KR0116791Y1 - Evaporator for resistance heating vacuum deposition - Google Patents

Abstract

본 고안은 저항가열식 진공증착용 증발기에 관한 것으로서, 도금중량을 700g/m²이상까지 가능하도록 함과 동시에 증발물질이 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하여 증발율을 높일 수 있는 저항가열식 진공증착용 증발기를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to an evaporator for resistance heating vacuum evaporation, and to allow a plating weight of 700 g / m ² or more, and to prevent evaporation of splashes or impurities into the film, and to increase evaporation rate. To provide an evaporator, the purpose is to.

본 고안은 증발물질을 증발시키도록 구성되는 증발부(10)위에 위치되는 덮개(20)로 구성되고;The present invention consists of a cover (20) located on the evaporator (10) configured to evaporate evaporated material;

상기 증발부(10)는 증발물질을 증발시키는 몸체(11)와 이 몸체(11)에 전류를 인가 해주는 전류인가부(12)로 이루어지고;The evaporation unit 10 is composed of a body (11) for evaporating evaporation material and a current applying unit (12) for applying a current to the body (11);

상기 전류인가부(12)는 상기 증발부(10)를 전류공급원에 유지시켜주는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 작은 크기를 갖는 축소부(12a)로 이루어지고; 그리고 상기 덮개(20)는 증발물질을 균일하게 증발시키도록 구성되는 덮개본체(21)와 이 덮개 본체(21)를 상기 증발부(10)의 몸체(11)위에 유지시켜주는 덮개 유지부(22)로 이루어지는 저항가열식 진공증착용 증발기를 그 요지로 한다.The current application part 12 comprises a holding part 12a for holding the evaporation part 10 at a current supply source and a reducing part 12a having a smaller size than the holding part 12a; The cover 20 includes a cover body 21 configured to uniformly evaporate the evaporation material and a cover holder 22 which maintains the cover body 21 on the body 11 of the evaporator 10. The resistance heating vacuum evaporator consisting of) is made into the summary.

Description

저항가열식 진공증착용 증발기Evaporator for resistance heating vacuum deposition

제1도는 본 고안에 부합되는 진공증착용 증발기의 일례를 나타내는 사시도1 is a perspective view showing an example of a vacuum evaporator according to the present invention

제2도는 본 고안의 진공증착용 증발기를 구성하는 덮개의 다른 예들을 나타내는 사시도2 is a perspective view showing other examples of a cover constituting the vacuum evaporator of the present invention

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10:증발부 11:몸체10: Evaporation 11: Body

12:전류인가부 12b:축소부12: current application section 12b: reduction section

20,20(A-C):덮개 21,21(A-C):덮개본체20, 20 (A-C): cover 21, 21 (A-C): cover body

22:덮개유지부22: cover holder

본 고안은 진공증착을 이용하여 각종 금속에 아연과 같은 저융점 물질의 피막형성에 사용하는 증발기(증발원)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저항가열 방식을 사용하는 진공증착용 증발기에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator (evaporation source) used for forming a film of a low melting point material such as zinc on various metals using vacuum deposition, and more particularly, to an evaporator for vacuum deposition using a resistance heating method.

