KR960002638B1 - 오염 물질 제거 방법 및 장치 - Google Patents

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토마스 비. 스탠포드
리차드 씨. 쥬니어 조지
제니퍼 아이. 신노
디렌 씨. 메타
기포드 더블류. 로디네
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휴우즈 에어크라프트 캄파니
완다 케이. 덴슨-로우
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
오염 물질 제거 방법 및 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명을 실행하기 위한 예시적인 장치를 도시한 도면.
제2도는 살포 수단이 반응조의 표면 하부에 제공된 본 발명의 선택적인 실시예에 따른 장치의 일부분을 도시한 도면.
제3도는 살포 수단이 반응조의 표면 상부에 제공된 본 발명의 다른 선택적인 실시예에 따른 장치의 일부분을 도시한 도면.
제4도는 종래의 방법에 비해 본 발명에 따른 시간 함수로서의 과산화수소의 농도 변화를 도시한 그래프.
제5도는 반응조에서의 과산화수소 농도의 살포 가스로서 공기와 질소의 효과를 여러가지 온도에서 도시한 그래프.
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 일반적으로 고체 기판으로부터 오염 물질을 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히,땜납 융제및 이온 핵종과 같은 오염 물질을 제거하기 위하여 과산화수소 조성물과 같은 산화제를 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
[배경 기술]
인쇄 회로 기판, 집적 회로, 및 다양한 전자 부품 및 장치를 조립시에 금속 부분들을 함께 결합시키기 위해 땜납이 이용된다. 땜납 자체는 인듐 또는 주석 및 납과 같은 합금을 함유한다. 금속 표면에 땜납을 도포하기 전, 표면은 금속 결합에 해가 되는 산화제및 다른 오염 물질을 제거하고, 땜납 공정 동안에 이들의 재형성을 방지하기 위하여 융제(fluxing agent)로 처리된다. 이들 융제는 전형적으로 육송 수액으로부터 추출된 천연 송진과 같은 유기 물질, 카르복실산, 아민, 아미드와 같은 유기산, 또는 무기산 또는 염과 같은 무기 물질이다. 가장 일반적으로 사용되는 융제는 산성 송진 융제이다. 여기서의 "송진 융제"는 육송 수종의 삼출물로부터 테레빈을 증류하여 제거하고, 아비에트산 및 그것의 무수물을 함유한 후의 수지인 송진을 포함하는 융제물질을 의미한다. 전형적으로, 송진 융제를 활성화시키기 위해 소량의 다른 산이 첨가되는데, 이러한 조성물은 "산성 송진 융제" 또는 "송진 활성 융제"라 칭한다. 땜납 작업이 완결된 후, 융제잔류물 또는 초과하여 인가된 융제는 납땜된 표면 상에 남게 되고, 이들 잔류물은 수지, 납을 함유하고, 부식성 및 도전성이 있다. 부식 및 최종 전기 절연 손실을 유발시키는 이들 융제잔류물 및 초과 융제는 땜납 부분의 반응을 방지하기 위하여 후속 공정 단계 이전에 제거해야만 한다. 특히, 아디프산 또는 할로겐으로부터 유도된 것과 같은 임의의 이온 핵종은 전기적으로 도전성을 띄고, 이를 제거하지 않을 경우 전자 회로의 성능을 저하시킬 수 있다. 이들 이온 핵종은 유기 융제잔류물에 의해 함유된다.
일반적으로 널리 사용되는 탈융제는 1,1,1-트리클로로에탄 및 프레온(염소 및 불소를 함유하는 폴리할로겐화 탄화수소라는 이. 아이. 듀폰 디 네모아의 상표명)과 같은 할로겐화탄화수소이다. 이들 유기 물질들은 유효 탈융제용매인 반면에, 오존 감소로 인해 환경에 부정적 영향을 끼치는 심각한 단점이 있다. 최근 환경 입법은 이들 물질의 생산을 앞으로 몇년내에 급격히 제한시키고, 결국에는 중단할 것을 명시하였다. 이들 물질을 소량이라도 사용하였을 때, 수송, 저장, 사용, 및 폐기 처분을 위한 값비싼 관리 장치 및 환경 보호 장치가 공기와 물의 변화를 방지하는데 사용되어야 한다. 부수적으로, 폐기 용매는 에너지 집약적 재생 작응을 요구한다.
많은 세척액은 다양한 탈융제용매를 사용할 수 있으나, 이들 중 어느 것도 높은 신뢰성을 갖는 전자 조립체의 탈융제용매의 강한 세척 및 적절한 필요 조건에 부합될 수 없다. 이것은 특히, 좁은 허용 공간을 가지는 조립체의 경우에 문제가 된다. 또한, 결과물로서 생성되는 유기물 함유 수용 용매는 폐기 처분 전에 또 다른 공정 이 요구된다.
따라서, 전자 산업에 있어서, 임의의 부정적인 환경적 영향을 방지함과 동시에 융제잔류물 및 오염 물질을 효과적으로 제거하는 용매가 절실히 요구되고 있다. 이러한 용매는 또한 다른 기판으로부터 다른 오염 물질을 제거하는데 사용된다. 조성물 및 방법에 의해 충족된 이들 필요 조건은 본원 발명의 양수인에게 양도되고 1991년 5윌 7일에 출원된 계류 중인 2개의 미합중국 특허 출원 제07/700,353호 및 1990년 9월27일에 출원된 계류 중인 미합중국 특허 출원 제07/583,911호에 기재되어 있다. 2개의 특허 출원 중 후자에 기재된 발명에 따르면, (a) 조성물의 약 3 내지 5중량%의 과산화수소, (b) 조성물내에 최소한 10.5pH를 제공하기에 충분한 양의 알칼리 금속 수산화물, (c) 과산화수소 및 알칼리 금속 수산화물에 반응하지 않는 습윤제인 조성물의 약 0.1 내지 0.3중량%의 선택된 습윤제, 및 (d) 상기 조성물의 안정제로서 증류수를 포함하는 조성물이 먼저 제공된다. 더욱이, 유기 오염 물질을 갖는 고체 기판은 상술한 조성물에 노출되어 유기 오염 물질이 기판으로부터 제거되어 무독성 및 위험하지 않은(안전한) 제품으로 전환된다. 따라서, 부정적인 환경적 영향은 이 공정에 의해 방지될 수 있다. 이 조성물 및 방법이 소기의 의도된 목적을 달성하고자 연구되었음에도 불구하고, 이것은 더 큰 효율 및 감소된 비용면에서 변형 및 향상을 제공하는 것이 바람직하다.
