KR20230041559A

KR20230041559A - 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법

Info

Publication number: KR20230041559A
Application number: KR1020210186633A
Authority: KR
Inventors: 임유봉
Original assignee: 주식회사 플라즈맵
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-03-24
Also published as: KR20230041643A

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 피처리물을 수용하는 수용부, 기 수용부에 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 배기부 및 상기 공기가 배기된 상기 일정 공간에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성하는 처리부를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법{Plasma processing apparatus and method using the same}

본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피처리물에 플라즈마 처리에 따른 특성을 부여하기 위한 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

플라즈마 처리는 반도체, 디스플레이, 농업 및 의료산업 등 다양한 산업에서 다양한 목적으로 사용된다.

농업 분야에서는, 플라즈마 처리는 비열 플라즈마를 이용한 종자의 살균 및 발아촉진을 위해 적용 가능하다. 이러한 플라즈마 처리는 종자 표면에 직접 비열 플라즈마 처리를 함으로써 새싹 표면에 존재하는 미생물의 살균효과를 가질 수 있고, 새싹 종자의 발아율과 발아 속도를 촉진하여 발아에 필요한 시간을 단축시켜 농업에서의 생산에 소요되는 기간을 단축할 수 있고, 보다 안전한 식품을 제공할 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 최근 의료산업의 발달에 따라 다양한 방식으로 플라즈마 처리가 사용되고 있으며, 임플란트와 같은 바이오 소재의 이식에 있어 생체 적합성을 높이기 위해 사용되고 있다. 특히, 치과 치료에 있어서 충치 또는 기타 사유에 의해 발치된 후 치아를 대체하기 위한 인공 치아(일반적으로 임플란트라 일컬음)를 이식하기 위한 치료가 사용된다.

인공 치아로 사용되는 임플란트는 인체에 거부반응이 없는 재질로 제작되며, 뼈와 잇몸이 없는 부분에 대해서 미용뿐만 아니라 기능까지 회복시키는 치료를 하게 된다. 이러한 치료에 있어서, 임플란트에 해당하는 픽스쳐(fixture)는 치아가 빠져나간 치조골에 심어지고, 고정되어 치아의 기능을 회복하도록 한다.

여기서 픽스쳐를 치조골에 식립하는 1차 시술과 픽스쳐가 치조골에 골융합되는 시간이 3개월 이상 기다린 후 최종보철물인 크라운(crown)을 고정시키는 2차 시술을 포함한다. 현재 일반적으로 사용되는 픽스쳐는 티타늄 금속 혹은 티타늄 합금이 주로 이용되는데, 이 재질은 인체에 이식시 골융합(osteointegration)에 시간이 오래 걸리고, 산화 피막이 생성되어 다른 재질의 금속에 비해 안정성이 확보될 수 있지만 이보다 더욱 개선된 인체 안정성 확보를 위한 필요성이 요구된다.

이러한 단점을 보완하기 위하여 타이타늄 및 티타늄 합금 재료의 표면을 적절히 처리함으로써 골융합을 강화할 수 있는 기술들이 개발 및 적용되고 있다.

골융합 속도와 품질은 표면 조성, 표면 거칠기, 친수성 등과 같은 임플란트의 표면 특성 및 화학적 조성과 밀접한 관계가 있다. 특히, 친수성이 높은 표면을 가진 임플란트가 생체 용액, 세포 및 조직들과의 상호 작용에 유리한 것으로 알려져 있다. 임플란트의 생산단계에서 플라즈마 표면처리 공정을 통하여 친수성을 확보할 수도 있다. 하지만, 생산, 운송과 유통과정, 그리고 보관하는 과정에서 산화막의 형성 등의 이유로 친수성에서 소수성으로 경시변화가 발생하고, 이에 따라 기존 생체 친화성을 확보하는 것에 어려움이 있다.

이에, 종래의 경시변화 문제를 해결하기 위해 간단한 장비로 임플란트 시술 전에 픽스쳐의 표면처리를 통해 생체 친화성을 확보하는 기술이 개발되고 있다. 플라즈마 표면처리 및 자외선을 조사하여 친수성 및 골융합 효율을 향상시킬 수 있는 기술이 대표적이다. 하지만 임플란트와 같은 인체 삽입이 되는 의료기기의 경우 무균성에 대한 보증이 요구되지만, 플라즈마 표면처리나 자외선 조사 등에서 픽스쳐의 무균 포장을 제거하고 외부에서 처리하기 때문에 무균성 보증이 불가하며 처리 대상체가 오염될 수 있는 문제가 있다.

이에 자외선 조사의 경우에는 자외선의 투과성을 확보할 수 있는 석영관을케이스로 사용하고 그 내부에 처리 대상체를 위치시키고 처리하는 방식으로 상기 문제를 해결하지만, 고가의 석영관을 사용하는데 있어 비용 측면에서 그리고 파손 방지를 위해 불편한 관리가 요구되는 문제가 있으며, 또한 석영관 내부에 위치하고 있는 처리 대상체는 열의 흐름 측면에서 고립되어 있기에 자외선 처리로 열이 빠져나가지 못하고 열적 손상에 따른 문제가 있다.

종래의 플라즈마 처리의 경우, 픽스쳐의 표면처리를 위해서 무균 포장을 제거하고 특정 전극 연결부와의 체결을 위해 무균성 보증이 어려운 문제가 있다.

또한, 대기압 환경에서 플라즈마를 발생시켜 처리하는 종래의 방식은 플라즈마 처리 성능이 일정하지 못하고, 국소적으로 높은 에너지가 전달되어 처리 대상체가 손상되어 픽스쳐의 성능 저하가 발생할 수 있는 문제가 있다.

종래의 플라즈마 처리 방식은 대기압에서의 표면처리를 하기 대문에 플라즈마 발생 및 표면처리가 공간적으로 균일하지 않은 문제가 있다. 이를 개선하기 위하여, 플라즈마 표면처리의 공간 균일성을 향상시키기 위한 목적으로 헬륨 혹은 아르곤 등의 가스를 플라즈마 표면처리를 위한 공간에 공급하는 방식이 있었다. 하지만, 이러한 방식은 가스를 지속적으로 공급하여야 하는 한계가 있고, 공급되는 가스의 무균성이 확보되어야 하는 문제가 있다.

임플란트의 표면처리하는 과정에서 무균성이 보장되더라도, 공기 중의 탄화수소(hydrocarbon, CHx)와 같은 유기물의 증착으로 소수성으로 경시변화가 발생하고 이에 따라 표면처리를 통해 확보된 생체 친화성의 유지가 어려운 문제가 있다. 따라서, 생산단계에서 표면처리 기술을 적용하지 못하는 문제와 임플란트 시술 전에 표면처리하더라도 상대적으로 짧은 보관 과정이나 이 과정에서 표면처리에서 확보된 생체 친화성의 유지 성능이 저하되는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 바이오 소재 등의 피처리물의 플라즈마 처리에 따른 특성을 부여하기 위한 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배기부는, 상기 일정 공간과 연통되는 배기유로를 생성하기 위한 배기유로 생성부 및 상기 배기유로를 통해 상기 일정 공간의 공기를 배기하는 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수용부는, 제1 피처리물을 수용하는 제1 수용부와, 제2 피처리물을 수용하는 제2 수용부를 포함하고, 상기 배기유로 생성부는 상기 제1 피처리물을 둘러싸는 제1 일정 공간과 연통되는 제1 배기유로를 생성하기 위한 제1 배기유로 생성부와, 상기 제2 피처리물을 둘러싸는 제2 일정 공간과 연통되는 제2 배기유로를 생성하기 위한 제2 배기유로 생성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 수용부 또는 상기 제2 수용부 내의 상기 피처리물의 수용 여부를 기준으로 상기 배기부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 처리부는, 상기 수용부의 일측에 배치되는 제1 전극부와, 상기 수용부의 타측에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 전압차에 의해 상기 일정 공간에 플라즈마를 형성시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극부는 상기 피처리물과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 일정 공간은 상기 피처리물을 수납하는 용기에 의해 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수용부는 상기 용기를 고정시키기 위해, 상기 용기의 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 교체가능한 고정 지그를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배기유로 생성부는, 상기 용기의 일면을 찔러 상기 배기유로를 생성하는 연통 수단 및 상기 연통 수단을 움직이기 위한 구동 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수용부와 상대 이동되어 상기 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시키고, 상기 일정 공간을 설정하는 밀폐부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수용부의 상부에 배치되는 상부 블록, 상기 상부 블록 내부에 구비되며, 상기 밀폐부와 연결된 승하강부 및 상기 밀폐부가 승하강되도록 상기 승하강부를 승하강시키는 모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극부는 상기 수용부에 배치되고, 상기 제2 전극부는 상기 피처리물을 둘러싸도록 상기 밀폐부에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 피처리물의 수납여부를 판단하는 수납여부 판단 단계, 상기 피처리물이 수납된 것으로 판단되면, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 제1 배기 단계, 상기 일정 공간의 공기가 배기되고 상기 일정 공간 내부에 반복적 플라즈마를 생성시켜 상기 피처리물의 표면처리를 수행하는 처리 단계를 포함하는 플라즈마 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 처리 단계는, 상기 일정 공간의 내부 압력이 기설정된 기준압력에 도달하면 상기 반복적 플라즈마를 생성시키는 단계일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 처리 단계는, 플라즈마 생성을 위한 전원의 인가를 'on'과 'off'함을 반복하여 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행하는 단계일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 수행되는 동안 상기 수용부의 내부 압력이 상기 기준압력을 유지하도록 상기 수납부의 내부를 계속적으로 배기시키는 제2 배기단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 수행되는 동안 상기 배기를 중지시키는 폐쇄단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 배기 단계는, 기설정된 기준시간이 경과한 후 상기 일정 공간의 내부 압력이 기준 압력보다 크면, 불량으로 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법은 용기의 내부 압력을 대기압보다 낮은 기준압력까지 낮춘 후, 플라즈마 표면처리를 수행함으로써, 피처리물 표면의 탄화수소와 같은 이물질 제거가 더욱 효과적으로 이루어지게 되어, 피처리물 표면의 친수성이 향상된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법은 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복, 즉, 펄스 형태로 플라즈마 방전을 수행함으로써, 더욱 넓은 영역에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 플라즈마에 의한 탄화수소의 제거의 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법은 용기의 내부 공기의 배기를 중단하고, 용기를 외부로부터 폐쇄시킨 채로, 플라즈마 표면처리를 수행함으로써, 용기 내부의 오존 농도를 높이고, 이를 통해, 피처리물 표면의 높은 살균 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법은 플라즈마 표면처리를 중단한 후, 용기의 내부를 다시 배기함으로써, 플라즈마 표면처리 시 발생된 이물질을 제거하여, 이물질이 피처리물 표면에 재증착되는 것을 방지함과 동시에, 용기의 내부 압력을 대기압보다 낮은 기준압력까지 배기함으로써, 용기의 밀폐 보존성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 오존에 의해 살균처리된 피처리물 표면의 살균 효과가 유지된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법은 플라즈마 표면처리 시, 용기를 외부와 폐쇄하여 오존에 의한 피처리물 표면의 살균처리의 효과를 높인 후, 용기 내부의 탄화수소 등 이물질을 배기하여 피처리물에 이물질이 재증착하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 2의 플라즈마 처리 장치에서 배기가 이루어지는 일정 공간을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도 5의 플라즈마 처리 장치의 일 실시형태를 도시한 예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 사시도이고, 도 8b는 도 8a의 단면도이다.
도 9a는 도 8a의 플라즈마 처리 장치의 수용부에 피처리물이 파지된 파지 장치가 안착된 상태를 도시한 사시도이고, 도 9b는 도 9a의 단면도이다.
도 10a는 도 9a의 상태에서 공간설정부가 하강하여 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시킨 상태를 도시한 사시도이고, 도 10b 는 도 10a의 단면도이다.
도 11은 다른 실시형태의 밀폐부를 도시한 예시도이다.
도 12는 도 8a의 플라즈마 처리 장치의 내부를 도시한 사시도이다.
도 13은 플라즈마 처리 장치의 챔버를 개방한 상태를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 처리부의 다른 실시형태를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 수행하는 동안, 시간에 따른 일정 공간에서의 내부 압력 그래프이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 수행하는 동안, 시간에 따른 일정 공간에서의 내부 압력 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 있다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치(10)를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치(10)의 개념을 설명하기 위한 개념도이며, 도 3은 도 2의 플라즈마 처리 장치(10)에서 배기가 이루어지는 일정 공간(S1)을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치(10)는 수용부(110), 배기부(130) 및 처리부(140)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10)는 제어부(160) 및 센서부(180)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치(10)는 피처리물(20)을 수용하고, 피처리물(20)을 수용하는 일정 공간(S1)에 플라즈마 방전을 위한 저압 환경을 조성하여 피처리물(20)의 표면을 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 피처리물(20)은 플라즈마 처리를 통해 살균이 가능한 어떠한 물체든 대상이 될 수 있으며, 예를 들면, 임플란트 픽스쳐, 골이식재와 같은 바이오 소재가 대상이 될 수 있다. 또한, 피처리물(20)은 피처리물 자체가 전도성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있고, 비전도성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있다.

