本发明专利技术涉及一种接触式清洁辊(100)，该接触式清洁辊包括清洁表面组件、导电芯(112)和电荷提取元件(118)，该清洁表面组件包括具有体电导率(例如电导率)的弹性体层(110)，该导电芯被配置为支撑清洁表面组件并提供从清洁表面组件提取电荷的导电路径，该电荷提取元件被布置为提供离开导电芯的电荷提取路径。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低静电接触式清洁系统相关申请本专利要求于2018年10月18日提交的名称为“LowStaticContactCleaningSystem[低静电接触式清洁系统]”的英国专利申请序列号GB1816956.5的优先权。美国英国专利申请序列号GB1816956.5的全部内容通过援引并入本文。
本专利技术涉及一种接触式清洁系统、尤其但非排他地涉及这样一种接触式清洁系统，该接触式清洁系统被配置为产生低电场强度并且在操作期间将静电传输到接地。
技术介绍
接触式清洁用于清洁基板表面。一旦被清洁，基板表面可以用于各种复杂的过程，比如电子器件、光伏和平板显示器的制造中。通常，使用橡胶或弹性体清洁辊从基板表面移除污染颗粒，然后可以使用粘附辊从清洁辊移除污染颗粒。在操作中，接触式清洁辊至少接触基板的上表面，并通过粘附移除机制(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特性吸引碎屑并使其粘到接触式清洁辊的表面。认为接触式清洁辊以这种方式将污染颗粒从基板表面拉离，这是由于颗粒和辊之间的吸引式范德华力。因此，现有的接触式清洁辊可以通过使与基板表面的接触最大化来确保移除污染物颗粒的有效性。除了接触式清洁辊的材料中固有的弱的范德华力之外，还可能产生其他电荷。依赖于不同表面之间接触的接触式清洁工艺有可能是来自摩擦电效应和静电荷积累的电荷源。这样，在电子器件装配工厂中紧邻基板(例如在100mm之内)使用的任何设备必须是非绝缘的并且具有将防止静电放电损坏基板的足够低的表面电阻。根据美国国家标准学会(ANSI)ESDSTM11.11-2015提供的众所周知的测量表面电阻的方法，用于电子器件装配工厂的在基板100mm内使用的任何设备必须具有小于1x109Ω的表面电阻。表面电阻Rs由沿材料的表面的电压与电流之比定义。材料的以欧姆(Ω)为单位进行测量的特性被定义为：其中U是DC电压，表面电流是Is。因此，某些清洁应用的条件是，清洁表面的表面电阻小于1x109Ω。这不仅要求接触式清洁辊具有小于1x109Ω的表面电阻，而且需要使辊必须能够允许静电荷离开清洁表面而传导到接地。它还必须在连续操作时这样做，即，辊必须允许在其旋转的所有时间传导电荷。体电导率通常通过测量体积电阻来确定。美国国家标准协会(ANSI)ESDSTM11.12-2015提供了众所周知的测量体积电阻的方法。当接触式清洁辊具有足够的表面粘附以清洁基板(即要清洁的零件)时，在接触式清洁过程期间很可能产生静电荷。由于在接触式清洁辊与要清洁的基板之间、在接触式清洁辊与粘附辊之间、还以及在承载要清洁的基板的支撑带和基板本身之间的摩擦，在接触式清洁系统中典型地产生高达6000伏的静电荷。静电棒(也称为静电消除器或防静电棒)提供了一种消除在操作期间在通过这种接触式清洁系统的零件上产生的静电的方式。在接触式清洁设备中，静电棒可以位于清洁辊的出口，以提供电离空气流，以中和经清洁的基板表面上的静电。在某些系统中，第二静电棒可以位于清洁辊的入口，以从要清洁的基板移除静电。然而，静电棒可能昂贵，并且如果放置不正确，则会在接触式清洁过程中将不期望的静电荷引入到表面。静电棒可能在要清洁的基板中引发电过应力，即，施加到装置的电信号超过了装置的容限参数。随着电子装置变得越来越小，驱动该装置所需的电压也变得越来越小(例如50mV至500mV)。静电棒(更具体地是从静电棒发出的离子)将在装置中的导体中感应出电流，从而引起电路的部分击穿和/或烧断。以这种方式，通过在装置的电路系统中产生高于该装置的电压容限的电场以及因此的电流，静电棒可能在电路系统中引发潜在的缺陷(弱点或电子故障)。在接触式清洁系统中，至少存在两处会发生电过应力。由于系统操作期间产生的电场(其中接触式清洁辊和粘附辊彼此接触并且接触式清洁辊接触要清洁的基板)，第一处位于机器内部。通过静电棒感应出电场(该电场可能在要清洁的基板中引起过应力)，第二处位于机器外部。本专利技术的目的是减轻或缓解上述问题中的至少一个或多个。本专利技术的目的是减轻或缓解由于接触式清洁系统的操作而衍生的静电荷积聚以及因此电场强度积聚的问题。本专利技术的另一个目的是减轻或缓解当使用在合适的接触式清洁设备中使用的接触式清洁辊时的静电荷积聚。又另一个目的是提供一种接触式清洁系统，该接触式清洁系统具有高可靠性、以及在要清洁的基板中引发潜在的缺陷降低的倾向。本专利技术至少提供了现有技术的接触式清洁系统的替代方案。
技术实现思路