[발명의 요약]
본 발명의 일반적인 목적은 부정적인 환경적 영향을 방지하는 과산화수소 조성물과 같은 선택된 산화제를 사용하여 선택된 고체 기판으로부터 오염 물질을 제거하기 위한 새롭고 향상된 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. 이 방법 및 장치는 종래 공정의 장점을 보유하면서 이들의 중요한 단점을 극복하거나 이들의 장점을 향상시킨다.
본 발명의 상기 일반적인 목적은 다음 단계들에 의해 달성된다.
(a) 선택된 산화제를 위하여 선택된 액체 반응제를 포함하는 최초 반응조(槽)를 제공하는 단계,
(b) 최종 반응조를 형성하기 위하여 최초 반응조내의 기판에 악영향을 끼치지 않고 기판으로부터 오염 물질을 제거하기 위하여 오염 물질과 반응하는 물질을 포함하는 선택된 산화제를 계량(計量)하여 공급하고, 최종 반응조에서 산화제의 유효 레벨이 얻어지기에 충분한 선정된 공급율로 최종 반응조에 선택된 산화제를 계량하여 공급하는 단계, 및
(c) 기판으로부터 상기 오염 물질을 균일하고 제어된 방식으로 제거하기 위해 연장된 기간 동안 유효 레벨을 유지하도록 계량하여 공급된 산화제를 함유하는 최종 반응조에 오염 물질을 갖는 기판을 노출시키는 단계에 의해 달성된다. 선택적으로, 최종 반응 물질은 기판의 노출 동안 가열된다. 선택적으로, 최초 및 최종 반응조에는 공기 또는 산소가 선정된 공급율로 살포되고, 이 살포는 노출 단계 동안 계속된다 양호한 실시예에 있어서, 과산화수소 및 최초 반응조에 포함된 산화제는
(a) 최종 반응조에 10.5 내지 14.0pH를 제공하기에 충분한 양의 알칼리 화합물,
(b) 알칼리 화합물 및 과산화수소에 대하여 안정한 선택된 습윤제, 및
(c) 탈이온수
를 포함한다.
상술된 방법을 달성하기 위한 장치는 (a) 상기 단계(a)에서 조성물을 함유하는 반응조의 챔버, 및 (b) 챔버에 접속되어 최초 및 최종 반응조내의 산화제를 연속적으로 계량하여 공급하기 위한 수단을 포함한다. 이 장치는 최종 반응조를 가열하기 위한 수단을 선택적으로 포함한다. 선택적으로, 이 장치는 챔버에 접속되어, 최초 및 최종 반응조내로 공기 또는 산소를 살포하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 이 장치는 잔류 알칼리를 중화시키고, 처리된 기판을 세척하여, 건조시키는 처리후 수단을 포함한 수 있다. 선택적인 실시예에 있어서, 장치는 오염된 기판을 세척 챔버내에 잠겨져 있고, 상기 반응조 상에 배치되거나 반응조내에 잠겨져 있는 살포 수단을 포함한다.
[양호한 실시예의 설명]
본 발명의 방법 및 장치는 환경적인 면의 바람직하지 않은 영향을 방지함과 동시에 고체 기판으로부터 오염 물질을 제거하는데 효과적이다. 본 발명은 땜납 작업 후 표면을 오염시키는 융제잔류물 및 이온 핵종을 제거하는데 특히 유용하다. 이들 융제잔류물은 전형적으로 땜납 작업에서 발생되는 분쇄물인 수지, 납등과 같은 오염 물질을 포함한다. 예를 들면, 땜납된 기판은 인쇄 배선 기판, 집적 회로, 전자 부품, 전자 장치,전자 커넥터, 또는 전자 케이블을 포함한다. 본 발명에 따라 형성된 이산화탄소, 질소, 증류수와 같은 부산물들은 위험하지 않으며 환경적으로 악영향을 끼치지 않고서도 제거될 수 있다.
본 발명에 따라, 선택된 반응제가 최종 반응조를 형성하기 위해 첨가되는 선택된 액체 반응제를 포함하는 최초 반응조가 우선 제공된다. 선택된 액체 반응제는 예를 들면, 산화제및 다른 첨가제를 용해시키기 위한 탈이온수 또는 다른 용매일 수 있다. 여기서 "최종 반응조"는 세척된 기판을 노출시키는 융제조성물을 의미한다. "최초 반응조"는 후술한 바와 같이 첨가 성분이 최종 반응조를 형성하기 위해 첨가된 최초에 제공된 융제를 의미한다.
