TWI276194B - Transfer member with electric conductivity and its manufacturing method - Google Patents
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Description
(i) ^276194 玖、發明說明 (發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 本申請案主張2001年12月3曰申請之美國臨時專利申喑 案第60/334,587號之權利。 叫 技術領域 本發明係關於轉移構件及其製造方法。更特定言之, 發明係關於一種轉移構件’其適合於轉移精密設備材料本 例如液晶顯示器裝置之玻璃基板及半導體之矽晶 關於其製造方法。 及 先前技術
下列揭示内容可能與本發明的各種特點有關,其可 如下: $ U 在精密機器例如液晶顯示裝置和半導體的製造方法 I’使用用以轉移此等組件之轉移構件。可將此類轉移構 -裝在-種纟置例如工業機器人中以便移動轉移構 。將各組件放置或支持在轉移構件上並移動至 位置。 叩y人 轉移構件通常係由—種金屬例如鋁所造成。然而,隨著 W加須要轉移大規模液晶顯示裝置組件或秒晶圓,需要由 具有鬲堅挺性、小偏轉、和高耐 " 门町鸿性炙重1輕、碳纖維強 塑膠(CFRP)所造成之轉移構件 π切4再开先則技藝中,日本特許 :開未審查專利第u_3546()7號中揭示—_的轉移構件包 :碳纖維和聚合物所形成之—層及一層金屬之卿 …本特許公開未審查專利第11-354608號中揭示一串的 轉移構件包括預浸潰體層(其中將碳纖維單向排列)之層 1276194 (2)
壓:製品’而曰本特許公開未審查專利Νο· 2000-343476中揭 示包括CFRP(碳纖維強化塑膠)的表面層和芯層之三層構 造之轉移構件。 然而,於精密機器例如液晶顯示裝置和半導體之製造方 法中’減少(或消除)積聚在組件上之靜電亦重要。積體電 路和液晶裝置組件上之靜電經由產生細粒子在工作環境 中或造成破壞性放電而使表面褪色,以致產物有缺陷和甚 大之生產產率損失。由於電子組件必須具有高程度的整合 和小型化之取近要求(與習用之電子組件相比較),與習用 之技術相比較’需要:在用以加工此等組件之製造程序期 間將靜電產生抑制至較大程度。日本特許公開未審查專利 第2000-216215號中揭示由纖維強化之碳複合物材料所造 成之轉移構件,將半導體晶圓或液晶基板放置在其上並將 該轉移構件表面用金屬塗覆以防止粒子例如碳粉末散射。 就大體而論,移除靜電有兩種普通方法:丨)經由接地而 使靜電放電(即:接地方法)及2)經由產生離子在大氣中而 中和靜電(即:離子中和方法)。先前技藝揭示使用絕緣物 質其排除使用接地之方法。舉例而言,日本特許公開未經 審查專利No 9-36207號中揭示使用含有聚醯亞胺聚合物之 碳以形成一種指狀物(將基板放置在其上)之技術。另外實 例包括,日本公告之第10-509747號其中揭示抗磨蝕之複合 物材料的載體包括選自聚晞烴和聚醯胺之基本聚合物及 具有特別平均纖維直徑之研磨碳纖維填料。此外,日本特 許公開未經審查之專利案第11-106665號中揭示由具有預 1276194 (3)
