필름 코팅의 초음파 분사 기술

필름 코팅의 초음파 분사 기술

본 발명은 초음파 분무분무를 이용한 박막 제조방법에 관한 것이다. 이는 간단한 초음파 분무 장치를 사용하여 분무액을 초미세 방울로 분무한 다음 보조 공기 흐름의 도움으로 기판 표면에 보다 균일하게 증착됩니다. 이 방법을 사용하면 균일하고 제어 가능한 두께와 고품질 외관의 코팅을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 기존 분사 기술에서 발생하는 코팅 표면 균일성 저하, 코팅 품질 저하, 분사량 제어 불능, 생산성 저하 등의 문제를 해결하여 정밀 분사라는 목표를 달성합니다. 기존 기술과 비교하여 본 발명은 높은 분사 효율, 높은 코팅 품질, 우수한 제품 재현성, 높은 용액 활용도, 분사 면적 및 코팅 두께의 정밀한 제어 등의 장점을 제공합니다.

기술 분야

본 발명은 분사 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 나노박막 분사 가공 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 초음파 분무 분사에 의한 새로운 박막 제조방법에 관한 것이다.

배경 미술

초음파 분무 스프레이는 기판 표면에 박막을 스프레이하는 데 사용되는 박막 준비 방법입니다. 이 공정은 일반적으로 초음파 분무, 분무, 후처리의 세 단계로 구성됩니다. 초음파 미립화는 초음파의 캐비테이션 효과를 활용하여 용액 내 작은 캐비테이션 핵(기포)이 초음파 에너지의 영향을 받아 용액 표면을 향해 진동, 성장 및 이동하도록 합니다. 표면에 도달하면 터져 작은 물방울(안개)을 형성합니다. 초음파 분무는 미세한 액적, 균일한 분포 및 뛰어난 분무를 생성하므로 제어가 쉽고 생산 시 불필요한 낭비를 피할 수 있습니다. 기존 스프레이 코팅 공정은 주로 압축 공기를 이용해 스프레이 건을 통해 코팅액을 짜내고 기판 표면에 분사합니다. 그러나 이 공정에는 불충분한 스프레이 균일성, 제어할 수 없는 코팅 두께, 열악한 필름 품질, 상당한 용액 반발 및 상당한 낭비와 같은 불가피한 단점이 있습니다.

CN102019264A는 초미세 분무 분사 방법을 개시합니다. 초음파 또는 2유체 노즐을 사용하면 2개 이상의 노즐이 XY 축을 따라 2차원 스캐닝 동작을 수행합니다. 원자화된 약액은 웨이퍼 전체에 도포됩니다. 그런 다음 두 번째 분사를 위해 웨이퍼를 회전시키고 목표 두께에 도달할 때까지 회전 분사 과정을 반복합니다. CN103143472A는 5개의 부품으로 구성된 솔더링 플럭스용 초음파 분무 노즐을 개시합니다. 첫 번째 부분에서는 미스트 저장실과 미스트 가이드 채널이 측벽으로 분리됩니다. 미스트 저장실의 한쪽 측벽에는 미스트 배출구가 설치되고, 미스트 저장실의 다른 쪽 측벽에는 상부 미스트 안내 채널 개구부가 설치된다. 두 번째 부분은 첫 번째 부분 아래에 위치하며 하부 미스트 가이드 채널 개구부가 있는 스페이서 캐비티를 포함합니다. 플럭스 주입구가 측벽에 설치되어 플럭스가 주입됩니다. 세 번째 부분은 두 번째 부분 아래에 있습니다. 네 번째 부분은 세 번째 부분 아래에 위치하며, 이 부분의 바닥에는 초음파 변환기가 있고 반대쪽 끝에는 바닥 공기 흡입구가 있습니다. 다섯 번째 부분은 노즐 어셈블리입니다. 외부 공기 공급원은 노즐 공기 흡입구를 통해 유입된 다음 노즐에 의해 배출됩니다. 생성된 음압은 미스트 저장실에 저장된 분무된 플럭스를 노즐을 통해 동시에 배출합니다.

초음파 분무 분무를 위한 다수의 초음파 분무 분무 공정 및 장비가 개발되었지만 이러한 공정 또는 장비는 범위 및 적용에 한계가 있습니다. 일부 초음파 분무 스프레이 장비는 노즐에서 방출되는 미스트의 양을 균일하게 제어할 수 없어 스프레이 코팅의 두께를 정밀하게 제어하기가 어렵습니다. 일부 초음파 분무 스프레이 공정은 더 작은 기판에 필름을 스프레이하는 데에만 적합합니다. 그러나, 본 발명은 유리 커튼월과 같은 더 큰 기판을 스프레이하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 더 작거나 심지어 매우 작은 기판을 코팅하는 데에도 사용될 수 있습니다. 또한 원하는 외관 품질을 유지하면서 코팅 두께와 분사 진폭(구체적으로 이중층 노즐의 매개변수를 조정하여)을 정밀하게 제어합니다.

본 발명은 미세한 가공이 요구되는 산업생산, 농업생산, 과학연구에 보다 잘 적용할 수 있는 초음파 분무분무 성막방법을 제공함으로써 기존 기술의 단점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 최대 정밀도로 기판 표면에 코팅액을 분사할 수 있습니다. 본 발명은 다음과 같은 기술 솔루션을 사용합니다.

초음파 분무 스프레이 필름 형성 방법은 초음파 분무기를 사용하여 분무액을 초음파로 분무하여 초미세 액적으로 만드는 방법입니다. 그런 다음 이 방법은 외부 보조 공기 흐름에 의해 유도되는 초음파 분무 노즐 시스템을 활용하여 필름을 기판 표면에 분사합니다.

초음파 분무 노즐 시스템은 보조 기류 유입 파이프를 외부 튜브로, 분무 액체 증기 유입 파이프를 내부 튜브로, 끝 부분에 분무 노즐을 포함하는 이중층 노즐로 구성됩니다. 분무 노즐은 보조 기류 유입 파이프와 분무 액체 증기 유입 파이프를 연결하는 이중층 스프레이 노즐을 포함합니다.

초음파 분무 스프레이 필름 형성 방법은 독립적으로 설계된 초음파 분무 노즐 시스템을 사용합니다. 초음파는 일반적으로 에어 스프레이 건에 사용되는 스프레이 액체를 초미세 물방울로 분해하는 데 사용되며, 이 입자는 외부 보조 공기 흐름에 의해 운반되어 기판 표면에 분사되어 보다 균일한 얇은 필름을 형성합니다. 외부 보조 공기 흐름은 스프레이 패턴을 형성하는 역할을 합니다. 본 발명은 초음파의 주파수와 출력을 조절하여 액적의 입자 크기와 분무량을 조절한다. 스프레이 유량은 내부 튜브의 원자화된 액체 증기의 유량을 제어하여 제어됩니다. 외부 보조 공기 흐름을 제어하면 초음파 분무 노즐 내에서 분무된 액체 증기의 균일한 흐름이 보장됩니다. 본 발명은 이중층 노즐 구조를 활용하여 기판 표면에 분사되는 노즐에서 균일한 미스트 흐름을 생성하여 균일하고 제어 가능한 두께와 고품질 외관의 코팅을 형성합니다.

RPS-SONIC 초음파 분사 장비 동영상: