WO2019027133A1 - Method for manufacturing electromagnet assembly - Google Patents

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김정건
소병호
변동범
전영규
고무석
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Definitions

  • the following description relates to a method of manufacturing an electromagnet assembly, for example, a method of manufacturing an electromagnet assembly for a magnetron sputtering apparatus.
  • the sputtering apparatus is a device for depositing a thin film on a substrate, for example, a semiconductor, an FPD (LCD, OLED, etc.) or a solar cell.
  • the sputtering apparatus can also be used in a roll to roll apparatus.
  • One of the sputtering devices can use an in-line or cluster system to deposit a thin film on a large area substrate.
  • a plurality of process chambers are provided between the load chamber and the unload chamber, so that the substrate loaded with the load chamber is passed through the plurality of process chambers while continuing the process.
  • the sputtering apparatus is provided in at least one processing chamber and the magnet units are installed at regular intervals.
  • the erosion of the target surface is determined by the plasma density due to the electric field and the magnetic field.
  • the ground potential is applied to the edge, that is, the region near at least one end in the longitudinal direction, the plasma density at the edge of the substrate is larger than that of the other regions, and the sputtering rate It gets faster. Therefore, the thickness distribution of the thin film deposited on the substrate is not uniform, causing a problem of deterioration of film quality distribution, and a problem of reduction in target efficiency due to over-erosion of a specific portion of the target due to plasma density difference.
  • a fluid such as water, oil or air can be used as a refrigerant.
  • a fluid such as water, oil or air
  • air causes a problem of contaminating a device operated in a vacuum environment
  • heat can be removed by using a heat-radiating structure such as a thermoelectric element or a heat pipe.
  • a heat-radiating structure such as a thermoelectric element or a heat pipe.
  • the structure is complicated and the volume and manufacturing cost of the entire apparatus are increased.
  • it is impossible to overcome the limit of the contact area because most of the line contact or point contact occurs between the structures.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly includes the steps of: preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion; Disposing a coil on an outer circumferential surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion; Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state; Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And after the filling step, disposing a permanent magnet in the center of the coil.
  • the manufacturing method of the electromagnet assembly further includes generating the heat conduction medium by performing cooling after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet and cooling the liquid state heat conduction material to be in a solid state can do.
  • the volume occupied by the heat conduction medium may be less than 1/2 of the space between the permanent magnet and the rim portion.
  • the thermally conductive material may be a low melting point metal having a melting point of 100 to 400 degrees.
  • the thermally conductive material may be at least one of indium, lead, and a plastic-based thermal conduction medium.
  • the rim portion may be formed of a non-magnetic heat-radiating material.
  • the permanent magnet may be formed of at least one of neodymium and ferrite.
  • the manufacturing method of the electromagnet assembly may further include heating the frame, which is performed at the same time as the filling step or the filling step, and heating the frame.
  • the step of disposing the coil may include the step of sandwiching the coil provided on the outer peripheral surface of the protruding portion.
  • a permanent magnet accommodation space for accommodating the permanent magnets may be formed in the protrusions.
  • the frame may be integrally formed of aluminum or copper.
  • the frame including: a frame frame including the frame portion; And a molding frame detachable from the frame frame, the frame including the protrusions.
  • the step of preparing the frame includes engaging the frame for molding with the frame frame, and the method of manufacturing the electromagnet assembly is performed after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet. And removing the molding frame from the frame frame.
  • the electromagnet assembly may include a coolant channel for guiding a coolant that absorbs heat generated from the coil and discharges the coolant to the outside.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly includes the steps of: preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion; Disposing a coil on the outer peripheral surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion; Heating a thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state at a temperature of 200 degrees or less; Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And disposing a ferrite permanent magnet at the center of the coil.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly for a magnetron sputtering apparatus includes preparing a frame including a plurality of protrusions and a rim surrounding the plurality of protrusions; Disposing a plurality of coils on each of the plurality of projections; Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state; Filling the liquid-state heat conduction material with a space between the plurality of protrusions and the rim portion; And after the filling step, disposing a plurality of permanent magnets in the center of each of the plurality of coils, respectively.
  • the step of disposing the plurality of permanent magnets may include disposing at least a part of the plurality of permanent magnets so that adjacent two permanent magnets have opposite polarities.
  • the electromagnet assembly for the magnetron sputtering apparatus may include a conductor to which the adjacent two permanent magnets are attached so that magnetic force lines are efficiently formed between the adjacent two permanent magnets.
  • the size of the permanent magnets located on both side edges of the plurality of permanent magnets may be smaller than the size of the permanent magnets located at the center.
  • the number of windings of the coils located on both side edges of the plurality of coils may be smaller than the number of windings of the coils located at the center.
  • the magnetic field generated in each portion of the electromagnet for the magnetron sputtering apparatus can be made different in strength, local over-erosion of the target can be prevented, and consequently, the life of the target can be prolonged, The maintenance cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a conceptual view of a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • 6 to 8 are views showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • 9 and 10 are flowcharts illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
  • FIG. 1 is a conceptual view of a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment.
  • a magnetron sputtering apparatus 1 includes a target (not shown) including a target material to which a gas is injected into a chamber in a vacuum state to generate a plasma, (T), and then the particles sputtered by the collision are deposited on the object (O) such as a substrate.
  • the magnetron sputtering apparatus 1 has advantages in that a thin film can be produced at a relatively low temperature and ions accelerated by an electric field are densely deposited on a substrate and a deposition rate is high.
  • the magnetron sputtering apparatus 1 may include an electromagnet assembly 11 to form a magnetic field line on the target T.
  • the electromagnet assembly 11 may be disposed behind the target T in opposition to the object O. [ That is, the object O is disposed in front of the target T (right side in FIG. 1), and the electromagnet assembly 11 can be disposed behind the target T (in the left side in FIG. 1) .
  • the electromagnetic assembly 11 includes a magnetic field generating section M for generating a magnetic field, a refrigerant inflow line L_in for guiding a refrigerant absorbing heat generated in the magnetic field generating section M and discharging the refrigerant to the outside, And may include a discharge line L_out.
  • the electromagnet assembly 11 will now be described by way of example. On the other hand, it is noted that the electromagnet assembly 11 described below is not limited to the electromagnet assembly for the magnetron sputtering apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
  • the electromagnet assembly 21 may include a magnetic field generating section M, a heat radiator 213, a heat conduction medium 214 and a cooling plate 215 have.
  • the magnetic field generating section M may include a permanent magnet 211 and a coil 212 arranged to surround the perimeter of the permanent magnet 211.
  • the external power supply for applying power to the coil 212 is omitted for the sake of understanding.
  • the magnitude of the magnetic field generated in the magnetic field generator M can be adjusted by changing the number of windings of the coil 212 or by controlling the magnitude of the current or voltage applied to the coil 212.
  • the permanent magnet 211 it is not necessary to excessively increase the current or voltage applied to the coil 212 to generate a magnetic field of a specific value, so that energy can be saved.
  • the permanent magnet 211 may be formed of, for example, neodymium (Nd) or ferrite.
  • the permanent magnet has a problem in that the magnetism is reduced when the permanent magnet is operated in a high temperature environment.
  • the neodymium magnet is very effective in producing a strong magnetic field because it has a very excellent magnetic property among circulated magnets.
  • the magnetism is permanently reduced at a temperature of about 80 degrees or more It is necessary to design so as to sufficiently discharge the heat generated by the coil 212. This problem can be solved by the manufacturing method of the electromagnet assembly 21 to be described later with reference to Figs. 4, 9 and 10. Fig.
  • the permanent magnet 211 is not necessarily formed of neodymium or ferrite, but may be formed using other materials. Further, the permanent magnet 211 may be formed of at least one of neodymium and ferrite, for example.
  • the coil 212 is made of a conductive wire coated with an insulating material, for example, so that current flowing through the coil 212 can be prevented from being transmitted to the outside through the heat conduction medium 214.
  • the heat discharging body 213 is a structure for discharging the heat generated in the magnetic field generating section M to the outside and can support at least one side of the magnetic field generating section M.
  • the heat discharging body 213 includes a bobbin 2132, a rim 2131 surrounding the bobbin 2132, and a coil 2131 formed between the rim 2131 and the bobbin 2132, A coil accommodating space 2133 for accommodating the permanent magnet 211 and a permanent magnet accommodating space 2134 formed inside the bobbin 2132 and capable of accommodating the permanent magnet 211.
  • the rim portion 2131 may be formed of, for example, a non-magnetic heat-radiating material having high thermal conductivity, for example, aluminum or copper.
  • the heat discharging body 213 including the rim portion 2131 and the bobbin 2132 may be integrally formed.
  • the heat discharging body 213 and the bobbin 2132 may be referred to as a "frame” and a “projection”, respectively.
  • the heat conduction medium 214 may fill the void space between the coil 212 and the rim 2131.
  • the shape of the coil 212 can be precisely adjusted to the previously formed coil accommodating space 2133 or the shape of the coil 212 can be adjusted according to the shape of the preformed coil 212, It is practically very difficult to form the space 2133.
  • the shape of the coil 212 is not constant, it is difficult to precisely contact the coil 212 and the rim 2131, and a line contact or a point contact is made in a plurality of portions between the coils 212 and 2131, And an empty space spaced from each other was formed between the rim portions 2131.
  • the heat conduction medium 214 is formed of a material having high thermal conductivity capable of filling up the void space and efficiently discharges the heat radiated from the coil 212 to the rim portion 2131 or the like, .
  • a low melting point metal having a melting point of 100 to 400 degrees may be used.
  • the thermal conductive material may be formed of at least one of indium (In), lead (Pb), and a plastic-based thermal conduction medium.
  • the heat conduction medium 214 may be formed by filling the coil accommodating space 2133 with a thermally conductive material in a liquid state in a state where the coil 212 is inserted into the coil accommodating space 2133 and cooling it.
  • the volume occupied by the heat conduction medium 214 may be, for example, less than one-half the space between the permanent magnet 211 and the rim 2131.
  • the volume occupied by the heat conduction medium 214 may be less than one-half of the coil receiving space 2133, for example.
  • the rim portion 2131 made of a relatively low-cost material such as aluminum is used as the main heat dissipating means, and the heat conduction medium 214 formed of indium, which is about 100 times more expensive than aluminum, The manufacturing time and manufacturing cost of the entire electromagnet assembly 21 can be drastically reduced.
  • the cooling plate 215 may be disposed on one surface of the heat discharging body 213.
  • the cooling plate 215 may include a refrigerant flow path 2151 communicating with the refrigerant inflow line L_in and the refrigerant discharge line L_out to guide the refrigerant.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant passage 2151 can absorb heat generated from the coil 212 and transmitted from the coil 212 through the heat conduction medium 214 or the rim 2131 and can be discharged to the outside.
  • the cooling plate 215 and the heat discharging body 213 may be integrally formed.
  • the heat discharging body 213 of the electromagnet assembly 21 for the magnetron sputtering apparatus may include a plurality of bobbins 2132 and a rim 2131 surrounding the plurality of bobbins 2132.
  • the magnetic field generating section M includes a plurality of coils 212 arranged in each of the plurality of bobbins 2132 and a plurality of permanent magnets 211 arranged in the center of each of the plurality of coils 212 can do.