선택된 산화제는 최종 반응조를 형성하기 위해 최초 반응조에 계량되어 공급되고, 최종 반응조에 기판의 오염물과 반응하여 이를 제거할 수 있는 산화제의 유효 레벨을 제공하기에 충분한 공급율로 계속하여 계량 공급된다. 선택된 산화제는 기판에 악영향을 미치지 않고, 기판으로부터 오염 물질을 제거하기 위하여 오염 물질을 산화시키는데 사용되는 물질을 포함한다. 실제로 본 발명에 사용하기에 적당한 산화 물질은 하이포염소산염, 아염소산염, 염소산염, 브롬산염, 과황산염, 과붕산염, 및 과카보네이트염과 같은 공지된 산화제를 포함하지만, 이 물질들에 제한되지는 않는다. 실제로 본 발명에서 사용된 양호한 산화제는 과산화수소률 포함한다. 다음의 설명이 과산화수소의 사용에 집중되어 있을지라도, 본 발명은 과산화수소에 제한된 것이 아니라 상술된 바와 같은 다른 산화제를 포함한다는 것을 인지하여야 한다. 선택된 산화제는 기판으로부터 오염 물질과 반응하여 제거될 수 있는 산화제의 유효 레벨을 제공하기에 충분히 선정된 공급율로 최초 및 최종 반응조에 계량되어 공급된다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 최초 반응조는 (a) 기판 처리 중에 최종 반응조에 10.5 내지 14.0pH를 제공하기에 충분한 양의 알칼리 화합물, (b) 알칼리 화합물 및 과산화수소에 안정한 선택된 습윤제, 및 (c) 탈이온수를 포함한다. 과산화수소는 반응조 유체 1갤런당 과산화수소의 0.004mg/분 이상에서 반응조내의 과산화수소가 포화 한계 또는 그 이상에 이를 때까지의 범위내에서 최초 및 최종 반응조내에 선정된 공급율로 계량되어 공급된다. 양호한 계량 공급율은 최종 반응조에 약 0.01 내지 0.4%의 과산화수소 농도를 제공하는 반응조의 융제의 과산화수소 1갤런당 0.004 내지 1500mg/분 정도이다. 단일의 큰 배치(batch)로서 과산화수소를 첨가하기 보다 반응조내에 과산화수소를 계량하여 공급함으로써, 제4도를 참고로 상세히 설명한 바와 같이, 과산화수소를 적게 소모하면서 시간에 대하여 일정하고 높은 과산화수소의 레벨을 얻을 수 있다. 과산화수소는 기판 표면으로부터 오염 물질을 제거하기 위해 오염 물질과 상호 작용하고, 과산화수소 그 자체는 물 및 산소로 분해된다.
선택적으로, 최초 및 최종 반응조에는 과산화수소 조성물에 약 0.001 내지 1의 표준 입방 피트/분의 선정된 공급율로 공기 또는 산소로 살포된다. 특정 살포 공급율은 사용된 특정 산화제에 따라 변한다. 제5도에 관련하여 더 상세히 설명하는 바와 같이, 이 공기 또는 산소 살포는 시간에 대하여 초과 시간 동안 과산화수소의 증가된 레벨을 유지하는 과정을 적은 정도지만 지속적으로 개선시킨다. 본 발명은 특별한 동작 이론에 제한되지 않을지라로, 이러한 효과는 공기 또는 산소 중의 산소가 다음의 자발 분해 반응을 지연시킨다는 사실 때문에 얻어진다고 생각된다.
2H2O2↔2H2O+O2
이러한 오염 물질을 갖는 기판은 과산화수소를 연속적으로 계량 공급되는 최종 반응조에 노출되는 기판 홀더 상에 배치되고 기판으로부터 오염 물질을 능률적이고 안정적으로 제거하기 위하여 공기 또는 산소를 살포함으로써 요구되는 과산화수소의 양을 최소화시킨다. 반응조에 운동 에너지를 전달하기 위한 다른 수단들도 선택적으로 사용될 수 있다.
선택적으로, 기판이 금속을 포함한 경우, 금속 보호제가 첨가되어, 과산화수소 또는 다른 산화제및 알칼리가 금속 표면에 들러붙지 못하게 한다. 금속 보호제는 과산화수소 또는 산화제및 알칼리 화합물과 반응하지 않고 최종 반응조에서 약 0.1 내지 99중량%, 양호하게 0.5 내지 2.0중량%를 제공하기에 충분한 양만큼 첨가된다.
알칼리 화합물은 양호하게 최종 반응조에서 10.5 내지 14, 양호하게 11.5 내지 14의 범위내의 pH를 제공하기 위하여 최초 반응조에 첨가된다. 예를 들면, 알칼리, 화합물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨일 수 있는데, 수산화나트륨이 가장 양호하다. 수산화나트륨이 사용되는 경우, 이것은 최종 반응조의 조성물의 0.2 내지 0.5중량%의 양이 제공되는 것이 양호하지만 0.1 내지 99중량%의 양이 제공될 수도 있다.
습윤제는 반응조에서 다른 성분과 적합하게 선택되어야만 한다. 술폰산 알킬아릴 나트륨 및 다른 유기 합성 청정제와 같은 종래의 습윤제는 본 발명의 과산화수소 조성물과 같은 강 알칼리 산화/표백 용액에서 급격히 분해된다. 이것은 용액에서 과산화수소의 급격한 분해와 과잉 거품의 원인이 된다. 이 과산화수소 조성물에 사용되는 양호한 습윤제는(뉴욕 나이아가라 팔스 소재 니아세트 코포레이션-「Niacet Co., Niagara Falls, New York」-으로부터 획득된) 나트륨 2-에틸 헥실 황산을 포함한다. 이것은 알칼리 및 산성 용액의 비등점이 서로 가까울 경우 양호한 용해성, 안정성 및 침투성을 갖고, 농축된 표백 용액에 안정된 몇가지 안되는 음이온의 계면 활성제중 하나이다. 본 발명을 실시하기에 적당한 다른 습윤제는 메타규산나트륨 또는 단쇄 분지(short-chain branched) 계면 활성제를 포함할 수 있다. 습윤제는 최종 반응조의 조성물의 약 0.1중량%에서 반응조내의 습윤제의 포화 한계까지, 양호하게는 약 0.1에서 0.3중량%까지의 양이 사용된다.
기판이 인쇄 배선 기판과 같은 금속을 포함한 경우, 금속 표면에는 반응조에서 과산화물 또는 산화제및 알칼리가 들러붙지 않게 하여야만 한다. 사용된 특정 금속 보호제는 보호되는 특정 금속에 따라 다르다. 예를 들면, 칼슘 및 인화합물은 구리 보호제로서 사용된다. 특정 금속에 대한 특정 보호제의 선택은 당해 분야에 공지되어 있어서 더 이상 설명하지 않겠다. 본 발명을 실시하기에 적당한 금속 보호제는 탄산나트륨 또는 메타규산나트륨을 포함한다. 금속 보호제는 최종 반응조의 조성물의 약 0.1중량%인 양에서 반응조내의 금속 보호제의 포화 한계까지, 양호하게는 약 0.5 내지 2.0중량%의 양이 제공된다. 탄산나트륨 및 메타규산나트륨 모두는 과산화 용액의 pH에 영향을 주는 것이 발견되어 칠종 반응조의 pH의 조정시에 고려되어야만 한다.
