無塵擦拭布的性能研究綜述

臧錫炎

無塵擦拭布的性能研究綜述

臧錫炎

（蘇州天華超凈科技股份有限公司，江蘇蘇州 215121）

隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的集成度水平程度越來越高，微污染對于產(chǎn)品的性能影響越來越大，超細(xì)纖維潔凈擦拭布產(chǎn)品應(yīng)用越來越廣泛。本文分析了威脅電子行業(yè)的主要污染物，潔凈擦拭布主要的性能及產(chǎn)品參考標(biāo)準(zhǔn)，并介紹了蘇州天華超凈科技股份有限公司產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)水平。

超細(xì)纖維；擦拭布；潔凈性能；微污染物

隨著電子行業(yè)向精密化、微型化的發(fā)展，微污染引起的元器件的損失日漸明顯，微電子工業(yè)是對于環(huán)境要求相當(dāng)?shù)目量?，污染控制變得尤為重要。潔凈室用擦拭布是電子工業(yè)生產(chǎn)中潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境必備的擦拭除塵產(chǎn)品[1-2]，可快速、徹底清潔物體表面，避免二次污染及損傷物體表面。電子行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中和生成工藝中產(chǎn)生的顆粒物、離子、有機(jī)物等吸附在產(chǎn)品上會造成線路的短接、電阻增大等不利影響，降低產(chǎn)品的成品率及使用壽命。

1 威脅電子行業(yè)的主要的微污染物

威脅電子行業(yè)的主要的微污染物主要包括顆粒物（Particle）、鹽離子（Ion）、有機(jī)物（Organic matter）、不揮發(fā)物組分（Nonvolatile Residue）等[3-4]，主要的影響是對于電子產(chǎn)品的電性能方面的影響，如造成電阻增大、短路、擊穿、腐蝕等，污染物的主要影響如下。

顆粒物（Particle）：所有的微塵PM10、PM5、PM2.5及以下的顆粒物，會污染液晶表面和磁盤、半導(dǎo)體器件。以硬盤磁頭為例，0.5μm的顆粒物掉在盤面和磁頭上，在讀取數(shù)據(jù)時(shí)就會產(chǎn)生噪聲、劃盤或?qū)е伦x寫錯(cuò)誤。

鹽離子（Ion）：包括金屬離子和非金屬離子，具有腐蝕性，鹽離子會使電子產(chǎn)品的金屬引腳、元件的金屬表面腐蝕，使之失去相應(yīng)的功能，同時(shí)電子產(chǎn)品通電工作時(shí)，溫度升高，各種離子和金屬的相互作用增強(qiáng)，會使腐蝕損壞的速度加快。

有機(jī)物（Organic matter）：如Silicone（硅油）、DOP（增塑劑）等，由于分子粒徑較大，同時(shí)有機(jī)物的絕緣性質(zhì)對讀取數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)傳輸造成一定影響。

不揮發(fā)物組分（Nonvolatile Residue）：如短纖維、毛絲等，除具有顆粒物危害，有的電阻率低的纖維甚至?xí)谖㈦娮悠骷虚g搭橋引起短路。

2 潔凈擦拭布主要的性能指標(biāo)

潔凈擦拭布針通過工藝的改進(jìn)提升自身潔凈性能及對于潔凈目標(biāo)產(chǎn)品表面的吸附臟污作用，滿足對威脅電子行業(yè)的主要的微污染物清潔要求[5-6]，擦拭布主要的性能指標(biāo)包括以下內(nèi)容。

吸附性，用吸收時(shí)間吸收容量來衡量，通常用吸水或吸有機(jī)溶劑來衡量，通常吸附性越好，產(chǎn)品的比表面積越大，對于被清潔產(chǎn)品表面的殘液和臟污吸收更加迅速，清潔性能越好。