수용부(110)는 피처리물(20)을 수용하는 기능을 수행한다. 이때, 피처리물(20)은 피처리물(20) 그 자체로 수용부(110)에 수용될 수도 있고, 용기에 수납된 상태로 수용될 수도 있다.

일 실시예로서, 수용부(110)는 피처리물(20)을 플라즈마 처리 장치(10)에 고정시키는 바닥부재(111)를 포함할 수 있다. 바닥부재(111)에는 피처리물(20)이 플라즈마 처리 장치(10)에 수납된 후 고정되도록 하는 결착 수단(미도시)이 구비될 수 있다.

다른 실시예로서, 수용부(110)는 피처리물(20)을 둘러싸는 벽체부재(113)를 더 포함할 수 있다. 벽체부재(113)는 바닥부재(111)와 함께 피처리물(20)을 수용하는 일정 공간(S1)을 형성할 수 있으며, 후술하는 처리부(140)의 전극이 배치되어 플라즈마가 생성을 위한 환경을 조성하는 기능을 수행할 수 있다.

도 2에서는 벽체부재(113)가 피처리물(20)의 일부를 둘러싸는 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 간략히 도시한 것이며, 벽체부재(113)는 바닥부재(111)와 함께 피처리물(20)의 전 영역을 둘러싸는 형태로 구성될 수도 있음은 물론이다.

한편, 수용부(110)는 피처리물(20)을 수납하는 용기(200)를 고정시키기 위해, 용기(200)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 교체가능한 고정 지그(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 수용부(110)는 다양한 형상의 용기(200)를 하나의 수용부(110)를 통해 고정할 수 있다.

배기부(130)는 수용부(110)에 연결되어, 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간(S1)의 공기를 배기하는 기능을 수행한다. 여기서, 일정 공간(S1)은 플라즈마가 형성되는 공간으로서, 피처리물(20)을 외부 환경으로부터 밀폐시키는 공간일 수 있다.

일 실시예로서 도 3의 (b)와 같이, 일정 공간(S1)은 피처리물(20)을 수납한 용기(200)에 의해 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 도 3의 (c)와 같이, 일정 공간(S1)은 수용부(110), 구체적으로 수용부(110)의 바닥부재(111)와 벽체부재(113)에 의해 형성되는 공간일 수 있다.

배기부(130)는 일정 공간(S1)의 공기를 배기하는 펌프를 구비할 수 있고, 상기한 일정 공간(S1)에 유체적으로 연통될 수 있도록 상기 일정 공간(S1)과 연결되는 구성을 구비할 수 있다. 예를 들면, 도 3의 (b)와 같이, 용기(200)에 의해 일정 공간(S1)이 형성되는 경우, 배기부(130)는 용기(200) 내부로 삽입 가능한 구성을 구비할 수 있다. 각 실시예들에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.

배기부(130)는 일정 공간(S1)의 공기를 배기하여 일정 공간(S1)의 압력을 플라즈마가 형성될 수 있는 압력 수준으로 낮출 수 있다. 또한, 배기부(130)는 일정 공간(S1)과 유체적으로 연통되어 있어, 플라즈마 처리가 완료된 후, 일정 공간(S1)의 내부를 벤팅하기 위한 공기를 주입하는 기능도 수행할 수 있다.

처리부(140)는 공기가 배기된 일정 공간(S1)에 플라즈마를 생성하기 전기장을 형성하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10)는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge, DBD)을 통해 일정 공간(S1)에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

유전체 장벽은 플라즈마 처리 장치(10)에 유전체부(145)를 구비하여 형성할 수도 있으나, 반드시 이에 제한되지 않다. 유전체 장벽은 피처리물(20)을 수납하는 용기(200)의 적어도 일부를 유전체 물질로 구비하여 형성되 수도 있다. 예를 들면, 용기(200)는 수용부(110)에 수용된 상태에서 제2 전극(143)과 인접하게 배치되는 측부(201)가 유전체 물질로 구비될 수 있다.

플라즈마 처리 장치(10)가 유전체 장벽을 사이에 두고 고전압을 발생시킬 수 있도록, 처리부(140)는 수용부(110)의 일측에 배치되는 제1 전극부(142)와, 수용부(110)의 타측에 배치되는 제2 전극부(143)을 포함할 수 있다. 또한, 처리부(140)는 제1 전극부(142)와 제2 전극부(143)에 전압을 인가하는 전원부(141)을 포함할 수 있다. 처리부(140)는 제1 전극부(142)와 제2 전극부(143)의 전압차에 의해 일정 공간(S1)에 플라즈마를 형성할 수 있다.

일 실시예로서, 제1 전극부(142)는 피처리물(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 피처리물(20)은 제1 전극부(142)와 전기적으로 연결되는 것에 의해, 그 자체로서 고전압을 발생시키는 매개체로서 기능을 수행하게 된다. 제1 전극부(142)는 수용부(110)의 바닥부재(111)에 구비되어, 피처리물(20)이 수용부(110)에 수납될 때, 접촉에 의해 전기적으로 연결될 수 있다(도 3의 (b)).

이때, 피처리물(20)이 용기(200) 내 수납되는 경우, 용기(200)의 일측에는 피처리물(20)과 전기적으로 연결되는 전기 연결부(240)가 구비되고, 전기 연결부(240)가 제1 전극부(142)와 접촉하는 것에 의해 피처리물(20)은 제1 전극부(142)와 전기적으로 연결될 수 있다.

또는, 제1 전극부(142)는 수용부(110)의 일측에서 피처리물(20)을 수용하는 용기(200) 내부로 삽입가능한 구조로 이루어져 피처리물(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 용기(200)에 피처리물(20)이 수납되는 경우, 제1 전극부(142)는 용기(200) 내부로 삽입되어 피처리물(20)과 직접적으로 연결될 수도 있고, 피처리물(20)과 연결된 고정부재(22, 도 7a 참조)와 접촉하는 것에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.

제2 전극부(143)는 수용부(110)의 타측에 배치되며, 피처리물(20)에 인접하게 배치되도록 벽체부재(113)에 구비될 수 있다. 제2 전극부(143)는 전압이 인가되지 않은 접지전극으로, 접지(0 V)를 유지할 수 있다. 제2 전극부(143)는 수용부(110)에 수납되는 피처리물(20)에 전압이 인가되어 고전압부가 된 것에 대응한 접지전극으로, 피처리물(20)에 인가된 고전압과 상호 작용하여 전자기장을 형성하는 기능을 수행한다.

제어부(160)는 플라즈마 처리 장치(10)의 구성들을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(160)는 수용부(110)에 피처리물의 수용 여부를 기준으로 배기부(130)의 동작 및 처리부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(160)에서 배기부(130) 및 처리부(140)의 동작을 제어하여, 피처리물(20)을 플라즈마 처리하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

센서부(180)는 제어부(160)에서 배기부(130) 또는 처리부(140)의 동작을 수행하기 위해 필요한 환경 정보들을 감지하는 기능을 수행한다.

일 실시예로서, 센서부(180)는 수용부(110)에서 피처리물(20)의 수용여부를 검출하는 수납 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수납 감지 센서(미도시)는 수용부(110)에 피처리물(20) 또는 피처리물(20)이 수납된 용기(200)가 수납되어 접촉하는 면에 용기의 QR코드, 바코드 또는 근접 통신 연결(RFID, NFC)을 통해 용기(200)의 종류, 피처리물(20)의 종류, 정품 여부, 정확한 용기(200)의 수납여부 등에 대한 정보를 획득하고, 이를 제어부(160)로 제공할 수 있다.

센서부(180)는 일정 공간(S1)의 내부 압력을 측정하는 압력 게이지(미도시)를 더 포함할 수 있다. 압력 게이지(미도시)는 측정된 일정 공간(S1)의 압력값을 제어부(160)로 제공할 수 있다.

이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치(10)의 다양한 실시예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 플라즈마 처리 장치(10)에 대한 개념은 전술하였는바, 설명의 편의를 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-1)를 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-1)는 피처리물(20)이 수납된 용기(200)를 수용함으로써, 피처리물(20)이 외부 환경에 노출되지 않은 상태에서 플라즈마 표면 처리를 수행할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 수용부(110)는 용기(200)의 적어도 일부를 감싸는 구조로 이루어지며, 용기(200)의 하단이 끼워지는 것에 의해 용기(200)를 고정시킬 수 있다.

다른 실시형태로서, 수용부(110)는 도시하지 않았지만, 탄성 걸림 부재(미도시)를 구비하여, 사용자가 힘을 인가하면서 용기(200)를 장착하는 경우, '딸칵'소리와 함께 용기(200)를 장치 내에 고정시킬 수 있다. 이 경우, 용기(200)는 수용부(110)에 수용됨과 동시에, 제1 전극부(142)와 접촉되어 전기적 연결도 수행될 수 있다. 또한, 사용자가 장착된 용기(200)를 다시 누르게 되면, 수용부(110) 내의 고정 결합이 해제되며 용기(200)가 수용부(110)의 상부로 밀려올라가 돌출될 수 있다.

