TWI733199B - 切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種切割墊片的製備方法，其包含以下步驟：(a)提供橡膠墊片；(b)粗化橡膠墊片；(c)噴塗塗料於經粗化之橡膠墊片上；以及(d)以130~150℃的溫度烘烤經噴塗之該橡膠墊片60~80秒，其中塗料包含鐵氟龍，且橡膠墊片為不含矽橡膠墊片。

Description

切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具

本發明係關於一種切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具，更具體而言，係關於一種具有改良之疏水性的切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具。

現今的電子相關產業，例如PCB、LED及半導體產業等，在切割製程中多使用在鋁合金的平台上加上橡膠製成的切割墊片所組成之切割治具。然而由於在生產過程中為降低刀片溫度會進行噴水，切割後會產生粉屑，故在整個切割製程完成時會有水及粉屑殘留在習知切割治具的橡膠切割墊片的表面上。

由於習知切割治具的橡膠切割墊片的表面疏水性較差，因此在連續使用時會有卡粉塵問題，此將會導致在連續的生產過程中，切割治具上的殘留物(水及粉屑)反沾到被加工物上，造成一定比例的被加工物的外觀異常損失，且容易產生檢測機台將良品誤判為壞品的誤宰(overkill)問題。除了上述問題以外，橡膠切割墊片的表面疏水性較差還會造成人員清潔不易且清潔時間較久，從而直接及間接地增加了製造成本。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明之目的就是在提供一種具有改良之疏水性的切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具。

根據本發明之一目的，提出一種切割墊片的製備方法，其包含以下步驟：(a)提供橡膠墊片；(b)粗化橡膠墊片；(c)噴塗塗料於經粗化之橡膠墊片上；以及(d)以130~150℃的溫度烘烤經噴塗之橡膠墊片60~80秒，其中塗料包含鐵氟龍，且橡膠墊片為不含矽橡膠墊片。

較佳者，其中橡膠墊片可以丁腈橡膠製成。

較佳者，其中步驟(c)以及步驟(d)之間可進一步包含步驟(e)靜置經噴塗之橡膠墊片60~100分鐘。

較佳者，其中步驟(c)、(e)以及(d)的循環可重複5次以上。

較佳者，其中在步驟(c)中，塗料可以每次2~5μm的厚度噴塗。

較佳者，其中步驟(c)中，塗料可以與經粗化之該橡膠墊片的法向方向夾角45°的角度進行噴塗。

較佳者，其中塗料可包含60~70wt%的鐵氟龍。

較佳者，其中粗化該橡膠墊片的步驟包含以號數≧600的砂紙對該橡膠墊片表面進行研磨。

根據本發明之另一目的，提出一種由上述方法製得之切割墊片。

根據本發明之再一目的，提出一種切割治具，其包含：切割平台以及上述之切割墊片。

承上所述，依本發明之切割墊片、其製備方法及包含其之切割治具，可具有一或多個下述優點：(1)降低粉塵及水分殘留在切割治具上的問題；(2)改善被加工物被反沾的問題；(3)減少清潔切割治具的頻率以及時間；以及(4)降低檢測機台將良品誤判為壞品的機率。

10:切割墊片製備方法

20、20’:切割墊片

21:橡膠墊片

23:塗料

30:切割平台

40:金屬板

100:切割治具

201:經粗化之橡膠墊片

203:塗層

301:第一切割凹槽

302:第二切割凹槽

303:切割單元

305:吸附孔洞

307:吸附凹槽

411:連通孔

S101~S107:步驟

DR1:第一方向

DR2:第二方向

本發明實施例可透過結合圖式自以下的描述中更輕易地理解，其中：第1圖係為依據本發明例示性實施例的切割墊片製備方法之流程圖；第2圖係為依據本發明例示性實施例的切割墊片製備方法中的每一階段的截面示意圖；第3圖係為依據本發明例示性實施例的包含切割墊片的切割治具的平面示意圖；第4圖係為依據本發明例示性實施例的位於切割治具下方的金屬板的平面示意圖；第5圖(a)部分為其上未形成塗層的平滑丁腈橡膠墊片實際置於切割平台上進行測試後水分殘留的照片，第5圖(b)部分為依據本發明例示性實施例的切割墊片實際置於切割平台上進行測試後水分殘留的照片；以及 第6圖為使用其上未形成塗層的平滑丁腈橡膠墊片以及依據本發明例示性實施例的切割墊片製備產品的良率比較圖。

本發明將參考其中繪示本發明例示性實施例之圖式而更充分地描述。如本領域中具有通常知識者將認識到的，本發明的實施例可以各種不同方式進行形式以及細節上的修改而不脫離本揭露的精神或範圍。圖式及描述為說明性而非限制性，且在整篇說明書中以相同的元件符號來表示相同的元件。

