KR20120047025A - Surface-treating apparatus for polymer and surface-treating method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for treating the surface of polymer of three-dimensional shapes are provided to prevent the changing and the deformation of physical characteristic in the polymer and to eliminate impurities from the polymer by a pre-treating process. CONSTITUTION: An apparatus for treating the surface of polymer includes a treating chamber(30), an inert gas supplying part(23), a power supplying part, a sputter source supplying part(34), a grid part, a door part, and a pressure adjusting part(60). The treating chamber generates the surface resistance of the polymer by injecting inert gas ions and metallic ions on the surface of polymer under a vacuum state. The power supplying part includes a power supplying unit(32a), a matching box(32b), and an antenna. The matching box forms a voltage of a pre-set frequency at the antenna. The antenna ionizes inert gas to form plasma. The sputter source supplying part supplies sputter source to the treating chamber. The sputter source generates metallic ions. The grid part collects the inert gas ions and the metallic ions and injects the collected inert gas ions and metallic ions into the polymer.

Description

고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법{Surface-treating apparatus for polymer and surface-treating method thereof}Surface treatment apparatus for polymer and surface-treating method

본 발명은 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불활성가스를 이온화시키고, 진공상태에서 금속이온을 생성하고, 그리드에 인입된 고분자 입체상 중합체에 금속이온과 전자, 양이온을 물리적으로 이온주입하여 표면을 개질하고 고분자 입체상 중합체의 전기적인 성질인 표면저항을 생성하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment apparatus and a method for treating a polymer three-dimensional polymer, and more particularly to ionizing an inert gas, generating metal ions in a vacuum state, and metal ions and electrons in the polymer three-dimensional polymer introduced into the grid. The present invention relates to a surface treatment apparatus and a method for treating a polymer steric polymer by physically ion implanting cations to modify the surface and to generate surface resistance, which is an electrical property of the polymer steric polymer.

본 발명은 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a surface treatment apparatus and a method for treating a polymer steric polymer.

기존의 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법에는 스퍼터링법, Thermal evaporation법, 불활성 가스의 이온화에 의한 이온주입법이 있다.Conventional surface treatment apparatus and treatment method of the polymer three-dimensional polymer is sputtering method, thermal evaporation method, ion implantation method by ionization of inert gas.

스퍼터링법, Thermal evaporation법의 경우 금속이온을 증착시 입체상 중합체에 금속이온의 이온주입이 아닌 증착방법으로 금속이온이 입체상 중합체에서 박리되는 문제점이 야기되고, 증착방법상 일정한 150mm의 거리 안에서 수십분의 증착을 하여함 함으로 인한 입체상 중합체의 물리적인 특성의 변화와 변형을 초래하는 문제점이 있으며, 증착물을 일정한 온도로 활성화하지 않으면 이온의 활성도가 떨어져 증착이 잘되지 않으며, 증착물의 모재의 한계를 가져와 입체상 중합체의 표면개질 및 전기적 성질인 표면저항을 원하는 목표치에 달성할 수 없는 문제점이 있다.In the case of sputtering and thermal evaporation, the deposition of metal ions into the three-dimensional polymer, rather than the ion implantation of the metal ions, causes the problem that the metal ions are separated from the three-dimensional polymer. There is a problem that the physical properties of the three-dimensional polymer due to the deposition of changes and deformation, and if the deposition is not activated at a constant temperature, the activity of ions is poor, the deposition is not good, and the limit of the base material of the deposit There is a problem that the surface modification of the three-dimensional polymer and the surface resistance, which is an electrical property, cannot be achieved at a desired target value.

불활성 가스를 이온화한 이온주입법의 경우 이온주입하려는 모재의 특성, 예를 들어 입체상 중합체의 탄소고리가 안정적으로 분포한 고분자량의 입체상 중합체는 이온주입이 되지 않는 등의 문제점이 있고, 저분자량의 입체상 중합체의 이온주입후의 전기적 성질인 표면저항이 급속히 감소하는 문제점이 있다.In the case of ion implantation method in which ionized inert gas is ionized, characteristics of the base material to be ion implanted, for example, a high molecular weight three-dimensional polymer in which the carbon ring of the three-dimensional polymer is stably distributed, do not become ion implanted. There is a problem in that the surface resistance, which is an electrical property after ion implantation of the three-dimensional polymer of, rapidly decreases.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 플라즈마와 스퍼터 소스를 이용하여 고분자 입체상 중합체에 금속이온과 전자, 양이온을 물리적으로 이온을 주입하여 표면을 개질하고 고분자 입체상 중합체의 전기적인 성질인 표면저항을 생성하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to modify the surface by physically injecting metal ions, electrons, and cations into the polymer three-dimensional polymer using a plasma and a sputter source to modify the surface of the polymer three-dimensional polymer An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus and a method for treating a polymer steric polymer that produces surface resistance.