배기부(130)는 용기(200)의 내부 공기를 배기할 수 있다. 배기부(130)는 용기의 내의 일정 공간(S1)과 연통되는 배기유로(1312)를 생성하기 위한 배기유로 생성부(131) 및 배기유로(1312)를 통해 일정 공간(S1)의 공기를 배기하는 펌프(135)를 포함할 수 있다.

배기유로 생성부(131)는 용기(200)의 일면을 찔러 경로를 생성하는 연통 수단(1311)을 더 포함할 수 있다. 연통 수단(1311)은 선단부를 포함하는 니들 형상으로 형성되어 용기(200)의 일면에 효과적으로 삽입될 수 있다.

연통 수단(1311)은 속이 빈 관으로 이루어질 수 있으며, 선단부에 인접하게 관통 홀이 형성되어 있어, 관통 홀을 포함하는 선단부가 용기(200) 내부로 삽입된 상태에서 일정 공간(S1)의 공기를 배기할 수 있다. 또는, 연통 수단(1311)은 상기한 구조를 통해 플라즈마 처리가 완료된 후 용기(200)의 내부를 벤팅하기 위한 공기가 주입되는 통로 기능도 수행할 수 있음은 물론이다.

이 경우, 배기부(130)는 연통 수단(1311)이 용기(200)의 내부로 삽입되거나 제거가능하도록 연통 수단(1311)을 이동시키는 구동 수단(132)를 더 포함할 수 있다. 구동 수단(132)는 용기(200)가 수용부(110)에 장착된 후 플라즈마 처리를 수행하기 위하여, 연통 수단(1311)을 용기(200) 측으로 이동시켜, 용기(200)의 일면에 공기가 유통되는 경로를 생성할 수 있다.

연통 수단(1311)은 플라즈마 처리가 완료되어 벤팅된 후, 구동 수단(132)에 의해 원래 위치로 복귀할 수 있다. 이때, 용기(200)는 연통 수단(1311)이 이탈되면 연통 수단(1311)에 의해 관통된 경로를 원복시킬 수 있는 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

배기부(130)는 배기유로(1312)에 배치되어, 제어신호에 의해 배기유로(1312)의 개폐를 제어하는 배기밸브(133)을 더 포함할 수 있다. 배기밸브(133)는 배기유로(1312)의 개폐를 제어함으로써, 용기(200) 내의 내부 압력을 조절할 수 있다. 배기밸브(133)는 용기(200)의 결착 상태 또는 플라즈마 처리 동작에서 오류가 발생하였을 때 폐쇄되도록 제어되어, 용기(200) 또는 피처리물(20)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 배기부(130)는 펌프(135)에 인접한 펌프밸브(134)를 포함할 수 있다. 펌프밸브(134)는 용기(200)의 내부 공기를 배기할 때 개방되며, 용기(200)의 내부를 벤팅할 때 폐쇄될 수 있다.

배기부(130)는 용기(200)의 내부를 벤팅하기 위해 외부 공기가 유입되는 경로에 필터수단(137), 필터수단(137)과 배기유로 생성부(131)와 연통되는 경로 상에 배치되되, 필터수단(137)에 인접하게 배치되는 필터밸브(136)을 포함할 수 있다.

여기서, 필터수단(137)는 외부 공기에 포함되는 오염물질을 거르거나 정화하는 기능을 수행하며, 예를 들어 필터수단(137)은 헤파필터(HEPA filter, High Efficiency Particulate Air filter)를 포함할 수 있다.

필터밸브(136)는 용기(200)의 내부 공기를 배기할 때 폐쇄되며, 용기(200)의 내부를 벤팅할 때 개방되도록 동작할 수 있다.

처리부(140)는 공기가 배기된 일정 공간(S1)에 플라즈마를 생성하기 전기장을 형성하는 기능을 수행한다.

본 실시예에 있어서, 유전체 장벽은 용기(200)의 측부(201)에 구비될 수 있으며, 용기(200)의 내통 또는 외통일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-2)를 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 도 5의 플라즈마 처리 장치(10-2)의 일 실시형태를 도시한 예시도이다.

제2 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-2)는 제1 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-1)와 수용부 및 배기유로 생성부의 개수가 다를 뿐 기능적인 측면에서 제1 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 다른 수용부(110)는 제1 피처리물을 수용하는 제1 수용부(110-1)와, 제2 피처리물을 수용하는 제2 수용부(110-2)를 포함할 수 있다. 도면에서는 설명의 편의를 위해, 플라즈마 처리 장치(10-2)가 2개의 수용부(110-1, 110-2)를 구비하는 경우를 예로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 이보다 많은 수용부를 더 구비할 수 있음은 물론이다.

복수의 수용부(110-1, 110-2)는 제1 실시예와 마찬가지로, 탄성 걸림 부재(미도시)를 구비하여, 사용자가 힘을 인가하면서 용기를 장착하는 경우, '딸칵'소리와 함께 용기를 장치 내에 고정시킬 수 있다. 이 경우, 용기는 복수의 수용부(110-1, 110-2)에 수용됨과 동시에, 전기적 연결도 이루어져 전기적 신호를 발생시킬 수 있다.

제어부(미도시)는 상기한 전기적 신호를 제공받아 복수의 수용부(110-1, 110-2) 중 어디에 용기가 수용되었는지 판단하고, 이후 배기부(130) 및 처리부(140)의 동작을 제어하여 수용된 용기에 플라즈마 처리를 수행할 수 있다.

한편, 도면에서는 제1 수용부(110-1)와 제2 수용부(110-2)에 제2-1 전극부(143-1)과 제2-2 전극부(143-2)를 구비하고, 유전체 장벽을 형성하기 위해 제2-1 전극부(143-1)에 인접하게 배치되는 제1 유전체부(145-1) 및 제2-2 전극부(143-2)에 인접하게 배치되는 제2 유전체부(145-2)를 포함하는 것으로 도시하였다.

이 경우, 제1 피처리물을 포함하는 제1 용기(200-1) 및 제2 피처리물을 포함하는 제2 용기(200-2)는 외면에 유전체를 포함하지 않을 수 있다. 만약, 제1 용기(200-1) 및 제2 용기(200-2)의 외면이 유전체 재질로 이루어지는 경우라면, 제1 수용부(110-1)와 제2 수용부(110-2)에는 제1 유전체부(145-1) 및 제2 유전체부(145-2)가 생략될 수 있다.

배기부(130)는 제1 용기(200-1)와 연통되는 제1 배기유로를 생성하기 위한 제1 배기유로 생성부(131-1)와, 제2 용기(200-2)와 연통되는 제2 배기유로를 생성하기 위한 제2 배기유로 생성부(131-2)를 포함할 수 있다. 제1 배기유로 생성부(131-1) 및 제2 배기유로 생성부(131-2)는 제1 실시예와 같이 연통 수단을 포함할 수 있다.

배기부(130)는 상기한 연통 수단을 각각의 제1 용기(200-1) 및 제2 용기(200-2) 각각의 내부로 삽입하거나 제거하기 위한 제1 구동 수단(132-1) 및 제2 구동 수단(132-2)를 포함할 수 있다. 제1 구동 수단(132-1)는 제2 구동 수단(132-2)는 개별적으로 구비될 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 하나의 구동 수단으로 구비되어 복수의 연통 수단을 독립적으로 구동시킬 수도 있다.

배기부(130)는 복수의 용기(200-1, 200-2) 내부의 공기를 배기하는 펌프(135) 및 펌프(135)에 인접한 펌프밸브(134)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 실시예는 하나의 펌프(135)를 이용하여 유체적으로 연통되는 복수의 용기(200-1, 200-2)들 내부의 공기를 배기할 수 있다.

이를 위해, 배기부(130)는 제1 배기유로 상에 배치되는 제1 배기밸브(133-1) 및 제2 배기유로 상에 배치되는 제2 배기밸브(133-2)를 포함하고, 제어부(미도시)에 의해 제1 배기밸브(133-1) 및 제2 배기밸브(133-2)를 개별적으로 제어함으로써 복수의 용기(200-1, 200-2) 내부의 공기를 독립적으로 배기할 수 있다.

또한, 배기부(130)는 용기(200)의 내부를 벤팅하기 위해 외부 공기가 유입되는 경로에 하나의 필터수단(137). 상기 필터수단(137)과 배기유로 생성부(131)와 연통되는 경로 상에 배치되되 필터수단(137)에 인접하게 배치되는 필터밸브(136)를 포함할 수 있다.

처리부(140)는 제1 수용부(110-1)에 수납되는 제1 용기(200-1) 내부에 전기장을 형성하기 위한 제1-1 전극부(미도시), 제2-1 전극부(143-1) 및 제1 전원부(141-1)를 포함하는 제1 처리부와, 제2 수용부(110-2)에 수납되는 제2 용기(200-2) 내부에 전기장을 형성하기 위한 제1-2 전극부(미도시), 제2-2 전극부(143-2) 및 제2 전원부(141-2)를 포함하는 제2 처리부를 포함한다.

제1 전원부(141-1)와 제2 전원부(141-2)는 단일로 구성되며, 각 용기(200-1, 200-2)에 전원을 인가하는 전력선에 스위치를 구비하여 동시 동작 또는 개별 동작이 가능하도록 구성될 수 있다.

여기서, 플라즈마 처리 장치(10-2)는 복수의 수용부(110-1, 110-2)들을 내부에 배치시켜 독립형 플라즈마 처리 모듈을 구성하기 위한 제1 하우징(100-1) 및 펌프(135)와 필터수단(137)를 내부에 배치시키는 제2 하우징(100-2)을 포함하고, 제1 하우징(100-1)과 제2 하우징(100-2)를 연결하는 연결부재(100-3)을 포함할 수 있다.

제1 하우징(100-1)은 복수의 수용부(110-1, 110-2)과 같은 구성들을 내부에 배치시키는 본체부재(101)를 포함한다.

다른 실시예로서, 제1 하우징(100-1)은 본체부재(101) 상부에 배치되어 복수의 수용부(110-1, 110-2)를 개폐하는 커버부재(102)를 더 포함할 수 있다. 커버부재(102)는 제1 수용부(110-1)와 제2 수용부(110-2)의 상부를 개폐하하여 제1 수용부(110-1)와 제2 수용부(110-2)에 용기가 수납된 후 용기의 이탈을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 커버부재(102)의 외면에는 장치의 동작 상태를 표시하는 디스플레이부(190)를 포함할 수 있다.

연결부재(100-3)는 탄성이나 유연성을 갖는 재질로 이루어지거나, 복수의 단위 구성들이 연결되는 구조로 이루어질 수 있어, 제1 하우징(100-1)과 제2 하우징(100-2)이 연결된 지점 및 길이의 변경이 가능하고, 배치 구조의 변형이 용이할 수 있다. 그러나, 이는 하나의 실시예일뿐이며, 플라즈마 처리 장치(10-2)는 하나의 하우징을 구비하여 외관을 구성할 수 있음은 물론이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-3)를 설명하기 위한 개념도이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제3 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-3)는 피처리물(20)이 수납된 용기(200)에 플라즈마 생성을 위해 배기하는 수단과 전기장을 인가하는 수단이 하나의 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 피처리물(20)이 수납된 용기(200)는 피처리물(20)에 접하여 피처리물(20)을 고정하는 고정부재(21)를 포함할 수 있다.

