无尘擦拭布的性能研究综述

臧锡炎

无尘擦拭布的性能研究综述

臧锡炎

（苏州天华超净科技股份有限公司，江苏苏州 215121）

随着电子信息技术的进步，产品的集成度水平程度越来越高，微污染对于产品的性能影响越来越大，超细纤维洁净擦拭布产品应用越来越广泛。本文分析了威胁电子行业的主要污染物，洁净擦拭布主要的性能及产品参考标准，并介绍了苏州天华超净科技股份有限公司产品达到的技术水平。

超细纤维；擦拭布；洁净性能；微污染物

随着电子行业向精密化、微型化的发展，微污染引起的元器件的损失日渐明显，微电子工业是对于环境要求相当的苛刻，污染控制变得尤为重要。洁净室用擦拭布是电子工业生产中洁净室及相关受控环境必备的擦拭除尘产品[1-2]，可快速、彻底清洁物体表面，避免二次污染及损伤物体表面。电子行业生产环境中和生成工艺中产生的颗粒物、离子、有机物等吸附在产品上会造成线路的短接、电阻增大等不利影响，降低产品的成品率及使用寿命。

1 威胁电子行业的主要的微污染物

威胁电子行业的主要的微污染物主要包括颗粒物（Particle）、盐离子（Ion）、有机物（Organic matter）、不挥发物组分（Nonvolatile Residue）等[3-4]，主要的影响是对于电子产品的电性能方面的影响，如造成电阻增大、短路、击穿、腐蚀等，污染物的主要影响如下。

颗粒物（Particle）：所有的微尘PM10、PM5、PM2.5及以下的颗粒物，会污染液晶表面和磁盘、半导体器件。以硬盘磁头为例，0.5μm的颗粒物掉在盘面和磁头上，在读取数据时就会产生噪声、划盘或导致读写错误。

盐离子（Ion）：包括金属离子和非金属离子，具有腐蚀性，盐离子会使电子产品的金属引脚、元件的金属表面腐蚀，使之失去相应的功能，同时电子产品通电工作时，温度升高，各种离子和金属的相互作用增强，会使腐蚀损坏的速度加快。

有机物（Organic matter）：如Silicone（硅油）、DOP（增塑剂）等，由于分子粒径较大，同时有机物的绝缘性质对读取数据和数据传输造成一定影响。

不挥发物组分（Nonvolatile Residue）：如短纤维、毛丝等，除具有颗粒物危害，有的电阻率低的纤维甚至会在微电子器件中间搭桥引起短路。

2 洁净擦拭布主要的性能指标

洁净擦拭布针通过工艺的改进提升自身洁净性能及对于洁净目标产品表面的吸附脏污作用，满足对威胁电子行业的主要的微污染物清洁要求[5-6]，擦拭布主要的性能指标包括以下内容。

吸附性，用吸收时间吸收容量来衡量，通常用吸水或吸有机溶剂来衡量，通常吸附性越好，产品的比表面积越大，对于被清洁产品表面的残液和脏污吸收更加迅速，清洁性能越好。

发尘性，分为干态发尘（APC）和湿态发尘（LPC），干态发尘是指干态下的擦拭布在汉姆克滚筒中测试的颗粒数量，湿态发尘是指指湿态下的擦拭布析出的溶液在液体尘粒仪测试的颗粒数量。

离子数（Ion）：擦拭布含有的离子数量，测试时用超纯水萃取，用离子数测试仪萃取液中残留的离子含量；

有机物定量分析（硅油、DOP）：用有机物如正己烷溶液浸泡样品，采用红外光谱定性分析方法测试；

不挥发物组分：用有机液体浸泡样品，经处理加热烘干后用精密天平称重测试。

3 无尘擦拭布产品标准情况

无尘擦拭布的性能评价方面[7]，国际国内有相应的标准可供参考。国际上，美国等国家对于擦拭布的洁净性能研究较早，标准比较成熟，美国环境科学与技术学会标准IEST-RP-CC004.3《Garment System Considerations for Cleanrooms and Other Controlled Environments》规定了洁净性能包括干态发尘量（APC）、湿态发尘量（LPC）、离子含量（IC）、不挥发性残余物（NVR）、有机硅红外光谱定性分析的样品处理和测试方法，是行业中重要的参考标准。外观疵点和封边质量是衡量擦拭布的外观质量的重要指标，试验方法一般参考FZ/T 62003《手帕》制定。片状擦拭布的尺寸偏差及试验方法可参考FZ/T 62003《手帕》。卷状擦拭布的尺寸偏差参考FZ/T 63006《松紧带》，试验方法参考FZ/T 60021《织带产品物理机械性能试验方法》制定。为了减少擦拭布在使用过程中所造成的二次污染，对力学强度较差的非织造擦拭布提出“横向断裂强力”考核要求。由于目前业内制造擦拭布的非织造主要选用的是水刺法非织造布，故断裂强力指标参考FZ/T 64012.2—2001《水刺法非织造布 第2部分：卫生用卷材》中的“B类”要求，试验方法采用GB/T 24218.3 《纺织品 非织造布试验方法 第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》。吸收容量试验方法采用GB/T 24218.6《纺织品 非织造布试验方法第6部分：吸收性的测定》中“液体吸收量”测试方法。吸收时间试验方法采用GB/T 21655.1《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分：单项组合试验法》。