또한, 본 발명의 다른 목적은 그리드의 각 홀의 크기는 10mm X 10mm로 하여 이온 집속을 원활히 하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus of a polymer three-dimensional polymer that facilitates ion focus by the size of each hole of the grid is 10mm X 10mm.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이온 활성도를 증대시켜 표면처리의 효율을 높이고 고분자 입체상 중합체의 물리적인 특성의 변화와 변형을 방지하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus for treating the surface of a polymer three-dimensional polymer to increase the efficiency of the surface treatment by increasing the ionic activity and to prevent the change and deformation of physical properties of the polymer three-dimensional polymer.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전처리 과정을 거쳐 불순물과 이물질을 제거하여 표면처리를 보다 원활히 하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus of the polymer three-dimensional polymer to remove the impurities and foreign matter through the pre-treatment process to facilitate the surface treatment.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 진공상태에서 고분자 입체상 중합체의 표면에 불활성가스 이온 및 금속이온을 주입하여 표면저항을 생성시키는 처리실; 불활성가스 이온을 생성시키고 플라즈마를 형성하는 불활성가스를 상기 처리실에 공급하는 불활성가스 공급부; 상기 처리실 내부에 전력을 공급하는 전력 공급장치, 안테나에 일정한 주파수의 전압을 형성하는 매칭박스 및 상기 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성하는 안테나로 구성된 전력 공급부; 상기 전력 공급부로부터 일정한 주파수와 전압을 인가받아 금속이온을 생성할 수 있는 스퍼터 소스를 상기 처리실에 공급하는 스퍼터 소스 공급부; 펄스 파워와 다수개의 그리드가 연결된 구조로 구성되고, 상기 불활성가스 이온 및 금속이온을 집속하여 고분자 입체상 중합체에 주입하는 그리드부; 상기 처리실에 고분자 입체상 중합체를 인입시키고 배출시키는 도어부; 및 상기 처리실 내부를 감압시켜 진공상태로 만드는 압력조절부; 를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a process chamber for injecting inert gas ions and metal ions to the surface of the polymer three-dimensional polymer in a vacuum to generate a surface resistance; An inert gas supply unit configured to supply inert gas to the process chamber to generate inert gas ions and form a plasma; A power supply unit including a power supply device for supplying power to the processing chamber, a matching box for forming a voltage of a predetermined frequency in the antenna, and an antenna for ionizing the inert gas to form a plasma; A sputter source supply unit supplying a sputter source capable of generating metal ions to the processing chamber by receiving a constant frequency and voltage from the power supply unit; A grid unit having a structure in which a pulse power and a plurality of grids are connected to each other, focusing the inert gas ions and the metal ions and injecting the inert gas into a polymer three-dimensional polymer; A door part for introducing and discharging a polymer three-dimensional polymer into the processing chamber; And a pressure adjusting unit for reducing the inside of the process chamber to a vacuum state. It includes.

또한 본 발명은, 상기 그리드(31a)의 각 홀의 크기는, 10mm X 10mm 로 된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the size of each hole of the grid (31a) is 10mm X 10mm.

또한 본 발명은, 상기 안테나(32c)는, "ㄷ"자 형태로서 챔버벽과 50mm ~ 200mm 를 유지한다.In addition, according to the present invention, the antenna 32c maintains the chamber wall and 50 mm to 200 mm in a "c" shape.

또한 본 발명은, 플라스마의 양이온을 고분자 입체상 중합체에 주입하여 불순물을 제거하는 공정을 수행하는 전처리실(20)을 더 포함한다.In addition, the present invention further includes a pretreatment chamber 20 performing a process of removing impurities by injecting a cation of plasma into the polymer stereoscopic polymer.

