삼보교역상사

ELECTRONICS & PHOTOVOLTAIC

유해 화학물질과 휘발성용매의 위협으로부터 안전한 – 전자 분야의 정밀세척을 위한 고성능 수성세척제
High-performance aqueous cleaners for exacting electronic applications – without hazardous chemicals or volatile solvents

 

서킷보드세척, 전자부품 및 조립공정에서 요구되는 최소한의 기본조건은 세척방법이 전도성 잔류물을 남기면 안된다는 것입니다.

예를 들어, 서킷 보드 제작 과정에서, 일반적으로 불순물의 검사에는 기판을 헹구는 물에 들어 있는 금속염(metal salts)를 검출하기 위해 omega-meter 또는 iconography 를 적용합니다.

전자회로기판은 DETERGENT 8 세척제로 세척한 후에, 현존하는 청결도 표준에 맞는 비이온수(DI Water)로 헹굽니다.

전자기기는 대개 전도도를 가지며, 납땜으로 쉽게 접합되는 금속으로 만들어진다. 땜납은 바람직하지 못한 오염물질인 땜질 용제(flux)를 함유하고 있다. 보기 흉할 뿐만 아니라, 땜납은 산성이며 전자기기에 부식을 일으킬 수 있습니다.
전자기기에는 유리 또는 세라믹 단열재가 들어있습니다. 절연성을 완벽하게 확보하기 위해 단열재의 표면을 완전히 세척하는 것이 중요합니다. 오일 또는 기타 전도성을 지니는 잔류물이나 입자는 반드시 제거되어야 합니다.

절연체를 생성하기 위해 진공을 사용하는 부품들은 전자기기 세척에서 특별히 신경 써야 합니다. 이런 진공 속으로 가스를 방출(out gas)하게 되는 전구, 진공관 같은 제품은, 부품에 잔류물이 남아 있으면 부품의 질을 떨어뜨리고 성능을 약화시킵니다. 이런 종류의 세척에 사용할 효과적인 세척제를 선택하려면 부품에 존재하는 오물에 대한 철저한 이해가 필요합니다.

전자기기 세척에서 나타나는 추가적인 오물은 땜질용제 잔류물(solder flux residues), 금형 이형제(mold release agent) 및 진공 부품에서 생기는 금속 산화물 등이다. 예를 들어 금속 산화물은 프레임 홀더에 남아있을 수 있습니다.
유기 잔류물 제거에는 유화제가 필요하지만, 금속 산화물 제거에는 대개 고도의 킬레이트화나 격리 능력을 가진 강산을 사용할 수 있습니다.

1.전도성을 가진 잔류물 제거
2.CFCs 기피
3.세척 기준 통과

새로운 태양 전지 생산 공정의 개발에 있어서 중요한 요소는 ‘크리티컬 클리닝; 중요세척’ 절차의 개발과 최적화이다. 알코낙스와 같은 경험이 풍부한 세척제 공급자를 접촉한다면 공정에 따라 새로운 실험과 변화의 시도에 익숙한 전문가의 안내를 받을 수 있다. 경험이 풍부한 파트너는 고객의 특정 시스템에 적합한 세척제를 추천하고, 테스트를 위한 샘플을 제공하며, 최소 시간, 온도, 농도, 헹굼 조건과 건조조건 등을 제안해 주어야 한다. 그리고 고객이 원하는 세척 방법, 고객의 서브스트레이트와 슈퍼스트레이트 그리고 잔류물의 종류 등을 포함한 다양한 요소들을 초기의 테스트 단계에 고려해야만 한다.

예를 들어, 전도성 코팅 유리판 표면 위의 먼지, 지문 그리고 잔해들을 수평 컨베이어 세척기를 이용하여 생산 공정을 시작하기 위해 세척하려는 경우라면, 1% 데토젯 DETOJET 희석
세척액을 45°C 의 온도로 만들어 1.5M/min(분당 1.5m 의 유속)으로, 30 초 이상 세척표면과 접촉하도록 세척을 실시하고, 이후 헹굼 장치로 이어질 수 있도록 설계해야 한다.

또 다른 예로, 태양 전지 필름이 증착된 구리 또는 스테인레스 스틸 기판(기질)의 경우 초음파 세척을 실시하며, 이때 2% 시트라낙스 CITRANOX 희석 세척액을 60°C 의 온도로 탱크 속에서 5 분간 침지한다.

