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KR20210058653A - Apparatus for cutting for surface - Google Patents

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KR20210058653A
KR20210058653A KR1020200131070A KR20200131070A KR20210058653A KR 20210058653 A KR20210058653 A KR 20210058653A KR 1020200131070 A KR1020200131070 A KR 1020200131070A KR 20200131070 A KR20200131070 A KR 20200131070A KR 20210058653 A KR20210058653 A KR 20210058653A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
blade
thin film
measuring
film sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020200131070A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한수연
김동현
김병현
박병현
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20210058653A publication Critical patent/KR20210058653A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 시료의 표면을 시료로부터 분리하기 위한 표면 절삭 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 수 μm 수준의 두께의 박편을 빠르게 채취할 수 있는 표면 절삭 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a surface cutting device for separating the surface of a sample from a sample, and more specifically, to provide a surface cutting device capable of rapidly collecting flakes having a thickness of several μm.

Description

표면 절삭 장치{APPARATUS FOR CUTTING FOR SURFACE}Surface cutting device {APPARATUS FOR CUTTING FOR SURFACE}

본 출원은 2019.11.13. 출원된 한국특허출원 10-2019-0145063호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.This application was filed on November 13, 2019. It claims the benefit of priority based on the applied Korean Patent Application No. 10-2019-0145063, and all contents disclosed in the documents of the Korean patent application are included as part of this specification.

본 발명은 시료의 표면을 시료로부터 분리하기 위한 표면 절삭 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 수 μm 수준의 두께의 박편을 빠르게 채취할 수 있는 표면 절삭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface cutting device for separating the surface of a sample from a sample, and more specifically, to a surface cutting device capable of rapidly collecting flakes of a thickness of several μm.

디스플레이 소재 분야에서는 다중 기능성(multi-tasking)의 고집적화(intergration) 구현을 위해 박막(thin film)화의 경향이 지속적으로 요구되고 있다.In the field of display materials, in order to realize high integration of multi-tasking, there is a continuous demand for a thin film.

우수한 디스플레이 소재 개발을 위해 단층 또는 다층으로 구성되는 박막의 정확한 분석은 필수적이며, 박막 분석을 위해서는 박막 시료의 표면 절삭 등의 전처리가 필요하다.For the development of excellent display materials, accurate analysis of a thin film composed of a single layer or multiple layers is essential, and pretreatment such as surface cutting of a thin film sample is required for thin film analysis.

박막 하드 코팅층, 자기 회복(self-healing) 코팅층 등의 시료 전처리를 위해 종래에는 S.T.Japan Inc. 사에서 제조한 박막 시료 전처리 장비인 EZ-Pick Ⅱ 등이 사용되었다.For sample pretreatment such as thin film hard coating layer and self-healing coating layer, S.T.Japan Inc. EZ-Pick II, a thin film sample preparation equipment manufactured by the company, was used.

EZ-Pick Ⅱ의 경우 시료 전처리 과정에서 분석자가 수작업으로 조작해야 되는 부분이 많기 때문에, 분석자의 경험과 노하우에 의해 전처리 과정의 효율이 결정되고, 수십 μm 수준 스케일까지만 전처리가 가능하였으며, 장시간이 요구되었다. 또한, 1-2mg 채취 과정이 복잡하였다.In the case of EZ-Pick Ⅱ, since there are many parts that an analyst must manually manipulate during sample preparation, the efficiency of the pretreatment process is determined by the analyst's experience and know-how, and pretreatment is possible only up to a scale of several tens of μm, and a long time is required. Became. In addition, the 1-2mg collection process was complicated.

일반적으로 표면 절삭을 위한 장치로 밀링 머신(milling machine), 마이크로톰(microtome) 등의 장비가 있다.In general, devices for surface cutting include equipment such as a milling machine and a microtome.

밀링 머신의 경우 마이크로 단위의 가공에서 높은 오차율을 보이며, 절삭 가공 시 가공물에 냉매를 분사하며 가공을 하기 때문에, 냉매 성분이 혼입되어 순수한 박편 시료 채취하는 것이 어렵다.The milling machine shows a high error rate in micro-level processing, and since the processing is performed by spraying the refrigerant onto the workpiece during cutting, the refrigerant component is mixed, making it difficult to sample pure flakes.

마이크로톰의 경우 마이크로 단위 가공은 가능하지만 시료를 바이스(vise)와 유사한 형태의 샘플 홀더(sample holder)에 고정한 상태로 토밍(toming) 과정을 수행하기 때문에, 대부분 필름 형태인 다층 구조 박막 시료의 표면 전처리에 적용은 어렵다.In the case of microtome, micro-unit processing is possible, but because the toming process is performed while the sample is fixed in a sample holder similar to a vise, the surface pretreatment of a multilayered thin film sample in the form of mostly film It is difficult to apply.

디스플레이용 박막 시료를 정확하고 빠르게 분석하기 위해 상기 단점이 극복한 수 μm 수준의 두께를 일정하고 빠르게 절삭할 수 있는 자동화된 전처리 장비가 필요하다.In order to accurately and quickly analyze a thin film sample for display, there is a need for an automated pretreatment equipment capable of uniformly and rapidly cutting a thickness of several μm, which overcomes the above disadvantages.

또한, 수 μm 수준의 두께의 박편을 박막 시료의 표면으로부터 균일한 두께로 분취하기 위해서는 고정밀의 깊이 측정 수단이 요구된다. 깊이의 측정은 표면 절삭을 위한 칼날이 박막 시료를 분취하는 과정 중에도 실시간으로 이루어질 수 있다. 따라서, 측정 수단은 측정 과정에서 박막 시료에 영향을 주지 않고 깊이를 측정하는 것이 바람직하다. 하지만, 디스플레이 소재 분야에서 사용되는 박막 시료는 광투과성 투명 소재로 마련될 수 있기 때문에, 광학 센서 등 박막 시료에 물리적 영향을 주지 않는 센서의 사용이 제한적일 수 있다.In addition, a high-precision depth measurement means is required in order to fractionate a flake having a thickness of several μm from the surface of the thin film sample to a uniform thickness. The measurement of the depth can be performed in real time even during the process of collecting the thin film sample by the blade for surface cutting. Therefore, it is preferable that the measuring means measure the depth without affecting the thin film sample during the measurement process. However, since the thin film sample used in the display material field may be formed of a light-transmitting transparent material, the use of a sensor that does not physically affect the thin film sample, such as an optical sensor, may be limited.

본 발명은 시료의 표면을 시료로부터 분리하기 위한 표면 절삭 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 수 μm 수준의 두께의 박편을 빠르게 채취할 수 있는 표면 절삭 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a surface cutting device for separating the surface of a sample from a sample, and more specifically, to provide a surface cutting device capable of rapidly collecting flakes having a thickness of several μm.