  • two adjacent permanent magnets 211 of at least some of the plurality of permanent magnets 211 may be disposed so that their polarities are opposite to each other.
  • the electromagnet assembly 21 for the magnetron sputtering apparatus may include a conductor to which two adjacent permanent magnets 211 are attached. The conductor can function as a bridge so that magnetic lines of force are efficiently formed between adjacent two permanent magnets 211, thereby improving the efficiency of the magnetic field generating section M.
  • the conductor may be, for example, a bottom surface of the heat discharging body 213 or a cooling plate 213 disposed below the heat discharging body 213 or may be additionally disposed between the heat discharging body 213 and the cooling plate 213 It may be a separate conductor.
  • the lower part of the heat discharging body 213 or the upper part of the cooling plate 213 may be formed of a conductive material.
  • the magnetic field size of the portion of the magnetic field generating portion M located at the rim is smaller than that of the center portion It can be formed smaller than the magnetic field size.
  • the size of the permanent magnets 211 located at the edges of the plurality of permanent magnets 211 may be smaller than the size of the permanent magnets 211 positioned at the center.
  • the number of windings of the coil 212 located at both side edges of the plurality of coils 212 may be less than the number of windings of the coil 212 positioned at the center. According to such a structure, the entire area of the target T can be uniformly consumed. Therefore, by increasing the life cycle of the target T, the maintenance and repair cost of the magnetron sputtering apparatus 1 can be greatly reduced .
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly 21 includes a frame preparation step S110, a coil placement step S120, a frame heating step S130, a heat conduction material heating step S140), a thermal conductive material filling step (S150), a cooling step (S160), and a permanent magnet disposing step (S170).
  • a frame preparation step S110 a coil placement step S120, a frame heating step S130, a heat conduction material heating step S140), a thermal conductive material filling step (S150), a cooling step (S160), and a permanent magnet disposing step (S170).
  • the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
  • Step S110 is a step of preparing the frame 213 including the protruding portion 2132 and the frame portion 2131.
  • the frame 213 may be integrally formed using a material such as aluminum or copper have. It is understood that the frame 213 and the protruding portion 2132 are the heat discharging body 213 and the bobbin 2132 described above with reference to Figs. 2 and 3, respectively.
  • Step S120 is a step of disposing the coil 212 to surround the protrusion 2132 on the outer circumferential surface of the protrusion 2132.
  • Step S130 is a step of heating the frame 213, and may be performed before step S150 or simultaneously with step S150.
  • the frame 213 may be heated to a temperature greater than 150 degrees.
  • the space between the protruding part 2132 and the rim 2131 is filled with the heat conductive material so that the heat conductive material can be sufficiently introduced into the empty space in which the coil 212 is not located.
  • the fluidity of the conductive material can be secured. Therefore, the heat conduction efficiency of the heat conduction medium 214 generated in step S160 can be improved.
  • Step S140 is a step of heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to change into a liquid state, and may be performed before step S150.
  • a low melting point metal may be used as the heat conduction material, and in this case, the execution time of the step S140 and the energy required for the performance can be reduced.
  • Step S150 is to fill the space between the protruding portion 2132 and the rim portion 2131 of the frame 213 with the liquid-state heat conductive material generated in Step S140. Through the step S150, the heat conduction efficiency between the coil 212 and the rim 2131 can be improved.
  • Step S170 is a step of disposing the permanent magnet 211 at the center of the coil 212, and may be performed after step S150. According to this method, it is possible to prevent the problem that the magnetism of the permanent magnet 211 is reduced due to the heat released from the heated high-temperature heat conductive material.
  • Step S160 is a step of cooling the liquid state heat conduction material filled in the frame 213 through step S150 to a solid state, for example, before step S170.
  • the electromagnet assemblies 21 according to the first to third comparative examples and the embodiments are made of the permanent magnets 211 and the coils 212 of the same size, number and shape and the permanent magnets 211
  • a magnet made of neodymium (Nd) was used.
  • the performance was measured in a state where a cooling plate 215 using water as a coolant was installed below the magnetic field generating section M.
  • Detailed conditions and measurement methods of each example are as follows.
  • the electromagnet assembly according to the first comparative example does not have the heat discharging body 213 and the heat conduction medium 214 and the magnetic field generating section M has a structure fixed to the cooling plate 215 through the epoxy molding liquid .
  • the measured temperature is the surface temperature of the epoxy molding structure, not the coil 212, and the temperature of the actual coil 212 is expected to be higher than the measured temperature.
  • the electromagnet assembly according to the second comparative example is filled with magnesium oxide (MgO) powder which is not in a liquid state as the heat conduction medium 214.
  • the magnetic field generator M is connected to the cooling plate 215 through the epoxy molding liquid And has a fixed structure.
  • the measured temperature is the surface temperature of the epoxy molding structure, not the coil 212, and the temperature of the actual coil 212 is expected to be higher than the measured temperature.
  • the electromagnet assembly according to the third comparative example can be further cooled in addition to the cooling plate 215 by forcibly flowing air into the void space between the coil 212 and the rim 2131 without using the heat conduction medium 214.
  • the measured temperature is the surface temperature of the coil 212.
  • the electromagnet assembly 21 according to the embodiment is manufactured in accordance with the manufacturing method of FIG. 4 with the structure disclosed in FIG. 2, and indium (In) is used as the heat conduction medium 214.
  • the measured temperature is the surface temperature of the coil 212.
  • the electromagnet assembly 21 according to the embodiment has significantly less magnetic reduction amount and temperature variation than the electromagnet assembly according to the first comparative example and the second comparative example.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly 21 includes a frame preparation step S210, a coil placement step S220, a frame heating step S230, A heating step S240, a thermal conductive material filling step S250 and a cooling step S260, and a permanent magnet placing step S270.
  • the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
  • the permanent magnet placement step S270 may be performed after step S210 and before step S230.
  • the permanent magnets 211 are made of a ferrite material having a tendency of decreasing magnetism to a relatively high temperature The permanent magnet 211 can be used.
  • step S240 by heating the thermally conductive material to a temperature of 200 degrees or less, it is possible to reduce the problem that the magnetism of the permanent magnet 211 made of ferrite material is reduced.
  • a low melting point metal having a melting point of 200 degrees or less may be used.
  • the thermal conductive material may be formed of at least one of indium (In), lead (Pb), and a plastic-based thermal conduction medium.
  • FIGS. 6 to 8 are views showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment
  • FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
  • a method of manufacturing an electromagnet assembly 31 includes a frame preparing step S310, a coil placing step S320, a frame heating step S330, (S340), a thermal conductive material filling step S350 and a cooling step S360, a molding frame removing step S380, a supporting frame combining step S390, and a permanent magnet placing step S370.
  • the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
  • Step S310 is a step of preparing the frames 313a and 316 including the protruding portion 3162 and the protrudingly formed frame portion 3131 so as to surround the protruding portion 3162.
  • Step S310 is a step S312 of preparing a frame frame 313a as shown in Fig. 10, a step 314 of preparing a molding frame 316, and a step 314 of forming a frame for molding (S316). ≪ / RTI >
  • the frames 313a and 316 may include a frame frame 313a and a molding frame 316 that are detachable from each other and the frame portion 3131 and the projection portion 3162 may include a frame frame 313a and a molding frame 316 < / RTI >
  • the frame frame 313a may include a frame portion 3131 and a receiving space 3135 formed to pass through in the vertical direction.
  • the rim frame 313a may constitute the heat discharging body 313 of the electromagnet assembly 31 together with the supporting frame 313b (see Fig. 8) joined at step S390.
  • the molding frame 316 is a secondary structure temporarily used from step S310 to step S360.
  • the molding frame 316 is coupled to or removable from the frame frame 313a and includes a cover plate 3161 surrounding the lower side of the accommodation space 3135, And may include a protrusion 3162 inserted into the accommodation space 3135.
  • the protrusion 3162 can function as a bobbin for temporarily winding the coil 312.
  • a coil accommodating space 3133 capable of accommodating the coil 312 may be formed between the rim 3131 and the protruding portion 3162 as shown in Fig.
  • Step S320 is a step of disposing the coil 312 to surround the protrusion 3162 on the outer circumferential surface of the protrusion 3162.
  • the coil 312 may be disposed in the coil accommodating space 3133 formed through step S316.
  • Step S320 may be performed after step S316 but may alternatively be performed between step S314 and step S316, or may be performed simultaneously with step S316.
  • Step S380 is a step of separating the molding frame 316 from the frame frame 313a and may be performed after the heat conduction medium 314 is formed by the solidification of the heat conduction material through step S360.
  • the frame frame 313a and the coil 312 are fixed to each other by the thermal conduction medium 314 through step S360 and a hollow space is formed in the center of the coil 312 through which the protrusion 3162 has escaped through step S380 . It can be understood that the empty space is the permanent magnet accommodation space 3134.
  • Step S390 is a step of joining the support frame 313b to the frame frame 313a, and may be performed after step S380.
  • the supporting frame 313b can form the heat discharging body 313 together with the frame frame 313a.
  • the support frame 313b covers the lower side of the permanent magnet accommodating space 3134 to support the permanent magnet 311 disposed through step S370.
  • the support frame 313b may be formed of, for example, a conductor, so that it can function as a bridge for efficiently forming lines of magnetic force between two adjacent permanent magnets 311. [
  • a cooling plate 215 as shown in Fig. 3 may be disposed.
  • the support frame 313b and the cooling plate 215 may be integrally formed.
  • the shape of the mold can be relatively simplified, which is advantageous in the manufacturing process.
  • the bobbin can be omitted in the heat discharging body 313 as shown in Fig. 8, the space efficiency of the manufactured electromagnet assembly 31 can be improved and the configuration can be made compact.

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Abstract

A method for manufacturing an electromagnet assembly, according to one embodiment, can comprise the steps of: preparing a frame including a protruding part and an edge part surrounding the protruding part; disposing a coil on an outer circumferential surface of the protruding part so as to encompass the protruding part; heating a thermal conductive material having a solid state at a room temperature and a normal pressure so as to change the same to a liquid state; filling a space between the protruding part and the edge part with the thermal conductive material in a liquid state; and disposing, after the filling step, a permanent magnet at the center of the coil.

Description

전자석 어셈블리의 제조 방법Manufacturing Method of Electromagnet Assembly
아래의 설명은 전자석 어셈블리의 제조 방법에 관한 것으로, 예를 들면, 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다. The following description relates to a method of manufacturing an electromagnet assembly, for example, a method of manufacturing an electromagnet assembly for a magnetron sputtering apparatus.
스퍼터링 장치는 예를 들어 반도체, FPD(LCD, OLED 등) 또는 태양 전지 제조시 기판 상에 박막을 증착하는 장치이다. 또한, 스퍼터링 장치는 롤투롤(roll to roll) 장치에도 이용될 수 있다. The sputtering apparatus is a device for depositing a thin film on a substrate, for example, a semiconductor, an FPD (LCD, OLED, etc.) or a solar cell. The sputtering apparatus can also be used in a roll to roll apparatus.