以下將結合第1圖以及第2圖詳細解釋本發明。第1圖係為依據本發明例示性實施例的切割墊片製備方法10之流程圖。第2圖係為依據本發明例示性實施例的切割墊片20的製備方法中的每一階段的截面示意圖。如第1圖所示，依據本發明例示性實施例的切割墊片製備方法10包含提供橡膠墊片的步驟S101、粗化橡膠墊片的步驟S103、噴塗塗料的步驟S105以及烘烤經噴塗的橡膠墊片的步驟S107。

參照第1圖以及第2圖的(a)部分及(b)部分，在步驟S101中，橡膠墊片21可具有平坦表面的片狀結構。在本發明中，橡膠墊片為不含矽橡膠墊片以避免其在用於半導體元件的切割製程中汙染半導體元件，製成不含矽橡膠墊片的材料包含但不限於天然橡膠、氯化天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、溴化基膠、異丁橡膠、聚硫橡膠、氯磺化聚乙烯、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、聚丙烯酸酯橡膠、氟-26橡膠、環化橡膠以及丁鈉橡膠。在一較佳實施例中，不含矽橡膠墊片係由丁腈橡膠製成。

在步驟S103中，對步驟S101中提供的橡膠墊片21進行粗化製程，經粗化之橡膠墊片201具有如第2圖的(b)部分所示之結構。在一實施例中 中，粗化橡膠墊片的步驟包含以號數≧600的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨。當以號數<600的砂紙執行橡膠墊片表面的粗化時，會使橡膠表面過於粗糙，從而使在後續步驟中噴塗於其上的塗料難以形成完整塗層，導致在實際使用時塗料可能會反沾於被加工物上。在一實施例中，粗化橡膠墊片的步驟包含以號數600的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨後，再依序以號數1000以及1200的砂紙對橡膠墊片表面。除了上述以砂紙進行粗化橡膠墊片的步驟以外，本發明之粗化製程可以其他任何習知之適當製程進行，只要使經粗化之橡膠墊片表面具有與以號數600的砂紙進行研磨後之橡膠墊片表面的粗糙度類似即可。

參照第1圖以及第2圖的(c)部分，在步驟S105中，對經粗化之橡膠墊片201進行噴塗塗料23的製程。於本發明中，塗料23包含60~70wt%的鐵氟龍以及30~35wt%的有機溶劑。所述之鐵氟龍可包含鐵氟龍PTFE、鐵氟龍FEP、鐵氟龍PFA、鐵氟龍ETFE及其混合物，所述之有機溶劑並無具體限制，其可以是能夠讓鐵氟龍粉末均勻分布於其中以便進行噴塗製程的任何適當之有機溶劑。在一實施例中，塗料23可以與經粗化之橡膠墊片201的法向方向夾角45°的角度進行噴塗，當塗料23以與經粗化之橡膠墊片201的法向方向夾角45°的角度進行噴塗時，塗料23可均勻地塗佈於經粗化之橡膠墊片201的表面上。在一實施例中，每一次可噴塗約2~5μm厚的塗料23於經粗化之橡膠墊片201上，且噴塗的次數可視需要而定。當每一次噴塗的塗料23過厚時，塗料23中的有機溶劑會變得難以揮發，從而不利於後續塗層的形成。

參照第1圖以及第2圖的(d)部分以及(e)部分，在步驟S107中，烘烤其上塗佈有塗料23之經粗化之橡膠墊片201以形成最後具有塗層203以及經粗化之橡膠墊片201的切割墊片20，其中烘烤的溫度可為130~150℃且烘烤時間可為60~80秒。當烘烤溫度超過150℃時，可能會導致經粗化之橡膠墊片201變性，當烘烤時間低於60秒或烘烤溫度低於130℃時，可能無法使塗料23形成塗層203，而當烘烤時間大於80秒時，則於後續步驟形成之塗層在實際使用時可能會反沾於被加工物上。

根據一實施例，步驟S105與步驟S107中可進一步包含靜置步驟，也就是在進行步驟S107的烘烤製程之前，可進一步包含將自步驟S105獲得之半成品靜置約60~100分鐘的靜置步驟，以使塗料23中的有機溶劑在烘烤前先行揮發以優化形成塗層203的效果。在一實施例中，包含步驟S105、靜置步驟以及步驟S107的循環可重複5次或5次以上以形成具有厚度>10μm之塗層203。在一實施例中，塗層203的厚度可≧25μm。