과산화수소를 사용하여 단 기간내에 유효 오염 물질을 제거하기 위한 본 발명의 양호한 실시예에 따른 최적 작업 온도는 32 내지 l00℃(90 내지 212℉) 범위내이다· 이 조성물을 사용하기 위한 양호한 온도 범위는 약 60 내지 71℃(140 내지 160℉)이다. 이 범위내에서, 융제오염 물질은 1 내지 3분내에 제거될 수 있다. 온도가 증가하면 반응이 촉진되고, 점착성 오염 물질을 약하게 함으로써 조성물의 침투를 향상시키며, 현탁액에 미립자를 부유시키므로, 이들은 세척된 기판 상에 증착되지 않는다. 다른 산화제가 사용되는 경우, 다른 온도 범위가 필요할 수 있거나, 가열할 필요가 전혀 없을 수도 있다.
본 발명에 따라 제거될 수 있는 오염 물질은 일반적으로 사용된 땜납 융제물질에 의해 남게 되는 잔류물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 유기 물질을 포함한다. 이들 융제잔류물은 오일, 수지, 및 다른 유기물질을 포함한다. 부수적으로, 본 발명은 융제에 첨가된 산성 또는 할로겐으로부터 유도된 것과 같은 이온 핵종을 제거하는데 효과적이다. 더욱이, 이러한 방법 및 장치가 탄소-탄소 결합을 분열시키기에 효과적이기 때문에, 이들은 다른 유기 화합물 및 다른 오염 물질의 제거에 사용될 수 있다. 이러한 물질은 오일, 그리스, 윤활유제, 수용성 융제, 유기 산성 융제, 가공되지 않은 포토레지스터, 염료 또는 전도성 잉크를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 전형적으로, 오염 물질은 수지 층 형태일 수 있지만, 이산 입자 형태일 수도 있다.
본 발명에 따라 오염 물질이 제거될 수 있는 고체 기판은 반응조의 산화제또는 알칼리 성분에 의해 악영향을 받지 않는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질들은 폴리이미드 박층, 에폭시/유리 박층, 인쇄배선 기판에 사용되는 알루미늄 산화물 기판, 전자 장치에 사용되는 실리콘, 및 부품 적재, 케이블, 및 커넥터에 사용되는 구리 또는 다른 도전체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 고체 기판은 단순하거나 복합한 구조를 갖고 있고, 공지된 방법에 의해 세척하기 어려운 간극(interstitial) 공간을 포함할 수 있다. 본 발명은 특히, 탈오염을 필요로 하는 매우 적은 간극 공간(5mil 또는 0.0127cm 정도)을 갖는 고밀도 전자장치로부터 오염 물질을 제거하기에 적절하다. 기관은 연속 층의 형태 또는 이산 미립자의 형태일 수 있다.
본 발명의 방법을 실시하기 의한 장치는
(a) 선택된 산화제를 위하여 선택된 액체 반응제를 포함하는 최초 반응조가 제공되고, 선택된 산화제를 포함하는 최종 반응조를 수용하기 위한 챔버, 및
(b) 최종 반응조를 헝성하기 위하여 최초 반응조내의 챔버에 접속되어 선택된 산화제를 계량 공급하고 최종 반응조내에 선택된 산화제를 계속하여 계량 공급하기 위한 수단을 포함한다. 선택적으로, 이 장치는 챔버에 접속되어 최초 및 최종 반응조에 공기 또는 산소를 살포하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 장치는 챔버내에 배치된 최종 반응조를 열처리하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 선택적인 실시예에 따라, 살포 수단은 반응조에 운동 에너지를 전달하여, 오염 물질의 제거시에 본 발명에 따른 방법의 효과를 향상시키기 위하여 반응조의 표면 하부 또는 상부의 세척 챔버내에 제공된다. 선택적으로, 초음파 에너지와 같은 운동 에너지를 반응조에 전달하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있다.
본 발명의 추가 특징으로서, 상술한 바와 같이 오염 물질을 제거하기 위해 기판이 처리된 후, 기판 상에 존재하는 잔류 알칼리 물질(알칼리 또는 알칼리염)은 중화된다. 적절한 중화제는 카르복실산과 같은 다양한 종류의 약산을 포함한다. 양호한 중화제는 탄산 온수를 포함하는데, 이는 32 내지 71.1℃(90 내지 160℉)에서 가해진다. 탈이온수내에 이산화탄소의 거품을 일으킴으로써 탄산수가 형성될 수 있다. 탄산수 세정은 하수 처리의 규정된 제한치인 9.5 pH 이하의 세정액을 사용한다. 중화 단계 후, 기판은 32 내지 71.1℃(90 내지 160℉)의 온수에서 공기 요동으로 양호하게 세정된 다음, 열풍으로 양호하게 건조된다. 오염된 기판이 챔버내에 적재되어, 이 조성물, 중화제, 물, 및 열풍으로 반복 처리되는 예시적인 일괄 처리 기술에 있어서, 다음의 적절한 처리 시간이 전형적으로 사용된다.
상술된 시간은 단지 과산화수소 조성물에 관한 예이고 필요에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 과산화수소 조성물을 사용하여 고밀도 전자 장치와 같은 복잡한 기판을 세척할 때의 이러한 시간은 길어질 수 있다. 이들 시간은 다른 산화제가 사용될 때 상당한 변화가 요구될 수 있다.
선택적으로, 본 발명에 따른 공정은 "인라인(in-line)" 처리 방법으로서 실시될 수 있다. 오염된 기판은 랙으로 유입되고 랙은 각각 조성물, 중화제, 및 탈이온수 살포기를 포함하는 일련의 챔버내에 순차적으로 하강된다. 다른 대안으로서, 이 즉시 처리 공정은 컨베이어 장치에 의해 달성될 수 있다.
기판이 본 발명에 따라 처리된 후, 기판은 반응조를 함유하고 있는 챔버로부터 제거된다. 그 다음 반응조의 개시 조성물은 과산화수소 및 다른 산화제, 및 필요한 경우, 다른 조성물의 성분의 첨가에 의해 재설정된다. 따라서, 벌크 세척 용매는 그대로 남아 있는 상태로 처리되지 않는다. 더욱이, 조성물은 필요에 따라 조성 물질의 첨가에 의해 재생된다.