發(fā)塵性，分為干態(tài)發(fā)塵（APC）和濕態(tài)發(fā)塵（LPC），干態(tài)發(fā)塵是指干態(tài)下的擦拭布在漢姆克滾筒中測試的顆粒數(shù)量，濕態(tài)發(fā)塵是指指濕態(tài)下的擦拭布析出的溶液在液體塵粒儀測試的顆粒數(shù)量。

離子數(shù)（Ion）：擦拭布含有的離子數(shù)量，測試時(shí)用超純水萃取，用離子數(shù)測試儀萃取液中殘留的離子含量；

有機(jī)物定量分析（硅油、DOP）：用有機(jī)物如正己烷溶液浸泡樣品，采用紅外光譜定性分析方法測試；

不揮發(fā)物組分：用有機(jī)液體浸泡樣品，經(jīng)處理加熱烘干后用精密天平稱重測試。

3 無塵擦拭布產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)情況

無塵擦拭布的性能評價(jià)方面[7]，國際國內(nèi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可供參考。國際上，美國等國家對于擦拭布的潔凈性能研究較早，標(biāo)準(zhǔn)比較成熟，美國環(huán)境科學(xué)與技術(shù)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)IEST-RP-CC004.3《Garment System Considerations for Cleanrooms and Other Controlled Environments》規(guī)定了潔凈性能包括干態(tài)發(fā)塵量（APC）、濕態(tài)發(fā)塵量（LPC）、離子含量（IC）、不揮發(fā)性殘余物（NVR）、有機(jī)硅紅外光譜定性分析的樣品處理和測試方法，是行業(yè)中重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。外觀疵點(diǎn)和封邊質(zhì)量是衡量擦拭布的外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)，試驗(yàn)方法一般參考FZ/T 62003《手帕》制定。片狀擦拭布的尺寸偏差及試驗(yàn)方法可參考FZ/T 62003《手帕》。卷狀擦拭布的尺寸偏差參考FZ/T 63006《松緊帶》，試驗(yàn)方法參考FZ/T 60021《織帶產(chǎn)品物理機(jī)械性能試驗(yàn)方法》制定。為了減少擦拭布在使用過程中所造成的二次污染，對力學(xué)強(qiáng)度較差的非織造擦拭布提出“橫向斷裂強(qiáng)力”考核要求。由于目前業(yè)內(nèi)制造擦拭布的非織造主要選用的是水刺法非織造布，故斷裂強(qiáng)力指標(biāo)參考FZ/T 64012.2—2001《水刺法非織造布 第2部分：衛(wèi)生用卷材》中的“B類”要求，試驗(yàn)方法采用GB/T 24218.3 《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第3部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》。吸收容量試驗(yàn)方法采用GB/T 24218.6《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法第6部分：吸收性的測定》中“液體吸收量”測試方法。吸收時(shí)間試驗(yàn)方法采用GB/T 21655.1《紡織品 吸濕速干性的評定 第1部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》。

蘇州天華超凈科技股份有限公司在無塵擦拭布的性能評價(jià)方面擁有多年的研發(fā)基礎(chǔ)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，擁有行業(yè)中先進(jìn)的潔凈性能測試中心，配備用國際國內(nèi)先進(jìn)的測試儀器和無塵測試環(huán)境，測試水平在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。2013年聯(lián)合行業(yè)中的紡織技術(shù)研究所和生產(chǎn)企業(yè)共同制定了國內(nèi)第一個(gè)詳細(xì)介紹擦拭布性能及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 64056《潔凈室用無塵擦拭布》于2015年獲工業(yè)和信息化部發(fā)布，批準(zhǔn)實(shí)施，為中國企業(yè)參與國際國內(nèi)競爭做出了貢獻(xiàn)。

4 產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)

蘇州天華超凈科技股份有限公司的擦拭布產(chǎn)品經(jīng)過多年的研發(fā)，經(jīng)技術(shù)查新性能在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，經(jīng)過公司市場開拓，產(chǎn)品在電子行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域取代了部分進(jìn)口產(chǎn)品，并出口到日本、韓國、美國等國家，在國際競爭中也獲得了一席之地。

