오존파괴물질 대체 비수계세정제 개발 및 현장 적용 연구

박용배; 배재흠; 이민재; 이종기; 이호열; 배수정; 이동기

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박용배 (수원대학교) 배재흠 (수원대학교) 이민재 (수원대학교) 이종기 (에이케이켐텍) 이호열 (에이케이켐텍) 배수정 (에이케이켐텍) 이동기 (한국화학융합시험연구원)

저널정보: 한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제17권 제4호

발행연도: 2011.12

수록면: 306 - 313 (8page)

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인쇄회로기판(PCB)과 같은 전자부품을 제조시에 솔더링을 하기 위하여 플럭스나 솔더페이스트를 사용하며 솔더링 후에 부품에 잔류한 플럭스나 솔더페이스트를 제거하여야하는데 이것은 이들 물질이 잔류하였을 경우 부식이나 누전을 초래하여 부품의 성능을 떨어뜨리거나 고장을 일으킬 수 있다. 솔더링 후에 플럭스와 솔더플럭스 잔류물을 제거하기 위하여 오존 파괴물질 세정제인 1,1,1-trichloroethane이나 HCFC-141b가 아직까지 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 이들 오존파괴 성질을 가진 세정제를 대체하기 위하여 인화점이 존재하지 않는 비수계세정제를 개발하였고 산업현장 적용도 시도해 보았다. 인화점이 존재하지 않는 세정제를 개발하기 위해 탄화수소계 용제를 주 용제로 하고 글리콜에테르계, 에스테르계 및 불소계 용제를 첨가하여 비수계세정제를 배합하였고 이들의 물성 및 세정성을 평가하였다. 그리고 이들 배합세정제 중에 세정력이 뛰어난 세정제를 현장에 적용하여 보았다. 또한 배합된 비수계세정제의 사용후에 재활용 가능성을 평가하기 위하여 감압증류장치를 가동하여 사용 후의 세정제를 재활용시에 요구되는 운전 조건과 재활용율을 구하여 보았다. 배합세정제의 물성 측정 결과 모두 표면장력이 18.0~20.4 dyne/cm으로 비교적 낮았고 습윤지수도 비교적 높아 오염물에 대한 습윤력과 침투력이 우수할 것으로 기대되었고 불소계용제를 첨가하여 배합한 세정제는 인화성이 없음이 확인되어 사용하고 보관하기에 안전하리라 사료된다. 플럭스 및 솔더페이스트 세정 연구 실험 결과 대체목표세정제인 1,1,1-TCE와 HCFC-141b보다 세정력이 우수함을 확인할 수 있었다. 그리고 배합세정제 중에 우수한 세정제를 선정하여 HCFC-141b를 사용하는 산업현장의 PCB 세정에 적용한 결과 HCFC-141b보다 우수한 세정을 나타내어 산업현장에 적용 가능성을 보여 주었다. 또한 이들 제품을 감압증류장치를 이용하여 재활용 가능성을 평가 결과 운전조건 100~110 ℃, 20~30 mbar에서 91.9~97.5%를 재활용할 수 있음을 보여주었다.

Flux or solder is used in soldering process for manufacturing electronic parts such as printed circuit boards (PCB). After soldering process, residual flux and solder paste on the parts should be removed since their residuals could cause performance degradation or failure of parts due to their corrosion and electric leakage. Ozone depletion substances such as 1,1,1- trichloroethane (TCE) and HCFC-141b have widely been using for removal of residual flux and solder paste after soldering process In manufacturing of electronic parts until now. In this study, non-aqueous cleaning agents without flash point were developed and applied to industrial field for replacement of cleaning agents with ozone depletion. In order to develop non-aqueous cleaning agents without flash point, they were formulated with hydrocarbon-type solvents as their major components and several additives such as glycol ethers, esters, fluoride- type solvents. And their physical properties and cleaning abilities were evaluated, and they were applied to industrial fields for cleaning of flux and solder on the PCB. And vacuum distillation apparatus were operated to determine their operating conditions and recycling yields for recycling of used cleaning agents formulated in this study. As a result of physical properties measurement of our formulated cleaning agents, they were expected to have good wetting and penetrating power since their surface tensions were relatively low as 18.0~20.4 dyne/cm² and their wetting indices are relatively large. And some cleaning agents holding fluoride-type solvents as their components did not have any flash point and they seemed to be safe in their handling and storage. The cleaning experimental results showed that some cleaning agents were better in their cleaning of flux and solder paste than 1,1,1-TCE and HCFC-141b. And industrial application results of the formulated cleaning agents for cleaning PCB indicated that they can be applicable to industry due to their good cleaning capability in comparison with HCFC-141b. The recycling experiments of the used formulated cleaning agents through a vacuum distillation apparatus also showed that their 91.9~97.5% could be recycled with its proper operating conditions.

#비수계세정제 #탄화수소계 #플럭스세정 #인화점 #오존파괴물질 #Non-aqueous cleaning agents #Hydrocarbon-type #Flux cleaning #Flash point #Ozone depletion substances (ODS)

참고문헌 (7)

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1. [학위논문] - Jung, Y. W / 2007 / Evaluation of Cleaning Ability of Formulated CFCAlternative Hydrocarbon-based Cleaning Agents and TheirApplication to Industrial Fields / 석사 / he University of Suwon

2. [학술지(정기간행물)] - Bae, J. H / 2005 / Alternative Cleaning Agents and Alternative Cleaning Technologies for Replacing CFC / Prospectives of Industrial Chemistry 8 (2) : 25 ~ 40

5. [단행본] - Brandrup J / 1999 / Polymer Handbook / Wiley Interscience : 671 ~ 716

7. [학위논문] - Park S. W / 2002 / Development of Environmental-friendly Aqueous Cleaning agents-Characterization of their Physical properties and Evaluation of their Cleaning Performance / 석사 / The University of Suwon

박지나, 김은중, 정용우, 김홍곤, 배재흠. 오존파괴물질 대체 불소계 세정제의 물성 및 세정성 평가연구. 청정기술. 2005

이 논문의 저자 정보

박용배

소속기관 수원대학교

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 3 이용수 340

배재흠

소속기관 수원대학교

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 31 이용수 4,162

이민재

소속기관 수원대학교

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 4 이용수 1,759

이종기

소속기관 에이케이켐텍

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 2 이용수 357

이호열

소속기관 에이케이켐텍

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 7 이용수 1,742

배수정

소속기관 에이케이켐텍

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 3 이용수 1,581

이동기

소속기관 한국화학융합시험연구원

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 대기과학 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 6 이용수 808

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