본 발명의 표면 절삭 장치는, 박막 시료가 상면에 거치되는 시료 트레이 유닛; 상기 시료 트레이 유닛에 거치된 상기 박막 시료의 표면을 절삭하는 칼날 유닛; 상기 칼날 유닛과 상기 시료 트레이 유닛의 상대적인 위치 조절을 위해 상기 칼날 유닛 또는 상기 시료 트레이 유닛에 구동력을 제공하는 구동 유닛; 상기 박막 시료를 상기 시료 트레이 유닛의 상면 상에서 위치를 고정하기 위한 음압을 제공하는 진공 유닛; 및 상기 칼날 유닛의 하단부가 상기 박막 시료에 삽입된 깊이를 측정하는 측정 유닛을 포함하는 것일 수 있다.The surface cutting apparatus of the present invention includes: a sample tray unit on which a thin film sample is mounted on an upper surface; A blade unit for cutting the surface of the thin film sample mounted on the sample tray unit; A driving unit that provides a driving force to the blade unit or the sample tray unit to adjust the relative positions of the blade unit and the sample tray unit; A vacuum unit providing a negative pressure for fixing the position of the thin film sample on the upper surface of the sample tray unit; And a measuring unit measuring the depth of the lower end of the blade unit inserted into the thin film sample.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 구동 유닛은, 상기 박막 시료가 거치된 상기 시료 트레이 유닛의 상면에 수직한 방향인 제1 방향으로 상기 칼날 유닛을 이동시키는 제1 구동부를 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 제1 구동부와 상기 칼날 유닛 간의 상대적 위치 변위를 측정하는 것일 수 있다.The driving unit of the surface cutting apparatus of the present invention includes a first driving unit for moving the blade unit in a first direction perpendicular to an upper surface of the sample tray unit on which the thin film sample is mounted, and the measurement unit It may be to measure the relative positional displacement between the first driving unit and the blade unit.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 제1 구동부는 상기 제1 방향을 따라 상하이동을 하는 이동부와, 상기 이동부가 상하이동을 하기 위한 구동력을 전달하는 리니어 액추에이터를 포함하고, 상기 칼날 유닛은 하단부가 상기 박막 시료에 접촉 또는 삽입되어 상기 박막 시료의 표면을 절삭하는 칼날부와, 하단부에 상기 칼날부의 상단부가 결합되며 상기 이동부와 함게 상하이동을 하는 칼날 몸통부를 포함하는 것일 수 있다.The first driving unit of the surface cutting apparatus of the present invention includes a moving unit that moves upwards along the first direction, and a linear actuator that transmits a driving force for moving the moving unit to move upwards, and the blade unit has a lower end portion It may include a blade portion that is in contact with or inserted into the thin film sample to cut the surface of the thin film sample, and a blade body portion that is coupled to a lower end portion and an upper end portion of the blade portion moves up and down with the moving portion.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 측정 유닛은, 상기 이동부에 고정되는 다이얼 게이지와, 상기 칼날 몸통부의 측면에 결합되며 하단부가 상기 박막 시료의 표면에 접촉되는 측정 몸통부와, 상기 칼날 몸통부에 고정되고 상기 다이얼 게이지의 측정자와 접촉하는 측정 지지부를 포함하고, 상기 측정 몸통부는 상기 제1 방향으로 수축 또는 팽창하는 탄성 부재에 의해서 상기 이동부에 탄성 지지되는 것일 수 있다.The measuring unit of the surface cutting apparatus of the present invention includes a dial gauge fixed to the moving part, a measuring body coupled to a side surface of the blade body and a lower end in contact with the surface of the thin film sample, and the blade body. It may include a measurement support portion fixed and in contact with a measuring device of the dial gauge, and the measurement body portion may be elastically supported by the moving portion by an elastic member that contracts or expands in the first direction.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 측정 몸통부는 상하 방향으로 연장되고, 상기 측정 몸통부의 하단부에는 상기 칼날 유닛의 절삭 방향으로 구르는 구름 휠이 마련되는 것일 수 있다.The measuring body of the surface cutting apparatus of the present invention may extend in an up-down direction, and a rolling wheel that rolls in the cutting direction of the blade unit may be provided at a lower end of the measuring body.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 이동부는, 상기 리니어 액추에이터에 의해서 상하이동을 하며 상기 제1 방향에 평행한 면을 가지는 이동 플레이트와, 상기 이동 플레이트의 면 상에 돌출되어 상기 측정 몸통부의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것일 수 있다.The moving part of the surface cutting device of the present invention includes a moving plate that is vertically moved by the linear actuator and has a surface parallel to the first direction, and is protruded on a surface of the moving plate to vertically move the measuring body. It may include a guide portion to guide.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 가이드부는 상기 측정 몸통부의 일측 면에 접촉되는 제1 가이드부와, 상기 측정 몸통부의 타측 면에 접촉되는 제2 가이드부를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 상기 측정 폼통부의 상기 일측 면을 지지하는 구름 휠을 포함하며, 상기 제2 가이드부는 상기 측정 몸통부의 상기 타측 면을 지지하는 구름 휠을 포함하는 것일 수 있다.The guide portion of the surface cutting apparatus of the present invention includes a first guide portion in contact with one side of the measuring body, and a second guide portion in contact with the other side of the measuring body, and the first guide portion It may include a rolling wheel supporting the one side surface of, and the second guide part may include a rolling wheel supporting the other side surface of the measurement body part.

본 발명의 표면 절삭 장치의 상기 측정 몸통부에는 상기 측정 몸통부에서 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 돌출된 제1 돌출부가 마련되고, 상기 칼날 몸통부에는 상기 칼날 몸통부에서 상기 제1 돌출부의 돌출 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부가 마련되며, 상기 칼날 몸통부와 상기 측정 몸통부 간의 상대적인 위치 변위를 조정하기 위해 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부를 상기 제1 방향으로 관통하여 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부에 결합되는 마이크로미터를 더 포함하는 것일 수 있다.The measuring body of the surface cutting apparatus of the present invention is provided with a first protrusion protruding from the measuring body in a direction perpendicular to the first direction, and the blade body is provided with the first protrusion from the blade body. A second protrusion protruding in a direction parallel to the protruding direction is provided, and passing through the first protrusion and the second protrusion in the first direction to adjust the relative positional displacement between the blade body and the measurement body It may further include a micrometer coupled to the first protrusion and the second protrusion.

본 발명의 표면 절삭 장치에서 상기 다이얼 게이지의 상기 측정자의 길이 방향이 상기 제1 방향과 평행하도록 상기 다이얼 게이지는 상기 이동부에 고정되고, 상기 측정 지지부는 상기 제1 방향에 수직한 평면인 측정 지지면을 포함하며, 상기 다이얼 게이지의 상기 측정자의 단부는 상기 측정 지지면에 접촉되는 것일 수 있다.In the surface cutting apparatus of the present invention, the dial gauge is fixed to the moving part so that the length direction of the measurer of the dial gauge is parallel to the first direction, and the measuring support part is a measuring support which is a plane perpendicular to the first direction. It includes a surface, and the end of the measurer of the dial gauge may be in contact with the measurement support surface.

본 발명의 표면 절삭 장치는 디스플레이 소재 분야에서 사용되는 다중 기능성의 고집적화 박막 분석을 위해서, 박막 시료에서 분석 대상이 되는 부분을 분리 또는 남기기 위한 것일 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치는 수 μm 수준의 두께로 분석 대상이 되는 박편을 정확하고 빠르게 박막 시료로부터 분리할 수 있다.The surface cutting apparatus of the present invention may be for separating or leaving a portion to be analyzed in a thin film sample for analysis of a multifunctional highly integrated thin film used in the field of display materials. The surface cutting apparatus of the present invention can accurately and quickly separate the flake to be analyzed from the thin film sample with a thickness of several μm.

본 발명의 표면 절삭 장치는 시료 트레이 유닛에 박막 시료를 거치한 후, 박막 시료에 삽입되는 칼날의 깊이를 초고정밀로 측정하는 것이 가능한 것일 수 있다.The surface cutting apparatus of the present invention may be capable of measuring the depth of a blade inserted into the thin film sample with ultra high precision after mounting the thin film sample on the sample tray unit.

본 발명의 표면 절삭 장치는 칼날 유닛이 박막 시료를 분취하는 도중에도 실시간으로 깊이 측정이 가능하고, 깊이 측정 과정에서 측정으로 인한 박막 시료에 가햐지는 영향을 최소한 것일 수 있다.The surface cutting apparatus of the present invention can measure the depth in real time even while the blade unit collects the thin film sample, and may have minimal influence on the thin film sample due to the measurement in the depth measurement process.