스퍼터링 장치 중 하나인, 마그네트론 스퍼터링(Magnetron sputtering) 장치는 대면적의 기판 상에 박막을 증착하기 위해 인라인 또는 클러스터 시스템을 이용할 수 있다. 인라인 및 클러스터 시스템은 로드 챔버와 언로드 챔버 사이에 복수개의 처리 챔버가 마련되어 로드 챔버로 로딩된 기판이 복수개의 처리 챔버를 통과하면서 연속된 공정을 진행하게 된다. 이러한 인라인 및 클러스터 시스템에서 스퍼터링 장치는 적어도 하나의 처리 챔버 내에 마련되며, 자석 유닛이 일정 간격을 두고 설치된다.One of the sputtering devices, a magnetron sputtering device, can use an in-line or cluster system to deposit a thin film on a large area substrate. In the inline and cluster systems, a plurality of process chambers are provided between the load chamber and the unload chamber, so that the substrate loaded with the load chamber is passed through the plurality of process chambers while continuing the process. In such inline and cluster systems, the sputtering apparatus is provided in at least one processing chamber and the magnet units are installed at regular intervals.
그런데, 자석 유닛에 의한 고정적인 자기장이 존재하기 때문에 타겟 표면의 침식은 전기장 및 자기장에 의한 플라즈마 밀도에 의해 결정된다. 특히, 자석 유닛은 가장자리, 즉 길이 방향의 적어도 일 단부와 가까운 영역에 그라운드 전위가 인가되기 때문에 기판의 가장자리의 플라즈마 밀도가 다른 영역에 비해 크고, 그에 따라 타겟의 가장자리가 다른 영역에 비해 스퍼터링 속도가 빠르게 된다. 따라서, 기판 상에 증착되는 박막의 두께 분포가 균일하지 못해 막질 분포 저하 문제를 발생시키고, 플라즈마 밀도 차이에 의한 타겟의 특정 부분의 과도 침식에 의한 타겟 효율 감소 문제를 발생시킨다.However, since there is a fixed magnetic field by the magnet unit, the erosion of the target surface is determined by the plasma density due to the electric field and the magnetic field. In particular, since the ground potential is applied to the edge, that is, the region near at least one end in the longitudinal direction, the plasma density at the edge of the substrate is larger than that of the other regions, and the sputtering rate It gets faster. Therefore, the thickness distribution of the thin film deposited on the substrate is not uniform, causing a problem of deterioration of film quality distribution, and a problem of reduction in target efficiency due to over-erosion of a specific portion of the target due to plasma density difference.
이러한 문제를 해결하기 위해, 가장자리의 두께가 중앙부의 두께보다 두꺼운 타겟을 이용하는 방법이 있다. 이러한 타겟을 제조하기 위해서는 평면 타겟의 중앙부를 연마하여 두께를 얇게 하는 등 추가적인 공정을 이용하여 평면 타겟을 필히 가공해야 한다. 그러나, 이는 평면 타겟을 가공함으로써 재료의 손실이 발생되고, 추가적인 공정에 의한 비용이 발생하는 문제가 있다. 또한, 타겟을 가공하는 과정에서 타겟이 손상되는 등의 문제도 발생할 수 있다.In order to solve such a problem, there is a method using a target in which the thickness of the edge is thicker than the thickness of the center portion. In order to manufacture such a target, it is necessary to further process the planar target by using an additional process such as polishing the center portion of the planar target and reducing the thickness. However, this results in a loss of material due to the processing of the planar target, and there is a problem in that a cost is incurred by an additional process. In addition, there is a possibility that the target is damaged during the process of processing the target.
문제 해결의 다른 방법으로, 션트(shunt) 등을 이용하여 타겟 표면의 자기장의 강도를 조절하는 방법, 거리 조절 수단을 이용하여 자석 및 타겟 사이의 거리를 조절하는 방법, 또는 자석의 가장자리 위치에 Z축 모터를 추가하는 방법 등이 있다. 그러나, 이러한 방법들은 모두 제조 비용이 증가하며, 수작업으로 자기장의 강도를 조절해야 하고, 자기장 강도의 조정이 국소적으로 이루어지지 않기 때문에 수회의 반복 작업이 필요하여 작업 시간이 많이 소요하는 등의 문제가 있다.As another method for solving the problem, there is a method of adjusting the intensity of the magnetic field of the target surface by using a shunt or the like, a method of adjusting the distance between the magnet and the target by using the distance adjusting means, And a method of adding an axis motor. However, all of these methods increase manufacturing costs, require manual adjustment of the strength of the magnetic field, and that the adjustment of the magnetic field intensity is not performed locally, .
또 다른 방법으로, 영구 자석 및 그에 권회되는 도선에 의해 형성되는 코일을 이용하여 국소적으로 자기장을 조절할 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 이 경우 강한 자기장을 발생시키기 위해서는 도선을 많이 감아 코일을 통과하는 전류의 양을 증가시켜 자기장을 증가시킬 수 있으나, 이러한 방법은 제품의 크기에 한정이 되는 분야에서는 사용하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 도선에 통과하는 전류를 증가시켜 전류의 양을 증가시키는 방법을 사용할 수 있으나, 많은 전류량으로 인해 발생하는 열을 해소해야 하는 문제점이 있었다. 예를 들어, 높은 열로 인하여 영구 자석의 자성이 감소하거나, 영구 자석이 부착된 철판이 휘어지는 문제 등이 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 물, 기름 또는 공기와 같은 유체를 냉매로 이용할 수 있으나, 물의 고 전류 전자석에서 발생할 수 있는 감전의 위험성이 있고, 기름은 진공 환경에서 동작되는 장치를 오염시키는 문제를 야기할 수 있으며, 공기의 경우 열 용량이 작아서 충분한 열을 빼내기 어렵다는 문제점이 있었다. 또한, 열전소자 또는 히트파이프 등의 방열 구조체를 이용하여 열을 제거할 수 있으나, 이 경우 구성이 복잡해져서 전체 장치의 부피 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있으며, 또한 형상이 일정하지 못한 코일과 방열 구조체 사이에서 대부분 선 접촉 또는 점 접촉이 이루어지므로 접촉 면적의 한계를 극복할 수 없다는 문제점이 있었다. Alternatively, it is possible to provide a structure capable of locally controlling the magnetic field by using a coil formed by a permanent magnet and a wire wound around the permanent magnet. In this case, in order to generate a strong magnetic field, it is possible to increase the magnetic field by increasing the amount of current passing through the coil by winding a lot of wires. However, this method has a problem that it is difficult to use in a field limited to the size of the product. In addition, although a method of increasing the amount of current by increasing the current passing through the lead wire can be used, there has been a problem that heat generated due to a large amount of current has to be solved. For example, the magnetism of the permanent magnet may be reduced due to high heat, or the iron plate with the permanent magnet may be bent. To solve this problem, a fluid such as water, oil or air can be used as a refrigerant. However, there is a danger of electric shock which may occur in a high current electromagnet of water, and oil causes a problem of contaminating a device operated in a vacuum environment In the case of air, there is a problem in that it is difficult to extract sufficient heat because the heat capacity is small. In addition, heat can be removed by using a heat-radiating structure such as a thermoelectric element or a heat pipe. In this case, however, the structure is complicated and the volume and manufacturing cost of the entire apparatus are increased. In addition, There is a problem in that it is impossible to overcome the limit of the contact area because most of the line contact or point contact occurs between the structures.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다. The background art described above is possessed or acquired by the inventor in the derivation process of the present invention, and can not be said to be a known art disclosed in general public before application of the present invention.
일 실시 예의 목적은 효과적으로 열을 방출할 수 있으면서도, 높은 자력을 가질 수 있는 전자석 어셈블리의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of one embodiment to provide a method of manufacturing an electromagnet assembly which is capable of effectively dissipating heat while having a high magnetic force.
일 실시 예의 목적은 국소적으로 자기장을 조절할 수 있는 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of one embodiment to provide a method of manufacturing an electromagnet assembly for a magnetron sputtering device capable of locally controlling the magnetic field.
일 실시 예에 따르면 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 돌출부 및 상기 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계; 상기 돌출부의 외주면에 상기 돌출부를 감싸도록 코일을 배치시키는 단계; 상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계; 상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및 상기 충진시키는 단계 이후에 수행되고, 상기 코일의 중앙에 영구 자석을 배치시키는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a method of manufacturing an electromagnet assembly includes the steps of: preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion; Disposing a coil on an outer circumferential surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion; Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state; Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And after the filling step, disposing a permanent magnet in the center of the coil.
상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 상기 충진시키는 단계 이후 및 상기 영구 자석을 배치시키는 단계 이전에 수행되고, 상기 액체 상태의 열 전도 물질이 고체 상태가 되도록 냉각시킴으로써 열 전도 매개체를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The manufacturing method of the electromagnet assembly further includes generating the heat conduction medium by performing cooling after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet and cooling the liquid state heat conduction material to be in a solid state can do.
상기 열 전도 매개체가 차지하는 부피는 상기 영구 자석 및 상기 테두리부 사이의 공간의 1/2 이하일 수 있다. The volume occupied by the heat conduction medium may be less than 1/2 of the space between the permanent magnet and the rim portion.
상기 열 전도 물질은 용융점이 100도 내지 400도인 저융점 금속일 수 있다. The thermally conductive material may be a low melting point metal having a melting point of 100 to 400 degrees.
상기 열 전도 물질은 인듐, 납 및 플라스틱 계열 열 전도 매개체 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. The thermally conductive material may be at least one of indium, lead, and a plastic-based thermal conduction medium.
상기 테두리부는 비자성 방열재료로 형성될 수 있다. The rim portion may be formed of a non-magnetic heat-radiating material.
상기 영구 자석은 네오듐 및 페라이트 중 어느 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다. The permanent magnet may be formed of at least one of neodymium and ferrite.
상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 상기 충진시키는 단계 이전 또는 상기 충진시키는 단계와 동시에 수행되고, 상기 프레임을 가열시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The manufacturing method of the electromagnet assembly may further include heating the frame, which is performed at the same time as the filling step or the filling step, and heating the frame.
상기 코일을 배치시키는 단계는, 미리 마련된 코일을 상기 돌출부의 외주면에 끼우는 단계를 포함할 수 있다. The step of disposing the coil may include the step of sandwiching the coil provided on the outer peripheral surface of the protruding portion.
상기 돌출부의 내부에는 상기 영구 자석을 수용하기 위한 영구 자석 수용 공간이 형성될 수 있다. A permanent magnet accommodation space for accommodating the permanent magnets may be formed in the protrusions.
상기 프레임은 알루미늄 또는 구리 재질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다. The frame may be integrally formed of aluminum or copper.
상기 프레임은, 상기 테두리부를 포함하는 테두리 프레임; 및 상기 돌출부를 포함하고, 상기 테두리 프레임으로부터 분리 가능한 몰딩용 프레임을 포함할 수 있다. The frame including: a frame frame including the frame portion; And a molding frame detachable from the frame frame, the frame including the protrusions.
상기 프레임을 준비하는 단계는, 상기 테두리 프레임에 상기 몰딩용 프레임을 결합하는 단계를 포함하고, 상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 상기 충진시키는 단계 이후 및 상기 영구 자석을 배치시키는 단계 이전에 수행되는, 상기 몰딩용 프레임을 상기 테두리 프레임으로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. Wherein the step of preparing the frame includes engaging the frame for molding with the frame frame, and the method of manufacturing the electromagnet assembly is performed after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet. And removing the molding frame from the frame frame.