疋之表面電阻率之熱塑性聚合物和具有預定之體積電阻 率之纖維狀導電填料所形成之轉移構件。 在經由一種絕緣體例如塑膠和陶瓷的轉移構件所支持 並轉移之組件中,不能使用接地方法。因此,移除妳由轉 移構件例如CFRP所轉移之組件的靜電’只可應用=子中 和万法。然而’離子中和方法亦可能有問題。電磁噪立 細粒子和臭氧有時自使用以產生用於中和之離子心置 而產生’創造成該項可能性:此等所產生之要素對於= 序可能具有負面影響。又,在離予中和之方法中,有 =由陽離子和-陰離子之數量所組成之偏壓,且亦有—種 『此性即:另外之靜電可能產生。 需要除去離子中和方法以外之方法,以 紐士仏 〜知敬用以移除 、二由一種絕緣體例如CFRP的轉移 “ 產生之電荷之方法。 牛所…組件中所 發明内容 間&並依照本發明之一個特點 一種物件之轉移構件包括且古Λ ^徒供用以轉移至少 、 包括具有碳纖維強化乏奶人& <本體及經配置在該本體上之一個 物材料 電之取八仏 導笔聚合物部份,兮道 书〜合物組件具有適合物件之 a邊導 少—個物件期間與該i少—個 $份以便在轉移至 物組件兩、象3、s + 件接觸,將該導電之聚人 、件連接至本體中碳纖維強化夕子私 < 氷合 邵份之碳纖維上。 複合物材料的至少 依據本發明之另外特點,提供 轉移構件的製造方法,該構件包括且者移至少—種物件之 午匕括具有碳纖維強化之複入 -10-
1276194 (4) 物材料之本體及經配置在該本體上之導電之聚合物組 件,該方法包括: a) 製備含有碳纖維強化之複合物材料之本體; b) 顯露該本體的碳纖維強化之複合物材料的至少部份 之碳纖維,及 c) 配置導電之聚合物組件至該本體上以致使將被顯露 之至少部份的碳纖維電連接至導電之聚合物組件。
雖然本發明將與其較佳具體實施例相關而敘述,但是應 了解:並無意欲限制本發明為該具體實施例。反之,意欲 包括所有替代、療正和同義語如可能包括在經由附隨申請 專利範圍所界定之本發明要旨和範圍以内者。 實施方式 定義 提供下列定義作為依照如何使用此等定義在本說明書 的上下文中及在附隨之申請專利範圍中的參考。
1 · 本體-係指一種轉移構件其具有支持被轉移之物件的 一個部份。 2. 預浸潰體-係指使用一種樹脂溶液溼潤之乾織物以致 使樹脂浸潰該乾織物。 3. Μ 6-係指6 mm螺絲攻孔的米制標稱直徑。 本發明的主要元件是獨特以瀝青為基底之碳纖維。經由 將該獨特以瀝青為基底之碳纖維與選擇之環氧聚合物聯 合,本發明提供各種模數(例如100 GPa至250 GPa以上)和溫 度能力(例如100°C至230°C以上)及高純度密封劑選擇權。 -11 - (5) 1276194 本發明揭子目士· a 量轉移構件,、:改=挺性、耐熱性和耐化學品性之輕重 經由本發明之轉二t轉移構件之可轉移性。舉例而言, 玻璃美板 、夕冓件所移動之半導體之矽晶圓和液晶 之損二 #制經由轉移環境所造成之對於被轉移物件 八I及使用接地方法有效移除被轉移物件的靜電。與僅 使用離子巾和万法《先前技藝方法成對比,本發 用接地之方法。 +便 本發明具有用以轉移物件之轉移構件,即··具有含有碳 纖維強化之複合物材料之轉移構件本體和安裝在該本體 上 < 導電聚合物。該轉移構件本體和碳纖維強化之複合物 材料包括至少一層的單向預浸潰體其中將碳纖維排列基 本上與本體之縱方向平行。本體的碳纖維強化之複合物材 料包括至少一層的含碳纖維之織物預浸潰體,連同將至少 部分的預浸潰體與導電之聚合物組件電連接。 轉移構件的碳纖維強化之複合物材料包括:碳纖維強化 塑膠(CFRP)和碳纖維強化之碳複合物材料(c/c複合物材 料)。以CFRP較佳。碳纖維強化之複合物材料的基體材料 包括:熱固性聚合物、熱塑性聚合物、碳、陶瓷、金屬及 其混合物。本發明中,最好將熱固性聚合物、碳或其混 合物作為基體。熱固性聚合物包括:環氧、芳族聚醯胺、 雙馬來酿亞胺、酸、吱喃、尿素、不飽和之.聚酯、環氧丙 晞酸酯、酞酸二烯丙酯、乙晞基酯、熱固性聚醯亞胺、三 聚氰胺及其他此類物質。 本發明之熱塑性聚合物基體材料包括:聚醯亞胺樹脂 -12-