일 실시예로서, 용기(200)는 피처리물(20) 및 고정부재(21)를 수납하는 앰플일 수 있으며, 고정부재(21)는 용기의 하부(203)에 결합되어 피처리물(20)을 용기(200) 내 고정할 수 있다.

용기(200)는 유전체 장벽 형성을 위해, 적어도 일부가 유전체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 용기(200)는 수용부(110)에 수용되었을 때, 제2 전극(143)와 인접하게 배치되는 측부(201)를 유전체 물질로 형성할 수 있다. 또는, 용기(200)는 측부(201)와 상부(202)를 하나의 커버부재로 구성할 수 있고, 커버부재가 유전체 물질로 이루어질 수도 있다.

또한, 용기(200)는 접촉부재(142)가 관통되는 부분을 탄성 재질로 형성하여, 접촉부재(142)에 의해 관통되더라도 용기(200)의 내부가 밀봉되어 진공상태를 유지할 수 있도록 한다. 이를 위해 용기(200)는 하부(203)의 적어도 일 영역은 스타이렌(styrene)을 기반으로 한 ABS 소재, 경도 10의 실리콘 소재 또는 이의 혼합 소재로 구성될 수 있다.

고정부재(21)는 전기전도성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 고정부재(21)는 용기(200)의 외부에서 내부로 삽입되는 접촉부재(142)와 접촉할 수 있다.

제3 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-3)는 피처리물(20)이 수납된 용기(200)를 수용하는 수용부(110), 피처리물(20)과 전기적으로 연결되는 접촉부재(142) 및 플라즈마를 생성하기 위한 전원을 접촉부재(142)를 통해 피처리물(20)로 인가하는 전원부(141)을 포함할 수 있다.

여기서 접촉부재(142)는 용기(200)의 일면을 관통할 수 있는 선단부(1421)를 포함하는 니들 형상으로 이루어질 수 있으며, 전기전도성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 접촉부재(142)는 플라즈마 처리 장치의 전극으로서의 기능을 수행함과 동시에 용기(200) 내부에 배기유로를 형성하기 위한 연통수단으로서의 기능을 수행하게 된다. 이를 위해 접촉부재(142)는 내부가 빈 관 형상으로 이루어질 수 있으며, 선단부(1421)에 관통홀(1422)이 형성될 수 있다.

도 7b은 접촉부재(142)가 용기(200)에 삽입되었을 때를 설명하기 위한 것으로서, 도 7b를 참조하면, 접촉부재(142)는 이동부재(148)에 의해 용기(200)의 내측으로 삽입되어 측부가 피처리물(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 접촉부재(142)는 피처리물(20)과 전기적으로 연결된 고정수단(21)의 삽입 홈으로 삽입되어 측부가 고정수단(21)의 내측 돌출부와 접하는 것에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

접촉부재(142)의 관통홀(1422)는 용기(200)의 내부공기를 배기하기 위해서, 접촉부재(142)와 피처리물(20)의 전기적 접점보다 피처리물(20)로부터 더 먼 위치에 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 접촉부재(142)의 측부와 고정수단(21)이 닿는 선 또는 면보다 플라즈마 처리 장치(10-3) 측으로 가까운 위치에 관통홀(1422)이 형성될 수 있다. 이를 통해 관통홀(1422)을 통한 배기가 접촉부재(142)의 측부와 고정수단(21)이 닿은 선 또는 면에 결착을 강화하고 용기(200)의 내부 공기가 모두 배기되지 않는 문제를 해결할 수 있다.

한편, 다른 실시예로서, 플라즈마 처리 장치(10-3)는 용기(200)가 수납되면 용기(200)의 외부에서 내부로 접촉부재(142)를 이동시키는 것이 아니라, 수용부(110)의 일측에 접촉부재(142)를 고정배치시킬 수 있다. 이 경우, 용기(200)를 수용부(110)에 수납되는 과정에서 누르는 압력에 의해, 접촉부재(142)는 용기(200)의 내부로 삽입될 수 있고, 고정수단(21)과 접촉될 수 있다.

도 8a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-4)의 사시도이고, 도 8b는 도 8a의 단면도이며, 도 9a는 도 8a의 플라즈마 처리 장치(10-4)의 수용부에 피처리물이 파지된 파지 장치가 안착된 상태를 도시한 사시도이고, 도 9b는 도 8a의 단면도이다. 도 10a는 도 9a의 상태에서 공간설정부가 하강하여 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시킨 상태를 도시한 사시도이고, 도 10b 는 도 10a의 단면도이며, 도 11은 다른 실시형태의 밀폐부를 도시한 예시도이고, 도 12는 도 8a의 플라즈마 처리 장치의 내부를 도시한 사시도이고, 도 13은 플라즈마 처리 장치의 챔버를 개방한 상태를 도시한 사시도이다.

도 8a 내지 도 13을 참조하면, 제4 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(10-4)는 피처리물(20)이 안착되는 안착부(2200)와, 안착부(2200)와 상대 이동되어 피처리물(20)을 외부 환경으로부터 밀폐시키는 밀폐부(2400)와, 외부 환경으로부터 밀폐된 밀폐부(2400) 내부에 플라즈마를 방전시키는 처리부(2500)와, 외부 환경으로부터 밀폐된 밀폐부(2400) 내부의 공기를 배기하는 배기부(2600)와, 안착부(2200)의 상부에 배치되는 상부 블록(2300)과, 상부 블록(2300) 내부에 구비되며, 밀폐부(2400)와 연결된 승하강부(2310)와, 밀폐부(2400)가 승하강되도록 승하강부(2310)을 승하강시키는 모터(2340)와, 승하강부(2310)와 밀폐부(2400) 사이에 구비되는 탄성부재(2350)와, 안착부(2200)에 구비되는 마그넷(2220)과, 본체(2100)의 상부에 구비되는 챔버(2110)와, 챔버(2110)의 내부에 UV를 조사하는 제1 UV LED(2130)와, 챔버(2110)의 내부를 개폐시키는 챔버 도어(2120)와, 밀폐부(2400)의 내부에 UV를 조사하는 제2 UV LED(2360)를 포함하여 구성될 수 있다.

피처리물(20)은 플라즈마 처리 장치(10-4)의 플라즈마 표면 처리에 의해 그 표면이 소수성에서 친수성으로 개질된다. 이러한 피처리물(20)은, 치과에서 사용되는 치아용 임플란트일 수 있다. 피처리물(20)은 피처리물(20)이 밀봉된 포장재로부터 파지 장치(22)에 의해 꺼내질 수 있다.

파지 장치(22)는 피처리물(20)을 파지하여 포장재에서 피처리물(20)을 꺼낸 후, 피처리물(20)을 파지한 상태로 안착부(2200)에 안착된다. 따라서, 피처리물(20)이 파지 장치(22)에 의해 안착부(2200)에 안착될 수 있다.

본체(2100)는 안착부(2200) 및 상부 블록(2300)의 후방에 위치한다.

본체(2100)의 내부에는 전원부(2530), 배기펌프(2630), 필터(2660)가 구비된다. 본체(2100)의 상부에는 챔버(2110)가 구비된다. 챔버(2110)에는 피처리물(20)이 파지된 파지 장치(22)가 수용될 수 있다.

챔버(2110)의 내부에는 챔버(2110)의 내부에 UV를 조사하는 제1 UV LED(2130)가 구비된다. 제1 UV Led(2130)는 피처리물(20)이 파지된 파지 장치(22)에 UV를 조사하여 피처리물(20) 및 파지 장치(22)를 살균시킬 수 있다.

사용자는 챔버(2110)의 내부에서 파지 장치(22)를 이용해 포장재에서 피처리물(20)을 꺼내는 작업을 수행함으로써, 피처리물(20)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

챔버(2110)에는 챔버(2110)의 내부를 개폐시키는 챔버 도어(2120)가 구비될 수 있다.

안착부(2200)는 본체(2100)의 전방에 위치하도록 배치된다. 안착부(2200)는 상부 블록(2300)의 하부에 위치하도록 배치된다. 안착부(2200)의 상면에는 파지 장치(22)의 하부가 삽입되는 홀(2210)이 구비된다. 파지 장치(22)의 하부는 홀(2210)에 삽입됨으로써, 안착부(2200)에 고정된 채, 안착된다. 이 경우, 파지 장치(22)의 하면은 홀(2210)의 바닥면(2211)에 접하게 된다.

안착부(2200)에는 마그넷(2220)이 구비된다. 마그넷(2220)은 홀(210)의 바닥면(2211)에 구비될 수 있다.

파지 장치(22)의 바닥면에는 금속 재질이 구비되거나, 바닥면 자체가 금속 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 파지 장치(22)가 홀(2210)에 삽입 시 파지 장치(22)의 바닥면은 마그넷(2220)에 의해 홀(2210)의 바닥면(2211)에 결합될 수 있다. 위와 같이, 마그넷(2220)에 의해 파지 장치(22) 및 피처리물(20)이 안착부(2200)에 견고하게 고정되어 안착될 수 있다.

밀폐부(2400)는 안착부(2200)와 상대 이동되어 피처리물(20)을 외부 환경으로부터 밀폐시킨다. 본 발명에서는 하나의 예로써, 밀폐부(2400)가 승하강되어 밀폐부(2400)의 하부가 안착부(2200)의 상면에 접함으로써, 밀폐부(2400)의 내부에 밀폐공간이 형성되게 된다. 이와 달리, 안착부(2200)가 승하강 하여 밀폐부(2400)의 내부에 밀폐공간이 형성될 수도 있다.

밀폐부(2400)는 상부 블록(2300)에 구비되는 승하강부(2310)에 연결된다. 밀폐부(2400)는 중앙에 중공(410)이 형성되어 있으며, 내벽(2420)과 외벽(2430)을 포함하는 이중벽 구조로 구성될 수 있다. 밀폐부(2400)가 하강하여 밀폐부(2400)의 하면이 안착부(2200)의 상면에 접하게 되면, 밀폐부(2400)의 중공(410)은 밀폐공간을 형성하게 된다.

안착부(2200)에 안착된 파지 장치(22) 및 파지 장치(22)에 의해 파지된 피처리물(20)은 밀폐부(2400)의 중공(410) 내부에 위치하게 되므로, 밀폐부(2400)와 안착부(2200)가 밀폐될 때, 파지 장치(22) 및 피처리물(20)은 밀폐공간에 위치하게 된다. 따라서, 파지 장치(22) 및 피처리물(20)은 외부 환경으로부터 밀폐된다. 내벽(2420)의 내면은 중공(410)의 내면을 이루게 되며, 외벽(2430)의 외면은 밀폐부(2400)의 외면을 이루게 된다.