本發明的另一目的在於提供一種由上述之切割墊片的製備方法製得之切割墊片。參見第2圖的(e)部分，本發明之切割墊片20包含塗層203以及經粗化之橡膠墊片201。

本發明的另一目的在於提供一種包含如上所述之切割墊片的切割治具100。第3圖係為依據本發明例示性實施例的包含切割墊片20’的切割治具100的平面示意圖。參見第3圖，本發明之切割治具100包含切割平台30以及切割墊片20’。在一實施例中，切割治具100可包含切割平台30以及鐵氟龍塗層。切割平台30可由金屬材料製成，金屬材料的實例包含但不限 於鐵、不鏽鋼、鋁及其組合。如第3圖所示，切割平台30可包含其中具有切割圖樣的中央部分以及圍繞中央部分的周圍部分，切割墊片20’或鐵氟龍塗層可覆蓋整個切割平台30的中央部分以及部分的周圍部分。切割圖樣可包含沿著第一方向DR1延伸之複數個第一切割凹槽301以及沿著與第一方向DR1交錯之第二方向DR2延伸之複數個第二切割凹槽302。複數個第一切割凹槽301以及複數個第二切割凹槽302可交錯形成複數個切割單元303。切割圖樣可進一步包含用以外接真空裝置的複數個吸附孔洞305，且每一個切割單元303中至少包含一個吸附孔洞305，以便通過外加之真空裝置提供之真空吸引力，吸附固定放置在切割平台30上之切割墊片20’及/或待切割之被加工物。在一實施例中，每一個切割單元303可進一步包含吸附凹槽307，吸附凹槽307可具有L形狀以及直線形狀，且彼此不接觸地圍繞於切割單元303的四周，如第3圖所示。在一實施例中，吸附孔洞305可位於切割單元303的正中間及/或位於吸附凹槽307中，但本發明不限於此。

由於鐵氟龍塗層以及如上所述之本發明的切割墊片覆蓋包含吸附孔洞305的切割圖樣的中央部分，因此，具有上述結構之本發明的切割治具可因為鐵氟龍塗層或切割墊片而具有平滑的切割表面以及平滑的吸附孔洞內表面，而藉由所述之平滑切割表面以及內表面，本發明的切割治具在切割及/或沖洗製程中可最小化粉塵及水分殘留，減少其後之被加工物被汙染以及吸附不均勻而造成誤判的可能性以及吸附孔洞被堵塞的可能性。

在另一實施例中，切割平台下方可進一步包含金屬板。第4圖係為依據本發明例示性實施例的位於切割治具下方的金屬板40的平面示意圖。金屬板40可具有與切割平台30相應的切割圖樣以及連通孔411。 如第4圖所示，連通孔411可位於切割圖樣周圍，以連通如第3圖所示之吸附孔洞305、第一切割凹槽301以及第二切割凹槽302。在一實施例中，金屬板40上亦可形成有鐵氟龍塗層以及如上所述之本發明的切割墊片以減少在切割及/或沖洗製程中的粉塵及水分殘留，降低其後之被加工物被二次汙染的可能性

以下提供本發明之實例以及比較例來詳細說明本發明之優點。

實例1

取以丁腈橡膠製成的橡膠墊片，並以600號的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨，形成經粗化的橡膠墊片。

以其中包含60~70wt%的鐵氟龍的塗料，在與經粗化之橡膠墊片表面的法向方向夾角45°，每次噴塗5μm的條件下對經粗化的橡膠墊片進行噴塗。

將經噴塗的橡膠墊片靜置60~100分鐘後，以約150℃的溫度烘烤約60秒，重複包含噴塗、靜置以及烘烤的循環5次，製得切割墊片1。

比較例1

除了將烘烤溫度調整為120℃以外，以與實例1所述相同之方法製得切割墊片A。

比較例2

除了將烘烤時間調整為90秒以外，以與實例1所述相同之方法製得切割墊片B。

比較例3

除了將烘烤時間調整為90秒以外，以與比較例1所述相同之方法製得切割墊片C。

比較例4

除了以400號的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨以外，以與實例1所述相同之方法製得切割墊片D。

比較例5

除了以400號的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨以外，以與比較例1所述相同之方法製得切割墊片E。

比較例6

除了以400號的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨以外，以與比較例2所述相同之方法製得切割墊片F。

比較例7

除了以400號的砂紙對橡膠墊片表面進行研磨以外，以與比較例3所述相同之方法製得切割墊片G。

上述實例1與比較例1~7的切割墊片的製備條件列於以下表1。

由以上表1可看出，在比較例1~7中，由於塗料無法形成完整的塗層，也就是切割墊片A~G中皆不包含完整的鐵氟龍塗層，因此在實際使用上，切割墊片A~G雖然也可以減少水分殘留，但其會造成塗料反沾的問題。