1276194 (6) 尼龍、液體芳族聚醯胺、聚酯、液體芳族聚酯、聚丙烯、 聚醚颯聚合物、聚苯硫醚、聚醚醚酮、PEK、PEKK、LCP、 聚颯、聚氯乙烯、聚乙晞醇縮醛、芳族聚醯胺、含氟聚合 物及其他此類物質。本發明之陶瓷基體材料包括:礬土、 矽石、碳化鈦、碳化矽、氮化硼、氮化矽及其他此類物質。 本發明之金屬基體材料包括:欽、銘、錫、石夕、銅、鐵、 鎂、絡、鎳、錮、鶴及含有一或數種此等金屬之合金。
經包括在上述之碳纖維強化之複合物材料中之碳纖維 包括:石油瀝青型碳纖維、煤瀝青型碳纖維、聚丙婦腈 (PAN)碳纖維及真他此類纖維。此等碳纖維的電阻率通常 是自1-30 μΩ.ιη而較佳是1-20 Ω.μπι。碳纖維強化之複合物 材料可包括僅一種碳纖維但亦可包括兩或數種此等碳纖 維的混合構造。
使用於碳纖維強化之複合物材料中碳纖維的形式包括 单向強化、二向強化、三維強化、隨機強化,而相似形式 係依照轉移構件的所需要目的予以適當選擇和採用。舉例 而言,視須要,碳纖維可能呈短纖維、織造織物、非織造 織物、單向材料、二向織造織物及三維織造織物等形式。 更明確言之,可使用碳纖維在具有毯、墊、編織物(即: 非織造織物其中包括以平行十字形所排列之碳纖維或具 有熱熔性聚合物之三角形形式)、單向材料、假各向同性 材料、平紋織物、锻、斜紋織物、假薄織物、纏結織物等, 予以層壓並可安裝在上述之碳纖維強化之複合物材料中。 將導電之聚合物組件電連接至本體中至少部份的緩纖 -13 -
1276194 ⑺ 維上。當轉移物件時使該本體與物件接觸。一部份的導電 之聚合物組件與經放置在其上之被轉移物件呈接觸。將物 件與本體間之接觸點經由碳纖維電連接至導電之聚合物 組件。本發明另外提供至接地之導電的接觸點。
導電之聚合物組件包括聚醯亞胺聚合物。本發明中,該 聚合物物質具有導電性。舉例而言,一種聚合物材料其中 將導電之填料加至熱固性或熱塑性聚合物。作為上述聚合 物材料之其他材料包括··含氟聚合物、PEEK、ΡΕΚΚ、PEK、 聚乙酸酯、尼龍聚合物、芳族聚醯亞胺、聚醚颯、聚醯亞 胺、聚醚醯亞胺 '聚醯胺醯亞胺、聚酯、液晶聚合物、聚 苯并咪吐、聚(對伸苯基苯並bisaxazole)(PBO)、聚苯硫醚、 聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚縮醛或其兩或數種的混合物。 供使用於本發明中之其他導電填料包括:金屬粉末、碳 黑、碳纖維、氧化鋅、氧化鈦、鈦酸鉀。本發明中,最好: 該聚合物材料含有具有優良耐磨性、抗靜電性質和耐化學 品性之聚醯亞胺;具有尺寸穩定性和機械加工性能以便製 造轉移構件;且當與被轉移物件接觸時,不會損壞物件例 如玻璃基板或晶圓;且不容易產生粒子。 本發明中,導電之聚合物組件的體積電阻率通常其範圍 自 101 至 1012 Q.cm,較佳自 104 至 105 D.cm。 另外,本發明提供轉移構件之製造方法,此方法包括: 製備含有碳纖維強化之複合物材料之轉移構件本體。該程 序顯露一部份的複合物材料中碳纖維,並將導電之聚合物 組件安裝在轉移構件本體上以致使可將其電連接至顯露 -14- 1276194
之碳纖維上。該導電之聚合物組件係由使用導電之黏合劑 將轉移構件本體與導電之聚合物組件連合而安裝。安裝導 電之聚合物組件之製造方法包括將導電之聚合物組件嵌 入一個孔或凹形部份中。該孔和凹形部份係以一種方式而 形成以便顯露出複合物材料的内部碳纖維。 本發明的另外特點是製造具有導電性之轉移構件之方 法。可使用該技藝中所熟知之用以製造碳纖維強化之複合 物材料例如CFRP或C/C複合物材料之方法。舉例而言, CFRP可經由使用一種熱固性聚合物浸潰強化之碳纖維而 形成一種預浸潰體,然後將其層壓和固化予以製備。