도 1은 본 발명의 표면 절삭 장치는 나타내는 개념도이다.
도 2는 칼날 유닛을 나타내는 개념도이다.
도 3은 다이얼 게이지를 나타내는 평면도이다.
도 4는 칼날 유닛 및 측정 유닛을 나타내는 정면도이다.
도 5는 칼날 유닛 및 측정 유닛을 나타내는 배면도이다.
도 6은 칼날 유닛 및 측정 유닛을 나타내는 우 측면도이다.
도 7은 도 5의 A-A 단면을 나타내는 단면도이다.
1 is a conceptual diagram showing a surface cutting apparatus according to the present invention.
2 is a conceptual diagram showing a blade unit.
3 is a plan view showing a dial gauge.
4 is a front view showing a blade unit and a measuring unit.
5 is a rear view showing a blade unit and a measuring unit.
6 is a right side view showing the blade unit and the measuring unit.
7 is a cross-sectional view showing the AA cross section of FIG. 5.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components illustrated in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary according to the intention or custom of users or operators. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명의 설명에 있어서, 유의하여야 할 점은 용어 "중심", "상", "하" "좌", "우", "수직", "수평", "내측", "외측", “일면”, “타면” 등이 지시한 방위 또는 위치 관계는 도면에서 나타낸 방위 또는 위치 관계, 또는 평소에 본 발명 제품을 사용할 시 배치하는 방위 또는 위치관계에 기초한 것이고, 본 발명의 설명과 간략한 설명을 위한 것일 뿐, 표시된 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 가지고 특정된 방위로 구성되거나 조작되어야 하는 것을 제시 또는 암시하는 것이 아니므로 본 발명을 제한하는 것으로 이해해서는 아니 된다. In the description of the present invention, it should be noted that the terms "center", "upper", "lower" "left", "right", "vertical", "horizontal", "inside", "outside", "one side The orientation or positional relationship indicated by ”, “other surface” and the like is based on the orientation or positional relationship shown in the drawings, or the orientation or positional relationship arranged when the product of the present invention is used in general, and for the description and brief description of the present invention However, it is not to be understood as limiting the present invention as it does not suggest or imply that the indicated device or element must have a specified orientation and be configured or manipulated in a specified orientation.

도 1은 본 발명의 표면 절삭 장치는 나타내는 개념도이다. 도 2는 칼날 유닛(200)을 나타내는 개념도이다. 도 3은 다이얼 게이지(310)를 나타내는 평면도이다. 도 4는 칼날 유닛(200) 및 측정 유닛을 나타내는 정면도이다. 도 5는 칼날 유닛(200) 및 측정 유닛을 나타내는 배면도이다. 도 6은 칼날 유닛(200) 및 측정 유닛을 나타내는 우 측면도이다. 도 7은 도 5의 A-A 단면을 나타내는 단면도이다.1 is a conceptual diagram showing a surface cutting apparatus according to the present invention. 2 is a conceptual diagram showing the blade unit 200. 3 is a plan view showing the dial gauge 310. 4 is a front view showing the blade unit 200 and the measuring unit. 5 is a rear view showing the blade unit 200 and the measuring unit. 6 is a right side view showing the blade unit 200 and the measurement unit. 7 is a cross-sectional view showing a cross-section A-A of FIG. 5.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 표면 절삭 장치에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, the surface cutting apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.

본 발명의 표면 절삭 장치는 디스플레이 소재 분야에서 사용되는 다중 기능성의 고집적화 박막 분석을 위해서, 박막 시료(10)에서 분석 대상이 되는 부분을 분리 또는 남기기 위한 것일 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치는 수 μm 수준의 두께로 분석 대상이 되는 박편을 정확하고 빠르게 박막 시료(10)로부터 분리할 수 있다.The surface cutting apparatus of the present invention may be for separating or leaving a portion of the thin film sample 10 to be analyzed in order to analyze a multifunctional highly integrated thin film used in the field of display materials. The surface cutting apparatus of the present invention can accurately and quickly separate the flake to be analyzed from the thin film sample 10 with a thickness of several μm.

본 발명의 표면 절삭 장치는 압축변형이 적은 PVC 박막 시료(10)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 표면 절삭 장치가 절삭하는 박막 시료(10)는 PVC 시트일 수 있다.The surface cutting device of the present invention can be applied to the PVC thin film sample 10 with little compression deformation. That is, the thin film sample 10 cut by the surface cutting device of the present invention may be a PVC sheet.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표면 절삭 장치는 박막 시료(10)가 상면에 거치되는 시료 트레이 유닛(100); 상기 시료 트레이 유닛(100)에 거치된 상기 박막 시료(10)의 표면을 절삭하는 칼날 유닛(200); 상기 칼날 유닛(200)과 상기 시료 트레이 유닛(100)의 상대적인 위치 조절을 위해 상기 칼날 유닛(200) 또는 상기 시료 트레이 유닛(100)에 구동력을 제공하는 구동 유닛(1000); 상기 박막 시료(10)를 상기 시료 트레이 유닛(100)의 상면 상에서 위치를 고정하기 위한 음압을 제공하는 진공 유닛; 및 상기 칼날 유닛(200)의 하단부가 상기 박막 시료(10)에 삽입된 깊이를 측정하는 측정 유닛을 포함하는 것일 수 있다.1, the surface cutting apparatus of the present invention includes a sample tray unit 100 on which a thin film sample 10 is mounted on an upper surface; A blade unit 200 for cutting the surface of the thin film sample 10 mounted on the sample tray unit 100; A driving unit 1000 that provides a driving force to the blade unit 200 or the sample tray unit 100 to adjust the relative positions of the blade unit 200 and the sample tray unit 100; A vacuum unit providing a negative pressure for fixing the position of the thin film sample 10 on the upper surface of the sample tray unit 100; And a measuring unit measuring the depth of the lower end of the blade unit 200 inserted into the thin film sample 10.

진공 유닛은 오일 펌프일 수 있다. 박막 시료(10)의 표면을 균일한 두께로 절삭하기 위해서는 시료 트레이 유닛(100)의 평면에 박막 시료(10)를 완전히 밀착시켜 고정하는 것이 중요할 수 있다. 디스플레이용 박막은 통상적으로 기체가 통과할 수 없는 소재이기 때문에, 넓은 면적의 박막 시료(10)를 평면 플레이트 등에 거치할 경우에, 박막 시료(10)가 들뜬 상태로 거치되면 박막 시료(10)와 평면 사이의 기체에 의해 박막 시료(10)에 굴곡이 형성되고 균일한 두께로 표면이 절삭되지 않을 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치는 시료 트레이 유닛(100)에 박막 시료(10)를 거치한 후, 시료 트레이 유닛(100)과 박막 시료(10) 사이에 음압을 형성하여 박막 시료(10)를 고정하기 때문에, 박막 시료(10)를 시료 트레이 유닛(100)에 완전히 밀착시켜 고정할 수 있다. 즉, 박막 시료(10) 거치 후, 시료 트레이 유닛(100)과 박막 시료(10) 사이에 기체가 잔존하더라도, 진공 유닛이 잔존 기체를 완전히 흡입하기 때문에 박막 시료(10)는 시료 트레이 유닛(100)에 완전히 밀착될 수 있다.The vacuum unit can be an oil pump. In order to cut the surface of the thin film sample 10 to a uniform thickness, it may be important to completely adhere and fix the thin film sample 10 to the plane of the sample tray unit 100. Since the thin film for display is a material that cannot pass through the gas, when the thin film sample 10 of a large area is mounted on a flat plate, etc., when the thin film sample 10 is mounted in an excited state, the thin film sample 10 and the A curvature is formed in the thin film sample 10 by the gas between the planes, and the surface may not be cut to a uniform thickness. In the surface cutting apparatus of the present invention, after mounting the thin film sample 10 on the sample tray unit 100, a negative pressure is formed between the sample tray unit 100 and the thin film sample 10 to fix the thin film sample 10. Therefore, the thin film sample 10 can be completely in close contact with the sample tray unit 100 and fixed. That is, even if gas remains between the sample tray unit 100 and the thin film sample 10 after the thin film sample 10 is placed, the thin film sample 10 is the sample tray unit 100 because the vacuum unit completely sucks the residual gas. ) Can be completely adhered to.