接著分別將實例1與其上未形成塗層的平滑丁腈橡膠墊片(於表2中以切割墊片0表示)實際置於切割平台上進行測試，所得之測試結果如以下表2所示。

第5圖的(a)部分為切割墊片0實際置於切割平台上進行測試後水分殘留的照片，第5圖的(b)部分為切割墊片1實際置於切割平台上進行測試後水分殘留的照片，第6圖的(a)部分為使用切割墊片0製備產品四次的良率，而第6圖的(b)部分為使用切割墊片1製備產品四次的良率。由 第5圖以及表2可以看出，相較於其上未形成塗層的平滑丁腈橡膠墊片(即切割墊片0)，本發明實施例的切割墊片1可有效提升切割平台的疏水性，從而降低粉塵殘留，並改善切割墊片印以及異物殘留。因此，與切割墊片0相比，使用切割墊片1可以減少切割墊片的清洗頻率以及清洗時間，且較不容易出現殘留物(水及粉屑)反沾到被加工物上的問題，進而可減少檢測機台將良品誤判為壞品的誤宰問題，參見第6圖，可以看出使用切割墊片1來製備產品可增加平均3%的產品良率。

接著對切割墊片1的特性進行進一步的測試，可得知依據本發明例示性實施例的切割墊片具有以下特性：耐腐蝕性：能夠承受除了熔融的鹼金屬，氟化介質以及高於300。℃氫氧化鈉之外的所有強酸(包括氟銻酸、王水)、強鹼、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用。

耐氣候：有塑料中最佳的老化壽命。

自潤滑性：具有塑料中最小的摩擦係數，是理想的無油潤滑材料。

表面不黏性：已知的固體材料都不能黏附在表面上，是一種表面能最小的固體材料。

無毒害：具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。

絕緣性：可以抵抗1500伏高壓電，不受環境及頻率的影響，電阻率可達1018Ω.cm，介質損耗小，擊穿電壓高。

不燃性：限氧指數在90以下。

抗氧化性：能耐強氧化劑的腐蝕。

酸鹼性：呈中性。

耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露於大氣中，表面及性能保持不變。

由以上可以看出依據本發明實施例製造之切割墊片具有較佳之疏水特性，且具有耐腐蝕性、耐氣候、自潤滑性、表面不黏性、無毒害、絕緣性、不燃性、抗氧化性、耐大氣老化性的特性，而使用具有依據本發明實施例製造之切割墊片切割治具可降低粉塵及水分殘留在切割治具上的問題、改善被加工物被反沾的問題、減少清潔切割治具的頻率以及時間且降低檢測機台將良品誤判為壞品的機率。

應理解的是本文描述的實施例應僅視為描述性觀念而非限制用途。各實施例的態樣或特徵之敘述通常應視為可用於其他實施例中相似的態樣或特徵。雖然本發明已參考圖式描述，然而所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，對本發明進行各種形式上及細節上的改變並不悖離下列申請專利範圍所界定範圍和精神。

10:切割墊片製備方法

S101~S107:步驟

Claims (8)

1. 一種切割墊片的製備方法，其包含以下步驟：(a)提供一橡膠墊片；(b)粗化該橡膠墊片，以號數≧600的砂紙對該橡膠墊片表面進行研磨；(c)噴塗一塗料於經粗化之該橡膠墊片上；以及(d)以130~150℃的溫度烘烤經噴塗之該橡膠墊片60~80秒，其中該塗料包含60~70wt%的鐵氟龍，且該橡膠墊片為不含矽橡膠墊片。
2. 如請求項1所述之切割墊片的製備方法，其中該橡膠墊片係以丁腈橡膠製成。
3. 如請求項1所述之切割墊片的製備方法，其中於步驟(c)以及步驟(d)之間進一步包含步驟(e)靜置經噴塗之該橡膠墊片60~100分鐘。
4. 如請求項3所述之切割墊片的製備方法，其中步驟(c)、(e)以及(d)的循環重複5次以上。
5. 如請求項4所述之切割墊片的製備方法，其中在步驟(c)中，該塗料係以每次2~5μm的厚度噴塗。
6. 如請求項1所述之切割墊片的製備方法，其中在步驟(c)中，該塗料係以與經粗化之該橡膠墊片的法向方向夾角45°的角度進行噴塗。
7. 一種切割墊片，其係由如請求項1至請求項6中之任一項所述之切割墊片的製備方法製得。
8. 一種切割治具，其包含：一切割平台；以及如請求項7所述之切割墊片，放置於該切割平台上。

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