一、抗靜電紡織品介紹
電子及半導(dǎo)體制造業(yè)者對靜電釋放與微粒污染損害所需付出的費用相當(dāng)驚人,從統(tǒng)計資料中知悉,全球每年因靜電釋放(Electrostatic Discharge, ESD)所釀成之損壞成本負擔(dān)估計高達9億美元,有些專家認為實際上的損失還會更高。因此對于環(huán)境控制室(無塵室)的要求與品質(zhì)與日俱僧。
由于無塵室內(nèi)的空氣通常須保持在相對濕度45%的干燥狀態(tài),因此容易產(chǎn)生靜電;靜電在半導(dǎo)體制程上誘發(fā)不良的作用主要有兩大類,一為引發(fā)微粒污染,在各種無塵室的微粒污染源中占第五位,約5%,另一為靜電釋放(ESD),其所引發(fā)的失效率,在產(chǎn)品早期各種失效發(fā)生源中占首位,超過50%;為了克服靜電釋放的問題,許多制造商已著手研究各種靜電控制計畫,內(nèi)容包括制程機儀及人體所產(chǎn)生的靜電危害。
無塵室用靜電釋放防護衣著必須具有:(1)靜電/靜電逸散、(2)微塵粒子產(chǎn)生機會低(低發(fā)塵量)、(3)織造強度夠、(4)耐用性好、(5)抗特定化學(xué)藥劑及(6)穿著性舒適等特性。
目前抗靜電無塵衣大都由人造長纖維織造。這些織物可以是針織、梭織或紡黏合方式織造。聚酯長纖是目前無塵室織物最主要之原料。為了使織物賦予持久性抗靜電/靜電逸散的效果,一般是于織造過程中嵌入(大概占織物重之0.1-0.5%)導(dǎo)電紗。這些導(dǎo)電紗通常在成品布上顯現(xiàn)條或格子狀樣式(3-10mm,視最終用途而定)。
目前市面上有很多種抗靜電纖維可供選擇,這些纖維的織造通常是在纖維制造過程中加入些許導(dǎo)電物質(zhì),分別由以下兩種生產(chǎn)方式而得:
1.有機高分子纖維(主要是聚醯胺或聚酯)
(a) 熔融紡絲時加入導(dǎo)電物質(zhì)添加物 (例如碳黑)。
(b) 熔融紡絲后以導(dǎo)電物質(zhì)當(dāng)作纖維后處理。
2.無機纖維(例如不銹鋼纖維):導(dǎo)電性纖維需經(jīng)過紡紗后再織成布,纖維導(dǎo)電性之優(yōu)劣必須視導(dǎo)電物質(zhì)之種類、添加量和位置來加以調(diào)整,碳纖維是最常用之導(dǎo)電材料,硫化銅、碘化銅和其它氧化金屬也常使用。導(dǎo)電物質(zhì)可以使用類似涂布加工的方式覆蓋于纖維外層,或使用復(fù)合紡絲使纖維內(nèi)部含導(dǎo)電材料,亦或一部份分布在表面一部份在纖維內(nèi)部形成兩種介質(zhì),導(dǎo)電材料通常添加量在3%~30%之間。
二、國外抗靜電劑開發(fā)
無塵室紡織品采用高密度織法的聚酯長纖紡織品來作為微??刂祁H為普遍,其較混紡的聚酯棉與其它使用在非無塵室ESD應(yīng)用的紡織品更不能釋放靜電,由于棉花具有吸收水氣的能力,它較聚酯更能釋放靜電,但它卻會產(chǎn)生棉絨。除此之外,做為無塵室使用的紡織品必需兼具耐久、非污染的導(dǎo)電性紗線來達到抗靜電。
隨著高速紡絲和變形加工設(shè)備的推廣應(yīng)用,紗線表面較易積聚摩擦產(chǎn)生靜電荷,因此必須在紡絲油劑中加入抗靜電劑。
目前國外市場新推出的抗靜電劑有:Crostat PTA,這是一種用于合纖地毯紗的臨時性抗靜電劑,它不影響地毯紗的色牢度;TC-Anfistatikum Uk flussig是一種合纖專用抗靜電劑,它可使織物手感較柔和;Laustat cT是一種用于浸泡和浸軋的高效抗靜電劑;Yamsoft-GS是一種假陽離子柔軟潤滑劑,有抗靜電性,專用于棉紗,但也可改善合纖或混紡紗的柔軟性和抗靜電性;Achitoil OL Conc是一種非離子型抗靜電劑,用于纖維素纖維及其混紡紗,有高潤滑功能,而且降低纖維問摩擦力。
日本東京Kanebo Ltd.生產(chǎn)Belltron碳纖維系目前最廣泛使用在無塵室紡織品上面的導(dǎo)電性紗線,它擁有每平方公分107至1011歐姆的平均表面電阻系數(shù)。典型的特定ESD紡織品,使用有更多導(dǎo)電性但有時卻會污染的ESD紗線,具有105至107歐姆的表面電阻系數(shù)。
Precision Fabrics Group Inc. (Greensboro,NC)供應(yīng)一系列抗靜電布料,包括供給ISO Class 3應(yīng)用的Integrity 2000紡織品、供I |