또한 본 발명은, 고분자 입체상 중합체를 로딩실로 인입하는 제1단계; 상기 로딩실을 진공상태로 만들고, 고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 전처리실로 인입하는 제2단계; 상기 전처리실 내부에 불활성가스를 공급하고, 안테나에 전력을 공급하여 상기 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 생성시키고, 전처리실 그리드부를 통해 상기 불활성가스 이온을 집속하고, 고분자 입체상 중합체의 표면에 주입하여 불순물을 제거하는 제3단계; 고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 처리실로 인입하는 제4단계; 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성하고, 스퍼터 소스에 일정한 주파수의 전압을 인가하여 금속이온을 생성하고, 그리드에 음전압을 인가하여 고분자 입체상 중합체에 불활성가스 이온, 금속이온을 집속하여 물리적으로 주입하여 표면저항을 생성시키는 제5단계; 및 고분자 입체상 중합체를 진공상태로 된 언로딩실로 인출시키고, 상기 언로딩실의 압력을 외부압력과 동일하게 만들어 외부로 입체상 중합체를 반출시키는 제6단계; 를 포함한다.In another aspect, the present invention, the first step of introducing the polymer three-dimensional polymer into the loading chamber; Making the loading chamber into a vacuum state and introducing the polymer steric polymer into the pretreatment chamber in which the vacuum state is maintained; Inert gas is supplied into the pretreatment chamber, power is supplied to the antenna to ionize the inert gas to generate a plasma, and the inert gas ions are focused through the pretreatment chamber grid and injected into the surface of the polymer steric polymer. A third step of removing impurities; A fourth step of introducing the polymer steric polymer into the process chamber in which the vacuum state is maintained; Inert gas is ionized to form a plasma, voltage of a certain frequency is applied to the sputter source to generate metal ions, and negative voltage is applied to the grid to inert gas ions and metal ions physically in a polymer three-dimensional polymer. A fifth step of generating surface resistance; And a sixth step of drawing out the polymer three-dimensional polymer into the vacuum unloading chamber and making the pressure of the unloading chamber equal to an external pressure to carry out the three-dimensional polymer to the outside; It includes.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 플라즈마와 스퍼터 소스를 이용하여 고분자 입체상 중합체에 금속이온과 전자, 양이온을 물리적으로 이온을 주입하여 표면을 개질하고 고분자 입체상 중합체의 전기적인 성질인 표면저항을 생성하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법을 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, by modifying the surface by physically injecting metal ions, electrons, and cations into the polymer three-dimensional polymer using a plasma and sputter source to modify the surface and the surface properties of the electrical properties of the polymer three-dimensional polymer It is possible to provide a surface treatment apparatus and treatment method for the resulting polymer steric polymer.

또한, 본 발명에 따르면 그리드의 각 홀의 크기는 10mm X 10mm로 하여 이온 집속을 원활히 하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, the size of each hole of the grid may be 10mm x 10mm to provide a surface treatment apparatus of a polymer three-dimensional polymer that facilitates ion focusing.

또한, 본 발명에 따르면 이온활성도를 증대시켜 표면처리의 효율을 높이고 고분자 입체상 중합체의 물리적인 특성의 변화와 변형을 방지하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a surface treatment apparatus for a polymer steric polymer which increases the efficiency of surface treatment by increasing the ionic activity and prevents the change and deformation of physical properties of the polymer steric polymer.

또한, 본 발명에 따르면 전처리 과정을 거쳐 불순물과 이물질을 제거하여 표면처리를 보다 원활히 하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention can provide a surface treatment apparatus of the polymer three-dimensional polymer to remove the impurities and foreign matter through the pre-treatment process to facilitate the surface treatment.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a surface treatment apparatus of a polymer steric polymer according to a preferred embodiment of the present invention.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치 및 처리방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a surface treatment apparatus and a method for treating a polymer three-dimensional polymer according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a surface treatment apparatus of a polymer steric polymer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치는 로딩실(10), 전처리실(20), 처리실(30), 언로딩실(40)로 구성될 수 있다. 각 실들은 표면 처리 공정 중에는 밀폐된 상태가 유지되어야 한다.As shown in FIG. 1, the apparatus for treating a polymer three-dimensional polymer according to a preferred embodiment of the present invention includes a loading chamber 10, a pretreatment chamber 20, a treatment chamber 30, and an unloading chamber 40. Can be. Each seal must remain sealed during the surface treatment process.