然 而,最妤經由層壓單向強化之碳纖維的預浸潰體而獲得具 有規定之彈性模數之CFRP,即:單向之預浸潰體以便纖 維的方向相對於轉移構件之縱方向是0 °和9 0 °、0 °、±4 5。、 和 90〇 或 0〇、±60° 和 90° ° 在將強化之碳纖維浸潰入熱固性聚合物中時,較佳應用 一種熱熔方法,其通常加熱聚合物至6 0 - 9 0 °C及浸潰它在 強化纖維上。預浸潰體製造時熱固性聚合物之含量,相對 於強化纖維之總重量,通常是2 0 - 5 0重量%,較佳是2 5 - 4 5 重量%。 如果必須,可將填料加至構成預浸潰體之聚合物。填料 物質包括:雲母、礬土、滑石、細粉末狀矽石、矽灰石、 海泡石、鹼性硫酸鎂、碳酸鈣、聚四氟乙晞粉末、鋅粉末、 銘粉末及有機細粒子例如細丙婦酸系粒子、細環氧聚合物 粒子、細聚酿胺粒子、細聚胺甲酸醋粒子及其他此類物 -15-
1276194 (9) 質。將預浸潰體層壓成適當形狀在轉移構件上並在熱壓器 中或經由壓機在110。-150 °C下加熱並固化歷30分鐘至3小 時,以便可獲得CFRP。使用此方法,可獲得具有穩定品 質和甚少空隙之CFRP。
C/C複合物材料亦可經由所熟知方法而製造。舉例而 言,碳纖維係以相似於使用於上述CFRP製造之碳纖維之 形式而使用。預製坯(即:在該程序之中間階段所形成之 形狀)經由浸潰預製坯入基體聚合物例如熱塑性聚合物和 熱固性聚合物中,然後經由熱等壓程序(即HIP)處理或相 似方法予以碳化"而形成以便可將碳化之基體形成在碳纖 維上。碳化可經由在500°C (較佳在300°C )下,在一種惰性 大氣中加熱如上述之該預製埋而進行。
C / C複合物包括瀝青物質例如使用煤瀝青、石油瀝青、 合成瀝青、各向同性瀝青和介相瀝青作為原料者。又,一 種熱塑性聚合物其可包括:聚醯亞胺樹脂、酚聚合物、環 氧聚合物、吱喃聚合物和尿素聚合物而熱固性聚合物包括 酉分聚合物、環氧聚合物、吱喃聚合物、尿素聚合物及其他 此類物質。 亦可將瀝青、熱固性聚合物或熱塑性聚合物與一種填料 混合並提供至該程序以便形成基體。填料物質的實例包 括:碳粉末、石墨粉末、SiC粉末、矽石粉末、碳纖維鬚 晶、破短纖維和梦碳短纖維。 用以製造C/C複合物材料之方法的另外實例是:經由使 用化學蒸氣沉積法(CVD)、化學蒸氣滲濾法(CVI)將熱可分 -16- 1276194
解之碳附著至碳纖維上而形成一種基體或可製造造成該 C / C複合物材料之此類似方法。可使以此方式所獲得之 C/C複合物材料另外歷經小型化處理。尤其、複合物材料 之密度可經由重複該形成基體之程序予以改良。
可將本發明的轉移構件之本體僅自碳纖維強化之複合 物材料或自碳纖維強化之複合物纖維和其他材料(例如玻 璃纖維強化塑膠(GFRP)的組合而形成。其他物質包括各種 構造例如蜂窩形、多孔本體或波形板。
該本體可使含有使用上述方法所獲得之碳纖維強化之 複合物材料之模'製本體歷經一種程序例如切割本體成為 所需要形狀予以製備。使用此項處理,可獲得具有所需要 形式之本體而具有精確加工精密。再者、可容易獲得碳纖 維與導電聚合物組件的電連接如隨後將予敘述。又,若須 要,該本體可具有經施加之塗層劑以防止自工作表面產生 粒子。可使用熱固性聚合物例如環氧聚合物和聚矽氧蠟作 為塗層劑。 本發明的轉移構件本體的一個實例是一種橢圓板形狀 之構造具有經定位在板的兩表面上之表面層及經定位在 表面層間之一個芯層。此等表面層具有含有碳纖維之第一 碳纖維強化之複合物材料層,其係以相對於轉移構件之縱 方向負20。至正20。之角而定向並具有500至1,000 GPa之抗 拉彈性模數。第二層是含有碳纖維之碳纖維強化之複合物 材料層,將其以相對於轉移構件之縱方向+ 7 5。至+ 9 0。及/ 或負75°至負90。之角定向並具有200至400 GPa之抗拉彈性 -17- 1276194