내벽(2420)과 외벽(2430) 사이에 제2전극(2520)이 게재되어 구비된다. 제2전극(2520)은 내벽(2420)의 외면과 외벽(2430)의 내면에 코팅하여 형성될 수 있다. 내벽(2420)의 내면에는 코팅층(미도시)이 형성될 수 있다. 코팅층은 플라즈마 방전시 고온, 고전압에 의해 내벽(2420)의 내면이 파손되거나, 이물질이 용출되는 것을 방지하도록 고온, 고전압을 견딜 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 코팅층은 처리부(2500)에 의해 밀폐부(2400)의 내부에 플라즈마 처리시 내벽(2420)의 내면이 파손되어 용출되거나 이물질들이 용출되어 피처리물(20)에 이물질이 달라붙게 되는 것을 방지하는 기능을 한다.

코팅층은 칼슘이 포함된 재질로 이루어질 수 있다. 이처럼, 코팅층이 칼슘이 포함된 재질로 이루어질 경우, 플라즈마 처리에 의해 칼슘의 용출을 유도시켜 피처리물(20)의 표면에 칼슘이 달라붙게 할 수 있다. 이처럼, 인위적으로 피처리물(20)의 표면에 칼슘이 달라붙게 함으로써, 인체에 피처리물(20)을 식립 또는 생착 시, 염증 반응을 완화시키거나, 식립 또는 생착이 견고해지게 함으로써, 높은 식립률 또는 생착률을 보장할 수 있다.

위와 같이, 코팅층에 생체 친화성 물질을 포함시켜, 플라즈마 처리시 생체 친화성 물질이 피처리물(20)의 표면에 달라붙게 함으로써, 피처리물(20)을 인체에 더욱 안전하게 식립 또는 생착 시킬 수 있다.

밀폐부(2400) 및 제2전극(2520)은 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 밀폐부(2400)는 내벽(2420) 및 외벽(2430)을 갖는 투명한 강화유리 재질의 관형 튜브일 수 있다.

상부 블록(2300)은 본체(2100)의 전방 및 안착부(2200)의 상부에 위치하도록 배치된다. 상부 블록(2300)의 내부에는 승하강부(2310)가 구비된다. 승하강부(2310)는 연결부재(2320)에 의해 샤프트(2330)와 연결된다. 샤프트(2330)는 모터(2340)에 의해 회전 가능하다. 연결부재(2320) 및 승하강부(2310)는 샤프트(2330)의 회전에 의해 상승 또는 하강이 가능하다.

따라서, 모터(2340)의 구동에 의해 샤프트(2330)가 회전되고, 이를 통해, 연결부재(2320) 및 승하강부(2310)는 상승 또는 하강하게 된다. 밀폐부(2400)는 승하강부(2310)에 연결되어 있다. 위와 같이, 승하강부(2310)의 상승 또는 하강에 따라 밀폐부(2400) 또한, 상승 또는 하강하게 된다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 연결부재(2320) 및 승하강부(2310)가 상승 위치에 있을 때, 밀폐부(2400) 또한 상승 위치에 있어, 밀폐부(2400)의 대부분의 영역이 상부 블록(2300) 내부 삽입되어 상부 블록(2300)의 내부에 위치하게 된다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 모터(2340)가 구동되어 샤프트(2330)가 회전하게 되면, 연결부재(2320) 및 승하강부(2310)가 하강 위치에 있게 된다. 이 경우, 밀폐부(2400) 또한 하강되어 밀폐부(2400)의 하면이 안착부(2200)의 상면에 접하게 되고, 밀폐부(2400)의 대부분의 영역이 상부 블록(2300)의 외부로 꺼내지게 된다.

승하강부(2310)와 밀폐부(2400)의 사이에는 탄성부재(2350)가 구비된다. 탄성부재(2350)는 승하강부(2310) 및 밀폐부(2400)가 하강하여 밀폐부(2400)의 하면이 안착부(2200)의 상면에 접할 때, 승하강부(2310) 및 밀폐부(2400)에 전달되는 충격을 완화시키는 기능 및 밀폐부(2400)와 안착부(2200)의 밀폐를 더욱 견고하게 하는 기능을 한다. 이처럼, 탄성부재(2350)가 구비됨에 따라, 밀폐부(2400)가 하부 방향, 즉, 안착부(2200)의 상면 방향으로 탄성부재(2350)의 탄성력이 발생하게 되므로, 밀폐부(2400)의 하면과 안착부(2200)의 상면의 밀폐력이 더욱 향상될 수 있는 것이다.

제2UV LED(2360)는 승하강부(2310)에 구비될 수 있다. 제2UV LED(2360)는 하향으로 UV를 조사함으로써, 밀폐부(2400)의 내부에 UV를 조사한다. 제2UV LED(2360)가 밀폐부(2400) 내부가 UV를 조사함에 따라, 밀폐부(2400) 내부에 살균이 이루어질 수 있다. 따라서, 피처리물(20)이 밀폐부(2400) 내부에 위치하게 될 때, 피처리물(20)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

처리부(2500)는 밀폐부(2400)가 하강하여 안착부(2200)와 밀폐부(2400)가 밀폐될 때, 밀폐공간을 이루는 밀폐부(2400)의 중공(410) 내부에 플라즈마를 방전시켜 플라즈마 처리를 수행하는 기능을 한다. 처리부(2500)는, 피처리물(20)과 전기적으로 연결되도록 안착부(2200)에 구비되는 제1전극(2510);과, 피처리물(20)을 둘러싸도록 밀폐부(2400)에 구비되는 제2전극(2520);과, 제1전극(2510) 및 제2전극(2520)에 전원을 인가하는 전원부(2530);와, 제1전극(2510)과 전원부(2530)를 연결하는 제1도선(2540)과, 제2전극(2520)과 전원부(2530)를 연결하는 제2도선(2550);을 포함하여 구성될 수 있다.

제1전극(2510)은 안착부(2200)의 홀(2210)의 바닥면(2211)에 구비된다. 따라서, 파지 장치(22)가 안착부(2200)의 홀(2210)에 삽입되어 안착될 때, 제1전극(2510)에 파지 장치(22)의 하면이 접하게 된다. 파지 장치(22)와 피처리물(20)은 서로 전기적으로 연결되도록 파지 장치(22) 및 피처리물(20)이 연결되는 부분은 모두 금속 재질로 이루어져 있다. 따라서, 파지 장치(22)가 안착부(2200)에 안착되면, 안착부(2200), 즉, 제1전극(2510)과 파지 장치(22) 및 피처리물(20)은 모두 전기적으로 서로 연결된다.

전술한 바와 같이, 제2전극(2520)은 밀폐부(2400)의 내벽(2420) 및 외벽(2430) 사이에 구비된다. 따라서, 밀폐부(2400)와 안착부(2200)가 밀폐공간을 형성할 때, 제2전극(2520)은 피처리물(20)을 둘러싸게 된다.

제1도선(2540)은 안착부(2200)의 내부 및 본체(2100)의 내부에 배치된다. 제2도선(2550)은 상부 블록(2300)의 내부 및 본체(2100)의 내부에 배치된다. 따라서, 제1도선(2540)은 플라즈마 처리 장치(10-4)의 하부를 따라 배치되고, 제2도선(2550)은 플라즈마 처리 장치(10-4)의 상부를 따라 배치된다.

전술한 바와 달리, 제2도선(2550)은 안착부(2200)에 배치되도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 제2도선(2550)은 안착부(2200)의 내부 및 본체(2100)의 내부에 배치된다. 이 경우, 제2도선(2550)의 단부에는 접지부(미도시)가 연결되며, 접지부는 안착부(2200)의 상면에 제2전극(2520)과 대응되는 위치에 위치하게 된다.

이처럼, 제2도선(2550)이 안착부(2200)에 구비될 때, 밀폐부(2400)가 상승 상태에 있을 경우, 제2전극(2520)과 제2도선(2550)은 서로 전기적으로 연결되지 않는다. 이후, 밀폐부(2400)가 하강하여, 제2전극(2520)과 접지부가 접촉하게 되면, 제2전극(2520)이 제2도선(2550)에 전기적으로 연결됨으로써, 전원부(2530)와 제2전극(2520)이 전기적으로 연결된다. 즉, 밀폐부(2400)의 제2전극(2520)과 안착부(2200)의 접지부가 접촉하여 피처리물(20)이 외부 환경으로부터 밀폐될 때, 제2전극(2520)이 전원부(2530)와 전기적으로 연결되는 것이다.

밀폐부(2400)의 내벽(2420)은 유전체 장벽층으로 이루어질 수 있다. 밀폐부(2400)와 안착부(2200)가 서로 접하여 밀폐됨으로써, 밀폐공간을 이루게 되면, 전원부(2530)가 제1전극(2510) 및 제2전극(2520)에 전원을 인가하게 된다. 따라서, 밀폐공간을 이루는 밀폐부(2400)의 중공(410), 즉, 유전체 장벽의 내부에 플라즈마가 생성된다. 밀폐공간에 플라즈마가 생성되면, 피처리물(20)의 표면이 소수성에서 친수성으로 개질됨으로써, 플라즈마 표면처리가 이루어 지게 된다.

밀폐부(2400)는 도 9b 또는 도 10b에 도시된 와 같이, 관형 부재로 이루어질 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 도 11(a) 또는 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 밀폐부(2400)는 관형 부재의 상부가 연결된 형상으로 이루어질 수 있다. 이때 밀폐부(2400)는 제2 전극(2520)이 상부 영역까지 연결될 수 있으며, 상부 영역의 내벽(2420) 또한 유전체 장벽층으로 이루어질 수 있다.

배기부(2600)는 외부 환경으로부터 밀폐된 밀폐부(2400) 내부의 공기를 배기하는 기능을 하며, 안착부(2200)에 구비되는 배기구(2610);와, 배기구(2610)에 연통되는 배기유로(2620);와, 배기유로(2620)에 연통되어 흡입력을 발생시키는 배기펌프(2630);와, 배기펌프(2630)와 배기유로(2620)와의 연통을 차단시키는 펌프 밸브(2640);와, 배기유로(2620) 상에 구비되는 벤팅 밸브(2650);와, 배기유로의 이물질을 필터링하는 필터(2660);와, 배기유로(2620)의 압력을 측정하는 압력센서(2670);를 포함하여 구성될 수 있다.

배기구(2610)는 안착부(2200)에서 홀(2210)에 구비된다. 따라서, 밀폐부(2400)가 밀폐공간을 형성할 때, 밀폐부(2400) 내부의 공기가 배기구(2610)를 통해 용이하게 배기될 수 있다.

배기유로(2620)는 배기구(2610)와 배기펌프(2630)를 연통시키는 경로이다. 배기펌프(2630)는 배기유로(2620) 상에 구비되어 작동에 의해 밀폐부(2400) 내부의 공기를 배기한다.

펌프 밸브(2640)는 배기유로(2620) 상에 구비되어 개방 시 배기펌프(2630)와 배기유로(2620)를 연통시키고, 폐쇄 시 배기펌프(2630)와 배기유로(2620)와의 연통을 차단시킨다. 따라서, 펌프 밸브(2640)가 개방된 상태에서 배기펌프(2630)가 작동되면, 밀폐부(2400) 내부의 공기는 배기되고, 배기펌프(2630)가 작동되더라도 펌프 밸브(2640)가 폐쇄되면, 밀폐부(2400) 내부의 공기는 배기되지 않는다. 펌프 밸브(2640)는 제어부(미도시)에 의해 개방 및 폐쇄가 제어되는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

벤팅 밸브(2650)는 배기유로(2620) 상에 개폐 가능하게 구비된다. 벤팅 밸브(2650)가 개방되면 배기유로(2620)가 개방되어 밀폐부(2400) 내부의 공기가 배기된다. 벤팅 밸브(2650)가 폐쇄되면, 배기유로(2620)가 폐쇄되어 밀폐부(2400) 내부의 공기가 배기되지 않는다.