구동 유닛(1000)은 박막 시료(10)가 거치된 시료 트레이 유닛(100)의 상면에 수직한 방향인 제1 방향으로 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)을 이동시키는 제1 구동부(1100)와, 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)을 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 이동시키는 제2 구동부와, 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)을 제1 방향 및 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 이동시키는 제3 구동부를 포함할 수 있다.The driving unit 1000 includes a first driving unit that moves the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in a first direction perpendicular to the upper surface of the sample tray unit 100 on which the thin film sample 10 is mounted. 1100), a second driving unit that moves the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in a second direction perpendicular to the first direction, and the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in the first direction. And a third driving unit moving in a third direction perpendicular to the second direction.

제1 방향은 도 1 내지 도 7에 도시된 좌표계 상에서 z 축 방향일 수 있다. 제2 방향은 도 1 내지 도 7에 도시된 좌표계 상에서 x 축 방향일 수 있다. 제3 방향은 도 1 내지 도 7에 도시된 좌표계 상에서 y 축 방향일 수 있다.The first direction may be a z-axis direction on the coordinate system shown in FIGS. 1 to 7. The second direction may be the x-axis direction on the coordinate system shown in FIGS. 1 to 7. The third direction may be a y-axis direction on the coordinate system shown in FIGS. 1 to 7.

구동 유닛(1000)은 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)의 제1 방향 이동을 가이드 하는 제1 가이드 바와, 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)의 제2 방향 이동을 가이드 하는 제2 가이드 바와, 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)의 제3 방향 이동을 가이드 하는 제3 가이드 바를 포함할 수 있다.The driving unit 1000 is a first guide bar that guides the movement of the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in the first direction, and guides the movement of the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in the second direction. It may include a second guide bar and a third guide bar for guiding the movement of the sample tray unit 100 or the blade unit 200 in the third direction.

제1 구동부(1100)는 칼날 유닛(200)을 박막 시료(10)로부터 접근 또는 이격시키기 위한 구동력을 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 구동 유닛(1000)은 상기 박막 시료(10)가 거치된 상기 시료 트레이 유닛(100)의 상면에 수직한 방향인 제1 방향으로 상기 칼날 유닛(200)을 이동시키는 제1 구동부(1100)를 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치에서, 상기 측정 유닛은 상기 제1 구동부(1100)와 상기 칼날 유닛(200) 간의 상대적 위치 변위를 측정하는 것일 수 있다. 제1 구동부(1100)는 칼날 유닛(200)에 구동력을 제공하는 것일 수 있다.The first driving unit 1100 may provide a driving force for approaching or separating the blade unit 200 from the thin film sample 10 to the sample tray unit 100 or the blade unit 200. Specifically, the driving unit 1000 is a first driving unit for moving the blade unit 200 in a first direction perpendicular to the upper surface of the sample tray unit 100 on which the thin film sample 10 is mounted ( 1100) may be included. In the surface cutting apparatus of the present invention, the measurement unit may measure a relative positional displacement between the first driving part 1100 and the blade unit 200. The first driving unit 1100 may provide a driving force to the blade unit 200.

제2 구동부는 칼날 유닛(200)의 일단부가 박막 시료(10) 삽입되면 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)에 구동력을 제공하여 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)을 제2 방향으로 이동시켜 박막 시료(10) 표면을 절삭시킬 수 있다. 제2 가이드 바에는 수평계가 마련될 수 있다.The second driving unit provides a driving force to the sample tray unit 100 or the blade unit 200 when one end of the blade unit 200 is inserted into the thin film sample 10 to thereby control the sample tray unit 100 or the blade unit 200. By moving in two directions, the surface of the thin film sample 10 can be cut. A level system may be provided on the second guide bar.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표면 절삭 장치에서, 칼날 유닛(200)은 시료 트레이 유닛(100)에 대해서 시료 트레이 유닛(100)의 상면에 평행한 방향인 제2 방향으로 이동하면서, 박막 시료(10)의 표면을 절삭할 수 있다. 이때, 제2 구동부는 시료 트레이 유닛(100) 또는 칼날 유닛(200)을 이동시킬 수 있다. 바람직하게는 제2 구동부는 시료 트레이 유닛(100)에 구동력을 가하여, 시료 트레이 유닛(100) 상에서 칼날 유닛(200)을 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.As shown in FIG. 2, in the surface cutting apparatus of the present invention, the blade unit 200 moves in a second direction parallel to the upper surface of the sample tray unit 100 with respect to the sample tray unit 100, The surface of the thin film sample 10 can be cut. In this case, the second driving unit may move the sample tray unit 100 or the blade unit 200. Preferably, the second driving unit may apply a driving force to the sample tray unit 100 to move the blade unit 200 on the sample tray unit 100 in the second direction.

제3 구동부는 칼날 유닛(200)이 박막 시료(10)로부터 이격될 시 구동력을 제공할 수 있다. 제3 구동부에 의해서 시료 트레이 유닛(100) 상에서 칼날 유닛(200)의 위치 변경이 가능하기 때문에, 본 발명의 표면 절삭 장치는 칼날 유닛(200)의 위치를 바꿔가며, 시료 트레이 유닛(100)의 여러 영역에 표면을 절삭할 수 있다. 박막 시료(10)의 표면 절삭 시 한번에 넓은 면적을 절삭하게 되면 박막 시료(10)가 과도한 힘을 받기 때문에, 시료가 구겨지거나 파단될 수 있으며, 장치가 미세하게 비틀려, 균일한 두께로 표면을 절삭하는 것이 어려워질 수 있다. 따라서, 1회 표면 절삭을 위한 면적 또는 폭에는 한계가 있다. 하지만, 박막 시료(10)의 정확한 분석을 위해서는 최대한 넓게 표면을 절삭하는 것이 바람직하기 때문에, 칼날 유닛(200)의 위치를 바꾸어가며 반복적으로 박막 시료(10)의 표면을 절삭하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로, 제3 구동부는 칼날 유닛(200)에 구동력을 제공하는 것일 수 있다.The third driving unit may provide a driving force when the blade unit 200 is separated from the thin film sample 10. Since the position of the blade unit 200 on the sample tray unit 100 can be changed by the third driving unit, the surface cutting apparatus of the present invention changes the position of the blade unit 200, The surface can be cut in several areas. When cutting the surface of the thin film sample 10, if a large area is cut at one time, the thin film sample 10 receives excessive force, so the sample may be wrinkled or broken, and the device may be finely twisted to make the surface to a uniform thickness. It can be difficult to cut. Therefore, there is a limit to the area or width for one surface cut. However, since it is desirable to cut the surface as wide as possible for accurate analysis of the thin film sample 10, it may be desirable to repeatedly cut the surface of the thin film sample 10 while changing the position of the blade unit 200. . Specifically, the third driving unit may provide a driving force to the blade unit 200.

도 2에 도시된 바와 같이, 칼날 유닛(200)은 박막 시료(10)에 접촉 또는 삽입되어 박막 시료(10)의 표면을 절삭하는 칼날부(210)와, 칼날부(210)가 고정되며 칼날부(210)로 구동 유닛(1000)의 구동력을 전달하는 칼날 몸통부(220)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the blade unit 200 is in contact with or inserted into the thin film sample 10 to cut the surface of the thin film sample 10, and the blade portion 210 is fixed and the blade It may include a blade body 220 that transmits the driving force of the driving unit 1000 to the unit 210.

칼날부(210)는 상하방향(z축 방향)으로 연장되며, 칼날부(210)의 하단부에는 제2 방향으로 돌출된 칼날이 형성될 수 있다. 칼날부(210)의 저면은 칼날부(210)의 칼날의 단부가 최하단에 위치할 수 있게 경사면이 되도록 형성될 수 있다. 따라서, 칼날부(210)가 박막 시료(10)를 절삭할 때, 칼날부(210)의 저면이 박막 시료(10)에 접촉하는 면적을 최소하여 마찰을 줄일 수 있다. 칼날부(210)는 텅스텐 칼날일 수 있다.The blade portion 210 extends in the vertical direction (z-axis direction), and a blade protruding in the second direction may be formed at a lower end of the blade portion 210. The bottom surface of the blade portion 210 may be formed to be an inclined surface so that the end of the blade portion of the blade portion 210 is located at the lowermost end. Accordingly, when the blade portion 210 cuts the thin film sample 10, the area in which the bottom surface of the blade portion 210 contacts the thin film sample 10 may be minimized, thereby reducing friction. The blade portion 210 may be a tungsten blade.