상기 각 실에는 압력조절부(60)가 연결되어 있으며, 본 실시예에서 상기 압력조절부는 로타리 펌프(Rotary pump)(61a, 61b, 61c, 61d), 버스터 펌프(Buster pump)(62a, 62b, 62c, 62d) 및 몰큘라 펌프(Molecular pump)(63a, 63b, 63c, 63d)로 이루어지며 상기 각 펌프들은 게이트 밸브에 의해 개폐된다. Pressure chambers 60 are connected to each of the chambers. In the present embodiment, the pressure regulators include rotary pumps 61a, 61b, 61c, and 61d, and buster pumps 62a and 62b. 62c, 62d and Molecular pumps 63a, 63b, 63c, 63d, each of which is opened and closed by a gate valve.

로타리 펌프와 게이트 밸브를 작동시켜 내부압력을 낮추고, 버스터 펌프와 몰큘라 펌프를 통해 10-2 torr ~ 10-5 torr의 진공상태을 형성한다. 진공상태는 10-2 torr ~ 10-4 torr가 바람직하고 금속 및 불활성가스로부터 형성된 이온을 주입시 매우 유리한 조건을 형성한다.The internal pressure is reduced by operating the rotary pump and the gate valve, and a vacuum of 10 -2 torr to 10 -5 torr is formed through the buster pump and the molar pump. The vacuum is preferably from 10 -2 torr to 10 -4 torr and forms very advantageous conditions when implanting ions formed from metals and inert gases.

또한 각 실에는 진공상태에서 외부압력상태로 만들기 위한 벤팅 밸브(80)가 마련된다. 이 벤팅 밸브는 외부의 공기를 천천히 유입시켜 실내부를 외부압력과 동일하게 한다. In addition, each chamber is provided with a venting valve 80 for making an external pressure in a vacuum state. This venting valve slowly introduces outside air to make the interior equal to the outside pressure.

그리고 각 실마다 각각 다른 처리를 할 수 있도록 격벽을 마련되고 격벽에는 통로가 형성되고, 각 통로에는 도어(70a, 70b, 70c, 70d, 70e)가 각 실의 일측과 타측에 설치되어 있으며 상기 도어는 게이트 밸브로 이루어진다. 상기 게이트 밸브는 각 실간을 격리시키거나 개방하여 고분자 입체상 중합체를 통과시킨다. 고분자 입체상 중합체는 로딩실로부터 전처리실, 전처리실로부터 처리실, 처리실로부터 언로딩실로 이송시 진공을 유지하며 통과하게 된다.In addition, partitions are provided to allow different processing for each chamber, and passages are formed in the partitions, and doors 70a, 70b, 70c, 70d, and 70e are provided at one side and the other side of each chamber, respectively. Consists of a gate valve. The gate valve isolates or opens each chamber to pass the polymer steric polymer. The polymer steric polymer passes through the vacuum while transferring from the loading chamber to the pretreatment chamber, the pretreatment chamber to the treatment chamber, and the treatment chamber to the unloading chamber.

또한 각 실의 상부에는 각실 외부로부터 입체상 중합체를 이송하기 위한 이송장치가 설치되며 컨베이어(50)에 의해 이송된다. 상기 이송장치의 하부에 고분자 입체상 중합체를 매달아 입체상 중합체를 3차원적으로 모든 면에 표면처리시킬 수 있게 된다.In addition, the upper part of each chamber is provided with a conveying device for transferring the three-dimensional polymer from the outside of the chamber and is conveyed by the conveyor (50). The three-dimensional polymer can be surface-treated on all surfaces in three dimensions by suspending the polymer three-dimensional polymer in the lower portion of the transfer device.

본 실시예에서는 로딩실(10)이 설치될 수 있다. 상기 로딩실은 외부로부터 입체상 중합체를 처음으로 인입하는 구성요소이다. 입체상 중합체를 도어(70a)를 통해 인입시킨후 압력조절부를 작동시켜 전처리실과 같은 진공상태를 만들어준뒤 도어(70b)를 통해 중합체를 전처리실로 이송시킨다. 그리도 다시 벤팅 밸브(80)를 통해 대기압 상태로 만든후 다른 입체상 중합체를 인입시키는 과정을 반복한다.In this embodiment, the loading chamber 10 may be installed. The loading chamber is the component that first introduces the three-dimensional polymer from the outside. After introducing the three-dimensional polymer through the door (70a) to operate the pressure regulator to create a vacuum state, such as the pretreatment chamber, the polymer is transferred to the pretreatment chamber through the door (70b). Then again through the venting valve 80 to make the atmospheric pressure and repeats the process of introducing the other three-dimensional polymer.

