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펄스식 극저온 $CO_2$ 세정공정의 공정변수에 따른 인자 최적화
Optimization of Factors according to Process-variables in Pulse-type Cryogenic $CO_2$ Cleaning Process 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.25 no.6 = no.207, 2008년, pp.13 - 19  

이성훈 (중앙대학교 기계공학부) ,  이주홍 (중앙대학교 기계공학부) ,  김필기 (중앙대학교 기계공학부) ,  석종혁 (인하공업전문대학 화공환경과) ,  오병준 ((주)에이앤아이) ,  석종원 (중앙대학교 기계공학부)

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문제 정의

  • 분사각도, 노즐의 길이 등이다.8,9 따라서 본연구에서는 상기 설명한 펄스식 극저온 CO2 세정장치 및 시편을 이용하여 CO2의 유량은 CO2 분사 시간과 밀접한 관계가 있기 때문에 본 실험에서 제어 가능한 공정변수로써 co2 분사시간, 분사 거리 및 분사각도를 선정하고, 이러한 인자들의 변화에 따른 세정효율을 정량적으로 측정하기 위한 실험을 수행하였다. 실제로 코리올리식 질량 유량계를 통하여 co2 분사시간과 유량과의 관계를 측정한 결과 Fig.
  • 본 연구에서는 극저온 CO2 세정 법의 공정변수에 따른 최적화된 세정인자를 도출하기 위하여 펄스식 극저온 CO2 세정장치를 구성하였다. Figure 2는 본 실험연구를 위하여 구성한 펄스식 극저온 co2 세정장치의 개념도이다.
  • 본 연구에서는 금속표면에 저점도의 감광액 (Positive photoresist; Azl512)을 도포한 후 미세 알루미나(AI2 O3)를 이용하여 오염물을 도포하여 시편 전체에 대하여 균일한 분포를 나타내지만 비교적 약한 점착력을 가지는 시편을 제작함으로써 고상의 CO2와 미세입자간의 운동량 전달에 의한 기 저부로부터 미세입자의 제거 양태를 실험적으로 모사하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 미세입자의 표면 부착에 따른 오염에 의한 수율저하의 문제가 부각되고 있는 CCM 조립 공정의 IR 필터의 반경에 해당하는 약 2.5mm 의 세정반경 대한 펄스식 극저온 CO2 세정법의 공정변수에 따른 세정효율의 평가를 수행하였다. 세정효율은 세정중심점에 대하여 2.
  • 본 연구에서는 펄스식 극저온 CO2 세정공정에서 세정효율에 지배적인 영향을 미친다고 알려진 주요 공정변수들을 선정하고 이러한 인자들의 변화에 따른 미세 오염물의 세정 효율의 변화를 측정하여 평가함으로써 최적화된 세정인자들을 도줄하고자 하였다. 또한 펄스식 극저온 CO2 세정공정의 적용성에 대한 선행연구를 위하여 미세입자의 표면부착에 의한 수율저하의 문제가 부각되고 있는 CCM 조립 공정의 IR 필터의 반경에 대한 펄스식극저온 CO2 세정법의 공정변수에 따른 세정효율의 평가를 수행하였다.
  • 본 연구에서는 펄스식 극저온 CO2 세정공정에서 세정효율에 지배적인 영향을 미친다고 알려진 주요 공정변수들을 선정하고 이러한 인자들의 변화에 따른 미세 오염물의 세정 효율의 변화를 측정하여 평가함으로써 최적화된 세정인자들을 도출하고자 하였다. 각 인자에 따른 세정 효율의 평가를 위하여 세정 중심점에 대하여 최초 오염물 면적에 대한 세정실험 후 제거된 오염물의 면적의 비가 50% 가 되는 반경으로 정의되는 r50 개념을 도입하였다.
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참고문헌 (9)

  1. Maboudian, R., Ashurst, W. R. and Carraro, C., "Self-assembled monolayers as anti-stiction coatings for MEMS: characteristics and recent developments," Sensors and Actuators A, Vol. 82, No. 1, pp. 219-223, 2000 

  2. Zhao, Y. P., "Morphological stability of epitaxial thin elastic films by van der waals force," Arch. Appl. Mech. Vol. 72, No. 1, pp. 77-84, 2002 

  3. Hattori, T., "Contamination control: Problems and prospects," Solid State Technol., Vol. 33, No. 7, 1-8, 1990 

  4. Hattori, T. and Koyate, S., "An automated particle detection and identification system in VLSI wafer processing," Solid State Technol., Vol. 34, No. 9, pp. 1-6, 1991 

  5. Sung, U. C., Yoon, C. N. and Kim, S. G., "Surface cleaning by ice-particle jet(II): preparation of contaminated surface and its cleaning," Korean J. of Chem. Eng, Vol. 14, No. 1, pp. 15-22. 1997 

  6. Linger, D. R., " $CO_2$ (dry-ice) particle blasting as a mainstream cleaning alternative," Particles on Surfaces 5&6: Detection, Adhesion and Removal, K.L. Mittal(Ed.), pp. 203-220, 1999 

  7. Banerjee, S. and Campbell, A., "Principles and mechanisms of sub-micrometer particle removal by $CO_2$ cryogenic technique," J. Adhes. Sci. Technol, Vol. 19, No. 9, pp. 739-752, 2005 

  8. Spur, G., Uhlmann, E. and Elbing, F., "Dry-ice blasting for cleaning: process, optimization, and application," Wear, Vol. 233, No. 235, pp. 402-411, 1999 

  9. Na, Y. M., Kim, H. and Kim, S. G., "Measurement of coating removal rate of accelerated dry ice snow impact," Clean Technol, Vol. 10, No. 4, pp. 177-187, 2004 

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