본 발명의 추가 특징으로서, 본 발명에 따른 방법은 기판으로부터 금속 산화제를 제거하여, 땜납 광택제로서 사용한다. 이것은 플루오르 붕산을 처리하는 제2공정의 필요성을 제거한다.
본 발명에 따른 예시적인 장치가 제1도에 도시되어 있다. 상술된 반응조(10)은 알칼리 화합물, 습윤제, 및 증류수를 포함하는 최초 반응조로서 챔버(12)내에 제공된다. 예를 들면, 용기(14)로부터의 과산화수소는 계량 수단(16)에 의해 반응조(10)내로 연속적으로 계량 공급된다. 예를 들면, 계량 수단(16)은 플로리다주 폰다 고다 소재의 펄스 피드 인크(Pulse, Feeder, Inc., of Punta Gorda, Florida)로부터 획득된 화학 계량 펌프와 같은 펌프를 포함한다. 계량 수단(16)은 예를 들면, 약 0.01 내지 4.0%의 과산화수소의 일정 농도를 제공하는 반응조내의 액체 1갤런당 약 0.004 내지 1500mg/분의 선정된 공급율로 과산화수소가 반응조에 유입되도륵 조정된다. 선택적으로, 가스 공급기(18)로부터 살포 수단(20)을 통해 공기 또는 산소가 반응조(10)내로 유입된다. 살포 수단(20)은 홀 또는 개구를 갖는 파이프 또는 튜브를 포함하는 다기관 어레이(manifold array)와 같은 공지된 수단을 설정된 위치에 포함할 수 있다. 살포 수단(20)은 공기 또는 산소가 약 0.001 내지 1의 표준 입방 피트/분의 공급율로 반응조에 유입되도록 조정된다. 가열 수단(22)는 약 32 내지 71.1℃(90 내지 160℉)의 범위내의 온도에서 반응조(10)을 가열하기 의해 반응조(10)내에 제공된다. 가열 수단(22)는 펜실베니아주 웨스트 뉴톤 소재의 서머 코일 제조 회사(Thermo-Coil Manufacturing of West Newton, Pennsylvania)로부터 획득된 스테인레스 강 투입식 가열기와 같은 공지된 수단을 포함할 수 있다. 처리될 기판은 브래킷(도시되지 않음)에 의해 챔버(12)의 내벽에 부착되거나 챔버내에서 제거될 수 있거나, 공지된 수단(도시되지 않음)에 의해 반응조(10)내로 하강시킬 수 있는 고정구와 같은 기판 홀더(23)내에 배치된다. 선택적으로, 기판 홀더(23)은 챔버(12)의 저부면에 위치하는 스탠드를 포함할 수 있다.
선택적으로, 챔버(12)는 제2도에 도시된 바와 같은 반응조(10)의 하부 또는 제3도에 도시된 바와 같이 반응조(10)의 표면 상부에 배치될 수 있는 살포 수단(spraying means ; 46)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 살포 수단(46)은 살포 뱅크를 갖는 다기관 형으로 이들의 길이를 따라 살포 노즐(48)과 선정된 위치에 끼워 맞춰진 튜브 또는 파이프를 포함할 수 있다. 살포되는 액체 즉, 최종 반응조의 융제는 유입구(50)에서 살포 수단(46)으로 유입된다. 펌프 또는 튜빙과 같은 수단(도시되지 않음)은 최종 반응조의 일부를 유입구(50)으로 수송하기 위하여 제공된다. 노즐은 기판을 충분히 세척하기 위하여 살포된 액체에 충분한 운동 에너지를 발생시켜야 한다. 약 0.70 내지 6.33㎏/㎠(10 내지 90 파운드/inch2) 범위내에서의 노즐 압력이 유용하게 사용됨을 알 수 있다. 부수적으로, 약 45 내지 90도의 원뿔형 살포 형태를 제공하는 노즐을 사용하는 것이 유리하다는 것이 발견되었다. 더욱이, 예를 들면 직경이 약 1800㎛인 큰 물방울을 제공하는 노즐은 또한 액체 하부로의 살포에 유리한 것으로 발견되었다. 이러한 요구 조건에 부합되는 노즐은 일리노이주 휘톤 소재의 살포 장치 회사(Spraying Systems Corporation of Wheaton, Illinois)가 시판하고 있다.
제2도에 도시된 본 발명의 실시예에 있어서, 살포 수단(46)은 반응조(10)의 상부 표면(51)의 하부에 배치된다. 전체 살포 수단(46) 또는 최소한 노즐(48)은 반응조(10)내에 잠겨져 있다. 기판 홀더(23)은 살포수단(46)의 하부의 반응조(10)내에 배치되고 노즐(48)로부터 선정된 거리에 배치된다. 이 거리는 살포된 액체가 기관을 효과적으로 세척하고 큰 면적의 기계 설비 구조를 수용하기 위해 노즐로부터 충분히 멀리 떨어져 충분한 운동 에너지를 제공하도록 노즐에 충분히 근접하게 선택된다. 기판 홀더(23)과 노즐(48) 사이의 거리는 약 0.6 내지 10.2cm(0.25 내지 4inch)가 유용하다는 것을 알 수 있다. 세척되는 기판은 노즐(48)로 부터 살포력을 받는 위치에서 기판을 보유하도록 구성된 기판 홀더(23) 상에 배치된다. 부수적으로, 노즐(48)로부터 살포된 액체가 장착된 부품의 주위에 부딪치도록 예를 들어, 그 액체는 부품 하부의 작은 갭에 효과적으로 부딪치도륵 노즐에 관련하여 기판을 배치하는 것이 유리하다. 단순화를 위하여, 제1도에 도시된 계량 수단(16) 및 살포 수단(20)은 제2도에서 생략되었지만, 이들은 제2도의 장치에 포함된다. 상술한 바와 같이, 반응조에 운동 에너지를 전달하기 위한 다른 수단이 살포 수단 대용으로 사용될 수 있다.