만약 전처리실에 곧바로 중합체를 인입시키게 되면 전처리 과정을 위한 진공상태를 만들기 위해서 많은 시간이 소요된다. 따라서 전처리실과 처리실은 진공상태를 계속 유지시키고 전처리 및 처리실에서의 표면처리를 하는 다음에 처리될 고분자 입체상 중합체가 로딩실에 도입되어 연속적으로 처리될 수 있어 공정시간을 단축시키고 전체적으로 생산효율을 증대시키는 역할을 한다.If polymer is introduced directly into the pretreatment chamber, it takes a lot of time to create a vacuum for the pretreatment process. Therefore, the pretreatment chamber and the treatment chamber are kept in a vacuum state and subjected to surface treatment in the pretreatment and treatment chamber, and then the polymer three-dimensional polymer to be treated can be introduced into the loading chamber and processed continuously, thereby shortening the processing time and increasing the overall production efficiency. It plays a role.

본 실시예에서는 전처리실(20)이 로딩실에 인접하게 구성될 수 있다. 전처리실은 로딩실로부터 고분자 입체상 중합체를 이송받아 처리실에서의 처리공정 이전에 플라즈마를 이용하여 이물질이나 불순물을 제거하는 전처리 과정을 수행한다. 따라서 전처리실은 플라즈마를 발생시키기 위한 장치인 그리드부(21), 전력 공급부(22), 불활성가스 공급부(23)로 구성된다.In this embodiment, the pretreatment chamber 20 may be configured adjacent to the loading chamber. The pretreatment chamber receives the polymer three-dimensional polymer from the loading chamber and performs a pretreatment process of removing foreign substances or impurities using plasma before the treatment process in the treatment chamber. Therefore, the pretreatment chamber is composed of a grid unit 21, an electric power supply unit 22, and an inert gas supply unit 23, which are devices for generating plasma.

상기 그리드부(21)는 다수개의 그리드가 연결된 구조를 가지며 이때 각 그리드는 소정의 간격으로 이격되어 배치된다. 상기 그리드부에 펄스파워(21b)에 의해 음전압 펄스가 인가되어 전처리실 내부에 발생된 불활성가스 이온이 고분자 입체상 중합체에 주입되도록 하여 표면의 불순물이 제거된다.The grid unit 21 has a structure in which a plurality of grids are connected, and each grid is spaced apart at a predetermined interval. A negative voltage pulse is applied to the grid portion by the pulse power 21b so that the inert gas ions generated inside the pretreatment chamber are injected into the polymer three-dimensional polymer to remove impurities from the surface.

다음에는 처리실이 위치할 수 있다. 상기 처리실(30)은 그리드부(31), 전력 공급부(32), 불활성가스 공급부(33), 스퍼터 소스(Sputter source) 공급부(34)를 포함한다.The treatment chamber may then be located. The processing chamber 30 includes a grid unit 31, a power supply unit 32, an inert gas supply unit 33, and a sputter source supply unit 34.

그리드부(31)는 전처리실의 그리드부(21)와 동일한 구조를 가진다. 이때 그리드의 각 홀(hole)의 크기는 10mm X 10mm의 크기일 때 이온의 집속이 원활하다. The grid portion 31 has the same structure as the grid portion 21 of the pretreatment chamber. At this time, when the size of each hole (hole) of the grid is 10mm X 10mm size of the ion smoothly.

펄스 파워(31b)는 상기 그리드에 연결되어 음전압을 인가하여 고분자 입체상 중합체에 불활성가스와 스퍼터 소스에서 발생된 불활상가스 이온 및 금속이온을 주입하는 역할을 한다.The pulse power 31b is connected to the grid to apply a negative voltage to inject inert gas ions and metal ions generated from an inert gas and a sputter source into the polymer three-dimensional polymer.

전력 공급부(32)는 상기 처리실 내부에 전력을 인가하는 역할을 하며, 전력 공급장치(32a), 매칭박스(32b) 및 안테나(33c)로 구성된다. 매칭박스는 안테나에 일정한 주파수의 전압과 주파수를 형성하는 역할을 하여 안테나에서 불활성가스로부터 플라스마가 형성된다.The power supply unit 32 serves to apply power to the inside of the processing chamber, and is composed of a power supply device 32a, a matching box 32b, and an antenna 33c. The matching box serves to form a voltage and frequency of a constant frequency in the antenna to form a plasma from the inert gas in the antenna.