아연은 예로부터 강판을 보호하는 방식 피막으로 널리 사용되어 왔다. 따라서 기존의 용융도금이나 전기도금에 의한 아연도금 강판의 제조는 물론 최근에 개발되고 있는 진공증착법이라는 건식도금에서도 아연은 중요한 피복물질로 연구실험은 물론 상업용 장치에서도 대상이 되는 물질이다. 실험용 소형 장치에서 아연을 증발시키는 방법에는 저항가열에 의한 증발, 전자빔에 의한 증발, 유도가열에 의한 증발 방식이 있다. 이중 저항가열(전류를 증발원에 직접 흘려 가열시키거나, 증발원 주위에 열선을 감아 간접 가열하는 방법을 통칭함)에 의한 물질의 증발에는 텅스템이나 몰리브덴, 탄탈륨 등과 같은 내화물 금속과 흑연 또는 TiB₂·BN 등의 재료가 코일이나 보우트 또는 도가니 형태로 사용되고 있다. 이 방법을 이용하면 융점이 낮은 금속의 경우는 비교적 용이하게 증발이 가능하며 높은 순도를 가진 피막을 형성시킬 수 있다. 그러나 지금까지 상업화된 증발원들은 모두 증발원의 크기에 제한이 있어서 아연증발시 도금중량이 100g/m²이상이 되는 경우에는 사용할 수 없는 단점이 있었다. 뿐만 아니라 아연의 경우는 증발의 척도가 되는 용융온도 및 증기화되는 온도가 매우 낮기 때문에 증발에 어려움은 없으나, 반면에 증발물을 제어하는 데는 매우 까다로운 물질중의 하나이다. 즉, 증발율을 높이기 위해 증발원의 온도를 높이면 아연의 입자들이 덩어리로 튀어나와 피막에 달라붙어 있거나 또는 증발후의 잔존 불순물들이 피막에 달라붙어 있거나 또는 증발후의 잔존 불순물들이 피막에 달라붙어 피막을 손상시키는 것이다. 전자빔에 의한 아연 증발의 경우는 아연의 증기압이 너무 높고, 증기 또한 무방향성 이어서 전자총을 오염시켜 수명을 단축시키는 문제점이 대두되고 있다. 따라서 기존의 증발원으로 아연을 증발시키는 경우에는 도금중량에 한계가 있으며, 증발율의 조절이 극히 제한되며, 증발율을 높이기 위해 전력을 증가시키면 아연의 용융물이 증발원위에 떠다니기 때문에 오히려 증발율이 감소할 뿐만 아니라, 온도 변화에 너무 민감하여 증발도중에 증발량이 현저히 변화하기 때문에 재현성이 있는 피막을 제조하거나 합금의 중량 퍼센트 조절이 매우 까다로운 문제점이 있다.Zinc has been widely used as an anticorrosive coating for protecting steel sheets since ancient times. Therefore, zinc is an important coating material as well as research coatings and commercial devices as well as in the manufacture of galvanized steel sheets by hot dip galvanizing or electroplating, as well as in the recent vacuum evaporation method. In the experimental small apparatus, the method of evaporating zinc includes evaporation by resistance heating, evaporation by electron beam, and evaporation by induction heating. Refractory metals such as tungstem, molybdenum, tantalum, etc., and graphite or TiB ₂ are used for evaporation of materials by double resistance heating (collectively heating current by flowing it directly to the evaporation source, or indirectly heating the heating wire around the evaporation source). Materials such as BN are used in the form of coils, boats, or crucibles. Using this method, metals with low melting points can be evaporated relatively easily, and a high purity film can be formed. However, all commercialized evaporation sources until now have limitations in the size of the evaporation source, so there is a disadvantage that the evaporation source cannot be used when the plating weight is more than 100 g / m ² . In addition, zinc has no difficulty in evaporation because the melting temperature and vaporization temperature are very low, which is a measure of evaporation, but on the other hand, it is one of the most difficult materials for controlling evaporates. In other words, when the temperature of the evaporation source is increased to increase the evaporation rate, the particles of zinc protrude into agglomerates and adhere to the film, or the remaining impurities after evaporation adhere to the film, or the remaining impurities after evaporation adhere to the film, thereby damaging the film. . In the case of evaporation of zinc by electron beam, the vapor pressure of zinc is too high, and the vapor is also non-directional, which contaminates the electron gun and shortens the life. Therefore, when evaporating zinc with the conventional evaporation source, there is a limit on the plating weight, and the control of the evaporation rate is extremely limited, and when the power is increased to increase the evaporation rate, the evaporation rate decreases because the melt of zinc floats in the evaporation source. However, there is a problem that it is very difficult to produce a reproducible coating or to control the weight percentage of the alloy because it is too sensitive to temperature change and the amount of evaporation changes significantly during evaporation.

상기에서는 아연에 대해서 기술했지만, 아연과 같이 저융점 물질의 경우에도 상기와 유사한 문제점들이 있게 된다.Although zinc has been described above, there are similar problems in the case of a low melting point material such as zinc.

본 고안은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 도금중량을 700g/m²이상까지 가능하도록 함과 동시에 아연과 같은 저융점 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하여 증발율을 높일 수 있는 저항 가열식 진공증착용 증발기를 제공하고 하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and to allow the plating weight up to 700g / m ² or more, and at the same time to prevent the lumps of low-melting evaporation materials such as zinc splashing or impurities into the film to reduce the evaporation rate To provide a resistance heating vacuum deposition evaporator that can be increased, the purpose is.

이하, 본 고안에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 고안은 증발물질을 증발시키는 증발부와 이 증발부위에 위치되는 덮개로 구성되는 저항가열식 진공증착용 증발기에 관한 것이다.The present invention relates to a resistance heating vacuum evaporator comprising an evaporator for evaporating an evaporation material and a cover located at the evaporation site.

이하, 본 고안을 도면에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the drawings.