제3도에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 노즐(48)을 갖는 살포 수단(46)은 반응조(10)의 상부 표면(51) 상부에 위치된다. 또한, 기판 홀더(23)은 노즐(48)로부터 표면(51) 상부 및 살포 수단(46)하부에 선정된 거리를 두고 배치된다. 살포 수단(46) 및 기판 홀더(23)의 위치를 제외하고, 제2도에 관련하여 상술한 것은 제3도에 관련하여 더 상세히 설명하겠다. 상술한 바와 같이, 반응조에 운동 에너지를 전달하기 위한 다른 수단은 살포 수단 대용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 과산화수소를 함유하는 반응조에 기판을 노출한 후, 기판은 이미 설명된 중화제, 물, 및 열풍 순으로 반복 처리된다. 다시 제1도를 참조하면, 챔버(26)내에 제공된 탈이온수(24)가 도시되어 있다. 가스 공급기(28)로부터의 이산화탄소는 탄산수를 생성하기 위해 약 1 표준 입방 피트/분의 공급율로 다기관(30)으로 살포함으로써 탈이온수(24)내로 유입된다. 가열기(32)는 약 32 내지 71.1℃(90 내지 160℉)의 온도로 나중에 가열하기 위한 탈이온수(24)를 제공한다. 챔버(26)내의 탄산 온수는 반응조(10)내에서 처리된 기판 상의 잔류 알칼리 물질을 중화시킨다. 예를 들면, 카르복실산과 같은 약산인 다른 중화제가 사용될 수 있다.
탈이온수(34)를 포함하는 최종 세정조는 챔버(36)내에 제공된다. 가열기(38)은 약 32 내지 71.l℃(90 내지 160℉)의 온도로 나중에 가열하기 위하여 탈이온수(34)내에 제공된다.
처리된 기판의 건조는 공기 나이프(air knives ; 40)으로부터 및/또는 적외선 가열기(42)로부터의 열풍에 기판을 노출시킴으로서 달성된다. 건조되는 기판은 선택적으로 이 공정 단계를 효과적으로 개선하기 위하여 컨베이어 벨트(44) 상에 배치된다.
선택적으로, 처리되는 기판을 포함하는 기판 홀더(23)은 반응조에서 중화조, 건조 챔버, 최종 세정수의 순서대로 이동하는 컨베이어 벨트 상에 위치할 수 있다.
제4도는 종래 공정(B 곡선)에 비교하여 본 발명(A 곡선)에 따른 시간 함수로서 과산화수소 농도의 변화를 표시하는 곡선 세트를 도시한 것이다. 종래의 처리 방법에 따르면, 과산화수소의 단일 크기 분취량이 반응조에 첨가된다(예를 들면, 일괄 첨가된다). 일괄 첨가에 있어서, l00분 이상 반응조에서 얻은 평균 농도는 0.07㎎/㎖로, 최초값이 약 0.1이고, 과산화수소가 28g이 소비된다. 대조적으로, 과산화수소가 본 발명에 따라 공기 살포와 함깨 반응조내로 연속적으로 계량 공급될 때, 100분 이상 반응조에서 과산화수소의 평균 농도는 0.4㎎/㎖이다. 후자의 값은 일괄 첨가 방법으로 성취된 값의 약 6배이다. 부수적으로, 본 발명에 있어서, 종래의 방법에서 소비된 28g과 비교하여 단지 과산화수소 23g만이 동일 기간 동안에 소비된다. 따라서, 제4도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 최종 반응조내의 과산화수소는 연장된 기간 동안 유효 레벨을 유지하여 균일하게 제어된 방법으로 기판으로부터 오염 물질을 제거할 수 있게 한다.
제5도는 여러가지 온도에서 최종 반응조내의 과산화수소 농도의 살포 가스로서 공기 및 질소의 효과를 도시한 곡선 세트를 도시한 것이다. 제5도에 도시한 바와 같이, 살포 가스로서 질소를 사용한 경우와 비교하여(곡선 Dl, D2 및 D3), 살포 가스로서 공기를 사용하면 연구된 모든 온도에서 정상 상태 과산화수소의 농도는 작지만 만족할 만한 정도의 향상을 가져온다(곡선에서 Cl, C2 및 C3).
본 발명의 실시예들은 다음과 같다.
[실시예 1]
[시험 표본]
후술된 시험은 캘리포니아주 플러샌디아 소재의 카르텔 전자로부터 획득된 각 PWA 상에 장착된 4개의 68 입/출력 세라믹 리드레스 칩 캐리어(Leadless Chip Carrier : LCC) 전자 부품을 갖는 IPC-B-36 인쇄배선 조립체로 행해진다. LCC 하부의 스탠드 오프(이격)는 PWA 표면과 LCC의 저부 사이의 0.013cm(5mil)의 공기 갭을 제공한다. LCC는 땜납 페이스트내에 약활성 수지(PMA)를 갖는 진공 위장 리플로우 납땜에 의해 PWA에 장착된다. PWA에는 관통 홀 부품의 땜납을 모의하기 위하여 부수적인 활성 수지 융제(RA)를 PWA에 가하는 순서로 웨이브 땜납 공정이 행해진다.
[시험 용액]
본 발명의 조성물로 이루어진 후술한 바와 같은 시험 표본을 세척하는데 사용된 시험 용액은 71.7℃(160℉)로 가열된 탈이온수 45 갤런내의 아래의 성분(중량%)를 갖는다.
1.0% 과산화수소
0.2% 습윤제(2-에틸헥실 황산)
0.3% 수산화나트륨
0.5% 메타규산나트륨
1.0% 탄산나트륨
[일반적인 시험 절차]
세척된 표본들은 반응 단계를 거친 처리, 2가지 세정 단계 및 건조 단계에 뒤따라 본 발명의 조성물에 의한 처리가 수행된다. 반응 단계에서 발생된 시험 표본들로부터 융제가 제거된다. 세정 및 건조 단계는 캘리포니아주 소재의 아카디아 웨스텍(Westek of Arcadia)가 시판용으로 설계한 폴리프로필렌 구조의 직송 세척 장치로 수행된다. 제1 단계에서의 세정은 65.5℃(150℉)의 가열된 탈이온수로 이루어진다. 제2 단계에서의 세정은 60.0℃(140℉)로 가열된 탈이온수로 이루어진다. 적외선 가열 및 압축 공기로 이루어지는 건조단계는 71.1℃(160℉)에서 작업된다. 이 시험 표본은 0.76m/분(2.5ft/min.)으로 이동하는 컨베이어 상의 이 장치의 단계들을 통해 액체 레벨 이상으로 처리된다. 이것은 각 단계에서 약 1분 간격으로 가감 보상된다. 세정수는 직접적으로 상부 및 하부에 장착된 살포 노즐을 통해 펌핑 및 컨베이어 상에 충돌시킴으로써 시험 PWA에 가해진다.