이때 안테나는 도 1에 도시한 바와 같이 이온 활성도를 증대시키기 위해 "ㄷ"자 형태로 하는 것이 바람직하며, 고분자 입체상 중합체의 물리적 특성 변화와 변형을 방지하기 위해 챔버벽과 50mm ~ 200mm를 유지하는 것이 바람직하다. At this time, the antenna is preferably in the form of "c" to increase the ionic activity, as shown in Figure 1, to maintain the chamber wall and 50mm ~ 200mm to prevent the change and deformation of physical properties of the polymer three-dimensional polymer It is preferable.

불활성가스 공급부(33)에서는 아르곤(Ar) 등의 불활성가스를 처리실 내로 주입하는 역할을 하며, 불활성가스는 전력 공급부를 통해 플라스마를 형성한다. The inert gas supply unit 33 injects inert gas such as argon (Ar) into the processing chamber, and the inert gas forms plasma through the power supply unit.

이때 불활성가스는 진공상태(10-2 torr ~ 10-4 torr)가 잘 유지되도록 정밀 유량계로 조절하는 것이 바람직하다.At this time, the inert gas is preferably controlled by a precision flow meter so that the vacuum state (10 -2 torr ~ 10 -4 torr) is well maintained.

스퍼터 소스 공급부(34)에서는 금속이온을 형성하기 위한 스퍼터 소스를 처리실 내로 공급하며 일정한 주파수와 전압을 인가하면 금속이온이 형성된다.The sputter source supply unit 34 supplies a sputter source for forming metal ions into the processing chamber, and metal ions are formed by applying a constant frequency and voltage.

다음으로 언로딩실(40)이 설치되며, 언로딩실은 그 내부를 진공상태로 유지한 상태에서 처리가 완료된 고분자 입체상 중합체를 처리실로부터 도어(70d)를 열고 컨베이어를 통해 인입하고 외부로 배출하기 전 벤팅 밸브(80)를 통해 외부공기를 유입시켜 대기압을 만든후 금속박막된 입체상 중합체를 도어(70e)를 통해 외부로 배출시킨다.Next, the unloading chamber 40 is installed, and the unloading chamber opens the door 70d from the processing chamber through the processed chamber and draws out the processed polymer three-dimensional polymer from the processing chamber while maintaining the inside thereof in a vacuum state and discharges it to the outside. External air is introduced through the entire venting valve 80 to create an atmospheric pressure, and then the metal thin solid polymer is discharged to the outside through the door 70e.

표 1에서는 상기의 주파수와 전압에 대해서 예시로 표시하였고, 표면처리 결과를 나타내었다.Table 1 shows an example of the frequency and voltage, and shows the surface treatment results.

구분division 고진공
(torr)High vacuum
(torr) 불활성
가스(cc)Inert
Gas (cc) 스퍼터소스
frequency(khz)Sputter source
frequency (khz) 펄스 파워
(kV)Pulse power
(kV) 표면저항
(Ω/㎠)Surface resistance
(Ω / ㎠) 박리경도Peeling Hardness 실시예 1Example 1 10-3~10-4 10 -3 to 10 -4 77 44 -10-10 55 HH 실시예 2Example 2 10-3~10-4 10 -3 to 10 -4 1717 55 -17-17 22 2H2H 실시예 3Example 3 10-2~10-3 10 -2 to 10 -3 1515 33 -15-15 1One 2H2H

고분자 입체상 중합체의 표면 처리방법에 대해서 설명한다.The surface treatment method of a polymer three-dimensional polymer is demonstrated.

먼저 제1단계에서 고분자 입체상 중합체를 로딩실로 인입한다.First, the polymer steric polymer is introduced into the loading chamber in the first step.

그후 제2단계에서 상기 로딩실을 진공상태로 만들고, 고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 전처리실로 인입한다.Thereafter, the loading chamber is vacuumed in the second step, and the polymer steric polymer is introduced into the pretreatment chamber in which the vacuum is maintained.