才旲數。表面層具有第三碳纖維強化之複合物纖維,將其以 相對於轉移構件之縱方向+30。至+60。及/或負30。至負6〇。 之角疋向並具有500至1,〇〇〇 GPa之抗拉彈性模數。三表面 層厚度·表面層和芯層之總厚度的比是2 〇至8 〇 %,較佳6 〇 至8 0%。可將接觸點經由表面層之碳纖維電連接至聚合物 寸兒、、且件。又’除去(或代替)碳纖維強化之複合物材料的 上述第三表面層以外,該芯層可包括具有一種構造例如蜂 尚形、夕孔本體之另外材料層,及/或亦可使用波形板
、、、7二嗯。可將由纖維狀物質例如碳纖維所造成之織 層配置在本-L 、、 a Jj取外表面上,較如果該織物層不存在時較 易處理轉移構件。又,如果此等織物層係由碳纖維所造 成則接觸點與導電聚合物組件間之電子連接變得較易。 本發明的轉移構件包括一個本體其具有被電連接至該 本體中至少却/八α & 一、〆。卩岛的碳纖維上之導電性聚合物組件及具有 、 知以便與被轉移之物件(經由放置此物件在本體上)
接觸轉&構件與物件形成接觸之區域可能是該轉移構件 的遠側端之表面,及導電之聚合物組件。 t發明的轉移構件中,導電之聚合物組件與至少部份 :把中奴纖維《電連接可經由下列操作而ι現:製備含 蚊纖維強仆> %人 、⑴ 複$物材料之本體,顯露部份的複合物材 中d織維並安裝在導電之聚合物組件在本體上以便 將其與顯露之碳纖維形成電連接。碳纖維的顯露可經由 成轉移構件太两渔 … 眼成為含有碳纖維強化之複合物材料之 製體並經由切判龙、 再一邵份而形成一個孔或凹形部份。丨 -18-
1276194 (12) 如,通常,當製造含有碳纖維強化之複合物材料之模製體 時,將其表面用一種基體塗覆而碳纖維並未顯露,因此如 果切去一部份的本體,則顯露碳纖維)。
經顯露之碳纖維與導電之聚合物組件之電連接可經由 使用導電之黏合劑連合該本體與導電之聚合物組件在導 電之聚合物組件的不同部份上,然後使該部份與含有切割 表面之本體表面上之被轉移物件接觸或經由將導電之聚 合物組件嵌入該方法中所形成之孔或凹形部份中(以便顯 露本體的碳纖維)而產生電連接。然而,將本體與導電之 聚合物組件連合i方法並不重要,可使用任何方法其中可 將導電之聚合物組件與至少部份的形成本體之碳纖維及 另外部份(其中可將被轉移之物件放置與此部份呈接觸) 予以電連接。
本發明之轉移構件可能具有僅一個導電之聚合物組件 或具有數個導電之聚合物組件。當使用數個導電之聚合物 組件時,可將其中之一或數個該組件電連接至碳纖維上。 本發明的轉移構件可另外具有至接地導體之一個接觸 點。上述接觸點係由至少部份的碳纖維與導電之聚合物組 件電連接以致可將與導電之聚合物組件形成接觸之物件 的靜電經由接地方法而移除。上述之接觸點可能簡單是經 由切割本體所形成之碳纖維的顯露表面者或其亦可能是 一個所需要之金屬電極。 如上所述,本發明的轉移構件之形狀可能是橢圓形,然 而,亦可能採用各種形式包括板形、棒形、叉形、蜂窩形、 -19- 1276194 (13) 空心桿形 用於本發 端與被轉 在其近侧 導電之聚 種形狀其 物件接觸 之裝置例 之物件放 現在參 實例參照 狀供使 其遠側 項接觸 中僅使 或係一 轉移之 移構件 被轉移 構件之 、T形、1形、彎曲之表面形狀或組合之形 明中。一般,本發明 锝耖構件可具有在 私 < 物件接觸之一彳 山 個區域或可能具有該 ^。本發明的轉移構 傅件可具有一種形狀其 &物組件與被轉移之物件接觸並支持它, 中使導電《聚合物組件及本體兩者與被 並支持它。將近钏糾m ^ 1、J %固疋至用以移動該轉 如工業用機ϋ人。操作該裝置以致使可將 置或支持在遠側端而能轉移該物件。 照各圖式以便詳述本發明。本發明的轉移 圖式予以解釋如下。 