目前蘇州天華超凈科技股份有限公司潔凈擦拭布產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)參數(shù)：空氣粒子數(shù)（APC）0.3μm以上粒徑數(shù)量最低可低至4Ea/ft3，液體粒子數(shù)（LPC）可低至113Ea/cm2，不揮發(fā)物組分在IPA溶液中可低至0.2ug/cm2，DI Water中低至0.1ug/cm2，氯離子數(shù)低至0.26ng/cm2，硫酸根離子數(shù)低至0.26ng/cm2，硝酸根離子數(shù)低至0.47ng/cm2，有機(jī)硅和其他有機(jī)物可以達(dá)到不檢出的水平，吸水性和吸有機(jī)溶劑的量可以根據(jù)不同客戶的需要改變纖維的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。

5 產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)效果案例

某著名液晶廠商由于所使用無塵擦拭布的品質(zhì)問題，在偏貼段的不良率每月長期高達(dá)4.0%～4.5%，問題點(diǎn)均集中在纖維、微塵、白痕、霧痕、殘膠、劃傷等，由于所使用偏光板材料價(jià)格較高，導(dǎo)致不良返工造成的經(jīng)濟(jì)損失僅偏光板材料一項(xiàng)即高達(dá)100萬人民幣。公司研發(fā)及工程技術(shù)人員現(xiàn)場與廠商充分溝通，了解客戶的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、使用方法后，從纖維的選型、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造及整理工藝設(shè)計(jì)，封邊技術(shù)、超凈清洗工藝及擦拭手法等多方面進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，研發(fā)出一款適合該廠商偏貼工序使用的無塵擦拭布產(chǎn)品，經(jīng)批量使用后，其不良率已降至0.5%～0.8%，大大提高了產(chǎn)品的合格率，同時(shí)也降低了返工導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

6 結(jié)束語

擦拭布產(chǎn)品潔凈室用已經(jīng)成為潔凈室中不可或缺的重要清潔材料。為了避免對清潔產(chǎn)品造成二次污染，對產(chǎn)品顆粒物（Particle）、鹽離子（Ion）、有機(jī)物（Organic matter）、不揮發(fā)物組分（Nonvolatile Residue）等性能要求越來越高，產(chǎn)品性能可參考國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品的研發(fā)過程中，檢測能力是非常重要的，蘇州天華超凈科技股份有限公司建有行業(yè)領(lǐng)先的擦拭產(chǎn)品檢測實(shí)驗(yàn)室，為產(chǎn)品性能提升提供依據(jù)，產(chǎn)品性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，產(chǎn)品得到客戶的認(rèn)可。希望本文能對超細(xì)纖維擦拭布的研發(fā)人員和生產(chǎn)人員有所幫助，同時(shí)也希望通過本文，使用客戶對產(chǎn)品的性能有一定了解，為選擇無塵擦拭產(chǎn)品提供參考。

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Clean wipers performance research

ZANG Xi-yan
(Suzhou TA&A Ultra Clean Technology Co., Ltd,Suzhou 215121, China)

The integration level of the electronic products gets great improvement with the development of electronic information technology and the negative effects caused by micro-pollutions on the electronic products increase seriously.The superfine fiber clean wipers are been used more and more widely.This paper analyzes the threat caused by the main micro-pollutions, the main performances of the clean wipers，the reference standards of the clean wipers and the technology level of our company clean wipers. We hope this article will provide practical references for the researchers,the users and the manufacturers.

superfine fiber; clean wipers; clean performance; micro-pollution

TQ616

A

投稿日期：2017-10-15

臧錫炎(1963-)，男，江蘇蘇州人，主要從事無塵擦拭布產(chǎn)品和技術(shù)改造研究。 Email:zangxiyan@canmax.com.cn。