이러한 벤팅 밸브(2650)는 밀폐부(2400) 내부를 배기하며 플라즈마 처리 시, 배기유로(2620)를 차단시킴으로써, 밀폐부(2400) 내부의 공기의 배기를 중단시켜 벤팅시키는 기능을 한다.

압력센서(2670)는 밀폐부(2400) 또는 배기유로(2620)의 압력을 측정하는 기능을 한다. 따라서, 제어부는 압력센서(2670) 및 배기펌프(2630)를 이용하여 밀폐부(2400)의 내부를 기설정된 압력 값까지 밀폐부(2400)의 내부를 배기시킬 수 있다.

전술한 배기부(2600)는 처리부(2500)가 밀폐부(2400) 내부에 플라즈마를 생성시켜 플라즈마 처리를 수행할 때, 밀폐부(2400) 내부의 공기를 배기함으로써, 진공 상태에서 플라즈마 처리가 수행되도록 하는 기능을 한다.

전술한 본 발명의 플라즈마 처리 장치(10-4)는 다음과 같은 효과를 갖는다. 밀폐부(2400)와 안착부(2200)가 상대 이동되어 밀폐공간을 형성함으로써, 외부 환경과 밀폐된 공간에서 플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 밀폐부(2400) 내부가 배기부(2600)에 의해 배기된 상태로 플라즈마 처리가 이루어지게 되면, 피처리물(20)의 표면의 탄화수소와 같은 이물질 제거가 효과적으로 이루어지게 되어, 피처리물(20) 표면의 친수성이 향상될 수 있다.

배기부(2600)에 의한 배기와 동시에 플라즈마 처리를 수행한 후, 벤팅 밸브(2650)를 통해, 밀폐부(2400) 내부를 벤팅시키면, 밀폐부(2400) 내부의 오존(O3) 농도가 상승하게 되어, 피처리물(20) 표면의 높은 살균 효과를 달성할 수 있다. 플라즈마 처리가 완전히 완료된 후, 밀폐부(2400)를 다시 배기시키게 되면, 플라즈마 처리 시 발생된 이물질이 제거됨으로써, 피처리물(20)의 표면에 이물질이 재증착되는 것을 방지할 수 있다.

마그넷(2220) 및 홀(2210)을 통해 파지 장치(22) 및 피처리물(20)의 안착이 견고하게 이루어질 수 있다. 밀폐부(2400) 및 제2전극(2520)이 투명한 재질로 이루어져, 피처리물(20)에 플라즈마 표면처리를 수행할 때, 육안으로 플라즈마 표면처리 과정을 확인할 수 있다.

도 14는 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 처리부의 다른 실시형태를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 플라즈마 처리 장치는 전기전도성이 없는 피처리물(20)도 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 피처리물(20)은 골 이식재와 같은 부도체일 수 있다. 피처리물(20)은 용기(200) 내에 수납된 상태로 플라즈마 처리 장치에 수용될 수 있다.

전술한 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치는 전기전도성을 갖는 피처리물(20)을 고전압부로 사용함으로써, 플라즈마 방전이 효과적으로 생성될 수 있었다. 그러나, 본 실시예와 같이 피처리물(20)이 부도체로 이루어지는 경우, 피처리물(20)을 고전압부로서 활용할 수가 없어 플라즈마 방전을 생성하기 위한 충분한 전압 환경이 조성되기 어려울 수 있다.

본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 처리부(140)는 이를 위해, 수용부(110)의 상부에 상부 전극(147)을 더 구비함으로써, 플라즈마 방전을 생성하기 위한 충분한 전압 환경을 조성할 수 있다. 상부 전극(147)은 제2 전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 전극(143)과 동등한 전압 레벨이 인가될 수 있다.

이때, 용기(200)의 측부(201)는 유전체 장벽층으로 이루어질 수 있으며, 이와 달리, 용기(200)의 상부(202)는 내부 배기 환경을 조성하기 위해 가스 투과성 재질로 이루질 수 있다. 또한, 용기(200)는 하부(203)가 제1 전극(142)과 전기적으로 연결되기 위해, 전기전도성 재질로 이루어지거나, 하부(203)에 제1 전극(142)과 접촉되는 전기 단자를 구비할 수도 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 순차적으로 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 수행하는 동안, 시간에 따른 일정 공간에서의 내부 압력 그래프이며, 도 17은 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 수행하는 동안, 시간에 따른 일정 공간에서의 내부 압력 그래프이다.

먼저, 도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법은 먼저, 플라즈마 처리 전 준비 단계를 포함한다(S100). 여기서, 준비 단계(S100)는 플라즈마 처리를 위한 전압을 인가하기 전에, 플라즈마 방전을 위한 환경 조성이 이루어졌는지 확인하는 단계일 수 있다.

구체적으로, 플라즈마 처리 방법은 수용부(110)에 피처리물(20)의 수납여부를 판단한다(S110). 여기서, 피처리물(20)은 피처리물(20) 그 자체로 수용부(110)에 수납되거나, 피처리물(20)이 수납된 용기(200)를 이용하여 수납될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 피처리물(20)이 용기(200)에 수납된 상태로 수용부(110)에 수납되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

플라즈마 처리 장치(10)는 센서부(180)를 이용하여 용기(200)가 수납되는 것을 감지하고, 이를 제어부(160)로 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 플라즈마 처리 장치(10)는 수용부(110)에 용기(200)가 수납되면, 제1 전극부(142)와의 전기적 연결이 이루어져 생성되는 전기 신호를 통해, 용기(200)의 수납여부를 판단할 수 있다.

이후, 플라즈마 처리 방법은 수용부(110)에 용기(200)가 수납되었다고 판단되면, 용기(200) 내부의 공기를 배기하기 시작한다(S120). 이때, 플라즈마 처리 방법은 전술한 배기유로 생성부(131) 또는 접촉 부재(142, 도 7a 참조)를 이용하여 용기(200) 내부와 유체적으로 연통된 후, 배기펌프(135)를 동작시켜 배기를 시작할 수 있다.

이후, 플라즈마 처리 방법은 용기(200) 내부 압력이 기설정된 기준압력(P_B)에 도달했는지를 판단한다(S130). 기준압력(P_B)은 대기압보다 낮은 압력으로 플라즈마 표면처리시 플라즈마의 방전이 잘 이루어지는 압력으로 제어부(160)에 기설정된다.

이때, 플라즈마 처리 방법은 기설정된 기준시간이 경과한 후, 용기(200)의 내부 압력이 기준 압력(P_B)보다 크면, 용기(200)의 패키징 불량이 발생했다고 판단하고(S140), 동작을 멈춘 후 이를 외부에 알릴 수 있다. 기준시간은 정상적으로 패키징된 용기(200)의 내부가 기준압력(P_B)까지 배기되는데 걸리는 시간으로서, 제어부(160)에 기설정된다. 기준시간은 테스트를 통해 용기(200)의 내부가 기준압력(P_B)까지 배기되는데 걸리는 시간을 측정하여 설정할 수 있으며, 기준시간은 도 16의 t₁일 수 있다.

제어부(160)는 기준시간이 경과된 후, 압력게이지에서 측정된 압력이 기준압력(P_B)보다 높아 기준압력(P_B)에 도달하지 못하면, 용기(200)의 패키징 불량이 발생했다고 판단하게 된다. 이는, 용기(200)의 패키징이 불량일 경우, 외부 공기가 용기(200)의 내부로 유입되므로, 기준시간이 경과되더라도 용기(200)의 내부압력이 기준압력(P_B)보다 높게 된다.

이처럼, 용기(200)의 패키징 불량이 발생될 경우, 제어부(160)는 처리단계(S200) 및 그 이후의 단계를 수행하지 않게 된다.

불량판단단계(S140)에서는, 용기(200)의 패키징이 불량하다고 판단되면, 경고음을 울리는 과정이 수행될 수 있다. 따라서, 사용자는 경고음을 통해 불량 패키징 용기(200)를 수용부(110)로부터 제거하여 불필요한 플라즈마 표면처리를 수행하지 않을 수 있다.

이후, 플라즈마 처리 방법은 용기(200) 내부 압력이 기설정된 기준압력(P_B)에 도달하면, 용기(200)에 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행하여 피처리물(20)의 표면처리를 수행한다(S200).

제어부(160)는 제1전극부(142)와, 제2전극부(143)에 전원을 인가하는 전원부(141)의 'On', 'Off' 를 제어하여 기설정된 생성시간(Ta) 동안 전원부를 'On' 시켜 플라즈마를 생성하고, 기설정된 생성중단시간(Tb)동안 전원부를 'Off' 시켜 플라즈마의 생성을 중단하게 된다.

성시간(Ta)은 플라즈마의 생성을 지속하는 시간으로, 제어부(160)에 기설정된다. 생성중단시간(Tb)은 플라즈마의 생성중단을 지속하는 시간으로, 제어부(160)에 기설정된다. 이처럼, 처리단계(S200)에서는 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행함으로써, 플라즈마 방전에 의한 피처리물(20)의 표면처리를 수행하게 된다.

용기(200) 내에서 플라즈마 방전이 발생하게 되면, 플라즈마에 의해 피처리물(20) 표면의 탄화수소가 제거되어 피처리물(20)의 탄소 함유량이 낮아지는 표면처리가 이루어지게 된다. 피처리물(IM)에서 탄화수소가 제거되어 피처리물(20)의 탄소 함유량이 낮아지게 되면, 피처리물(20) 표면의 친수성이 높아지게 된다.

처리단계(S200)에서, 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복하여 일종의 펄스(PULSE) 형태로 플라즈마의 방전을 수행하게 되면, 기존의 플라즈마의 생성만 지속하는 플라즈마 표면처리와 비교하여, 피처리물(20)의 표면에 친수성을 높이는 효과 및 탄화수소 제거의 효과가 더욱 높아지게 된다. 즉, 피처리물(20)의 표면 처리 효율이 높아지게 된다.

이는, 기존의 플라즈마의 생성만을 지속하는 경우, 플라즈마 방전시간이 지속되면 용기(200) 내부에서 플라즈마 방전 상태에서 안정화가 이루어지게 되며, 이로 인해, 피처리물(20)의 표면의 탄화수소의 제거가 많이 이루어지지 않게 된다. 즉, 플라즈마처리 시간이 길어짐에 따라 플라즈마 표면처리의 효율이 떨어지게 되는 것이다.