제1도에 나타난 바와같이, 본 고안의 증발기(1)는 증발물질을 증발시키는 증발부(10)와 이 증발부(10)위에 위치되는 덮개(20)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the evaporator 1 of the present invention is composed of an evaporation unit 10 for evaporating evaporation material and a cover 20 positioned on the evaporation unit 10.

상기 증발부(10)는 증발물질이 장입되어 증발되는 몸체(11)와 이 증발부(10)를 전류 공급원(도시되어 있지 않음)에 유지시키고 전류를 인가해주는 전류인가부(12)를 포함하여 구성된다.The evaporator 10 includes a body 11 into which evaporation material is loaded and evaporated, and a current applicator 12 which maintains the evaporator 10 at a current source (not shown) and applies a current thereto. It is composed.

상기 전류 인가부(12)는 상기 몸체(11)와 일체로 형성되며, 증발부(10)가 전류 공급원에 유지될 때 전류공급원에 고정되는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 축소부(12b)로 이루어져 있다.The current applying unit 12 is formed integrally with the body 11 and is smaller than the holding unit 12a and the holding unit 12a which are fixed to the current source when the evaporator 10 is held at the current source. It consists of a reduction part 12b formed so as to have a cross-sectional area.

상기 축소부(12b)는 몸체(11)가 균일하게 가열되도록 하는 역활을 한다.The reduction part 12b serves to allow the body 11 to be uniformly heated.

즉, 전류인가부(12)와 전류공급원이 접촉되는 부위에 냉각수등을 흘려주어 냉각시킴으로 전류인가부(12)와 접촉되는 증발부(10)의 몸체(11)부위의 온도가 다른몸체(11)부위보다 낮게 되므로, 전류인가부(12)중 몸체(11)쪽의 부위에 축소부(12b)를 형성시켜 저항을 높혀 온도를 상승시킴으로써 냉각에 의한 온도 저하를 보상하여 몸체(11)가 보다 균일하게 가열된다.That is, the body 11 of which the temperature of the body 11 of the evaporator 10 that is in contact with the current applying unit 12 is cooled by flowing cooling water or the like to a portion where the current applying unit 12 is in contact with the current supply source. Since it is lower than the part, the reduction part 12b is formed in the part of the body 11 side of the current application part 12, resistance is raised and temperature is raised to compensate for the temperature fall by cooling, and the body 11 becomes more Heated evenly.

상기 증발부(10)의 재질로는 증발물질과 반응하지 않는 재질을 선택하여야 하며, 그 일례로서 흑연이 바람직한데, 그 이유는 가격이 저렴할 뿐만 아니라 비저항이 낮고, 저융점 증발물질, 특히 아연과 반응하지 않기 때문이다.As the material of the evaporation unit 10, a material that does not react with the evaporation material should be selected, and graphite is preferable as an example. The reason for this is not only low price but low resistivity, and low melting point evaporation material, especially zinc and Because it does not react.

한편, 상기 덮개(20)는 상기 증발부(10)위에 위치되어 증발물질이 균일하게 증발되도록 해주고, 또한 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되는 것을 방지하도록 구성되는 것으로서, 상기 증발부(10)의 몸체(11) 위에 위치되는 덮개 본체(21) 및 이 덮개 본체(21)와 일체로 형성되고 덮개(20)를 상기 증발부(10)위에 유지시켜 주는 덮개 유지부(22)로 이루어져 있다. 상기 덮개 본체(21)에는 다수개의 증기홀(21a)이 형성되어 있는데, 이 증기홀(21a)의 크기 및 수는 증발물질의 균일한 증발 다시말하면, 상기 덮개 본체(21)는 균일한 피막형성을 위하여 증발부(10)에서 증발되는 증발물질을 증발기(1)위에 위치되는 증착장치의 기판(도시되어 있지 않음)으로 균일하게 상승시키도록 하는 측면과 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하는 측면을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.On the other hand, the cover 20 is located on the evaporator 10 to ensure that the evaporation material is uniformly evaporated, and also configured to prevent agglomeration of the evaporation material splashing or impurities into the film, the evaporation unit Cover body 21 positioned on the body 11 of the (10) and the cover holding portion 22 which is formed integrally with the cover body 21 and maintains the cover 20 on the evaporator (10) consist of. The cover body 21 is formed with a plurality of vapor holes (21a), the size and number of the vapor holes (21a) is uniform evaporation of the evaporation material, that is, the cover body 21 is formed a uniform film In order to uniformly raise the evaporation material evaporated from the evaporation unit 10 to the substrate (not shown) of the deposition apparatus located above the evaporator 1 and the mass of evaporation material splashes or impurities are deposited on the film. It may be formed in various ways in consideration of the aspect not to be mixed.