상기 전자석 어셈블리는, 상기 코일에서 발생되는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 냉매를 안내하기 위한 냉매 유로를 포함할 수 있다. The electromagnet assembly may include a coolant channel for guiding a coolant that absorbs heat generated from the coil and discharges the coolant to the outside.
일 실시 예에 따르면 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 돌출부 및 상기 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계; 상기 돌출부를 외주면에 상기 돌출부를 감싸도록 코일을 배치시키는 단계; 상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 200도 이하의 온도로 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계; 상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및 상기 코일의 중앙에 페라이트 재질의 영구 자석을 배치시키는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, a method of manufacturing an electromagnet assembly includes the steps of: preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion; Disposing a coil on the outer peripheral surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion; Heating a thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state at a temperature of 200 degrees or less; Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And disposing a ferrite permanent magnet at the center of the coil.
일 실시 예에 따르면 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법은, 복수 개의 돌출부 및 상기 복수 개의 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계; 상기 복수 개의 돌출부의 각각에 복수 개의 코일을 각각 배치시키는 단계; 상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계; 상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 복수 개의 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및 상기 충진시키는 단계 이후에 수행되고, 상기 복수 개의 코일의 각각의 중앙에 복수 개의 영구 자석을 각각 배치시키는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, a method of manufacturing an electromagnet assembly for a magnetron sputtering apparatus includes preparing a frame including a plurality of protrusions and a rim surrounding the plurality of protrusions; Disposing a plurality of coils on each of the plurality of projections; Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state; Filling the liquid-state heat conduction material with a space between the plurality of protrusions and the rim portion; And after the filling step, disposing a plurality of permanent magnets in the center of each of the plurality of coils, respectively.
상기 복수 개의 영구 자석을 각각 배치시키는 단계는, 상기 복수 개의 영구 자석 중 적어도 일부의 인접한 2개의 영구 자석이 극성이 서로 반대가 되도록 배치시키는 단계를 포함할 수 있다. The step of disposing the plurality of permanent magnets may include disposing at least a part of the plurality of permanent magnets so that adjacent two permanent magnets have opposite polarities.
상기 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리는, 상기 인접한 2개의 영구 자석이 부착되어 상기 인접한 2개의 영구 자석 사이에 자기력선이 효율적으로 형성되게 하는 전도체를 포함할 수 있다. The electromagnet assembly for the magnetron sputtering apparatus may include a conductor to which the adjacent two permanent magnets are attached so that magnetic force lines are efficiently formed between the adjacent two permanent magnets.
상기 복수 개의 영구 자석 중 양측 테두리부에 위치하는 영구 자석의 크기는 중앙에 위치하는 영구 자석의 크기보다 작을 수 있다. The size of the permanent magnets located on both side edges of the plurality of permanent magnets may be smaller than the size of the permanent magnets located at the center.
상기 복수 개의 코일 중 양측 테두리부에 위치하는 코일의 권취수는 중앙에 위치하는 코일의 권취수보다 적을 수 있다. The number of windings of the coils located on both side edges of the plurality of coils may be smaller than the number of windings of the coils located at the center.
일 실시 예에 따르면 냉각 수단을 형성하는 과정에서 영구 자석에 열이 가해지지 않으므로, 열에 의해 영구 자석의 자력이 감소되는 문제를 방지할 수 있으면서도 효율적으로 전자석을 냉각시킬 수 있다. According to one embodiment, since heat is not applied to the permanent magnet during the process of forming the cooling means, it is possible to prevent the magnetic force of the permanent magnet from being reduced by heat, and to cool the electromagnet efficiently.
일 실시예에 따르면 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석의 각 부분에서 발생되는 자기장을 세기를 다르게 할 수 있으므로, 타겟의 국부적인 과도 침식을 방지할 수 있고, 결과적으로 타겟의 수명을 연장시킴으로써 스퍼터링 장치의 유지 및 보수 비용을 절감할 수 있다. According to one embodiment, since the magnetic field generated in each portion of the electromagnet for the magnetron sputtering apparatus can be made different in strength, local over-erosion of the target can be prevented, and consequently, the life of the target can be prolonged, The maintenance cost can be reduced.
도 1은 일 실시 예에 따른 마그네트론 스퍼터링 장치의 개념도이다.1 is a conceptual view of a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 사시도이다.2 is a perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 6 내지 도 8은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 도면이다.6 to 8 are views showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 9 및 도 10은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.9 and 10 are flowcharts illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the best of an understanding clear.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be " connected, " " coupled, " or " connected. &Quot;
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The components included in any one embodiment and the components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, the description of any one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description thereof will be omitted in the overlapping scope.
도 1은 일 실시 예에 따른 마그네트론 스퍼터링 장치의 개념도이다.1 is a conceptual view of a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 마그네트론 스퍼터링 장치(1)는, 진공 상태의 챔버(chamber) 내로 가스를 주입하여 플라즈마를 생성시키고, 이온화된 가스 입자를 증착하고자 하는 타겟 물질을 포함하는 타겟(T)에 충돌시킨 후, 충돌에 의해 스퍼터링된 입자를 기판 등의 대상체(O)에 증착시키는 기술을 이용할 수 있다. 마그네트론 스퍼터링 장치(1)는, 상대적으로 저온에서 박막을 제조할 수 있고, 전기장에 의해 가속된 이온들이 기판에 치밀하게 증착되고 증착 속도가 빠른 장점을 갖는다. Referring to FIG. 1, a magnetron sputtering apparatus 1 according to an embodiment includes a target (not shown) including a target material to which a gas is injected into a chamber in a vacuum state to generate a plasma, (T), and then the particles sputtered by the collision are deposited on the object (O) such as a substrate. The magnetron sputtering apparatus 1 has advantages in that a thin film can be produced at a relatively low temperature and ions accelerated by an electric field are densely deposited on a substrate and a deposition rate is high.
마그네트론 스퍼터링 장치(1)는, 타겟(T)에 자기력선을 형성하기 위해 전자석 어셈블리(11)를 포함할 수 있다. 전자석 어셈블리(11)는 대상체(O)에 대향하여 타겟(T)의 후방에 배치될 수 있다. 즉, 타겟(T)의 전방(도 1을 기준으로 우측)에 대상체(O)가 배치되고, 타겟(T)의 후방(도 1을 기준으로 좌측)에 전자석 어셈블리(11)가 배치될 수 있다. The magnetron sputtering apparatus 1 may include an electromagnet assembly 11 to form a magnetic field line on the target T. [ The electromagnet assembly 11 may be disposed behind the target T in opposition to the object O. [ That is, the object O is disposed in front of the target T (right side in FIG. 1), and the electromagnet assembly 11 can be disposed behind the target T (in the left side in FIG. 1) .
전자석 어셈블리(11)는, 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성부(M)와, 자기장 생성부(M)에서 발생되는 열을 흡수하여 외부로 배출하는 냉매를 안내하기 위한 냉매 유입 라인(L_in) 및 냉매 토출 라인(L_out)을 포함할 수 있다. 전자석 어셈블리(11)에 대하여 이하 예시적으로 설명하기로 한다. 한편, 이하 서술되는 전자석 어셈블리(11)는 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리로만 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. The electromagnetic assembly 11 includes a magnetic field generating section M for generating a magnetic field, a refrigerant inflow line L_in for guiding a refrigerant absorbing heat generated in the magnetic field generating section M and discharging the refrigerant to the outside, And may include a discharge line L_out. The electromagnet assembly 11 will now be described by way of example. On the other hand, it is noted that the electromagnet assembly 11 described below is not limited to the electromagnet assembly for the magnetron sputtering apparatus.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 분해 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of an electromagnet assembly according to one embodiment.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)는, 자기장 생성부(M), 방열체(213), 열 전도 매개체(214) 및 냉각 플레이트(215)를 포함할 수 있다.2 and 3, the electromagnet assembly 21 according to one embodiment may include a magnetic field generating section M, a heat radiator 213, a heat conduction medium 214 and a cooling plate 215 have.
자기장 생성부(M)는, 영구 자석(211) 및 영구 자석(211)의 주위를 감싸도록 배치되는 코일(212)을 포함할 수 있다. 이해의 편의를 위하여 코일(212)로 전원을 인가하는 외부 전원에 대하여는 생략하였음을 밝혀둔다. 이와 같은 구조에 의하면, 코일(212)의 권회수를 다르게 하거나, 코일(212)에 인가되는 전류 또는 전압의 크기를 제어함으로써 자기장 생성부(M)에서 생성되는 자기장의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 영구 자석(211)에 의하면 특정한 값의 자기장을 발생시키기 위해, 코일(212)에 인가되는 전류 또는 전압을 과도하게 증가시킬 필요가 없으므로, 에너지를 절약할 수 있다. 다시 말하면, 코일(212)에 인가되는 전류 또는 전압의 수준을 낮춤으로써, 코일(212)에 의하여 발생되는 열을 감소시킬 수 있고, 그 결과 코일(212)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 냉각 수단의 냉각량을 줄여줌으로써 설비를 간소화하고 냉각을 위해 소모되는 에너지를 절약함으로써 전체 전자석 어셈블리(21)의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. The magnetic field generating section M may include a permanent magnet 211 and a coil 212 arranged to surround the perimeter of the permanent magnet 211. [ It is noted that the external power supply for applying power to the coil 212 is omitted for the sake of understanding. According to this structure, the magnitude of the magnetic field generated in the magnetic field generator M can be adjusted by changing the number of windings of the coil 212 or by controlling the magnitude of the current or voltage applied to the coil 212. Further, according to the permanent magnet 211, it is not necessary to excessively increase the current or voltage applied to the coil 212 to generate a magnetic field of a specific value, so that energy can be saved. In other words, by lowering the level of the current or voltage applied to the coil 212, the heat generated by the coil 212 can be reduced, and as a result, By reducing the amount of cooling of the cooling means, it is possible to improve the energy efficiency of the entire electromagnet assembly 21 by simplifying the installation and saving the energy consumed for cooling.
영구 자석(211)은 예를 들어, 네오듐(Nd) 또는 페라이트(ferrite)로 형성될 수 있다. The permanent magnet 211 may be formed of, for example, neodymium (Nd) or ferrite.
한편, 영구 자석은 고온의 환경 속에서 동작할 경우 자성이 감소하게 되는 문제가 있다. 특히, 네오듐 자석의 경우 통상적으로 유통되는 자석 중에서 매우 뛰어난 자기적 특성을 가지고 있으므로, 강한 자기장을 만드는데 효율적이지만, 열에 약한 단점이 있어서 대략 80도 이상의 온도에서 영구적으로 자성이 감소되는 문제가 발생하여 코일(212)에 의하여 발생되는 열을 충분히 방출해줄 수 있도록 설계할 필요가 있다. 도 4, 도 9 및 도 10을 참조하여 후술할 전자석 어셈블리(21)의 제조 방법에 의하면 이러한 문제를 해소할 수 있다. On the other hand, the permanent magnet has a problem in that the magnetism is reduced when the permanent magnet is operated in a high temperature environment. In particular, the neodymium magnet is very effective in producing a strong magnetic field because it has a very excellent magnetic property among circulated magnets. However, since it has a weak point in heat, there is a problem that the magnetism is permanently reduced at a temperature of about 80 degrees or more It is necessary to design so as to sufficiently discharge the heat generated by the coil 212. This problem can be solved by the manufacturing method of the electromagnet assembly 21 to be described later with reference to Figs. 4, 9 and 10. Fig.
