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기술번호
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KST2014065714
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자료제공기관
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미래기술마당
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기술공급기관
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한국표준과학연구원
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기술명
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양극산화법 대체 플라즈마 전해산화 피막공정기술 개발
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기술개요
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본 발명은 코팅성능장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 반도체 제조에 사용되는 정밀기계 부품의 코팅성능을 측정하는 장치로 하나의 장치를 이용하여 플라즈마와 화학기체에 대한 내식평가와 온도영향평가 및 플라즈마 공정시 파티클의 발생 평가를 각각 수행할 수 있도록 하였다. 특히, 트레이에 다수의 시편을 안치하여 각 평가를 수행함으로 동일한 조건에서 동시에 측정이 이루어져 측정오차를 줄일 수 있는 코팅성능장치에 관한 것이다. 본 발명의 코팅성능 평가장치는, 반도체 제조에 사용되는 정밀기계 부품의 코팅성능을 평가하는 장치에 있어서, 중공부를 갖는 챔버와; 상기 챔버의 하부면에 설치되고, 산성을 띠는 부식용액을 담지하는 화학용기와; 상기 챔버의 중단에 설치되고, 내면에 관통공이 형성되어 하부의 부식가스가 트레이 상부에 안치된 시편 코팅면인 저면에 접촉되도록 하는 트레이와; 상기 챔버의 상부에 설치되는 플라즈마발생장치와; 상기 챔버에 열을 가하는 가온수단;를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 트레이는 다수의 관통공이 형성되어 다수의 시편을 동시에 시험하도록 하며, 상기 트레이의 관통공은 상부측에 단턱이 형성되도록 하여 상기 단턱에 시편을 안시키며 평면상으로 이동되는 것을 방지하도록 한다. 코팅성능, 평가장치, 플라즈마, 화학기체, 부식, 온도
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개발상태
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연구실환경 테스트
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기술의 우수성
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1) 아무런 전처리 없이 바로 표면에 강한 세라믹 산화피막을 형성시킬 수 있어 친환경적임
2) 현재의 플라즈마전해산화 공정은 약 10um/30분 정도의 성막속도를 보이며, 초음파 발진을 통해 성막속도를 15um/30분 이상 수준으로 확보한 상태임
3) 전해산화는 기존의 아노다이징 기술과 원리는 비슷하지만 플라즈마 전해산화는 기존의 아노다이징 또는 경질 아노다이징이 전해액 내에서 15V ~ 50V이내의 전압을 가하는데 반하여 350V ~ 550V 에 이르는 높은 전압을 가하여 산화 피막을 형성시키는 방법임
4) 초음파의 반복적인 압축과 팽창에 의하여 액상 매개체내에 공동(cavitation)이 형성된 후에 일정한 크기 이상으로 성장되면 공동이 파괴되는데, 이 때 약 5000℃와 1000 atm에 달하는 고온 고압의 상태에 도달되어 분자내의 결합을 파괴하여 자유 라디칼을 형성하게 되어 반응이 촉진되는 것으로 판단되며 최초로 초음파를 플라즈마전해산화 공정에 적용하여 기존 공정대비 50% 이상의 성막속도 개선결과를 확보함 플라즈마전해 산화법과 초음파를 이용한 산화피막 형성장치 10-11-93655 출원
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응용분야
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1) 표면처리 기술은 자동차, 공구, 건축 및 장식 산업 그리고 첨단 산업 분야인 반도체, 디스플레이, 광학 산업, 우주항공 및 인체 의료 분야까지 다양하게 적용 가능한 산업으로 향후에는 첨단 산업 분야가 융합된 반도체, 디스플레이와 자동차, 광학 및 인체의료분야에 집중될 것임
2) 새로운 제품의 등장으로 신개념의 수요시장 창출. 기존의 제품개발 및 시장이 새로운 개념의 상품 등장으로 인한 수요층의 다양화와, 편리성을 강조한 기술 및 제품군의 개발로 한 개의 제품으로 다양한 기능 및 응용 분야를 요구할 것으로 예상되기 때문에 대부분의 제품에 표면처리 기술 적용 가능함
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시장규모 및 동향
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가. 해외 시장동향
1) 세계 표면처리 시장규모는 2007년에는 143조원에 이르며, 2015년에는 357조에 이를 것으로 예상되며 연평균 성장률을 12.1% 이를 것으로 전망됨
- 반도체 및 디스플레이, 자동차와 광학 필름, 인체, 의료 분야의 표면처리 산업이 증가세를 띠고 있으며, 고품질의 제품을 생산하고자 하는 기반에서 향후의 상승률 또한 증가할 것이라 예상됨
2) 분야별 시장을 살펴보면 반도체 및 디스플레이의 경우 2007년도 132조원에 이르며, 2015년에는 약 320조원에 이르는 거대시장이 될 것으로 예상되며 이는 전체 표면처리 시장의 약 90%의 시장을 형성하는 비율임
3) 국가산업의 핵심 분야이면서, 세계 기술경쟁력을 확보하고 있는 반도체, 디스플레이 분야의 시장 점유율을 높이는 방향으로 기술개발을 유도하는 것이 바람직할 것임
4) 일본의 반도체, 플라스틱부품, 자동차 부품, 산업기계 및 금형 등의 대형 제품의 생산기지가 우수한 기술과 정서가 유사한 한국으로 이동 움직임이 있다. 이에 국내의 열처리ㆍ표면처리시장 역시 급 상승세를 유지할 것으로 판단됨
- 이는 전체 표면처리 시장의 약 90%의 시장을 형성하는 비율임
나. 국내 시장동향
1) 국내는 전체 시장의 약 2%정도로 예상되며, 2015년에 15조에 이를 것으로 예상되며 연평균 성장률은 10.1%로 전망됨
2) 분야별 시장을 살펴보면 반도체 및 디스플레이의 경우 2007년도 6조 6천억원에 이르며, 2015년에는 14조 1,000억 원의 시장이 될 것으로 예상되며, 이는 전체 표면처리 시장의 약 90%의 시장을 형성하는 비율임
3) 국가산업의 핵심 분야이면서, 세계 기술경쟁력을 확보하고 있는 반도체, 디스플레이 분야의 시장 점유율을 높이는 방향으로 기술개발을 유도하는 것이 바람직할 것임
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희망거래유형
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사업화적용실적
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도입시고려사항
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