그러나, 펄스 형태로 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 이루어지게 되면, 전술한 플라즈마 방전 상태에서의 안정화가 이루어지기 전에 플라즈마의 생성이 중단된 후, 다시 플라즈마가 생성된다. 따라서, 플라즈마 방전 상태에서의 안정화에 의해 플라즈마 표면처리의 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 플라즈마의 방전은 용기(200) 내부에서 랜덤한 영역에서 생성되는데, 펄스 형태로 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복될 경우, 기존의 플라즈마의 생성만을 지속하는 것보다 더욱 많은 영역에서의 플라즈마의 생성 가능성이 높아지게 되어 더욱 넓은 영역에서의 플라즈마 방전이 이루어지게 되므로, 플라즈마 표면처리의 효율이 높아질 수 있다.

처리단계(S200)에서 생성시간(Ta)과 생성중단시간(Tb)은 '생성시간(Ta) > 생성중단시간(Tb)' 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 이는, 생성시간(Ta)을 생성중단시간(Tb)보다 길게 함으로써, 플라즈마의 방전에 의해 표면처리가 진행되는 시간을 늘리기 위함이다. 한 예로써, 바람직하게는 생성시간(Ta)은 4초, 생성중단시간(Tb)은 2초인 것이 바람직하다.

처리단계(S200)는 도 16에서 t1 에서 t3까지의 구간이다.

처리단계(S200)에서는 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복되므로, t1 에서 t3 까지의 구간에서는 생성시간(Ta) 동안 플라즈마가 생성되고, 생성중단시간(Tb) 동안 플라즈마의 생성이 중단된다.

처리단계(S200)는, 용기(200), 즉, 수용부(110)의 내부를 계속적으로 배기시키는 제1처리단계와 수납부의 내부를 폐쇄하는 제2처리단계를 포함할 수 있다.

처리단계(S200)는 제2 배기단계(S210)와 중첩될 수 있다.

다시 말해, 플라즈마 처리 방법은 플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행되는 동안 용기(200)의 내부 압력이 기준압력(P_B)을 유지하도록 용기(200)의 내부를 계속적으로 배기시키는 제2 배기단계가 수행된다.

플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행되는 동안 제어부(160)는 배기펌프를 통해, 용기(200)의 내부를 계속적으로 배기하여 내부 압력이 기준압력(P_B)을 유지할 수 있게 한다. 이처럼, 플라즈마에 의한 표면처리가 진행되는 과정에서 용기(200)내부의 배기가 계속적으로 이루어짐에 따라, 피처리물(20)의 표면에서 플라즈마에 의해 제거된 탄화수소가 용기(200)의 내부 공기와 함께 배기되므로, 용기(200)의 내부는 청결한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 용기(200)의 내부에 이물질이 없어 피처리물(20)의 표면처리가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.

제2배기단계(S210)에서는 용기(200)의 내부가 계속적으로 배기되므로, t1 에서 t2까지의 구간에서 압력은 계속 기준압력(P_B)을 유지하게 된다.

플라즈마 표면처리와 배기가 동시에 이루어지는 제2배기단계(S210)가 완료되면, 폐쇄단계(S220)가 수행된다. 폐쇄단계(S60)에서는, 기설정된 배기시간(t2 - t1)이 경과하면, 용기(200)의 내부의 배기를 중단하고, 용기(200)의 내부와 연통된 배기경로 상에 구비된 밸브를 폐쇄하여 용기(200)를 폐쇄시키는 과정이 수행된다. 배기시간(t2 - t1)은 제2배기단계(S210)에서의 용기(200) 내부의 배기가 지속되는 시간이며, 제어부(400)에 기설정된다. 제어부(160)는 배기펌프의 작동을 중지시켜, 배기경로를 통해, 용기(200)의 내부 공기를 배기하는 것을 중단시킨다. 또한, 제어부(160)는 밸브를 폐쇄시켜 배기경로 자체를 폐쇄시키게 된다.

배기경로가 폐쇄됨에 따라, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 된다. 폐쇄단계(S220)에서는, 플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행되는 동안 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 된다. 따라서, 폐쇄단계(S220)에서도 피처리물(20)의 플라즈마 표면처리가 이루어진다.

위와 같이, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태로 플라즈마 표면처리가 이루어지게 되면, 플라즈마 표면처리 과정에서 발생되는 오존(O₃)이 배기되지 않게 되어 오존(O₃)의 농도가 유지 또는 상승되게 된다. 이처럼, 용기(200) 내부에 오존(O₃)의 농도가 상승함에 따라, 피처리물(20)의 살균이 효과적으로 이루어지게 된다.

또한, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 되면, 배기경로가 밸브에 의해 폐쇄되더라도, 리크가 발생하게 되어 용기(200)의 내부압력이 약간 상승하게 된다. 전술한 바와 같이, 폐쇄단계(S60)에서는 리크에 의해 용기(200)의 내부 압력이 상승하므로, t2 에서 t3 까지의 구간에서 압력은 기준압력(P_B)에서 P1 으로 약간 상승하게 된다. 위와 같이, 밸브를 폐쇄하여 플라즈마 표면처리를 수행하게 되면, 폐쇄단계(S220)가 완료된다.

폐쇄단계(S220)가 완료된 후, 제3배기단계(S300)가 수행된다.

제3배기단계(S300)에서는, 기설정된 폐쇄시간(t3 - t2)이 경과하면, 플라즈마의 생성 및 생성중단을 모두 중단하여 피처리물(IM)의 표면처리를 중단하고, 밸브를 개방하여 용기(200)의 폐쇄를 해제하고, 배기부(130)를 통해 기준압력(P_B)까지 용기(200)의 내부를 다시 배기시키는 과정이 수행된다(S310).

폐쇄시간(t3 - t2)은 밸브(350)를 폐쇄하여 플라즈마 표면처리를 수행하는 폐쇄단계(S220)의 수행이 지속되는 시간이며, 제어부(160)에 기설정된다. 폐쇄시간(t3 - t2)이 경과하면, 제어부(160)는 처리부(140)의 전원부(141)를 'Off' 시켜 플라즈마의 생성을 완전히 중단시킨다.

이 후, 제어부(160)는 밸브를 개방하여 배기경로를 개방상태로 만들어 용기(200)의 폐쇄를 해제하고, 배기펌프를 작동시켜 용기(200)의 내부를 다시 배기시킨다. 이 경우, 용기(200)의 내부는 기준압력(P_B)까지 배기시키게 된다. 위와 같이, 제3배기단계(S300)에서 플라즈마 표면처리 없이 용기(200) 내부 공기의 배기만이 이루어질 경우, 플라즈마 표면처리에 의해 발생된 탄화수소 등과 같은 불순물을 배기하여, 불순물이 피처리물(20)에 재증착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 용기(200) 내부의 재밀폐 보존성 향상을 달성할 수 있다.

제3배기단계(S300)에서는 용기(200)의 내부를 다시 배기하므로, t3에 서 t4 까지의 구간에서 압력은 기준압력(PB)까지 낮아진 후, 계속 기준압력(PB) 유지하게 된다. 전술한 바와 같이 제3배기단계(S300)가 완료된 후, 배기유로 생성부(131) 또는 접촉 부재(142, 도 7a 참조)를 제거하여, 배기경로와 용기(200)와의 연통을 해제할 수 있다.

위와 같이, 배기유로 생성부(131) 또는 접촉 부재(142, 도 7a 참조)이 용기(200)의 외부로 빠지게 되면, 용기(200)의 하부는 탄성복원력에 의해 배기유로 생성부(131) 또는 접촉 부재(142, 도 7a 참조)에 의해 생성된 구멍이 막혀 밀봉을 유지할 수 있게 된다. 위와 같이, 배기유로 생성부(131) 또는 접촉 부재(142, 도 7a 참조)이 용기(200)로부터 이탈되어 용기(200)의 내부와 배기경로의 연통이 해제되면, 수용부에서 피처리물을 제거하는 것으로 플라즈마 처리 방법은 완료된다.

한편, 처리단계(S200) 후, 수용부(110)의 내부에 외기를 주입하는 단계를더 포함할 수 있다. 이 경우, 외기는 배기부(130)의 배기경로를 통해 주입될 수 있다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은 다음과 같은 효과가 있다. 용기(200)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 기준압력(P_B)까지 낮춘 후, 플라즈마 표면처리를 수행함으로써, 피처리물(20) 표면의 탄화수소와 같은 이물질 제거가 더욱 효과적으로 이루어지게 되어, 피처리물(20) 표면의 친수성이 향상된다.

플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복, 즉, 펄스 형태로 플라즈마 방전을 수행함으로써, 더욱 넓은 영역에 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 플라즈마에 의한 탄화수소의 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.

용기(200)의 내부 공기의 배기를 중단하고, 용기(200)를 외부로부터 폐쇄시킨 채로, 플라즈마 표면처리를 수행함으로써, 용기(200) 내부의 오존(O₃) 농도를 높이고, 이를 통해, 피처리물(20) 표면의 높은 살균 효과를 달성할 수 있다.

플라즈마 표면처리를 중단한 후, 용기(200)의 내부를 다시 배기함으로써, 플라즈마 표면처리 시 발생된 이물질을 제거하여, 이물질이 피처리물(20)에 재증착되는 것을 방지함과 동시에, 용기(200)의 내부 압력을 대기압보다 낮은 기준압력(P_B)까지 배기함으로써, 용기(200)의 밀폐 보존성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 오존(O₃)에 의해 살균처리된 피처리물(IM)의 살균 효과가 유지된다.

전술한 본 발명의 제1실시 예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은, 처리단계(S200)에서 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복되지 않고, 플라즈마만을 생성하여 방전함으로써, 플라즈마 표면처리를 수행할 수도 있다. 즉, 플라즈마를 펄스형태가 아닌 계속적으로 전원부(141)를 'On' 하여 플라즈마를 생성하여 플라즈마 방전을 할 수 있는 것이다.

이러한 계속적인 플라즈마 방전에 의한 표면처리는 처리단계(S200) 및 제2배기단계(S210)에서 이루어진 후, 폐쇄단계(S220)에서는 펄스 형태의 플라즈마 방전, 즉, 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복하여 플라즈마의 표면처리를 수행할 수도 있다.

다른 실시예로서, 처리단계(S200) 및 제2배기단계(S210)에서는 펄스 형태의 플라즈마 방전, 즉, 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복하여 플라즈마의 표면처리를 수행한 후, 폐쇄단계(S220)에서 계속적인 플라즈마 방전에 의한 표면처리가 수행될 수도 있다.

다시 말해, 본 발명의 제1실시 예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은 처리단계(S200), 제2배기단계(S210) 및 폐쇄단계(S220) 중 적어도 어느 하나의 단계에 서, 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행하여 피처리물(20)의 표면처리를 수행할 수 있다.

한편, 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법은 전술한 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법과 비교하여, 폐쇄단계(S220') 후에 제2 배기단계(S230')와 제3 배기단계(S300')가 순차적으로 수행된다는 점에서 차이가 있을 뿐이며, 나머지 구성요소는 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

폐쇄단계(S220')에서는, 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 수행되는 동안 용기(200)의 내부의 배기를 중단하고, 용기(200)의 내부와 연통된 배기경로 상에 구비된 밸브를 폐쇄하여 용기(200)를 폐쇄시키는 과정이 수행된다.