시험 표본의 세척 후, 밀폐된 융제의 범위는 노출된 면적의 시각적인 검사에 이어 계속되는 열풍 리플로우 기술에 의해 LCC를 제거함으로써 결정된다. 제거된 융제의 퍼센트는 100% 융제를 남기도록 고려되는 비세척된 PWA와의 비교에 의해 시각적으로 제한된다. 모든 표면 융제(즉, LCC에 의해 덮어지지 않는 영역내의 융제)는 본 발명에 따라 처리된 시험 표본으로부터 제거된다.
[특정 시험 절차 및 결과]
이 예는 상술된 시험 표본으로부터 밀폐된 융제를 제거시에 본 발명의 효과를 도시한 데이타를 나타내고, 2개의 노즐 장치 즉, 지침형(needle) 노즐 살포 장치 및 원뿔형 살포 노즐 장치에서 비교된 데이타를 제공한다. 후자는 캘리포니아주 소재의 아카디아 웨스텍으로부터 획득된다. 지침형 노즐 살포 장치는 경납 땜에 의해 부착된 튜브당 2.54㎝(1inch) 만큼 떨어져 있는, 직경이 0.14cm(0.054inch)이고, 전장이 2.54cm(1inch)인 14개의 스테인레스 강 살포 지침과 평행으로 장착된, 직경이 1.27cm(0.5inch)이고, 전장이 40.6cm(16inch)인 4개의 스테인레스 강 살포 지침으로 구성된다. 튜브들은 수직 형으로 기계 설비 아래로 향하는 지침형 노즐에 의해 세척되도록 하기 위하여 기계 설비 상부에 장착된다. 시험 표본은 반응조내에서의 액체 레벨 아래의 살포 수단을 갖는 제2도에 도시된 구성을 갖는 장치에서 처리된다.
표 1에 나타난 시험 데이타는 다양한 긴 노출 시간 동안 2개의 노즐 살포 장치에 의해 제거된 밀폐된 융제의 퍼센트를 도시한 것이다.
[표 1]
다양한 노즐 설계에 대한 융제제거 대 노출 시간
이들 시험의 결과는 0.013cm(5mil)의 공기 갭을 갖는 PWA 상의 하부 표면 장착 장치(즉, LCC)로부터 밀폐된 땜납을 제거하는데 매우 효과적이다. 빠른 유속을 이용함으로써 원뿔형 살포형 노즐의 공정 효과는 향상된다.
[실시예 2]
[시험 표본]
시험 표본은 상기 실시예 1에서 설명된 바와 동일하다.
[시험 용액]
시험 표본을 세척하는데 사용된 시험 용액은 상기 실시예 1에 설명된 것과 동일하다.
[일반적인 시험 절차]
일반적인 시험 절차는 상기 예 1에 설명된 것과 동일하다.
[특정 시험 절차 및 결과]
이 예는 상술된 시험 표본으로부터 밀폐된 융제의 제거시 본 발명의 효과를 도시한 테이타를 나타내고, 제3도에 도시된 바와 같은 액체 레벨의 상부 및 제2도에 도시된 바와 같은 하부 액체 레벨의 하부 원뿔형 살포 장치에 대한 비교 데이타를 제공한다. 캘리포니아주 소재의 아카디아 웨스텍으로부터 획득된 원뿔형 노즐 살포 장치가 사용되었다.
표 2에 도시된 시험 데이타는 다양한 살포 압력에서의 2가지 살포 방법으로 제거된 밀폐된 융제의 퍼센트를 도시한 것이다.
[표 2]
다양한 노즐 위치에 대한 융제제거 대 살포 압력
이들 실험 결과는 본 발명이 액체 레벨의 상부 또는 액체 레벨의 하부 노즐을 사용하여 0.013cm(5mil)의 공기 갭을 갖는 PWA 상의 하부 표면 장착 장치(즉, LCC)로부터 밀폐된 땜납 융제를 제거하는데 효과적이다라는 것을 나타낸다.
[시험표본]
후술된 시험은 인쇄 회로 기판 상의 표면 장착 전자 장치를 모의하기 위하여 커버 슬라이드와 기부판 사이에 0.008cm(3mil)의 유리 기부판 상에 결합된 유리 커버 슬라이드 상에서 행해진다. 송진 기재 땜납 융제는 땜납 작업을 모의하기 위하여 232℃(450℉)에서 5분 동안 가열된 커버 슬라이드 및 밑판 사이의 공기갭내에 공급된다. 융제에 의해 덮힌 커버 슬라이드 하부의 표면적 퍼센트를 시각적으로 검사함으로써 각 시험 표본에 대한 밀폐된 융제의 범위가 결정된다.
[시험 용액]
후술한 바와 같이 시험 표본을 세척하는데 사용된 시험 용액은 71.7℃(160℉)로 가열된 탈이온수(중량%)로 다음과 같은 구성을 갖는 본 발명의 조성물을 포함한다.
4.0% 과산화수소
0.2% 습윤제(2-에틸헥실 황산)
0.3% 수산화나트륨
0.5% 메타규산나트륨
1.0% 탄산나트륨
[일반적인 시험 절차]
세척될 표본들은 실시예 1의 일반적인 시험 절차로 이미 설명된 것과 같이 반응 단계를 사용하여 2가지 세정 단계 및 건조 단계에 이어 본 발명의 조성물에 의해 처리된다. 시험 표본들로부터 융제의 제거는 반응 단계에서 발생된다. 제1 및 제2 단계의 세정은 60℃(140℉)로 가열된 탈이온수로 이루어진다. 시험 표본들의 세척 후, 밀폐된 융제의 범위는 커버 슬라이드와 기부판 사이에 남아 있는 융제로 덮힌 표면 영역의 퍼센트의 시각적인 검사에 의해 시각적으로 결정된다.