즉, 본 고안의 덮개(20)는 제2도(a)-(c)와 같이 다양하게 형성될 수 있다.That is, the cover 20 of the present invention may be formed in various ways as shown in FIG. 2 (a)-(c).

즉, 제2도 (a)에서와 같이, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 일례로는 덮개 본체(21A)가 증발부(10)의 몸체(11)를 일부만 덮는 십자형태로 형성되는 덮개(20A)를 들 수 있다.That is, as shown in Fig. 2 (a), as a preferred example of the cover according to the present invention, the cover body 21A is formed in a cross shape covering only part of the body 11 of the evaporator 10, 20A ).

또한, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 다른 예로는 제2도(나)에 나타난 바와 같이, 덮개 본체(21B)에 다수개의 증기홀(21Ba)이 형성되고, 이 증기홀(21Ba)의 크기가 덮개 본체(21B)의 중앙으로 갈수록 작아지도록 형성되는 덮개(20B)를 들 수 있다.In addition, as another preferred example of the cover according to the present invention, as shown in FIG. 2B, a plurality of steam holes 21Ba are formed in the cover body 21B, and the size of the steam holes 21Ba is The cover 20B formed so that it may become small toward the center of the cover main body 21B can be mentioned.

또한, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 또다른 예로는, 제2도(c)에 나타난 바와같이, 덮개 본체(21C)가 다수개의 증기홀(21Ca)을 갖는 망사 형태로 형성되는 덮개(20C)를 들 수 있다.In addition, as another preferred example of the cover according to the present invention, as shown in Figure 2 (c), the cover body 21C is formed in a mesh form having a plurality of steam holes (21Ca) 20C Can be mentioned.

상술한 바와같이, 본 고안은 도금중량이 700g/m²이상이 되는 피막을 제조할 수 있으므로, 진공증착에 의한 후막의 제조는 물론 용융아연 도금용 표준시편 제조 및 전기도금과 용융도금용 시편의 시물레이션 등에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 가격이 저렴한 흑연을 사용할 수 있어 보다 경제적인 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can produce a film having a plating weight of 700 g / m ² or more, so that the production of the thick film by vacuum deposition, as well as the standard specimen for hot dip galvanizing and electroplating and hot plating Not only can it be used for simulation but also cheaper graphite can be used to have a more economic effect.

Claims (4)

증발물질을 증발시키는 몸체(11)와 이 몸체(11)에 전류를 인가해주는 전류인가부(12)로 이루어진 증발부(10)와, 증발물질을 균일하게 증발시키도록 된 덮개본체(21)와 이 덮개본체(21)를 상기 증발부(10)의 몸체(11)위에 유지시켜주는 덮개 유지부(22)로 이루어진 덮개(20)로 구성되는 진공증착용 증발기에 있어서, 상기 전류인가부(12)는 상기 증발부(10)를 전류공급원에 유지시켜주는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 그 단면적이 작도록 형성된 축소부(12a)로 이루어짐으로서 몸체(11)가 균일하게 가열되도록 함을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.An evaporation unit (10) comprising a body (11) for evaporating evaporation material and a current applying unit (12) for applying current to the body (11), and a cover body (21) for evaporating the evaporation material uniformly; In the vapor deposition evaporator composed of a lid 20 made of a lid holder 22 for holding the lid body 21 on the body 11 of the evaporator 10, the current applying unit 12 ) Is composed of a holding part 12a for holding the evaporator 10 at a current supply source and a reducing part 12a formed to have a smaller cross-sectional area than the holding part 12a, thereby uniformly heating the body 11. Evaporator for resistance heating vacuum deposition characterized in that the. 제1항에 있어서, 덮개본체(21)가 균일한 크기의 다수개의 증기홀(21a)이 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.The evaporator of claim 1, wherein the cover main body (21) is formed with a plurality of vapor holes (21a) of uniform size. 제1항에 있어서, 덮개 본체(21)가 중앙으로 갈수록 그 크기가 작아지는 다수개의 증기홀(21Ba)이 형성되어 있는 덮개본체(21B)인 것을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.The resistance heating type vacuum evaporator according to claim 1, wherein the cover main body (21) is a cover main body (21B) formed with a plurality of vapor holes (21Ba) whose size decreases toward the center. 제1항에 있어서, 덮개 본체(21)가 상기 증발부(10)의 몸체(11)의 일부를 덮도록 형성된 십자형태의 덮개본체(21A)인 것을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.The evaporator of claim 1, wherein the cover body (21) is a cruciform cover body (21A) formed to cover a part of the body (11) of the evaporator (10).