는 상기한 히터부재를 통해 종전 대비 2분 내에 용접이 이루어지도록 하기 위함이다. 참고로 종전 용접 방식은 최하 20분 내외 소요된다.This is to ensure that the welding is performed within 2 minutes of the current time through the heater member. For reference, the welding method lasts for at least 20 minutes.
이에, 상기 히팅가압 접합장치(500)는 선택적인 실시예로서 제어부(600)에 의해 유공압 방식으로 자동 제어되도록 구성된다.Accordingly, the heating and
즉, 상기 히팅가압 접합장치의 이송판과 히터부재의 히터 가열판은 유공압 실린더 시스템에 의해 설정된 구간을 순차적으로 왕복 이송하도록 한 후 압력 센서로 하여금 미세 가압(접합) 제어식 접합을 도모할 수 있는 것으로, 이는 작업자가 버튼을 눌러 반자동으로 구동시키거나 별도로 구성된 체크 센서와 압력 센서를 통해 클램핑 작업 이후 완전 자동화 방식으로 접합 작업이 진행되도록 제어할 수도 있다.That is, the feed plate of the heating pressurizing and bonding apparatus and the heater heating plate of the heater member sequentially reciprocate the section set by the pneumo-hydraulic cylinder system, and then the pressure sensor can control the fine pressurization (controlled) This allows the operator to operate semi-automatically by pushing the button or control the joining operation to proceed in a fully automated manner after the clamping operation through the separately configured check sensor and pressure sensor.
아울러, 상기 히터부재는 원형의 가열판을 탈부착할 수도 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 소재 접합에 따른 그을음 또는 늘러붙음으로부터 발생된 변형시 용이하게 교환 교체할 수 있도록 하기 위함이다.Further, it is preferable that the heater member is formed so as to detachably attach a circular heating plate. This is to facilitate replacement and replacement of deformation caused by soot or clinging due to material joining.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
100 ... 로울러 바디 110 ... 중공체
120 ... 마그네트 130 ... 코어
140 ...샤프트 150 ... 헤드체
151 ... 브이홈 200 ... 마감 캡
300 ... 본딩면 400 ... 오븐
500 ... 히팅가압 접합장치 510 ... 히터
520, 530 ... 클램프 540 ... 이송판
550 ... 히터부재 600 ... 제어부100 ...
120 ...
140 ...
151 ...
300 ... bonding
500 ... heating
520, 530 ... clamp 540 ... transfer plate
550 ...
Claims (5)
상기 중공체(110)와 마감 캡(200)은 서로 맞닿는 단부 면상에 단면이 나사산 형태의 열융착 본딩면(300)이 형성되어 히팅가압 접합장치(500)로 하여금 접합되도록 하되, 상기 본딩면(300)은 나사산의 높이가 0.25mm 이고, 피치각은 60°로 형성되어 동심원을 기준으로 다수개의 나선이 성형되도록 하고, 나사산이 형성된 양 본딩면(300) 사이에는 표면 근접가열용 히터(510)가 일정한 갭(G)을 유지한 채 삽입된 후 설정된 온도로 발열하면 본딩면(300)의 온도가 목표한 접합온도에 도달한 것으로 판단하여 히터(510) 제거 후 마주한 양 본딩면(300)을 가압하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 이음 단부 접합성이 개선된 웨이퍼 회전 가이드용 마그네틱 로울러의 제조방법.A core 130 coupled with a magnet 120 is inserted into the hollow body 110 and a shaft 140 integrally branched from the opening of the hollow body 110 The head body 150 is extended so that the V-groove 151 is formed so that the head body 150 rotates and supports the wafer. A finishing cap 200 to be joined to the open end of the hollow body 110; In the magnetic roller constructed as described above,
The hollow body 110 and the finishing cap 200 are formed such that a thermal fusion bonding surface 300 having a thread shape in cross section is formed on an end surface where the hollow body 110 and the finishing cap 200 are in contact with each other to be bonded to the heating and pressure bonding apparatus 500, 300 has a height of 0.25 mm and a pitch angle of 60 degrees so as to form a plurality of spirals based on a concentric circle and a heater 510 for close proximity heating is provided between the threaded bonding surfaces 300, It is determined that the temperature of the bonding surface 300 has reached the target bonding temperature. When the heater 510 is removed, the two bonding surfaces 300 facing the bonding surface 300 are heated to a predetermined temperature Wherein the joining step is carried out by pressurizing the joining member.
A magnetic roller for a wafer rotation guide having improved jointing end joints, which is manufactured by any one of claims 1 to 4.
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2015
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