마지막 예로, 오일 잔류물이 심각한 스테인레스 스틸 기판(기질)을 수평 컨베이어 세척기를 이용해 세척하려는 경우에는, 1% 솔루젯 SOLUJET 희석 세척액을 60°C 의 온도로 분당 1.5
미터의 속도로 분사하며, 이때 헹굼 장치에 세척대상이 들어가지 전에 30 초 정도는 세척액과 접촉하도록 설계하여야 한다.

위의 각 예는 각각의 주어진 생산 방법론에 따라 최적의 세척 공정을 결정하고 개발한 대표적인 사례이다. 이러한 최초의 시도를 따름으로써, 새로운 고객의 경우에는 온도를 더 높일지? 세척 라인의 속도를 더 높여야 하는지? 또는 침지하는 시간을 어떻게 정할지? 세척제의 농도를 낮출지? 그리고 최소한의 농도는 얼마로 결정해야 하는지? 등의 새로운 경험치들을 확보할 수 있다.

때로는 헹굼 방법과 헹굼 시간을 여러 가지로 실험해 보는 것이 세척 조건을 최적화하는 중요한 요소가 되기도 한다. 알코낙스의 연구진의 경험적 원칙에 따르면, 매 10°C 의 세척액 온도를 높일 때 마다, 컨베이어 세척 라인의 속도를 두 배로 올리거나 침지시간을 반으로 줄여도, 온도를 올리기 이전의 세척결과와 유사한 수준의 세척결과를 거둘 수 있다.

최근 美 정부 산하 연구소도, 박막필름 공정에서 유리(TCO 코팅의 이전 이후 공정 모두)을 초음파세척에 5% 알코낙스 ALCONOX 희석 세척액을 12 Mohm-cm 의 60°C 비이온수를
이용하여 실시하고, 세척 후 60°C 비이온수(DI water)를 이용하여 1 차로 헹굼작업을 한 뒤, 다시 차가운 비이온수로 헹구는 방법을 채택하였다.

고객의 공정이 어떤 것이든, 이상적인 방법, 재료 그리고 세척제의 조합이 있다. 이 조합을 통해 태양 전지 조립체의 성능을 향상시키고, 고객의 기술 품질을 높일 수 있다. 경험이 풍부한 파트너만이 고객이 원하는 해법을 효과적으로 찾도록 도울 수 있을 뿐만 아니라, 비용을 낮출 수 있도록 함께 고민한다.

박막필름 태양모듈 생산에서는 최상의 수율을 얻기 위해서 유리 및 금속 표면의 청결을 요구한다.

태양광유리(Photovoltaic glass)를 잘 세척해야, 태양전지(PV solar cells) 내에 laser scribe barriers가 적게 형성되어 회로단락(short circuits) 및 기능저하를 시키는 문제를 해결하고, 태양광 패널의 효율을 높일 수 있다. TCO(transparent metal oxide) 코팅 유리(투명전도막유리) 위에 silicon (Si) 또는 Cadmium/Telluride (CdTe) 레이어를 기상증착하기 위한 前단계의 공정에서 유리의 표면은 청결하게 세척되어야 한다. 금속박막(thin metal films) 위해 copper, indium, gallium selenide (CIGS) 등을 기상증착(vapor deposition)하기 위한 前공정으로, 구리(copper)의 표면은 청결하게 세척해야 한다.

Alconox 社는 다양한 전세계의 태양광 에너지 분야에서 태양광 세척제로 활용되고 있다. 생산의 분야 뿐만아니라, 태양광 시설을 유지하기 위한 세척제로서도 활용된다. 설치된 솔라패널의 성능을 최상으로 유지하고, 태양광 표면의 빛투과성을 높이기 위해 알코낙스의 세척제를 사용한다.

•Citrajet: 대형 스프레이 세척 기계를 이용한 유리 및 금속 패널 세척에 적용
•Citranox: 유리 및 구리 copper의 표면에서 염(salt) 및 입자를 초음파 세척 방법으로 제거하는 경우에 사용
•Detojet: 대형 컨베이어 형태의 수평세척기로 유리패널을 세척하는 경우에 적용
•Liquinox: 수동세척방법, 초음파 및 침지 세척방법을 이용하여 유리 및 금속 표면을 세척하는 경우에 적용

다음의 표와 같이 세척표면과 오물에 따라서 세척제를 선정한다.