本专利技术的方面和实施例提供了如所附权利要求中所要求保护的接触式清洁系统。在本文引用的情况下，术语“要清洁的基板”应理解为包括印刷电路板(PCB)、电子产品、部件、膜或装置。根据一个方面，本专利技术提供了一种接触式清洁系统，该系统包括接触式清洁辊和粘附辊，该接触式清洁辊定位为并可操作为从要清洁的基板移除碎屑，该粘附辊定位为并可操作为从接触式清洁辊的表面移除碎屑，其中，在操作期间在系统内产生的最大电场强度为300伏。在某些实施例中，接触式清洁系统包括至少一个传感器，该至少一个传感器可操作为并定位为测量在操作中在系统内产生的静电场强度。在某些实施例中，选择接触式清洁辊的材料和粘附辊的材料以使它们之间的摩擦电效应最小化。在接触式清洁系统的操作期间，接触式清洁辊和粘附辊的摩擦接合是系统中的主电场发生器。通过减少接触式清洁辊和粘附辊之间的摩擦电效应，可以显著降低操作期间在系统内产生的电场强度。在某些实施例中，接触式清洁辊是具有体电导率的弹性体辊。在某些实施例中，弹性体辊包括具有导电表面的弹性体层，该导电表面的表面电阻小于1x109Ω。以这种方式，通过提供从离开接触式清洁辊的表面到电接地的导电电荷传输路径，可以减小操作期间在系统内产生的最大电场强度。在某些实施例中，接触式清洁辊包括弹性体层，该弹性体层包含导电改性剂。在某些实施例中，导电改性剂包括导电元件。在某些实施例中，导电改性剂包括导电元件的互连网络。在某些实施例中，导电元件是长形的。以这种方式，增加了与弹性体层的弹性体接触的导电元件的表面积，并且增强了元件在弹性体层中的固位。在某些实施例中，长形导电元件是中空的。在某些实施例中，导电元件是碳。在某些实施例中，导电元件是纳米管。在某些实施例中，导电元件是碳纳米管。在某些实施例中，纳米管是单壁碳纳米管。以这种方式，在弹性体层的清洁特性与其体电导率之间保持平衡。当与颗粒碳或碳纤维相比时，纳米管的高表面积提供了将碳结合到弹性体中的改进。更具体地，碳纳米管为单个碳原子壁厚。在某些实施例中，长形导电元件均匀地分散在整个弹性体材料中。在某些实施例中，将导电元件分散，使得它们被嵌入并固位在弹性体材料中。在某些实施例中，导电元件在弹性体材料中随机地定向。在某些实施例中，导电元件的长度在约5μm至约30μm的范围内。在某些实施例中，导本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种接触式清洁系统，包括接触式清洁辊和粘附辊，所述接触式清洁辊定位为并可操作为从要清洁的基板移除碎屑，所述粘附辊定位为并可操作为从所述接触式清洁辊的表面移除碎屑，其中，在操作期间在所述系统内产生的最大电场强度为300伏。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181018 GB 1816956.51.一种接触式清洁系统，包括接触式清洁辊和粘附辊，所述接触式清洁辊定位为并可操作为从要清洁的基板移除碎屑，所述粘附辊定位为并可操作为从所述接触式清洁辊的表面移除碎屑，其中，在操作期间在所述系统内产生的最大电场强度为300伏。
2.根据权利要求1所述的接触式清洁系统，包括至少一个传感器，所述至少一个传感器可操作为并定位为测量在操作中在所述系统内产生的电场强度。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的接触式清洁系统，其中，所述接触式清洁辊的材料和所述粘附辊的材料使得它们之间的摩擦电效应最小化。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，其中，所述接触式清洁辊是具有体电导率的弹性体辊。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，其中，所述粘附辊包括具有电导率的粘合剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，包括用于提供电荷传输的器件。
7.根据权利要求6所述的接触式清洁系统，其中，所述用于提供电荷传输的器件包括电荷传输元件，所述电荷传输元件被布置为提供从离开所述接触式清洁辊和/或所述粘附辊到电接地的电荷传输路径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，其中，在所述系统的操作期间产生的电场仅通过电荷传输来移除。
9.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，其中，在操作期间，没有电离能量输入到所述系统中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的接触式清洁系统，其中，所述接触式清洁辊包括具有体电导率(例如电导率)的弹性体层、以及导电芯，所述导电芯被配置为支撑所述弹性体层并提供用于将电荷从所述接触式清洁辊传输到电接地的导电路径。
11.根据从属于权利要求6至9中的任一项的权利要求10所述的接触式清洁系统，其中，所述电荷传输元件机械地和电气地联接到所述导电芯。
12.根据权利要求11所述的接触式清洁系统，其中，所述电荷传输元件通过将所述电荷提取元件固位的壳体而机...
【专利技术属性】
技术研发人员：希拉·哈密尔顿，斯蒂芬·弗兰克·米切尔，亨特·帕特森，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。