한편, 영구 자석(211)은 반드시 네오듐 또는 페라이트로 형성되어야 하는 것은 아니며, 다른 물질을 이용하여 형성될 수도 있다. 또한 영구 자석(211)은 예를 들어, 네오듐 및 페라이트 중 어느 하나 이상의 재질로 형성될 수도 있을 것이다. On the other hand, the permanent magnet 211 is not necessarily formed of neodymium or ferrite, but may be formed using other materials. Further, the permanent magnet 211 may be formed of at least one of neodymium and ferrite, for example.
코일(212)은, 예를 들어, 절연 물질로 코팅된 도선으로 이루어짐으로써, 코일(212)을 흐르는 전류가 열 전도 매개체(214)를 통해 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있다. The coil 212 is made of a conductive wire coated with an insulating material, for example, so that current flowing through the coil 212 can be prevented from being transmitted to the outside through the heat conduction medium 214.
방열체(213)는, 자기장 생성부(M)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 구조물로, 자기장 생성부(M)의 적어도 일측을 지지할 수 있다. 예를 들어, 방열체(213)는 보빈(bobbin, 2132)과, 보빈(2132)을 둘러싸는 형상의 테두리부(2131)와, 테두리부(2131) 및 보빈(2132) 사이에 형성되고 코일(212)을 수용하기 위한 코일 수용 공간(2133)과, 보빈(2132)의 내부에 형성되고 영구 자석(211)을 수용할 수 있는 영구 자석 수용 공간(2134)을 포함할 수 있다. 테두리부(2131)는 예를 들어, 열 전도성이 높은 비자성 방열재료, 예를 들면, 알루미늄 또는 구리 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 테두리부(2131) 및 보빈(2132)을 포함하는 방열체(213)는 일체로 형성될 수 있다. The heat discharging body 213 is a structure for discharging the heat generated in the magnetic field generating section M to the outside and can support at least one side of the magnetic field generating section M. [ For example, the heat discharging body 213 includes a bobbin 2132, a rim 2131 surrounding the bobbin 2132, and a coil 2131 formed between the rim 2131 and the bobbin 2132, A coil accommodating space 2133 for accommodating the permanent magnet 211 and a permanent magnet accommodating space 2134 formed inside the bobbin 2132 and capable of accommodating the permanent magnet 211. The rim portion 2131 may be formed of, for example, a non-magnetic heat-radiating material having high thermal conductivity, for example, aluminum or copper. For example, the heat discharging body 213 including the rim portion 2131 and the bobbin 2132 may be integrally formed.
한편, 도 4 및 도 5에서 후술하는 바와 같이 방열체(213) 및 보빈(2132)은 각각 "프레임" 및 "돌출부"라고 할 수도 있다. 4 and 5, the heat discharging body 213 and the bobbin 2132 may be referred to as a "frame" and a "projection", respectively.
또 한편, 도 6 내지 도 10에서 후술하는 바와 같이 임시적인 보빈으로 기능할 수 있는 돌출부(3162)를 포함하는 몰딩용 프레임(316)을 이용하면, 방열체(213)에서 보빈(2132)이 생략될 수도 있음을 밝혀둔다. 6 to 10, when the molding frame 316 including the protruding portion 3162 that can function as a temporary bobbin is used, the bobbin 2132 is omitted from the heat discharging body 213 .
열 전도 매개체(214)는 코일(212) 및 테두리부(2131) 사이에 빈 공간을 메꾸어 줄 수 있다. 도선을 수회 반복적으로 권취함으로써 제작되는 코일(212)의 제작 특성상, 코일(212)의 형상을 미리 만들어진 코일 수용 공간(2133)에 정확하게 맞추어 제작하거나, 미리 만들어진 코일(212)의 형상에 맞추어 코일 수용 공간(2133)을 형성하는 것은 현실적으로 매우 어려웠다. 또한, 코일(212)의 모양이 일정하지 않으므로, 코일(212) 및 테두리부(2131)를 정확하게 면 접촉하기 어렵고, 양 자 사이 다수의 부분에서 선 접촉 또는 점 접촉이 이루어짐으로써 코일(212) 및 테두리부(2131) 사이에는 서로 이격된 빈 공간이 형성되었다. 열 전도 매개체(214)는 이러한 빈 공간을 메꾸어 줄 수 있는 열 전도성이 높은 물질로 형성되어, 코일(212)에서 방출되는 열을 테두리부(2131) 등으로 효율적으로 전달함으로써, 외부로 방출되게 할 수 있다. 예를 들어, 열 전도 매개체(214)를 형성하는 열 전도 물질으로는 용융점이 100도 내지 400도인 저융점 금속이 사용될 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 인듐(In), 납(Pb) 및 플라스틱 계열 열 전도 매개체 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. The heat conduction medium 214 may fill the void space between the coil 212 and the rim 2131. The shape of the coil 212 can be precisely adjusted to the previously formed coil accommodating space 2133 or the shape of the coil 212 can be adjusted according to the shape of the preformed coil 212, It is practically very difficult to form the space 2133. In addition, since the shape of the coil 212 is not constant, it is difficult to precisely contact the coil 212 and the rim 2131, and a line contact or a point contact is made in a plurality of portions between the coils 212 and 2131, And an empty space spaced from each other was formed between the rim portions 2131. The heat conduction medium 214 is formed of a material having high thermal conductivity capable of filling up the void space and efficiently discharges the heat radiated from the coil 212 to the rim portion 2131 or the like, . For example, as the heat conduction material forming the heat conduction medium 214, a low melting point metal having a melting point of 100 to 400 degrees may be used. For example, the thermal conductive material may be formed of at least one of indium (In), lead (Pb), and a plastic-based thermal conduction medium.
열 전도 매개체(214)는, 코일 수용 공간(2133)에 코일(212)이 삽입된 상태에서, 액체 상태의 열 전도 물질을 코일 수용 공간(2133)으로 충진시키고, 이를 냉각시킴으로써 형성될 수 있다. The heat conduction medium 214 may be formed by filling the coil accommodating space 2133 with a thermally conductive material in a liquid state in a state where the coil 212 is inserted into the coil accommodating space 2133 and cooling it.
열 전도 매개체(214)가 차지하는 부피는, 예를 들어, 영구 자석(211) 및 테두리부(2131) 사이의 공간의 1/2 미만일 수 있다. 열 전도 매개체(214)가 차지하는 부피는, 예를 들어, 코일 수용 공간(2133)의 1/2 미만일 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 열 전도성이 우수한 값 비싼 열 전도 물질의 사용을 줄여줌으로써 열 전도 매개체(214)의 제조 시간 및 제조 비용을 절감시킬 수 있다. 예를 들어, 비교적 값이 싼 알루미늄 등의 재질로 이루어진 테두리부(2131)를 주 방열 수단으로 활용하고, 알루미늄에 비하여 가격이 대략 100배 정도 비싼 인듐으로 형성된 열 전도 매개체(214)를 보조 방열 수단으로 활용함으로써 전체 전자석 어셈블리(21)의 제조 시간 및 제조 단가를 획기적으로 줄일 수 있다.The volume occupied by the heat conduction medium 214 may be, for example, less than one-half the space between the permanent magnet 211 and the rim 2131. The volume occupied by the heat conduction medium 214 may be less than one-half of the coil receiving space 2133, for example. According to such a structure, it is possible to reduce manufacturing time and manufacturing cost of the heat conduction medium 214 by reducing the use of expensive heat conduction material having excellent thermal conductivity. For example, the rim portion 2131 made of a relatively low-cost material such as aluminum is used as the main heat dissipating means, and the heat conduction medium 214 formed of indium, which is about 100 times more expensive than aluminum, The manufacturing time and manufacturing cost of the entire electromagnet assembly 21 can be drastically reduced.
냉각 플레이트(215)는, 방열체(213)의 일면에 배치될 수 있다. 냉각 플레이트(215)는, 냉매 유입 라인(L_in) 및 냉매 토출 라인(L_out)에 각각 연통되어 냉매를 안내하는 냉매 유로(2151)를 포함할 수 있다. 냉매 유로(2151)를 흐르는 냉매는, 코일(212)에서 발생되어 코일(212)으로부터 열 전도 매개체(214) 또는 테두리부(2131) 등을 통해 전달되는 열을 흡수하여 외부로 방출시킬 수 있다. 한편, 냉각 플레이트(215) 및 방열체(213)는 일체로 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다. The cooling plate 215 may be disposed on one surface of the heat discharging body 213. The cooling plate 215 may include a refrigerant flow path 2151 communicating with the refrigerant inflow line L_in and the refrigerant discharge line L_out to guide the refrigerant. The refrigerant flowing through the refrigerant passage 2151 can absorb heat generated from the coil 212 and transmitted from the coil 212 through the heat conduction medium 214 or the rim 2131 and can be discharged to the outside. On the other hand, it is noted that the cooling plate 215 and the heat discharging body 213 may be integrally formed.
한편, 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리(21)의 방열체(213)는, 복수 개의 보빈(2132)과, 복수 개의 보빈(2132)을 둘러싸는 테두리부(2131)를 포함할 수 있다. 마찬가지로 자기장 생성부(M)는 복수 개의 보빈(2132)의 각각에 각각 배치되는 복수 개의 코일(212)과, 복수 개의 코일(212)의 각각의 중앙에 배치되는 복수 개의 영구 자석(211)을 포함할 수 있다. The heat discharging body 213 of the electromagnet assembly 21 for the magnetron sputtering apparatus may include a plurality of bobbins 2132 and a rim 2131 surrounding the plurality of bobbins 2132. Similarly, the magnetic field generating section M includes a plurality of coils 212 arranged in each of the plurality of bobbins 2132 and a plurality of permanent magnets 211 arranged in the center of each of the plurality of coils 212 can do.
예를 들어, 도 1 및 도 2와 같이 복수 개의 영구 자석(211) 중 적어도 일부의 인접한 2개의 영구 자석(211)은 극성이 서로 반대가 되도록 배치될 수 있다. 또한, 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리(21)는, 인접한 2개의 영구 자석(211)이 부착되는 전도체를 포함할 수 있다. 상기 전도체는 인접한 2개의 영구 자석(211) 사이에 자기력선이 효율적으로 형성되도록 브릿지(bridge)로써 기능할 수 있으므로, 자기장 생성부(M)의 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 전도체는 예를 들어, 방열체(213)의 바닥면이거나, 방열체(213)의 하부에 배치되는 냉각 플레이트(213)이거나, 방열체(213) 및 냉각 플레이트(213) 사이에 추가적으로 배치되는 별도의 전도체일 수도 있다. 다시 말하면, 방열체(213)의 하부 또는 냉각 플레이트(213)의 상부는 전도성 물질로 형성될 수 있다. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, two adjacent permanent magnets 211 of at least some of the plurality of permanent magnets 211 may be disposed so that their polarities are opposite to each other. Further, the electromagnet assembly 21 for the magnetron sputtering apparatus may include a conductor to which two adjacent permanent magnets 211 are attached. The conductor can function as a bridge so that magnetic lines of force are efficiently formed between adjacent two permanent magnets 211, thereby improving the efficiency of the magnetic field generating section M. [ The conductor may be, for example, a bottom surface of the heat discharging body 213 or a cooling plate 213 disposed below the heat discharging body 213 or may be additionally disposed between the heat discharging body 213 and the cooling plate 213 It may be a separate conductor. In other words, the lower part of the heat discharging body 213 or the upper part of the cooling plate 213 may be formed of a conductive material.