칼날부(210)의 y축 방향으로의 폭은 1 mm 내지 10 mm 일 수 있다. 칼날 유닛(200)이 제2 방향으로 이동하면서 박막 시료(10)의 표면을 절삭할 시 폭에 비례하는 힘을 받게 되고, 칼날부(210)의 폭이 10 mm 를 넘어가게 되면 박막 시료(10)가 밀리거나 구겨질 수 있으며, 심하게는 파단될 수 있기 때문에 칼날부(210)의 폭은 10 mm 이하인 것이 바람직할 수 있다. 또한, 1 mm 이하로 칼날부(210)가 형성되면 절삭 효율일 떨어지기 때문에 칼날부(210)의 폭을 1 mm 이상이 되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 칼날부(210)의 폭은 3 mm 일 수 있다.The width of the blade portion 210 in the y-axis direction may be 1 mm to 10 mm. As the blade unit 200 moves in the second direction, when cutting the surface of the thin film sample 10, it receives a force proportional to the width, and when the width of the blade portion 210 exceeds 10 mm, the thin film sample 10 ) May be pushed or wrinkled, and may be severely broken, so it may be desirable that the width of the blade portion 210 is 10 mm or less. In addition, when the blade portion 210 is formed to be less than 1 mm, the cutting efficiency may decrease, so it may be desirable that the width of the blade portion 210 be 1 mm or more. For example, the width of the blade portion 210 may be 3 mm.

칼날 몸통부(220)는 칼날부(210)의 상단부에 결합될 수 있다.The blade body 220 may be coupled to the upper end of the blade portion 210.

시료 트레이 유닛(100)은 상면이 제1 방향에 수직한 평면으로 형성되어 박막 시료(10)가 거취되는 것일 수 있다. 시료 트레이 유닛(100)에는 복수의 핀홀이 마련되고, 핀홀에 진공 유닛으로 음압을 형성하여 박막 시료(10)를 시료 트레이 유닛(100) 상에 고정 및 밀착시킬 수 있다.The sample tray unit 100 may have an upper surface formed in a plane perpendicular to the first direction so that the thin film sample 10 is taken. A plurality of pinholes are provided in the sample tray unit 100, and a negative pressure is formed in the pinhole with a vacuum unit, so that the thin film sample 10 may be fixed and adhered to the sample tray unit 100.

시료 트레이 유닛(100)은 제2 구동부에 의해서 제2 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 박막 시료(10)의 표면 절삭 시에는 시료 트레이 유닛(100)을 이동시켜, 시료 트레이 유닛(100)과 칼날 유닛(200) 간의 상대적인 위치를 조절할 수 있다.The sample tray unit 100 may be moved in the second direction by the second driving unit. That is, when cutting the surface of the thin film sample 10, the sample tray unit 100 may be moved to adjust a relative position between the sample tray unit 100 and the blade unit 200.

시료 트레이 유닛(100)은 Aluminum 6061, Carbon A36, 및 SUS304 Stainless 중 하나 이상의 소재를 포함하도록 마련되는 것일 수 있다. 시료 트레이 유닛(100)은 외부의 힘, 온도, 화학물질 등에 의한 변형이 적은 소재로 마련될 수 있다. The sample tray unit 100 may be provided to include at least one of Aluminum 6061, Carbon A36, and SUS304 Stainless. The sample tray unit 100 may be made of a material that is less deformed due to external force, temperature, chemical substances, or the like.

측정 유닛은 다이얼 게이지(310)를 포함하는 것일 수 있다. The measuring unit may include a dial gauge 310.

다이얼 게이지(dial gauge)(310)는 측정하려고 하는 부분에 측정자(311)를 대어 스핀들의 미소한 움직임을 기어장치로 확대하여 눈금판 위에 지시되는 치수를 읽어 길이를 비교하는 길이 측정기일 수 있다.The dial gauge 310 may be a length measuring device that compares the length by reading a dimension indicated on a scale plate by enlarging the minute movement of the spindle with a gear device by placing the measurer 311 on the part to be measured.

다이얼 게이지(310)는 다이얼게이지는 다이얼 인디케이터(dial indicator)라고도 한다. 측정물의 길이를 직접 측정하는 것이 아니라 길이를 비교하기 위한 것으로, 평면의 요철(凹凸), 공작물 부착 상태, 축 중심의 흔들림, 직각의 흔들림 등을 검사하는 데 사용될 수 있다.The dial gauge 310 is also referred to as a dial indicator. It is not to measure the length of the workpiece directly, but to compare the length, and it can be used to inspect the unevenness of the plane, the attachment state of the workpiece, the shaking of the axis center, and the shaking of a right angle.

다이얼 게이지(310)는 스핀들에는 래크가 새겨져 있어 스핀들의 움직임을 기어에 전달한다. 스핀들이 1mm 움직이는 데 대해 지침이 1회전하는 것이 흔히 사용된다. 눈금판은 1 눈금이 0.01mm인 것과 0.001mm인 것이 있다. 0.01mm의 것으로는 10mm 것을 측정할 수 있고, 0.001mm인 것으로는 0.3mm, 1mm, 2mm 등을 측정할 수 있다. 다이얼 게이지(310)의 오차는 보통 최대 한 눈금-몇 눈금이 허용된다.The dial gauge 310 has a rack engraved on the spindle and transmits the movement of the spindle to the gear. It is often used that the guide rotates 1 revolution for the spindle to move 1 mm. The scale plate has one scale of 0.01mm and one with 0.001mm. If it is 0.01mm, 10mm can be measured, and if it is 0.001mm, 0.3mm, 1mm, 2mm, etc. can be measured. The error of the dial gauge 310 is usually allowed a maximum of one division-a few divisions.

도 3에 도시된 바와 같이, 다이얼 게이지(310)는 길이 수치가 표시되는 눈금이 그려진 디스크 형상의 몸체와, 몸체의 지름 방향으로 몸체의 외주에서 부터 돌출되어 연장되는 측정자(311)를 포함할 수 있다. 다이얼 게이지(310)는 측정자(311)의 길이 방향 변화가 눈금으로 표시된 것일 수 있다.As shown in FIG. 3, the dial gauge 310 may include a disk-shaped body with a scale on which a length value is displayed, and a measurer 311 protruding from the outer periphery of the body in the radial direction of the body. have. The dial gauge 310 may have a change in the length direction of the measurer 311 displayed as a scale.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 표면 절삭 장치에서, 칼날 유닛(200), 측정 유닛 및 제1 구동부(1100) 간의 결합 구조에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, in the surface cutting apparatus of the present invention, a coupling structure between the blade unit 200, the measuring unit, and the first driving unit 1100 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.

본 발명의 표면 절삭 장치에서, 상기 측정 유닛은 상기 제1 구동부(1100)와 상기 칼날 유닛(200) 간의 상대적 위치 변위를 측정하는 것일 수 있다. 구체적으로는 칼날 유닛(200)의 칼날 몸통부(220)와 결합된 측정 유닛의 측정 몸통부(320)의 하단부를 박막 시료(10)의 표면에 접촉시킨 상태에서, 제1 구동부(1100)에서 칼날 유닛(200)에 동력을 전달하는 이동부와 칼날 몸통부(220) 간의 길이 변화를 측정하여, 칼날 유닛(200)이 박막 시료(10)에 삽입된 깊이를 측정하는 것일 수 있다.In the surface cutting apparatus of the present invention, the measurement unit may measure a relative positional displacement between the first driving part 1100 and the blade unit 200. Specifically, in a state in which the lower end of the measuring body 320 of the measuring unit coupled with the blade body 220 of the blade unit 200 is in contact with the surface of the thin film sample 10, the first driving part 1100 It may be to measure a change in length between the blade body 220 and the moving part that transmits power to the blade unit 200, and measure the depth at which the blade unit 200 is inserted into the thin film sample 10.

