[发明专利]接触式清洁表面组装件及其制造方法

说明书

一种接触式清洁表面组装件及其制造方法，该接触式清洁表面组装件包括具有体电导率(例如，电导率)的弹性体层，该弹性体层(112)具有用于与待清洁的部件接触的导电表面(114)以及与用于从导电层(112)提取电荷的导电路径(110)电接触的另一导电表面(113)。

技术领域

本发明涉及一种用于接触式清洁过程中的接触式清洁表面组装件，具体但不排他地涉及一种包括具有体电导率的弹性体层的接触式清洁表面组装件。本发明还涉及一种制造接触式清洁表面组装件的方法。

背景技术

使用接触式清洁来清洁基底表面。一旦基底表面被清洁干净，基底表面可以用于各种复杂的过程中，例如用于制造电子器件、光电器件和平板显示器。通常，使用橡胶或弹性体清洁辊而从基底表面除去污染颗粒，然后可以使用粘性辊从清洁辊除去污染颗粒。

在操作中，接触式清洁辊接触基底的至少上表面，通过粘附移除机理(例如，范德华力和粘附力)移除碎屑，其中用于形成接触式清洁辊的材料的固有性质吸引碎屑并使碎屑粘附到接触式清洁辊的表面上。据认为，由于污染颗粒和辊之间相互吸引的范德华力，接触式清洁辊以这种方式将颗粒从基底表面拉除。因此，现有的接触式清洁辊可通过最大化与基底表面的接触来确保移除污染颗粒的有效性。

除了接触式清洁辊的材料中固有的弱范德华静电力之外，还可能产生其他静电荷。接触式清洁过程依赖于不同表面之间的接触，有可能成为摩擦电效应和静电荷积聚产生的电荷的来源。因此，在电子组装工厂中，紧邻基底(例如在100mm范围内)使用的任何设备必须是非绝缘的，并且须具有足够低的表面电阻以防止静电荷造成的基底损坏。

当接触式清洁辊具有足够的表面粘附性以清洁基底(即，待清洁部件)时，在接触式清洁过程期间可能产生静电荷。

表面电阻R_s定义为沿着材料表面的电压与电流的比值，是一种以欧姆(Ω)量度的材料性质，定义如下：

其中U是直流电压，表面电流是I_s。

在美国国家标准协会(ANSI)ESD STM 11.11-2015标准中提供了一种测量表面电阻的公知方法。根据该方法，电子组装工厂在基底的100mm内使用的任何设备必须具有小于1×10⁹Ω的表面电阻。

通常通过测量体积电阻来获得体电导率。在美国国家标准协会(ANSI)ESD STM11.12-2015标准中提供了一种测量体积电阻的公知方法。

典型的橡胶或弹性体清洁辊通常不具有低于1×10⁹Ω的表面电阻，换言之，它们是绝缘的并且不导电。期望提供一种清洁辊，该清洁辊允许静电荷耗散远离待清洁的基底。

在制造过程期间使用一种或多种添加剂来改变材料(诸如在接触式清洁辊中使用的那些材料)的性质，这一做法并不罕见。然而，添加剂将必然赋予原始材料不同的性质，并且对原始材料的改变会带来抑制其主要功能(即，接触式清洁)的风险。当试图改变接触式清洁辊的表面特性时，如果该表面对于辊的清洁效率至关重要时，这一风险就特别高。减少辊表面上的弹性体的量的任何情况将可能意味着弹性体不能够与待清洁的基底充分接触，导致接触和吸引污垢和碎屑的能力降低。此外，如上所述，改性添加剂可能干扰将碎屑吸引到清洁辊表面的通常过程。在这两种情况下，辊的清洁效率将被抑制或降低。

通常的导电添加剂，例如纤维和颗粒，可能未均匀地分散在整个弹性体的基体中。因此，辊将具有不均匀的表面电阻，结合有将电荷传导远离清洁表面的部分以及允许电荷积聚并损坏基底的部分。

进一步考虑的是，向弹性体中加入添加剂不应影响弹性体或辊的完整性。完整性的损失或其耐磨性的降低可能导致辊磨损太快或表面变得损坏或有凹坑，这进一步降低了其有效性。所有这些因素可能增加接触式清洁过程的运行成本。