제3단계에서 상기 전처리실 내부에 불활성가스를 공급하고, 안테나에 전력을 공급하여 상기 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 생성시키고, 전처리실 그리드부를 통해 상기 불활성가스 이온을 집속하고, 고분자 입체상 중합체의 표면에 주입하여 불순물을 제거한다.In the third step, the inert gas is supplied into the pretreatment chamber, the power is supplied to the antenna to ionize the inert gas to generate a plasma, and the inert gas ions are focused through the pretreatment chamber grid, It is injected into the surface to remove impurities.

제4단계에서 불순문이 제거된 고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 처리실로 인입한다.In the fourth step, the polymer steric polymer from which the impurities are removed is introduced into the process chamber in which the vacuum state is maintained.

제5단계에서 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성하고, 스퍼터 소스에 일정한 주파수의 전압을 인가하여 금속이온을 생성하고, 그리드에 음전압을 인가하여 고분자 입체상 중합체에 불활성가스 이온, 금속이온을 집속하여 물리적으로 주입하여 표면저항을 생성시키는 공정을 한다.In the fifth step, the inert gas is ionized to form a plasma, a voltage of a constant frequency is applied to the sputter source to generate metal ions, and a negative voltage is applied to the grid to collect inert gas ions and metal ions in the polymer three-dimensional polymer. Physically inject to produce surface resistance.

제6단계에서 고분자 입체상 중합체를 진공상태로 된 언로딩실로 인출시키고, 상기 언로딩실의 압력을 외부압력과 동일하게 만들어 외부로 입체상 중합체를 반출시킴으로써 고분자 입체상 중합체의 표면 처리가 완료된다.In the sixth step, the polymer three-dimensional polymer is withdrawn to the vacuum unloading chamber, the pressure of the unloading chamber is made equal to the external pressure, and the three-dimensional polymer is taken out to the outside to complete the surface treatment of the polymer three-dimensional polymer. .

발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

10 : 로딩실 20 : 전처리실
30 : 처리실 21a, 31a : 그리드
21b, 31b : 펄스 파워 22a, 32a : 고주파전력 공급장치
22b, 32b : 매칭 박스 22c, 32c : 안테나
23, 33 : 불활성가스 공급부 34 : 스퍼터 소스 공급부
40 : 언로딩실 50 : 컨베이어
60 : 압력조절부 61a, 61b, 61c 61d: 로타리 펌프
62a, 62b, 62c, 62d : 버스터 펌프 63a, 63b, 63c : 몰큘라 펌프
70a, 70b, 70c, 70d, 70e : 도어 80 : 벤팅 밸브10: loading chamber 20: pretreatment chamber
30: process chamber 21a, 31a: grid
21b, 31b: pulse power 22a, 32a: high frequency power supply
22b, 32b: matching box 22c, 32c: antenna
23, 33: inert gas supply unit 34: sputter source supply unit
40: unloading room 50: conveyor
60: pressure regulator 61a, 61b, 61c 61d: rotary pump
62a, 62b, 62c, 62d: Buster pump 63a, 63b, 63c: Molecular pump
70a, 70b, 70c, 70d, 70e: door 80: venting valve

Claims (5)