마그네트론 스퍼터링 장치(1, 도 1 참조)에 있어서, 타겟(T)의 테두리 부분이 빨리 소모되는 경향을 고려하여, 자기장 생성부(M) 중 테두리에 위치한 부분의 자기장 크기는, 중앙에 위치한 부분의 자기장 크기보다 작게 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 영구 자석(211) 중 양측 테두리부에 위치하는 영구 자석(211)의 크기는 중앙에 위치하는 영구 자석(211)의 크기보다 작을 수 있다. 다른 예로, 복수 개의 코일(212) 중 양측 테두리부에 위치하는 코일(212)의 권취수는 중앙에 위치하는 코일(212)의 권취수보다 적을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 타겟(T)의 전 영역이 균일하게 소모되도록 할 수 있으므로, 타겟(T)의 수명 주기를 증대시킴으로써, 결과적으로 마그네트론 스퍼터링 장치(1)의 유지 및 보수 비용을 월등하게 절감시킬 수 있다. Considering the tendency of the edge portion of the target T to be consumed quickly in the magnetron sputtering apparatus 1 (see Fig. 1), the magnetic field size of the portion of the magnetic field generating portion M located at the rim is smaller than that of the center portion It can be formed smaller than the magnetic field size. For example, the size of the permanent magnets 211 located at the edges of the plurality of permanent magnets 211 may be smaller than the size of the permanent magnets 211 positioned at the center. As another example, the number of windings of the coil 212 located at both side edges of the plurality of coils 212 may be less than the number of windings of the coil 212 positioned at the center. According to such a structure, the entire area of the target T can be uniformly consumed. Therefore, by increasing the life cycle of the target T, the maintenance and repair cost of the magnetron sputtering apparatus 1 can be greatly reduced .
도 4는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 2 내지 도 4를 참조하면 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)의 제조 방법은, 프레임 준비 단계(S110), 코일 배치 단계(S120), 프레임 가열 단계(S130), 열 전도 물질 가열 단계(S140), 열 전도 물질 충진 단계(S150) 및 냉각 단계(S160), 영구 자석 배치 단계(S170)를 포함할 수 있다. 한편, 반대되는 기재가 없는 이상 전자석 어셈블리(21)의 제조 방법에 있어서, 각 단계들의 수행 순서는 제한되지 않으며, 일부 단계가 생략될 수도 있음을 밝혀 둔다. Referring to FIGS. 2 to 4, a method of manufacturing an electromagnet assembly 21 according to an embodiment includes a frame preparation step S110, a coil placement step S120, a frame heating step S130, a heat conduction material heating step S140), a thermal conductive material filling step (S150), a cooling step (S160), and a permanent magnet disposing step (S170). On the other hand, in the manufacturing method of the electromagnet assembly 21 without the opposite substrate, it is noted that the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
단계 S110은 돌출부(2132) 및 테두리부(2131)를 포함하는 프레임(213)을 준비하는 단계로, 프레임(213)은, 예를 들어, 알루미늄 또는 구리 등의 재질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 프레임(213) 및 돌출부(2132)는 각각 도 2 및 도 3에서 전술한 방열체(213) 및 보빈(2132)인 것으로 이해할 수 있다. Step S110 is a step of preparing the frame 213 including the protruding portion 2132 and the frame portion 2131. The frame 213 may be integrally formed using a material such as aluminum or copper have. It is understood that the frame 213 and the protruding portion 2132 are the heat discharging body 213 and the bobbin 2132 described above with reference to Figs. 2 and 3, respectively.
단계 S120은 돌출부(2132)의 외주면에 돌출부(2132)를 감싸도록 코일(212)을 배치시키는 단계로, 예를 들어, 돌출부(2132)의 외주면에 도선을 권취함으로써 코일(212)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예로, 미리 마련된 코일(212)을 돌출부(2132)의 외주면에 끼우는 단계를 포함할 수도 있을 것이다. Step S120 is a step of disposing the coil 212 to surround the protrusion 2132 on the outer circumferential surface of the protrusion 2132. For example, the step of forming the coil 212 by winding the wire on the outer circumference of the protrusion 2132 . ≪ / RTI > As another example, it may include the step of fitting the coil 212 previously provided on the outer peripheral surface of the protruding portion 2132.
단계 S130은 프레임(213)을 가열시키는 단계로, 단계 S150 이전 또는 단계 S150과 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 프레임(213)은 150도 이상의 온도로 가열될 수 있다. 이와 같은 방법에 의하면, 단계 S150을 수행하는 과정에서, 돌출부(2132) 및 테두리부(2131) 사이의 공간 중 코일(212)이 위치하지 않은 빈 공간으로 열 전도 물질이 충분히 유입될 수 있도록, 열 전도 물질의 유동성을 확보할 수 있다. 따라서, 단계 S160 과정에서 생성되는 열 전도 매개체(214)의 열 전도 효율을 향상시킬 수 있다. Step S130 is a step of heating the frame 213, and may be performed before step S150 or simultaneously with step S150. For example, the frame 213 may be heated to a temperature greater than 150 degrees. According to this method, in the process of performing step S150, the space between the protruding part 2132 and the rim 2131 is filled with the heat conductive material so that the heat conductive material can be sufficiently introduced into the empty space in which the coil 212 is not located. The fluidity of the conductive material can be secured. Therefore, the heat conduction efficiency of the heat conduction medium 214 generated in step S160 can be improved.
단계 S140은 상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계로, 단계 S150 이전에 수행될 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질으로는 저융점 금속을 이용할 수 있으며, 이 경우 단계 S140의 수행 시간 및 수행에 필요한 에너지를 줄일 수 있다. Step S140 is a step of heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to change into a liquid state, and may be performed before step S150. For example, a low melting point metal may be used as the heat conduction material, and in this case, the execution time of the step S140 and the energy required for the performance can be reduced.
단계 S150은 단계 S140에서 생성된 액체 상태의 열 전도 물질을 프레임(213) 중 돌출부(2132) 및 테두리부(2131) 사이의 공간으로 충진시키는 단계이다. 단계 S150을 통하여, 코일(212) 및 테두리부(2131) 사이의 열 전도 효율은 향상될 수 있다. Step S150 is to fill the space between the protruding portion 2132 and the rim portion 2131 of the frame 213 with the liquid-state heat conductive material generated in Step S140. Through the step S150, the heat conduction efficiency between the coil 212 and the rim 2131 can be improved.
단계 S170은 코일(212)의 중앙에 영구 자석(211)을 배치시키는 단계로, 단계 S150 이후에 수행될 수 있다. 이와 같은 방법에 의하면, 가열된 상태의 높은 온도의 열 전도 물질에서 방출되는 열에 의해 영구 자석(211)의 자성이 감소되는 문제를 방지할 수 있다. Step S170 is a step of disposing the permanent magnet 211 at the center of the coil 212, and may be performed after step S150. According to this method, it is possible to prevent the problem that the magnetism of the permanent magnet 211 is reduced due to the heat released from the heated high-temperature heat conductive material.
단계 S160은 단계 S150을 통해 프레임(213)에 충진된 액체 상태의 열 전도 물질이 고체 상태가 되도록 냉각시키는 단계로, 예를 들면, 단계 S170 이전에 수행될 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여, 영구 자석(211)의 자성을 감소시키는 문제를 보다 효과적으로 방지할 수 있다. Step S160 is a step of cooling the liquid state heat conduction material filled in the frame 213 through step S150 to a solid state, for example, before step S170. Through such a process, the problem of reducing the magnetism of the permanent magnet 211 can be more effectively prevented.
이하 표 1을 통하여, 도 2 내지 도 4에 개시된 제조 방법에 따라 제작된 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)의 성능 측정 결과와, 다른 비교 예들에 따른 전자석 어셈블리들의 성능 측정 결과를 비교하기로 한다. 먼저 다른 비교 예들의 구성 및 측정 방법에 대하여 설명하기로 한다. 이해의 용이성을 위하여 실시 예의 도면 부호를 이용하여 설명하기로 하며, 설명이 생략된 구성은 실시 예에 따른 구성과 실질적으로 동일한 것으로 볼 수 있다. Through the following Table 1, the performance measurement result of the electromagnet assembly 21 according to the embodiment manufactured according to the manufacturing method disclosed in Figs. 2 to 4 and the performance measurement results of the electromagnet assemblies according to other comparative examples will be compared . First, the configuration and measurement method of other comparative examples will be described. For ease of understanding, the description will be made using the reference numerals of the embodiments, and a configuration in which the description is omitted is substantially the same as the configuration according to the embodiment.
제 1 비교 예 내지 제 3 비교 예, 및 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)는, 동일한 크기, 개수 및 모양의 영구 자석(211) 및 코일(212)로 제작되었으며, 영구 자석(211)으로는 네오듐(Nd) 재질의 자석이 사용되었다. 각 예들 모두 자기장 생성부(M)의 하측에 물(water)을 냉매로 이용한 냉각 플레이트(215)를 설치한 상태에서 성능이 측정되었다. 각 예들의 상세한 조건 및 측정 방법은 아래와 같다. The electromagnet assemblies 21 according to the first to third comparative examples and the embodiments are made of the permanent magnets 211 and the coils 212 of the same size, number and shape and the permanent magnets 211 A magnet made of neodymium (Nd) was used. In each example, the performance was measured in a state where a cooling plate 215 using water as a coolant was installed below the magnetic field generating section M. Detailed conditions and measurement methods of each example are as follows.
<제 1 비교 예>&Lt; Comparative Example 1 >
제 1 비교 예에 따른 전자석 어셈블리는, 방열체(213) 및 열 전도 매개체(214)를 구비하지 않으며, 자기장 생성부(M)는 에폭시 몰딩액을 통해 냉각 플레이트(215)에 고정된 구조를 갖는다. 측정된 온도는 코일(212)이 아닌 에폭시 몰딩 구조물의 표면 온도로써, 실제 코일(212)의 온도는 측정된 온도보다 높을 것으로 예상된다. The electromagnet assembly according to the first comparative example does not have the heat discharging body 213 and the heat conduction medium 214 and the magnetic field generating section M has a structure fixed to the cooling plate 215 through the epoxy molding liquid . The measured temperature is the surface temperature of the epoxy molding structure, not the coil 212, and the temperature of the actual coil 212 is expected to be higher than the measured temperature.
<제 2 비교 예>&Lt; Comparative Example 2 >
제 2 비교 예에 따른 전자석 어셈블리는, 열 전도 매개체(214)로써 액체 상태가 아닌 산화 마그네슘(MgO) 파우더를 충진한 것으로, 자기장 생성부(M)는 에폭시 몰딩액을 통해 냉각 플레이트(215)에 고정된 구조를 갖는다. 측정된 온도는 코일(212)이 아닌 에폭시 몰딩 구조물의 표면 온도로써, 실제 코일(212)의 온도는 측정된 온도보다 높을 것으로 예상된다. The electromagnet assembly according to the second comparative example is filled with magnesium oxide (MgO) powder which is not in a liquid state as the heat conduction medium 214. The magnetic field generator M is connected to the cooling plate 215 through the epoxy molding liquid And has a fixed structure. The measured temperature is the surface temperature of the epoxy molding structure, not the coil 212, and the temperature of the actual coil 212 is expected to be higher than the measured temperature.