제어부(160)는 배기펌프의 작동을 중지시켜, 배기경로를 통해, 용기(200)의 내부 공기를 배기하는 것을 중단시킨다. 또한, 제어부(160)는 밸브를 폐쇄시켜 배기경로 자체를 폐쇄시키게 된다. 배기경로가 폐쇄됨에 따라, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 된다.

폐쇄단계(S220')에서는, 플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행되는 동안 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 된다. 따라서, 폐쇄단계(S220')에서도 피처리물(20)의 플라즈마 표면처리가 이루어진다. 위와 같이, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태로 플라즈마 표면 처리가 이루어지게 되면, 플라즈마 표면처리 과정에서 발생되는 오존(O₃)이 배기되지 않게 되어 오존(O₃)의 농도가 유지 또는 상승되게 된다. 이처럼, 용기(200) 내부에 오존(O₃)의 농도가 상승함에 따라, 피처리물(20)의 살균이 효과적으로 이루어지게 된다.

또한, 용기(200)의 내부가 외부와 폐쇄된 상태가 되면, 배기경로가 밸브에 의해 폐쇄되더라도, 리크가 발생하게 되어 용기(200)의 내부압력이 약간 상승하게 된다. 전술한 바와 같이, 폐쇄단계(S220')에서는 리크에 의해 용기(200)의 내부 압력이 상승하므로, t'1 에서 t'2 까지의 구간에서 압력은 기준압력(P_B)에서 P1으로 약간 상승하게 된다. 위와 같이, 밸브를 폐쇄하여 플라즈마 표면처리를 수행하게 되면, 폐쇄단계(S220')가 완료된다.

폐쇄단계(S220')가 완료되면 제2배기단계(S230')가 수행된다.

제2배기단계(S230')에서는, 폐쇄단계(S220') 후, 기설정된 폐쇄시간(t'2 - t'1)이 경과하면, 밸브를 개방하여 용기(200)의 폐쇄를 해제하고, 용기(200)의 내부 압력이 기준압력(P_B)에 도달하도록 용기(200)의 내부를 다시 배기시키는 과정이 수행된다.

폐쇄시간(t'2 - t'1)은 밸브를 폐쇄하여 플라즈마 표면처리를 수행하는 폐쇄단계(S220')의 수행이 지속되는 시간이며, 제어부(160)에 기설정된다. 제2 배기단계(S230')에서는, 플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행 된다. 따라서, 제2배기단계(S230')에서도 피처리물(20)의 플라즈마 표면처리가 이루어진다.

플라즈마의 생성 및 중단이 반복적으로 수행되는 동안 제어부(160)는 배기펌프를 통해, 용기(200)의 내부를 다시 배기하여 내부 압력이 기준압력(P_B)에 도달하도록 한다. 이처럼, 플라즈마에 의한 표면처리가 진행되는 과정에서 용기(200)내부의 배기가 계속적으로 이루어짐에 따라, 피처리물(20)의 표면에서 플라즈마에 의해 제거된 탄화수소가 용기(200)의 내부 공기와 함께 배기되므로, 용기(200)의 내부는 청결한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 용기(200)의 내부에 이물질이 없어 피처리물(20)의 표면처리가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.

제2배기단계(S230')에서는 용기(200)의 내부가 다시 배기되므로, t'2에서 t'3 까지의 구간에서 압력은 P1 에서 기준압력(P_B)으로 낮아지게 되고, 기준압력(P_B)이 계속 유지된다.

제2배기단계(S230') 가 완료된 후, 제3배기단계(S300')가 수행된다.

제3배기단계(S300')에서는, 제2배기단계(S230') 후, 기설정된 배기시간(t'3 - t'2)이 경과하면, 플라즈마의 생성 및 생성중단을 모두 중단하여 피처리물(20)의 표면처리를 중단하고, 용기(200)의 내부 압력이 기준압력(P_B)을 유지하도록 용기(200)의 내부를 계속적으로 배기시키는 과정이 수행된다.

배기시간(t'3 - t'2)은 제2배기단계(S230')에서 용기(200) 내부의 배기가 지속되는 시간이며, 제어부(160)에 기설정된다. 배기시간(t'3 - t'2)이 경과하면, 제어부(160)는 처리부(140)의 전원부(141)를 'Off' 시켜 플라즈마의 생성을 완전히 중단시킨다.

이 후, 배기펌프의 작동을 계속적으로 유지시켜 용기(200)의 내부를 계속적으로 배기시킨다. 이 경우, 용기(200)의 내부는 기준압력(P_B)을 유지하게 된다. 위와 같이, 제3배기단계(S300')에서 플라즈마 표면처리 없이 용기(200) 내부 공기의 배기만이 이루어질 경우, 플라즈마 표면처리에 의해 발생된 탄화 수소 등과 같은 불순물을 배기하여, 불순물이 피처리물(IM)에 재증착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 용기(200) 내부의 재밀폐 보존성 향상을 달성할 수 있다.

제3배기단계(S300')에서는 용기(200)의 내부를 계속적으로 배기하므로, t'3 에서 t'4 까지의 구간에서 압력은 기준압력(P_B)을 계속적으로 유지하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은 본 발명의 일 실시예의 효과와 더불어 다음과 같은 효과가 있다. 플라즈마 표면처리 과정에서 폐쇄단계(S220')를 수행한 후, 제2배기단계(S230') 및 제3배기단계(S300')를 수행하므로, 플라즈마 표면처리 초기 단계에서 오존(O₃)의 높은 농도가 보장되어 용기(200) 내부의 피처리물(20) 표면의 높은 살균효과를 기대할 수 있다.

또한, 폐쇄단계(S220')에서 오존(O₃)에 의한 살균처리 후, 탄화수소를 제거하는 배기 과정을 거치게 되므로, 탄화수소의 재증착 또한 효과적으로 달성할 수 있다. 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은, 처리단계(S200')에서 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복되지 않고, 플라즈마만을 생성하여 방전함으로써, 플라즈마 표면처리를 수행할 수도 있다. 즉, 플라즈마를 펄스형태가 아닌 계속적으로 전원부(141)를 'On' 하여 플라즈마를 생성하여 플라즈마방전을 할 수 있는 것이다.

이러한 계속적인 플라즈마 방전에 의한 표면처리는 처리단계(S200') 및 폐쇄단계(S220') 에서 이루어진 후, 제2배기단계(S230')에서는 펄스 형태의 플라즈마 방전, 즉, 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복하여 플라즈마의 표면처리를 수행할 수도 있다.

다른 실시예로서, 처리단계(S200') 및 폐쇄단계(S220')에서는 펄스 형태의플라즈마 방전, 즉, 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복하여 플라즈마의 표면처리를 수행한 후, 제2배기단계(S230')에서 계속적인 플라즈마 방전에 의한 표면처리가 수행될 수도 있다. 다시 말해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 표면처리 방법은 처리단계(S220'), 폐쇄단계(S220') 및 제2배기단계(S230') 중 적어도 어느 하나의 단계에서, 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행하여 피처리물(20)의 표면처리를 수행할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 플라즈마 처리 장치
100 : 하우징
110 : 수용부
130 : 배기부
140 : 처리부
160 : 제어부
180 : 센서부

Claims

피처리물을 수용하는 수용부;
상기 수용부에 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 배기부; 및
상기 공기가 배기된 상기 일정 공간에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성하는 처리부;를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
제1 항에 있어서,
상기 배기부는,
상기 일정 공간과 연통되는 배기유로를 생성하기 위한 배기유로 생성부; 및
상기 배기유로를 통해 상기 일정 공간의 공기를 배기하는 펌프;를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
제2 항에 있어서,
상기 수용부는, 제1 피처리물을 수용하는 제1 수용부와, 제2 피처리물을 수용하는 제2 수용부를 포함하고,
상기 배기유로 생성부는 상기 제1 피처리물을 둘러싸는 제1 일정 공간과 연통되는 제1 배기유로를 생성하기 위한 제1 배기유로 생성부와, 상기 제2 피처리물을 둘러싸는 제2 일정 공간과 연통되는 제2 배기유로를 생성하기 위한 제2 배기유로 생성부를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 수용부 또는 상기 제2 수용부 내의 상기 피처리물의 수용 여부를 기준으로 상기 배기부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
제2 항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 수용부의 일측에 배치되는 제1 전극부와, 상기 수용부의 타측에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 전압차에 의해 상기 일정 공간에 플라즈마를 형성시키는, 플라즈마 처리 장치.
제5 항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 피처리물과 전기적으로 연결되는, 플라즈마 처리 장치.
제5 항에 있어서,
상기 일정 공간은 상기 피처리물을 수납하는 용기에 의해 설정되는, 플라즈마 처리 장치.
제12 항에 있어서,
상기 수용부는 상기 용기를 고정시키기 위해, 상기 용기의 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 교체가능한 고정 지그를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
제8 항에 있어서,
상기 배기유로 생성부는,
상기 용기의 일면을 찔러 상기 배기유로를 생성하는 연통 수단; 및
상기 연통 수단을 움직이기 위한 구동 수단;을 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
제5 항에 있어서,
상기 수용부와 상대 이동되어 상기 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시키고, 상기 일정 공간을 설정하는 밀폐부;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
제10 항에 있어서,
상기 수용부의 상부에 배치되는 상부 블록;
상기 상부 블록 내부에 구비되며, 상기 밀폐부와 연결된 승하강부; 및
상기 밀폐부가 승하강되도록 상기 승하강부를 승하강시키는 모터;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
제10 항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 수용부에 배치되고,
상기 제2 전극부는 상기 피처리물을 둘러싸도록 상기 밀폐부에 배치되는, 플라즈마 처리 장치.
수용부에 피처리물의 수납여부를 판단하는 수납여부 판단 단계;
상기 피처리물이 수납된 것으로 판단되면, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 제1 배기 단계;
상기 일정 공간의 공기가 배기되고 상기 일정 공간 내부에 반복적 플라즈마를 생성시켜 상기 피처리물의 표면처리를 수행하는 처리 단계;를 포함하는 플라즈마 처리 방법.
제13 항에 있어서,
상기 처리 단계는, 상기 일정 공간의 내부 압력이 기설정된 기준압력에 도달하면 상기 반복적 플라즈마를 생성시키는 단계인, 플라즈마 처리 방법.
제14 항에 있어서,
상기 처리 단계는, 플라즈마 생성을 위한 전원의 인가를 'on'과 'off'함을 반복하여 플라즈마의 생성 및 생성중단을 반복적으로 수행하는 단계인, 플라즈마 처리 방법.
제15 항에 있어서,
상기 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 수행되는 동안 상기 수용부의 내부 압력이 상기 기준압력을 유지하도록 상기 수납부의 내부를 계속적으로 배기시키는 제2 배기단계;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 방법.
제15 항에 있어서,
상기 플라즈마의 생성 및 생성중단이 반복적으로 수행되는 동안 상기 배기를 중지시키는 폐쇄단계;를 더 포함하는, 플라즈마 처리 방법.
제13 항에 있어서,
상기 제1 배기 단계는, 기설정된 기준시간이 경과한 후 상기 일정 공간의 내부 압력이 기준 압력보다 크면, 불량으로 판단하는, 플라즈마 처리 방법.