진공상태에서 고분자 입체상 중합체의 표면에 불활성가스 이온 및 금속이온을 주입하여 표면저항을 생성시키는 처리실;
불활성가스 이온을 생성시키고 플라즈마를 형성하는 불활성가스를 상기 처리실에 공급하는 불활성가스 공급부;
상기 처리실 내부에 전력을 공급하는 전력 공급장치, 안테나에 일정한 주파수의 전압을 형성하는 매칭박스 및 상기 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성하는 안테나로 구성된 전력 공급부;
상기 전력 공급부로부터 일정한 주파수와 전압을 인가받아 금속이온을 생성할 수 있는 스퍼터 소스를 상기 처리실에 공급하는 스퍼터 소스 공급부;
펄스 파워와 다수개의 그리드가 연결된 구조로 구성되고, 상기 불활성가스 이온 및 금속이온을 집속하여 고분자 입체상 중합체에 주입하는 그리드부;
상기 처리실에 고분자 입체상 중합체를 인입시키고 배출시키는 도어부; 및
상기 처리실 내부를 감압시켜 진공상태로 만드는 압력조절부;
를 포함하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치.
A treatment chamber injecting inert gas ions and metal ions into the surface of the polymer steric polymer in a vacuum state to generate surface resistance;
An inert gas supply unit configured to supply inert gas to the process chamber to generate inert gas ions and form a plasma;
A power supply comprising a power supply for supplying power to the processing chamber, a matching box for forming a voltage of a constant frequency in the antenna, and an antenna for ionizing the inert gas to form a plasma;
A sputter source supply unit supplying a sputter source capable of generating metal ions to the processing chamber by receiving a constant frequency and voltage from the power supply unit;
A grid unit having a structure in which a pulse power and a plurality of grids are connected to each other, focusing the inert gas ions and the metal ions and injecting the inert gas into a polymer three-dimensional polymer;
A door part for introducing and discharging a polymer three-dimensional polymer into the processing chamber; And
A pressure adjusting unit for reducing the inside of the process chamber to a vacuum state;
Surface treatment apparatus of the polymer three-dimensional polymer comprising a.
제1항에 있어서, 상기 그리드(31a)의 각 홀의 크기는,
10mm X 10mm 로 된 것을 특징으로 하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치.
The size of each hole of the grid 31a,
Surface treatment apparatus for a polymer three-dimensional polymer, characterized in that 10mm X 10mm.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나(32c)는,
"ㄷ"자 형태로서 챔버벽과 50mm ~ 200mm 를 유지하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치.
The antenna 32c according to claim 1 or 2,
Surface treatment apparatus of the polymer three-dimensional polymer to maintain the chamber wall and 50mm ~ 200mm in the "c" shape.
제1항 또는 제2항에 있어서,
플라스마의 양이온을 고분자 입체상 중합체에 주입하여 불순물을 제거하는 공정을 수행하는 전처리실(20)을 더 포함하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리장치.
The method according to claim 1 or 2,
The surface treatment apparatus of the polymer three-dimensional polymer further comprises a pretreatment chamber (20) performing a step of removing impurities by injecting the cation of the plasma into the polymer three-dimensional polymer.
고분자 입체상 중합체를 로딩실로 인입하는 제1단계;
상기 로딩실을 진공상태로 만들고, 고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 전처리실로 인입하는 제2단계;
상기 전처리실 내부에 불활성가스를 공급하고, 안테나에 전력을 공급하여 상기 불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 생성시키고, 전처리실 그리드부를 통해 상기 불활성가스 이온을 집속하고, 고분자 입체상 중합체의 표면에 주입하여 불순물을 제거하는 제3단계;
고분자 입체상 중합체를 진공상태가 유지되고 있는 처리실로 인입하는 제4단계;
불활성가스를 이온화시켜 플라즈마를 형성하고, 스퍼터 소스에 일정한 주파수의 전압을 인가하여 금속이온을 생성하고, 그리드에 음전압을 인가하여 고분자 입체상 중합체에 불활성가스 이온, 금속이온을 집속하여 물리적으로 주입하여 표면저항을 생성시키는 제5단계; 및
고분자 입체상 중합체를 진공상태로 된 언로딩실로 인출시키고, 상기 언로딩실의 압력을 외부압력과 동일하게 만들어 외부로 입체상 중합체를 반출시키는 제6단계;
를 포함하는 고분자 입체상 중합체의 표면 처리방법.
A first step of introducing the polymer steric polymer into the loading chamber;
Making the loading chamber into a vacuum state and introducing the polymer steric polymer into the pretreatment chamber in which the vacuum state is maintained;
Inert gas is supplied into the pretreatment chamber, power is supplied to the antenna to ionize the inert gas to generate a plasma, and the inert gas ions are focused through the pretreatment chamber grid and injected into the surface of the polymer steric polymer. A third step of removing impurities;
A fourth step of introducing the polymer steric polymer into the process chamber in which the vacuum state is maintained;
Inert gas is ionized to form a plasma, voltage of a certain frequency is applied to the sputter source to generate metal ions, and negative voltage is applied to the grid to inert gas ions and metal ions physically in a polymer three-dimensional polymer. A fifth step of generating surface resistance; And
A sixth step of drawing the polymer three-dimensional polymer into a vacuum unloading chamber and making the pressure of the unloading chamber the same as an external pressure to carry out the three-dimensional polymer to the outside;
Surface treatment method of the polymer three-dimensional polymer comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101700143B1 (en) * 2015-08-17 2017-01-26 노대수 Manufacturing method of synthetic having nano-crystal structure and device of the same

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