<제 3 비교 예>&Lt; Third Comparative Example &
제 3 비교 예에 따른 전자석 어셈블리는, 열 전도 매개체(214)를 사용하지 않고, 코일(212) 및 테두리부(2131) 사이의 빈 공간에 공기를 강제 유동시킴으로써, 냉각 플레이트(215) 이외에 추가적인 냉각 수단을 더 구비한 것이다. 측정된 온도는 코일(212)의 표면 온도이다. The electromagnet assembly according to the third comparative example can be further cooled in addition to the cooling plate 215 by forcibly flowing air into the void space between the coil 212 and the rim 2131 without using the heat conduction medium 214. [ And means. The measured temperature is the surface temperature of the coil 212.
<실시 예><Examples>
실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)는, 도 2에 개시되는 구조로 도 4의 제조 방법에 따라 제조된 것이며, 열 전도 매개체(214)로는 인듐(In)을 사용한 것이다. 측정된 온도는 코일(212)의 표면 온도이다. The electromagnet assembly 21 according to the embodiment is manufactured in accordance with the manufacturing method of FIG. 4 with the structure disclosed in FIG. 2, and indium (In) is used as the heat conduction medium 214. The measured temperature is the surface temperature of the coil 212.
Figure PCTKR2018006278-appb-I000001
Figure PCTKR2018006278-appb-I000001
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)는 제 1 비교 예 및 제 2 비교 예에 따른 전자석 어셈블리에 비하여, 자성 감소량 및 온도 변화량이 현저히 작은 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the electromagnet assembly 21 according to the embodiment has significantly less magnetic reduction amount and temperature variation than the electromagnet assembly according to the first comparative example and the second comparative example.
나아가 추가적인 공랭 수단까지 갖춘 제 3 비교 예와 비교할 때에도, 비슷하거나 더 나은 수준의 냉각 성능을 갖고, 자기장 생성부(M)의 자기장 감소 영향도 더 작은 것을 확인할 수 있다. Furthermore, when compared with the third comparative example equipped with the additional air cooling means, it can be confirmed that the cooling performance is similar or better, and the magnetic field reduction effect of the magnetic field generating portion M is also smaller.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(21)의 제조 방법은, 프레임 준비 단계(S210), 코일 배치 단계(S220), 프레임 가열 단계(S230), 열 전도 물질 가열 단계(S240), 열 전도 물질 충진 단계(S250) 및 냉각 단계(S260), 영구 자석 배치 단계(S270)를 포함할 수 있다. 한편, 반대되는 기재가 없는 이상 전자석 어셈블리(21)의 제조 방법에 있어서, 각 단계들의 수행 순서는 제한되지 않으며, 일부 단계가 생략될 수도 있음을 밝혀 둔다. Referring to FIGS. 2, 3 and 5, a method of manufacturing an electromagnet assembly 21 according to an exemplary embodiment includes a frame preparation step S210, a coil placement step S220, a frame heating step S230, A heating step S240, a thermal conductive material filling step S250 and a cooling step S260, and a permanent magnet placing step S270. On the other hand, in the manufacturing method of the electromagnet assembly 21 without the opposite substrate, it is noted that the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
도 4에서 설명한 실시 예와 달리, 영구 자석 배치 단계(S270)는 단계 S210 이후 및 단계 S230 이전에 수행될 수도 있다. 이 경우 단계 S230 및 단계 S250을 수행하는 과정에서 영구 자석(211)의 자성이 감소되는 것을 줄여주기 위하여, 영구 자석(211)은 비교적 높은 온도인 대략 200도까지 자성의 감소 경향이 낮은 페라이트 재질의 영구 자석(211)을 사용할 수 있다. Unlike the embodiment described in Fig. 4, the permanent magnet placement step S270 may be performed after step S210 and before step S230. In this case, in order to reduce the decrease in the magnetic properties of the permanent magnets 211 in the process of performing steps S230 and S250, the permanent magnets 211 are made of a ferrite material having a tendency of decreasing magnetism to a relatively high temperature The permanent magnet 211 can be used.
또한, 단계 S240에서 열 전도 물질은 200도 이하의 온도로 가열시킴으로써, 페라이트 재질의 영구 자석(211)의 자성이 감소되는 문제를 줄일 수 있다. 단계 S240에서 가열시키는 열 전도 물질로는 용융점이 200도 이하인 저융점 금속이 사용될 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 인듐(In), 납(Pb) 및 플라스틱 계열 열 전도 매개체 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. In addition, in step S240, by heating the thermally conductive material to a temperature of 200 degrees or less, it is possible to reduce the problem that the magnetism of the permanent magnet 211 made of ferrite material is reduced. As the thermal conductive material to be heated in step S240, a low melting point metal having a melting point of 200 degrees or less may be used. For example, the thermal conductive material may be formed of at least one of indium (In), lead (Pb), and a plastic-based thermal conduction medium.
도 6 내지 도 8은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 9 및 도 10은 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.FIGS. 6 to 8 are views showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment, and FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing a method of manufacturing an electromagnet assembly according to an embodiment.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자석 어셈블리(31)의 제조 방법은, 프레임 준비 단계(S310), 코일 배치 단계(S320), 프레임 가열 단계(S330), 열 전도 물질 가열 단계(S340), 열 전도 물질 충진 단계(S350) 및 냉각 단계(S360), 몰딩용 프레임 제거 단계(S380), 지지 프레임 결합 단계(S390) 및 영구 자석 배치 단계(S370)를 포함할 수 있다. 한편, 반대되는 기재가 없는 이상 전자석 어셈블리(31)의 제조 방법에 있어서, 각 단계들의 수행 순서는 제한되지 않으며, 일부 단계가 생략될 수도 있음을 밝혀 둔다. Referring to FIGS. 6 to 10, a method of manufacturing an electromagnet assembly 31 according to an exemplary embodiment includes a frame preparing step S310, a coil placing step S320, a frame heating step S330, (S340), a thermal conductive material filling step S350 and a cooling step S360, a molding frame removing step S380, a supporting frame combining step S390, and a permanent magnet placing step S370. On the other hand, in the manufacturing method of the electromagnet assembly 31 without the opposite substrate, it is noted that the order of performing each step is not limited, and some steps may be omitted.
단계 S310은 돌출부(3162) 및 돌출부(3162)를 둘러싸도록 돌출 형성된 테두리부(3131)를 포함하는 프레임(313a, 316)을 준비하는 단계이다. 단계 S310은 예를 들면, 도 10과 같이 테두리 프레임(313a)을 준비하는 단계(S312)와, 몰딩용 프레임(316)을 준비하는 단계(314)와, 테두리 프레임(313a)에 몰딩용 프레임(316)을 결합하는 단계(S316)를 포함할 수 있다.Step S310 is a step of preparing the frames 313a and 316 including the protruding portion 3162 and the protrudingly formed frame portion 3131 so as to surround the protruding portion 3162. [ Step S310 is a step S312 of preparing a frame frame 313a as shown in Fig. 10, a step 314 of preparing a molding frame 316, and a step 314 of forming a frame for molding (S316). &Lt; / RTI &gt;
프레임(313a, 316)은 서로 분리 가능한 테두리 프레임(313a) 및 몰딩용 프레임(316)을 포함할 수 있고, 테두리부(3131) 및 돌출부(3162)는 각각 테두리 프레임(313a) 및 몰딩용 프레임(316)에 형성될 수 있다. The frames 313a and 316 may include a frame frame 313a and a molding frame 316 that are detachable from each other and the frame portion 3131 and the projection portion 3162 may include a frame frame 313a and a molding frame 316 &lt; / RTI &gt;
테두리 프레임(313a)은, 테두리부(3131) 및 상하 방향으로 관통 형성되는 수용 공간(3135)을 포함할 수 있다. 테두리 프레임(313a)은 단계 S390에서 결합되는 지지 프레임(313b, 도 8 참조)과 함께 전자석 어셈블리(31)의 방열체(313)를 구성할 수 있다. The frame frame 313a may include a frame portion 3131 and a receiving space 3135 formed to pass through in the vertical direction. The rim frame 313a may constitute the heat discharging body 313 of the electromagnet assembly 31 together with the supporting frame 313b (see Fig. 8) joined at step S390.
몰딩용 프레임(316)은, 단계 S310 내지 단계 S360까지 임시적으로 사용되는 보조 구조물로써, 테두리 프레임(313a)에 결합 또는 분리 가능하며, 수용 공간(3135)의 하측을 감싸는 커버 플레이트(3161)와, 수용 공간(3135)으로 삽입되는 돌출부(3162)를 포함할 수 있다. 돌출부(3162)는 코일(312)을 임시적으로 권취하기 위한 보빈으로서 기능할 수 있다. The molding frame 316 is a secondary structure temporarily used from step S310 to step S360. The molding frame 316 is coupled to or removable from the frame frame 313a and includes a cover plate 3161 surrounding the lower side of the accommodation space 3135, And may include a protrusion 3162 inserted into the accommodation space 3135. The protrusion 3162 can function as a bobbin for temporarily winding the coil 312. [
단계 S316을 통하여, 도 7과 같이 테두리부(3131) 및 돌출부(3162) 사이에는 코일(312)을 수용할 수 있는 코일 수용 공간(3133)이 형성될 수 있다. A coil accommodating space 3133 capable of accommodating the coil 312 may be formed between the rim 3131 and the protruding portion 3162 as shown in Fig.
단계 S320은 돌출부(3162)의 외주면에 돌출부(3162)를 감싸도록 코일(312)을 배치시키는 단계로, 코일(312)을 단계 S316을 통하여 형성된 코일 수용 공간(3133)에 배치시킬 수 있다. 단계 S320은 단계 S316 이후에 수행될 수도 있으나, 이와 달리 단계 S314 및 단계 S316 사이에 수행되거나, 단계 S316과 동시에 수행될 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 돌출부(3162)의 외주면에 도선을 권취함으로써 코일(312)을 형성하는 경우, 단계 S320을 단계 314 및 단계 S316 사이에 수행하는 것이 작업 공간의 측면에서 유리할 수 있다. Step S320 is a step of disposing the coil 312 to surround the protrusion 3162 on the outer circumferential surface of the protrusion 3162. The coil 312 may be disposed in the coil accommodating space 3133 formed through step S316. Step S320 may be performed after step S316 but may alternatively be performed between step S314 and step S316, or may be performed simultaneously with step S316. For example, in the case of forming the coil 312 by winding the conductor on the outer circumferential surface of the protrusion 3162, it may be advantageous in terms of the working space to perform step S320 between steps 314 and S316.
단계 S380은 몰딩용 프레임(316)을 테두리 프레임(313a)으로부터 분리시키는 단계로, 단계 S360을 통하여 열 전도 물질이 고체 상태가 됨으로써 열 전도 매개체(314)가 형성된 이후에 수행될 수 있다. 단계 S360을 통하여 테두리 프레임(313a) 및 코일(312)은 열 전도 매개체(314)에 의해 서로 고정되고, 단계 S380을 통하여 돌출부(3162)가 빠져나간 코일(312)의 중앙에는 빈 공간이 형성된다. 상기 빈 공간은 영구 자석 수용 공간(3134)인 것으로 이해될 수 있다. Step S380 is a step of separating the molding frame 316 from the frame frame 313a and may be performed after the heat conduction medium 314 is formed by the solidification of the heat conduction material through step S360. The frame frame 313a and the coil 312 are fixed to each other by the thermal conduction medium 314 through step S360 and a hollow space is formed in the center of the coil 312 through which the protrusion 3162 has escaped through step S380 . It can be understood that the empty space is the permanent magnet accommodation space 3134.
단계 S390은 테두리 프레임(313a)에 지지 프레임(313b)을 결합시키는 단계로, 단계 S380 이후에 수행될 수 있다. 지지 프레임(313b)은 테두리 프레임(313a)과 함께 방열체(313)를 형성할 수 있다. 지지 프레임(313b)은 영구 자석 수용 공간(3134)의 하측을 커버함으로써 단계 S370을 통하여 배치되는 영구 자석(311)을 지지할 수 있다. 지지 프레임(313b)은 예를 들어, 전도체로 형성됨으로써, 인접한 2개의 영구 자석(311) 사이에 자기력선이 효율적으로 형성되게 하는 브릿지(bridge)로 기능할 수 있다. 지지 프레임(313b)의 하측에는 예를 들어, 도 3과 같은 냉각 플레이트(215)가 배치될 수도 있다. 한편, 지지 프레임(313b) 및 냉각 플레이트(215)는 일체로 형성될 수도 있다. Step S390 is a step of joining the support frame 313b to the frame frame 313a, and may be performed after step S380. The supporting frame 313b can form the heat discharging body 313 together with the frame frame 313a. The support frame 313b covers the lower side of the permanent magnet accommodating space 3134 to support the permanent magnet 311 disposed through step S370. The support frame 313b may be formed of, for example, a conductor, so that it can function as a bridge for efficiently forming lines of magnetic force between two adjacent permanent magnets 311. [ On the lower side of the support frame 313b, for example, a cooling plate 215 as shown in Fig. 3 may be disposed. On the other hand, the support frame 313b and the cooling plate 215 may be integrally formed.
이와 같은 방법에 의하면, 가열된 열 전도 물질의 열이 영구 자석(311)의 자성을 감소시키는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 하나의 주형(mold)을 이용하여 방열체를 한번에 제작하는 방식과 비교하여, 상대적으로 주형의 형상이 간단해질 수 있으므로 제조 공정상에서 유리한 측면이 있다. 또한, 도 8과 같이 방열체(313)에서 보빈이 생략될 수 있으므로, 제조된 전자석 어셈블리(31)의 공간 효율성이 향상되고, 구성이 컴팩트해질 수 있다. According to such a method, it is possible to prevent the problem that the heat of the heated heat conduction material reduces the magnetism of the permanent magnet 311. [ In addition, as compared with a method of manufacturing a heat discharging body at a time using one mold, the shape of the mold can be relatively simplified, which is advantageous in the manufacturing process. Further, since the bobbin can be omitted in the heat discharging body 313 as shown in Fig. 8, the space efficiency of the manufactured electromagnet assembly 31 can be improved and the configuration can be made compact.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. For example, it is contemplated that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described structures, devices, and the like may be combined or combined in other ways than the described methods, Appropriate results can be achieved even if they are replaced or replaced.

Claims (20)

  1. 돌출부 및 상기 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계;Preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion;
    상기 돌출부의 외주면에 상기 돌출부를 감싸도록 코일을 배치시키는 단계;Disposing a coil on an outer circumferential surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion;
    상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계;Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state;
    상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And
    상기 충진시키는 단계 이후에 수행되고, 상기 코일의 중앙에 영구 자석을 배치시키는 단계를 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And after the filling step, placing a permanent magnet in the center of the coil.
  2. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은, A method of manufacturing an electromagnet assembly,
    상기 충진시키는 단계 이후 및 상기 영구 자석을 배치시키는 단계 이전에 수행되고, 상기 액체 상태의 열 전도 물질이 고체 상태가 되도록 냉각시킴으로써 열 전도 매개체를 생성하는 단계를 더 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법. Further comprising the step of producing a heat conduction medium by performing cooling after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet, wherein the liquid state heat conduction material is in a solid state.
  3. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 열 전도 매개체가 차지하는 부피는 상기 영구 자석 및 상기 테두리부 사이의 공간의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the volume occupied by the heat conduction medium is 1/2 or less of the space between the permanent magnet and the rim portion.
  4. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 열 전도 물질은 용융점이 100도 내지 400도인 저융점 금속인 것을 특징으로 하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the thermally conductive material is a low melting point metal having a melting point of 100 to 400 degrees.
  5. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 열 전도 물질은 인듐, 납 및 플라스틱 계열 열 전도 매개체 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the thermally conductive material comprises at least one of indium, lead, and a plastic-based thermal conduction medium.
  6. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 테두리부는 비자성 방열재료로 형성되는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And the rim portion is formed of a nonmagnetic heat dissipating material.
  7. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 영구 자석은 네오듐 및 페라이트 중 어느 하나 이상의 재질로 형성되는 전자석 어셈블리의 제조 방법. Wherein the permanent magnet is formed of at least one of neodymium and ferrite.
  8. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은,A method of manufacturing an electromagnet assembly,
    상기 충진시키는 단계 이전 또는 상기 충진시키는 단계와 동시에 수행되고, 상기 프레임을 가열시키는 단계를 더 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Further comprising the step of heating the frame, wherein the heating is performed simultaneously with the filling step or the filling step.
  9. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 코일을 배치시키는 단계는, Wherein the step of disposing the coils comprises:
    미리 마련된 코일을 상기 돌출부의 외주면에 끼우는 단계를 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And sandwiching a coil provided in advance on an outer circumferential surface of the protrusion.
  10. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 돌출부의 내부에는 상기 영구 자석을 수용하기 위한 영구 자석 수용 공간이 형성되는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And a permanent magnet accommodating space for accommodating the permanent magnet is formed in the protruding portion.
  11. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10,
    상기 프레임은 알루미늄 또는 구리 재질을 이용하여 일체로 형성되는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the frame is integrally formed using aluminum or copper material.
  12. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 프레임은, The frame includes:
    상기 테두리부를 포함하는 테두리 프레임; 및A frame frame including the frame portion; And
    상기 돌출부를 포함하고, 상기 테두리 프레임으로부터 분리 가능한 몰딩용 프레임을 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And a molding frame removable from the rim frame, the molding frame including the protrusions.
  13. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 프레임을 준비하는 단계는,Wherein preparing the frame comprises:
    상기 테두리 프레임에 상기 몰딩용 프레임을 결합하는 단계를 포함하고,And joining the molding frame to the frame frame,
    상기 전자석 어셈블리의 제조 방법은,A method of manufacturing an electromagnet assembly,
    상기 충진시키는 단계 이후 및 상기 영구 자석을 배치시키는 단계 이전에 수행되는, 상기 몰딩용 프레임을 상기 테두리 프레임으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법. Further comprising removing the molding frame from the rim frame after the filling step and before the step of disposing the permanent magnet.
  14. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 전자석 어셈블리는, 상기 코일에서 발생되는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 냉매를 안내하기 위한 냉매 유로를 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the electromagnet assembly includes a refrigerant passage for guiding a refrigerant absorbing heat generated in the coil and discharging the heat to the outside.
  15. 돌출부 및 상기 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계;Preparing a frame including a protrusion and a rim surrounding the protrusion;
    상기 돌출부를 외주면에 상기 돌출부를 감싸도록 코일을 배치시키는 단계;Disposing a coil on the outer peripheral surface of the protruding portion so as to surround the protruding portion;
    상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 200도 이하의 온도로 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계;Heating a thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state at a temperature of 200 degrees or less;
    상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및Filling the thermally conductive material in the liquid state into a space between the protrusion and the rim portion; And
    상기 코일의 중앙에 페라이트 재질의 영구 자석을 배치시키는 단계를 포함하는 전자석 어셈블리의 제조 방법.And disposing a ferrite permanent magnet at the center of the coil.
  16. 복수 개의 돌출부 및 상기 복수 개의 돌출부를 둘러싸는 테두리부를 포함하는 프레임을 준비하는 단계;Preparing a frame including a plurality of protrusions and a rim surrounding the plurality of protrusions;
    상기 복수 개의 돌출부의 각각에 복수 개의 코일을 각각 배치시키는 단계;Disposing a plurality of coils on each of the plurality of projections;
    상온 및 상압에서 고체 상태를 갖는 열 전도 물질을 가열시켜 액체 상태로 변화시키는 단계;Heating the thermally conductive material having a solid state at room temperature and atmospheric pressure to a liquid state;
    상기 액체 상태의 열 전도 물질을 상기 복수 개의 돌출부 및 상기 테두리부 사이의 공간으로 충진시키는 단계; 및Filling the liquid-state heat conduction material with a space between the plurality of protrusions and the rim portion; And
    상기 충진시키는 단계 이후에 수행되고, 상기 복수 개의 코일의 각각의 중앙에 복수 개의 영구 자석을 각각 배치시키는 단계를 포함하는 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the step of filling the plurality of coils is performed after the filling step, and arranging a plurality of permanent magnets respectively in the center of each of the plurality of coils.
  17. 제 16 항에 있어서,17. The method of claim 16,
    상기 복수 개의 영구 자석을 각각 배치시키는 단계는, The step of disposing the plurality of permanent magnets, respectively,
    상기 복수 개의 영구 자석 중 적어도 일부의 인접한 2개의 영구 자석이 극성이 서로 반대가 되도록 배치시키는 단계를 포함하는 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법.And arranging the two adjacent permanent magnets of at least a part of the plurality of permanent magnets so that their polarities are opposite to each other.
  18. 제 17 항에 있어서,18. The method of claim 17,
    상기 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리는, 상기 인접한 2개의 영구 자석이 부착되어 상기 인접한 2개의 영구 자석 사이에 자기력선이 효율적으로 형성되게 하는 전도체를 포함하는 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the electromagnet assembly for the magnetron sputtering apparatus includes a conductor to which the adjacent two permanent magnets are attached so that magnetic force lines are efficiently formed between the adjacent two permanent magnets.
  19. 제 16 항에 있어서,17. The method of claim 16,
    상기 복수 개의 영구 자석 중 양측 테두리부에 위치하는 영구 자석의 크기는 중앙에 위치하는 영구 자석의 크기보다 작은 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the size of the permanent magnets located at both side edges of the plurality of permanent magnets is smaller than the size of the permanent magnets located at the center of the plurality of permanent magnets.
  20. 제 16 항에 있어서,17. The method of claim 16,
    상기 복수 개의 코일 중 양측 테두리부에 위치하는 코일의 권취수는 중앙에 위치하는 코일의 권취수보다 적은 마그네트론 스퍼터링 장치용 전자석 어셈블리의 제조 방법.Wherein the number of windings of the coils located on both side edges of the plurality of coils is smaller than the number of coils wound on the center.
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