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동부(1100)는 상기 제1 방향을 따라 상하이동을 하는 이동부와, 상기 이동부가 상하이동을 하기 위한 구동력을 전달하는 리니어 액추에이터(1130)를 포함하고, 상기 칼날 유닛(200)은 하단부가 상기 박막 시료(10)에 접촉 또는 삽입되어 상기 박막 시료(10)의 표면을 절삭하는 칼날부(210)와, 하단부에 상기 칼날부(210)의 상단부가 결합되며 상기 이동부와 함게 상하이동을 하는 칼날 몸통부(220)를 포함하는 것일 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 6, the first driving unit 1100 includes a moving unit that moves up and down along the first direction, and a linear actuator 1130 that transmits a driving force for the moving unit to move up and down. Including, the blade unit 200 has a lower end portion in contact with or inserted into the thin film sample 10 to cut the surface of the thin film sample 10, the blade portion 210, and the lower portion of the blade portion 210 It may be to include an upper end portion of the blade body 220 that moves up and down together with the moving portion.

칼날 몸통부(220)는 제1 방향으로 연장되는 막대 형상으로 마련될 수 있다. 칼날 몸통부(220)는 측정 유닛을 통해 이동부와 결합되고, 이동부와 함께 상하이동을 할 수 있다.The blade body 220 may be provided in the shape of a rod extending in the first direction. The blade body 220 is coupled to the moving part through the measuring unit, and can move up and down together with the moving part.

상기 측정 유닛은, 상기 이동부에 고정되는 다이얼 게이지(310)와, 상기 칼날 몸통부(220)의 측면에 결합되며 하단부가 상기 박막 시료(10)의 표면에 접촉되는 측정 몸통부(320)와, 상기 칼날 몸통부(220)에 고정되고 상기 다이얼 게이지(310)의 측정자(311)와 접촉하는 측정 지지부(330)를 포함하고, 상기 측정 몸통부(320)는 상기 제1 방향으로 수축 또는 팽창하는 탄성 부재(1119)에 의해서 상기 이동부에 탄성 지지되는 것일 수 있다.The measuring unit includes a dial gauge 310 fixed to the moving part, a measuring body 320 coupled to a side surface of the blade body 220 and having a lower end in contact with the surface of the thin film sample 10, , Including a measurement support 330 fixed to the blade body 220 and in contact with the measurer 311 of the dial gauge 310, and the measurement body 320 contracts or expands in the first direction The moving part may be elastically supported by the elastic member 1119.

다이얼 게이지(310)는 측정자(311)의 길이 방향이 제1 방향과 평행하도록 이동부에 고정될 수 있다. 구체적으로는, 상기 이동부는 상기 리니어 액추에이터(1130)에 의해서 상하이동을 하며 상기 제1 방향에 평행한 면을 가지는 이동 플레이트(1113)를 포함하고, 이동 플레이트(1113)이 면에 수직한 방향으로 돌출된 돌출 부재(1111)에 결합될 수 있다. 다이얼 게이지(310)의 몸통의 배면에는 고정 고리(312)가 마련되며, 다이얼 게이지(310)의 고정 고리(312)가 돌출 부재(1111)에 결합될 수 있다.The dial gauge 310 may be fixed to the moving part so that the length direction of the measurer 311 is parallel to the first direction. Specifically, the moving part includes a moving plate 1113 having a plane parallel to the first direction and moving upright by the linear actuator 1130, and the moving plate 1113 is in a direction perpendicular to the plane. It may be coupled to the protruding member 1111. A fixing ring 312 is provided on the rear surface of the body of the dial gauge 310, and the fixing ring 312 of the dial gauge 310 may be coupled to the protruding member 1111.

상기 측정 몸통부(320)는 상하 방향으로 연장되는 막대형상일 수 있다. 즉, 측정 몸통부(320)와 칼날 몸통부(220)의 길이 방향은 서로 평행할 수 있다.The measurement body 320 may be in the shape of a rod extending in the vertical direction. That is, the length directions of the measuring body 320 and the blade body 220 may be parallel to each other.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 측정 몸통부(320)에는 상기 측정 몸통부(320)에서 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 돌출된 제1 돌출부(321)가 마련되고, 상기 칼날 몸통부(220)에는 상기 칼날 몸통부(220)에서 상기 제1 돌출부(321)의 돌출 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부(221)가 마련될 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치는 상기 칼날 몸통부(220)와 상기 측정 몸통부(320) 간의 상대적인 위치 변위를 조정하기 위해 상기 제1 돌출부(321)와 상기 제2 돌출부(221)를 상기 제1 방향으로 관통하여 상기 제1 돌출부(321) 및 상기 제2 돌출부(221)에 결합되는 마이크로미터를 더 포함하는 것일 수 있다.As shown in FIG. 5, the measuring body 320 is provided with a first protrusion 321 protruding from the measuring body 320 in a direction perpendicular to the first direction, and the blade body part ( A second protrusion 221 protruding from the blade body 220 in a direction parallel to the protruding direction of the first protruding part 321 may be provided at the blade body 220. In the surface cutting apparatus of the present invention, the first protrusion 321 and the second protrusion 221 are moved in the first direction in order to adjust the relative positional displacement between the blade body 220 and the measurement body 320. It may further include a micrometer which penetrates into and is coupled to the first protrusion 321 and the second protrusion 221.

마이크로미터는 물체의 길이 마이크로미터(μm) 정도까지 측정할 수 있는 기구이며, 슬리브(sleeve)(341), 슬리브의 일단부에 결합된 심블(thimble), 슬리브의 타단부에 결합된 스핀들(spindle)(343)을 포함하고, 심블을 마이크로미터의 길이 방향을 회전축으로 회전시키면 스핀들이 슬리브로부터 돌출되는 길이가 조절될 수 있다.The micrometer is a device that can measure the length of an object to the extent of micrometers (μm), a sleeve 341, a thimble coupled to one end of the sleeve, and a spindle coupled to the other end of the sleeve. ) 343, and when the thimble is rotated in the longitudinal direction of the micrometer by the rotation axis, the length of the spindle protruding from the sleeve may be adjusted.

제1 돌출부(321)에 마이크로미터의 슬리브(341)가 고정되고, 제2 돌출부(221)에 마이크로미터의 스핀들(343)이 결합될 수 있다. 마이크로미터의 심블을 조작하여, 칼날 몸통부(220)와 측정 몸통부(320) 간의 제1 방향 상의 상대적 위치를 조절하여, 다이얼 게이지(310)의 영점을 조절할 수 있다. The micrometer sleeve 341 may be fixed to the first protrusion 321, and the micrometer spindle 343 may be coupled to the second protrusion 221. The zero point of the dial gauge 310 may be adjusted by adjusting the relative position in the first direction between the blade body 220 and the measurement body 320 by manipulating the micrometer of the thimble.

