A Study on the Evaluation of Cleaning Ability Using Optically Stimulated Electron Emission Method

광전자방출(OSEE)법을 이용한 세정성 평가 연구

In order to choose alternative environmental-friendly cleaning agents, it is very important in the present point that the systematic selection procedures should be introduced and applied to the industry through the evaluation of their cleaning ability, environmental characteristics, and economical factors, and that the objective and effective evaluation methods of cleanliness should be established for the industry. Thus, a novel cleaning evaluation method utilizing optically stimulated electron emission (OSEE) among various methods of cleaning ability was studied in this study. The contaminants used in this cleaning experiments were flux, solder, grease, cutting oil, and mixed soil of 35% grease and 65% cutting oil. The cleaning agents developed or prepared in our laboratory were employed and their cleaning ability were comparatively evaluated by the OSEE, gravimetry and contact angle methods. The experimental results in this work showed that flux cleaning efficiency measured by the OSEE method was similar to that of the gravimetric method, but that the OSEE method could not be compared with gravimetric method for the case of solder or grease cleaning because the contaminants radiate or absorb ultra-violet light. In case of cutting oil cleaning, the gravimetric method indicated its limitation of cleaning efficiency of cutting oil since it showed cleaning efficiency of 100%, even though residual soil remaining on the substrate surface a little after its cleaning. The comparative experimental results of cleaning ability evaluated by the OSEE- and contact angle measurement methods showed that they were similar in case of cleaning of flux, mixed soil and cutting oil. It was judged that the contact angle measurement method could evaluate the cleaning ability more precisely than the OSEE method for cleaning solder and grease.

친환경적인 대체 세정제를 채택하기 위해서는 세정제의 세정성, 환경성, 경제성을 평가하여 체계적인 선정절차에 의거하여 도입 적용하여야 하며 객관적이고 효율적인 세정성 평가방법의 정립이 현시점에서 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 여러 세정성 평가 방법들 중 광전자방출법(optically stimulated electron emission)(OSEE)을 활용한 세정성 평가에 관한 연구를 하였다. 실험에 사용된 오염물은 플럭스, 솔더, 그리스, 절삭유, 그리고 그리스 35%와 절삭유 65%을 혼합하여 만든 혼합 오염물로서 세정제에 의한 이들의 세정성을 평가하였다. 본 연구실에서 개발하였거나 조제한 세정제를 이용하여 세정 후 OSEE법 측정 결과와 중량법 및 접촉각측정법에 의한 세정성 평가방법을 비교 분석하였다. 본 연구 결과로 플럭스와 혼합오염물을 세정한 경우의 OSEE 세정효율은 중량법과 거의 유사한 결과를 나타내었지만, 솔더와 그리스 세정의 경우는 UV를 반사 또는 흡수하여 중량법과 비교할 수 없었다. 그리고 절삭유 세정의 경우 실질적으로 눈에 보일 정도로 피세정물 표면에 오염물이 남아 있음에도 불구하고 중량법 측정 시 100%의 세정효율을 보임으로써 중량법 측정의 한계를 보였지만 OSEE법으로는 미소잔류 절삭유의 존재를 측정할 수 있었다. 또한 OSEE법과 접촉각측정법의 세정성을 비교측정한 결과로 플럭스, 혼합 오염물 그리고 절삭유의 세정성 평가는 OSEE법과 접촉각측정법이 유사한 세정효율을 보여주었다. 그리고 솔더와 그리스 세정은 접촉각측정법이 OSEE법보다 더욱 정밀하게 세정성을 평가할 수 있는 것으로 판단되었다.