[특정 시험 절차 및 결과]
이 예는 본 발명에 따른 살포 수단을 이용함으로써 달성되는 시험 표본으로부터 밀폐된 융제의 제거시 중요한 향상을 도시한 테이타를 나타낸다. 표 3에 제공된 시험 데이타는 살포 수단이 없는 본 발명의 방법(시험 표본 번호 1 내지 5) 및 살포 수단을 갖는 본 발명의 방법(시험 표본 번호 6 내지 10)에 따라 처리된 시험 표본으로부터 제거된 밀폐된 융제의 퍼센트를 도시한 것이다. 살포 수단은 실시예 1에서 설명된 지침형 살포 장치를 포함한다. 이 살포 수단은 제2도에 도시된 바와 같은 반응조에서 액체 레벨의 하부에 위치한다.
[표 3]
살포 수단이 없는 것과 있는 것의 융제제거
이들 시험 결과는 살포 수단을 사용했을 때의 밀폐된 융제의 제거시 상당히 더 효과적이다.
상술한 설명이 고체 기판으로부터 융제잔류물을 제거하기 위한 본 발명에 따른 조성물 및 방법의 사용에 촛점을 맞춘 반면에, 이것은 본 발명을 특정한 오염 물질에 제한되는 것은 아니다. 오히려 이것은 융제잔류물 이외의 다른 유기 물질 및 유기 물질 이외의 다른 오염 물질을 기판으로부터 제거하는 본 발명의 정신내에 포함시키려는 의도이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 조성물 및 방법은 이온 핵종과 같은 무기 물질을 포함하는 오염 물질을 제거하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예에 대해 상세히 설명되었지만, 본 분야에 숙련된 기술자들이라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 양호한 실시예를 여러가지로 변형 및 변경시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 특허 청구의 범위내에서만 제한된다.

Claims (17)

  1. 선택된 산화제를 포함하는 최종 반응조에서의 처리에 의해 선택된 고체 기판으로부터 오염 물질을 제거하는 방법에 있어서, (a) 상기 선택된 산화제를 위하여 선택된 액체 반응제를 포함하는 최초 반응조를 제공하는 단계, (b) 상기 선택된 산화제가 상기 기판에 악영향을 끼치지 않고 상기 기판으로부터 상기 오염물질을 제거하기 위하여 상기 오염 물질과 반응하는 물질을 포함하고, 상기 최종 반응조를 형성하기 위하여 상기 최초 반응조내에 상기 선택된 산화제를 계량하여 공급하고, 상기 최종 반응조내의 상기 산화제의 유효레벨을 유지하기에 충분한 선정된 공급율로 상기 최종 반응조내에 상기 선택된 산화제를 계량하여 공급하는 단계, 및 (c) 상기 최종 반응조내의 상기 산화제가 상기 기판으로부터 상기 오염 물질을 균일하고 제어된 방법으로 제거하도록 하기 위하여, 연장된 기간 동안 유효 레벨을 유지하도록 상기 계량된 산화제를 함유하는 상기 최종 반응조에 상기 오염 물질을 갖는 기판을 노출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염물질 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계(c)에 앞서 상기 최초 및 최종 반응조에 운동 에너지를 전달하고, 상기 노출 단계(c)에서 운동 에너지의 상기 전달을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 최초 및 최종 반응조에 운동 에너지를 전달하는 단계가 공기 또는 산소를 상기 반응조에 선정된 공급율로 살포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 노출 단계가, 최종 반응조내 또는 상기 최종 반응조의 상부 표면 상에 배치되는 살포 형태로 상기 최종 반응조를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 노출 단계가 실온 이상에서 상기 최종 반응조에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 선택된 산화제가 과산화수소 ; 하이포염소산염, 아염소산염, 염소산염, 브롬산염, 과황산염, 과붕산염, 및 과카보네이트염으로부터 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항에 있어서, (a) 상기 최초 반응조가 (1) 상기 최종 반응조에 10.5 내지 14.0pH를 제공하기에 충분한 양의 알칼리 화합물, (2) 상기 알칼리 화합물 및 과산화수소에서 안정하게 선택된 습윤제, 및 (3)탈이온수를 포함하고, (b) 상기 과산화수소가 반응조의 반응액 1 갤런당 0.004mg/분 정도의 공급율 또는 그 이상으로 상기 최초 및 최종 반응조내에서 계량되어 공급되며, (c) 상기 최초 및 최종 반응조에 0.001 내지 1표준 입방 피트/분 정도의 범위내의 공급율로 공기 및 산소가 살포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서. 상기 노출 단계가 32 내지 l00℃(90 내지 212℉)의 범위내의 온도에서 상기 최종 반응조에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 최종 반응조에 상기 기판을 노출한 후, 상기 기판 상의 상기 알칼리 화합물 및 생성물의 잔류물을 중화시키고, 물로 기판을 세정하여 상기 기판을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 상기 고체 기관으로부터 오염 물질을 선택된 산화제로 제거하는 장치에 있어서, (a) 상기 선택된 산화제를 위하여 선택된 액체 반응제를 포함하는 최초 반응조가 제공되고, 최종 반응조를 수용하는 제1챔버, 및 (b) 상기 제1챔버에 접속되어, 상기 최종 반응조를 형성하기 위하여 상기 최초 반응조 내에 상기 선택된 산화제를 계량하여 공급하고, 상기 최종 반응조내에 상기 선택된 산화제를 연속적으로 계량하여 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 최종 반응조를 가열하기 위하여 상기 제1챔버내에 배치된 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 챔버에 접속되어 상기 최초 반응조 및 상기 최종 반응조에 운동 에너지를 전달하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 최종 반응조를 살포 형태로 제공하기 위한 살포 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 살포 수단 및 상기 기판이 상기 반응조내에 배치되고, 상기 살포 수단이 상기 기판 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 살포 수단 및 상기 기판이 상기 반응조의 상층면 위에 배치되고, 상기 살포 수단이 상기 기판 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 기판으로부터 상기 최종 반응조의 원치않는 잔류물을 제거하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 최종 반응조에 노출시키기 위하여 상기 기판을 고정하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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