상기 측정 몸통부(320)의 하단부에는 상기 칼날 유닛(200)의 절삭 방향으로 구르는 구름 휠이 마련될 수 있다. 구체적으로, 측정 몸통부(320)의 하단부에는 측정 몸통부(320)의 하단부가 박막 시료(10)의 표면과 구름 마찰(rolling friction)하도록 하기 위한 구름 휠(323)이 마련될 수 있다. 본 발명의 표면 절삭 장치는 균일한 두께로 박막 시료(10)의 표면을 절삭하기 위해서, 칼날 유닛(200)이 박막 시료(10)의 표면을 절삭하는 도중에도 칼날 유닛(200)의 삽입 깊이를 실시간으로 측정할 필요가 있다. 따라서, 표면 절삭 시에 측정 몸통부(320)의 하단부가 박막 시료(10)의 표면에 접촉한 상태로 유지될 수 있다. 이때, 박막 시료(10)가 측정 몸통부(320)에 의해서 밀리거나 구겨지는 것 등을 방지하기 위해서, 측정 몸통부(320)와 박막 시료(10)의 표면 사이에 마찰을 최소화할 필요가 있고, 측정 몸통부(320)의 하단부에는 구름 휠(323)이 마련될 수 있다. 즉, 측정 몸통부(320)는 박막 시료(10)와 미끄럼 마찰(sliding friction)이 아닌 구름 마찰을 함으로써, 마찰에 의한 박막 시료(10)의 이동 또는 변형을 방지할 수 있다.A rolling wheel that rolls in the cutting direction of the blade unit 200 may be provided at a lower end of the measuring body 320. Specifically, a rolling wheel 323 may be provided at the lower end of the measuring body 320 to cause the lower end of the measuring body 320 to roll friction with the surface of the thin film sample 10. In the surface cutting apparatus of the present invention, in order to cut the surface of the thin film sample 10 with a uniform thickness, the insertion depth of the blade unit 200 is adjusted even while the blade unit 200 cuts the surface of the thin film sample 10. It needs to be measured in real time. Accordingly, when the surface is cut, the lower end of the measurement body 320 may be maintained in contact with the surface of the thin film sample 10. At this time, in order to prevent the thin film sample 10 from being pushed or wrinkled by the measurement body 320, it is necessary to minimize friction between the measurement body 320 and the surface of the thin film sample 10, and , A rolling wheel 323 may be provided at the lower end of the measuring body 320. That is, the measurement body 320 may prevent movement or deformation of the thin film sample 10 due to friction by making rolling friction with the thin film sample 10 rather than sliding friction.

측정 몸통부(320)는 상단부가 이동 플레이트(1113)의 면으로부터 돌출된 제3 돌출부(1112)에 탄성 부재(1119)를 사이에 두고 결합될 수 있다. 즉, 측정 몸통부(320)는 제3 돌출부(1112)에 탄성 지지될 수 있다. 탄성 부재(1119)는 스프링 등일 수 있다. 이때, 측정 몸통부(320)가 기울지 않고, 측정 몸통부(320)의 길이방향이 제1 방향과 평행 상태를 유지하도록 하기 위해, 이동부는 상기 이동 플레이트(1113)의 면 상에 돌출되어 상기 측정 몸통부(320)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.The measurement body 320 may be coupled to a third protrusion 1112 having an upper end protruding from the surface of the moving plate 1113 with the elastic member 1119 interposed therebetween. That is, the measurement body 320 may be elastically supported by the third protrusion 1112. The elastic member 1119 may be a spring or the like. At this time, in order that the measurement body 320 is not inclined and the length direction of the measurement body 320 remains parallel to the first direction, the movable part protrudes on the surface of the movable plate 1113 to measure the measurement. It may include a guide portion for guiding the vertical movement of the body portion 320.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부는 상기 측정 몸통부(320)의 일측 면에 접촉되는 제1 가이드부(1115)와, 상기 측정 몸통부(320)의 타측 면에 접촉되는 제2 가이드부(1117)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 가이드부(1115)와 제2 가이드부(1117)는 측정 몸통부(320)의 양측에 각각 접촉하여 측정 몸통부(320)의 이동을 가이드할 수 있다. 구체적으로, 측정 몸통부(320)는 이동 플레이트(1113)의 일측 면에 대면하는 위치에 배치되고, 제1 가이드부(1115) 및 제2 가이드부(1117)는 이동 플레이트(1113)의 상기 일측 면으로부터 돌출되도록 마련될 수 있다.As shown in FIGS. 4 to 7, the guide part has a first guide part 1115 in contact with one side of the measuring body 320, and a first guide part 1115 in contact with the other side of the measuring body 320. It may include 2 guide parts (1117). That is, the first guide unit 1115 and the second guide unit 1117 may contact both sides of the measurement body 320 to guide the movement of the measurement body 320. Specifically, the measurement body 320 is disposed at a position facing one side of the moving plate 1113, and the first guide unit 1115 and the second guide unit 1117 are the one side of the moving plate 1113 It may be provided to protrude from the surface.

상기 제1 가이드부(1115)는 상기 측정 폼통부의 상기 일측 면을 지지하는 구름 휠(1115a)을 포함하며, 상기 제2 가이드부(1117)는 상기 측정 몸통부(320)의 상기 타측 면을 지지하는 구름 휠(1117a)을 포함하는 것일 수 있다.The first guide part 1115 includes a rolling wheel 1115a that supports the one side surface of the measurement foam tube part, and the second guide part 1117 covers the other side of the measurement body part 320. It may include a supporting rolling wheel (1117a).

제1 가이드부(1115)의 구름 휠(1115a) 및 제2 가이드부(1117)의 구름 휠(1117a)을 각각 복수로 마련될 수 있다. 제1 가이드부(1115)의 복수의 구름 휠(1115a)의 회전축들은 제1 방향에 평행한 가상의 직선 상에 위치할 수 있다. 제2 가이드부(1117)의 복수의 구름 휠(1117a)의 회전축들 또한 제1 방향에 평행한 가상의 직선 상에 위치할 수 있다. 따라서, 제1 가이드부(1115)의 복수의 구름 휠(1115a) 및 제2 가이드부(1117)의 복수의 구름 휠(1117a)은 복수의 지점에서 측정 몸통부(320)를 지지함으로써, 측정 몸통부(320)가 기우는 것을 방지할 수 있다.A plurality of rolling wheels 1115a of the first guide part 1115 and a plurality of rolling wheels 1117a of the second guide part 1117 may be provided, respectively. The rotation axes of the plurality of rolling wheels 1115a of the first guide part 1115 may be located on a virtual straight line parallel to the first direction. Rotation axes of the plurality of rolling wheels 1117a of the second guide unit 1117 may also be located on a virtual straight line parallel to the first direction. Accordingly, the plurality of rolling wheels 1115a of the first guide unit 1115 and the plurality of rolling wheels 1117a of the second guide unit 1117 support the measurement body 320 at a plurality of points, thereby It is possible to prevent the unit 320 from tilting.

상기 측정 지지부(330)는 상기 제1 방향에 수직한 평면인 측정 지지면을 포함하며, 상기 다이얼 게이지(310)의 상기 측정자(311)의 단부는 상기 측정 지지면에 접촉되는 것일 수 있다. 따라서, 칼날 유닛(200)의 하단부가 박막 시료(10)에 삽입되면, 측정 몸통부(320)의 하단부가 박막 시료(10)의 표면에 의해서 가압되고, 측정 몸통부(320)를 지지하는 탄성 부재(1119)를 수축시키게 되며, 탄성 부재(1119)가 수축됨에 따라, 이동부와 칼날 몸통부(220) 사이에 제1 방향 상의 상대적 위치가 변경될 수 있다. 이로 인해, 측정 지지면은 다이얼 게이지(310)의 측정자(311)의 하단부를 가압하고, 다이얼 게이지(310)에 칼날 유닛(200)의 삽입 깊이가 표시될 수 있다.The measurement support part 330 may include a measurement support surface that is a plane perpendicular to the first direction, and an end of the measurer 311 of the dial gauge 310 may be in contact with the measurement support surface. Therefore, when the lower end of the blade unit 200 is inserted into the thin film sample 10, the lower end of the measuring body 320 is pressed by the surface of the thin film sample 10, and the elasticity that supports the measuring body 320 The member 1119 is contracted, and as the elastic member 1119 is contracted, the relative position in the first direction between the moving part and the blade body 220 may be changed. Accordingly, the measurement support surface presses the lower end of the measurer 311 of the dial gauge 310, and the insertion depth of the blade unit 200 may be displayed on the dial gauge 310.