苏州天华超净科技股份有限公司在无尘擦拭布的性能评价方面拥有多年的研发基础和实际经验，拥有行业中先进的洁净性能测试中心，配备用国际国内先进的测试仪器和无尘测试环境，测试水平在行业中处于领先地位。2013年联合行业中的纺织技术研究所和生产企业共同制定了国内第一个详细介绍擦拭布性能及测试方法的标准FZ/T 64056《洁净室用无尘擦拭布》于2015年获工业和信息化部发布，批准实施，为中国企业参与国际国内竞争做出了贡献。

4 产品达到的技术指标

苏州天华超净科技股份有限公司的擦拭布产品经过多年的研发，经技术查新性能在国内处于领先地位，经过公司市场开拓，产品在电子行业应用领域取代了部分进口产品，并出口到日本、韩国、美国等国家，在国际竞争中也获得了一席之地。

目前苏州天华超净科技股份有限公司洁净擦拭布产品达到的技术参数：空气粒子数（APC）0.3μm以上粒径数量最低可低至4Ea/ft3，液体粒子数（LPC）可低至113Ea/cm2，不挥发物组分在IPA溶液中可低至0.2ug/cm2，DI Water中低至0.1ug/cm2，氯离子数低至0.26ng/cm2，硫酸根离子数低至0.26ng/cm2，硝酸根离子数低至0.47ng/cm2，有机硅和其他有机物可以达到不检出的水平，吸水性和吸有机溶剂的量可以根据不同客户的需要改变纤维的结构进行控制。

5 产品达到的技术效果案例

某著名液晶厂商由于所使用无尘擦拭布的品质问题，在偏贴段的不良率每月长期高达4.0%～4.5%，问题点均集中在纤维、微尘、白痕、雾痕、残胶、划伤等，由于所使用偏光板材料价格较高，导致不良返工造成的经济损失仅偏光板材料一项即高达100万人民币。公司研发及工程技术人员现场与厂商充分沟通，了解客户的生产工艺特点、使用方法后，从纤维的选型、组织结构设计、制造及整理工艺设计，封边技术、超净清洗工艺及擦拭手法等多方面进行分析设计，研发出一款适合该厂商偏贴工序使用的无尘擦拭布产品，经批量使用后，其不良率已降至0.5%～0.8%，大大提高了产品的合格率，同时也降低了返工导致的经济损失。

6 结束语

擦拭布产品洁净室用已经成为洁净室中不可或缺的重要清洁材料。为了避免对清洁产品造成二次污染，对产品颗粒物（Particle）、盐离子（Ion）、有机物（Organic matter）、不挥发物组分（Nonvolatile Residue）等性能要求越来越高，产品性能可参考国内外的标准，在产品的研发过程中，检测能力是非常重要的，苏州天华超净科技股份有限公司建有行业领先的擦拭产品检测实验室，为产品性能提升提供依据，产品性能达到国内领先水平，产品得到客户的认可。希望本文能对超细纤维擦拭布的研发人员和生产人员有所帮助，同时也希望通过本文，使用客户对产品的性能有一定了解，为选择无尘擦拭产品提供参考。

[1]胡 蓉.超细复合纤维及其在清洁方面的应用研[J].陕西纺织，2007 (1) :47-48.

[2]J Eudy.Ask Jan:Testing Consumable Cleanroom Products.Controlled Environments Magazine, 2008(Jun).

[3]吴益峰.超细纤维针织布清洁性能研究[D].苏州大学, 2008:37-39.

[4]修俊峰，程博闻，张孝南，贾佳.各种超细纤维擦拭布的制备工艺与性能分析[J].产业用纺织品，2014 (2) :16-19.

[5]李志群，施艳秀，郑向红，陈国强.涤锦复合超细纤维开纤工艺的制定[J].针织工业，2010(6) :39-40.

[6]秦 晓，王秋美.超细纤维洁净布及其清洁效果的评价[J].现代纺织技术, 2006 , 14 (4) :51-53

[7]韩 燕.超细纤维开纤效果评价及织物清洁效果研究[D].青岛大学，2006年：13-16.

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

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投稿日期：2017-10-15

臧锡炎(1963-)，男，江苏苏州人，主要从事无尘擦拭布产品和技术改造研究。 Email:zangxiyan@canmax.com.cn。