측정 지지부(330)는 칼날 몸통부(220)의 측면에 결합될 수 있다. The measurement support 330 may be coupled to the side of the blade body 220.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

10...박막 시료 100...시료 트레이 유닛
200...칼날 유닛 210...칼날부
220...칼날 몸통부 221...제2 돌출부
310...다이얼 게이지 311...측정자
312...고정 고리 320...측정 몸통부
321...제1 돌출부 323...구름 휠
330...측정 지지부 341...슬리브
343...스핀들 1000...구동 유닛
1100...제1 구동부 1111...돌출 부재
1112...제3 돌출부 1113...이동 플레이트
1115...제1 가이드부 1115a...구름 휠
1117...제2 가이드부 1117a...구름 휠
1119...탄성 부재 1130...리니어 액추에이터
10... thin film sample 100... sample tray unit
200... blade unit 210... blade part
220... blade body 221... second protrusion
310... dial gauge 311... measurer
312...fixing hook 320...measuring body
321...first protrusion 323...cloud wheel
330...measuring support 341...sleeve
343...spindle 1000...drive unit
1100...first driving part 1111...protruding member
1112...3rd protrusion 1113...moving plate
1115...first guide part 1115a...rolling wheel
1117... second guide part 1117a... rolling wheel
1119...elastic member 1130...linear actuator

Claims (9)

박막 시료가 상면에 거치되는 시료 트레이 유닛;
상기 시료 트레이 유닛에 거치된 상기 박막 시료의 표면을 절삭하는 칼날 유닛;
상기 칼날 유닛과 상기 시료 트레이 유닛의 상대적인 위치 조절을 위해 상기 칼날 유닛 또는 상기 시료 트레이 유닛에 구동력을 제공하는 구동 유닛;
상기 박막 시료를 상기 시료 트레이 유닛의 상면 상에서 위치를 고정하기 위한 음압을 제공하는 진공 유닛; 및
상기 칼날 유닛의 하단부가 상기 박막 시료에 삽입된 깊이를 측정하는 측정 유닛을 포함하는 것인 표면 절삭 장치.
A sample tray unit on which the thin film sample is mounted on the upper surface;
A blade unit for cutting the surface of the thin film sample mounted on the sample tray unit;
A driving unit that provides a driving force to the blade unit or the sample tray unit to adjust the relative positions of the blade unit and the sample tray unit;
A vacuum unit providing a negative pressure for fixing the position of the thin film sample on the upper surface of the sample tray unit; And
Surface cutting apparatus comprising a measuring unit for measuring the depth of the lower end of the blade unit is inserted into the thin film sample.
제1항에 있어서,
상기 구동 유닛은,
상기 박막 시료가 거치된 상기 시료 트레이 유닛의 상면에 수직한 방향인 제1 방향으로 상기 칼날 유닛을 이동시키는 제1 구동부를 포함하고,
상기 측정 유닛은 상기 제1 구동부와 상기 칼날 유닛 간의 상대적 위치 변위를 측정하는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 1,
The drive unit,
And a first driving unit for moving the blade unit in a first direction perpendicular to an upper surface of the sample tray unit on which the thin film sample is mounted,
The measuring unit measures the relative positional displacement between the first driving part and the blade unit.
제2항에 있어서,
상기 제1 구동부는 상기 제1 방향을 따라 상하이동을 하는 이동부와, 상기 이동부가 상하이동을 하기 위한 구동력을 전달하는 리니어 액추에이터를 포함하고,
상기 칼날 유닛은 하단부가 상기 박막 시료에 접촉 또는 삽입되어 상기 박막 시료의 표면을 절삭하는 칼날부와, 하단부에 상기 칼날부의 상단부가 결합되며 상기 이동부와 함게 상하이동을 하는 칼날 몸통부를 포함하는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 2,
The first driving unit includes a moving unit for vertical movement along the first direction, and a linear actuator for transmitting a driving force for the moving unit for vertical movement,
The blade unit includes a blade portion whose lower end is in contact with or inserted into the thin film sample to cut the surface of the thin film sample, and an upper end portion of the blade portion is coupled to the lower end and moves upright with the moving portion Surface cutting device.
제3항에 있어서,
상기 측정 유닛은,
상기 이동부에 고정되는 다이얼 게이지와,
상기 칼날 몸통부의 측면에 결합되며 하단부가 상기 박막 시료의 표면에 접촉되는 측정 몸통부와,
상기 칼날 몸통부에 고정되고 상기 다이얼 게이지의 측정자와 접촉하는 측정 지지부를 포함하고,
상기 측정 몸통부는 상기 제1 방향으로 수축 또는 팽창하는 탄성 부재에 의해서 상기 이동부에 탄성 지지되는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 3,
The measurement unit,
A dial gauge fixed to the moving part,
A measuring body coupled to a side surface of the blade body and having a lower end in contact with the surface of the thin film sample,
It includes a measurement support fixed to the blade body portion and in contact with the measuring person of the dial gauge,
The surface cutting device that the measuring body portion is elastically supported by the moving portion by an elastic member that contracts or expands in the first direction.
제4항에 있어서,
상기 측정 몸통부는 상하 방향으로 연장되고,
상기 측정 몸통부의 하단부에는 상기 칼날 유닛의 절삭 방향으로 구르는 구름 휠이 마련되는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 4,
The measuring body part extends in the vertical direction,
The surface cutting device is provided with a rolling wheel that rolls in the cutting direction of the blade unit at a lower end of the measuring body.
제5항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 리니어 액추에이터에 의해서 상하이동을 하며 상기 제1 방향에 평행한 면을 가지는 이동 플레이트와,
상기 이동 플레이트의 면 상에 돌출되어 상기 측정 몸통부의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 5,
The moving part,
A moving plate that moves up and down by the linear actuator and has a surface parallel to the first direction,
Surface cutting device comprising a guide portion protruding on the surface of the moving plate to guide the vertical movement of the measuring body.
제6항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 측정 몸통부의 일측 면에 접촉되는 제1 가이드부와, 상기 측정 몸통부의 타측 면에 접촉되는 제2 가이드부를 포함하고,
상기 제1 가이드부는 상기 측정 폼통부의 상기 일측 면을 지지하는 구름 휠을 포함하며,
상기 제2 가이드부는 상기 측정 몸통부의 상기 타측 면을 지지하는 구름 휠을 포함하는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 6,
The guide portion includes a first guide portion in contact with one side of the measurement body and a second guide portion in contact with the other side of the measurement body,
The first guide part includes a rolling wheel supporting the one side of the measuring foam tube part,
The second guide portion is a surface cutting device comprising a rolling wheel for supporting the other side surface of the measuring body.
제4항에 있어서,
상기 측정 몸통부에는 상기 측정 몸통부에서 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 돌출된 제1 돌출부가 마련되고,
상기 칼날 몸통부에는 상기 칼날 몸통부에서 상기 제1 돌출부의 돌출 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부가 마련되며,
상기 칼날 몸통부와 상기 측정 몸통부 간의 상대적인 위치 변위를 조정하기 위해 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부를 상기 제1 방향으로 관통하여 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부에 결합되는 마이크로미터를 더 포함하는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 4,
The measurement body portion is provided with a first protrusion protruding from the measurement body in a direction perpendicular to the first direction,
The blade body portion is provided with a second projection protruding from the blade body in a direction parallel to the projection direction of the first projection,
In order to adjust the relative positional displacement between the blade body and the measurement body, a micrometer which is coupled to the first and second projections by penetrating the first and second projections in the first direction is further provided. The surface cutting device comprising.
제4항에 있어서,
상기 다이얼 게이지의 상기 측정자의 길이 방향이 상기 제1 방향과 평행하도록 상기 다이얼 게이지는 상기 이동부에 고정되고,
상기 측정 지지부는 상기 제1 방향에 수직한 평면인 측정 지지면을 포함하며,
상기 다이얼 게이지의 상기 측정자의 단부는 상기 측정 지지면에 접촉되는 것인 표면 절삭 장치.
The method of claim 4,
The dial gauge is fixed to the moving part so that the length direction of the measurer of the dial gauge is parallel to the first direction,
The measurement support includes a measurement support surface that is a plane perpendicular to the first direction,
The surface cutting device in which the end of the measuring person of the dial gauge is in contact with the measuring support surface.
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