圖1顯示本發明的轉移構件的一個實例。圖丨是截面圖, 其中轉移構件經由垂直截面予以切割,包括其縱方向。本 心11具有個橢圓板形狀而係由碳纖維強化之複合物材 料所形成並具有一個凹形部份15在其遠側端的上表面 上。孩凹形部份丨5係由形成由碳纖維強化之複合物材料所 組成 < 模製體並切割它成為所示之形狀而產生。導電之聚 合物組件1 2具有經配合入凹形部份i 5中之一個凸形部份 且係經由導電之黏合劑而安裝在本體丨丨中或經由壓按其 進入凹形部份1 5中。在本體丨丨之近側端上,安裝至接地導 體1 4之一個接觸點丨6並連接至該接地之導體1 4。於實際使 用時,可將接觸點1 6直接連接至接地導體丨4或亦可經由— 種裝置例如用以移動轉移構件之工業用機器人而接地。該 接觸點1 6亦可具有適合至每一接地形狀之構造。該本體j j -20- 1276194 (14)
係由層壓單向預浸潰體薄片而形成。本體1 1中,將部份或 全部的碳纖維排列與本體11之縱方向大體上平行,即:在 遠側位置至近侧位置方向。因此,將導電之聚合物組件1 2 和接觸點1 6經由本體1 1之碳纖維予以電連接,在轉移物件 時,使該物件與導電之聚合物組件1 2接觸以便電流以箭頭 1 3方向流動,藉以移出電流。
現在述及圖2,其顯示本發明轉移構件的另外實例之垂 直截面圖。在轉移構件本體21中,形成以厚度方向穿透入 本體2 1中之一個孔2 5,並安裝具有配合入該孔2 5之形狀的 導電聚合物組件2 2。將接地之導體2 4以與圖1中所述之相 似方式連接至接觸點26。將該導電之聚合物組件22經由與 本體2 1的縱方向大體上平行所排列之碳纖維電連接至接 觸點2 6,即:在本體2 1中遠側位置至近側位置方向。因此, 在轉移物件時,使該物件與導電之聚合物組件2 2造成接 觸,以便電流以箭頭2 3之方向流動,藉以移除電流(即: 將靜電放電)。 現在述及圖3,其顯示本發明轉移構件的一實例之頂視 圖。本體3 1具有叉形構造,並將導電之聚合物組件3 2安裝 在其支終端之每一者中。該本體3 1係由層壓織物預浸潰體 薄片予以形成。本體3 1中,將織物預浸潰體中之碳纖維交 叉並以縱方向和轉移構件本體3 1的寬度方向而延伸。因 此,將導電之聚合物組件3 2經由碳纖維予以電連接至接觸 點3 6,而在轉移物件時,使該物件與導電之聚合物組件3 2 造成接觸以便電流以箭頭方向3 3而流動,藉以移出電流 -21 - 1276194
(15) (即:將靜電放電)。將接地之導體34以如圖1中所述之相 似方式連接至接觸點3 6。 現在述及圖4,其顯示本發明轉移構件的另外實例之頂 視圖。該本體41具有叉形構造。本體41中、將部份或全部 的^纖維排列基本上與縱方向平行,即··本體4丨之遠側位 置土近側位置方向。將導電之聚合物組件42安裝在圖4中 所示之一位置上以便將它經由碳纖維電連接至接觸點 46。將接地之導體44以如圖1中所述之相似方式連接至接 觸點46。因此,在轉移物件時,使物件與導電之聚合物組 件42造成接觸’以致電流以箭頭方向43流動,藉以移出電 流(即:將靜電放電)。 每 、本發明的轉移構件包括一個本體其包括碳纖維強化之 複2物材料及經電連接至該本體中至少部份的碳纖維上 义導電之聚合物組件並具有一個部份以便與被放置在其 上 < 轉移物件接觸,可經由轉移構件來改良被轉移物件例 如半導體之矽晶圓和液晶玻璃基板之可轉移性,抑制(對 t )經由轉移環境所造成之被轉移物件之損壞且容易製 造,且由於含有纖維強化之複合物材料之本體及與本體相 關 < 導%聚合物組件而具有重量輕、高堅挺性及高耐熱 f生另外,可能經由接地方法而有效移除物件之靜電。因 此,可將需要精密操作之各組件例如大規模破璃基板和晶 圓有利地轉移而T、會降低其品質和產率。因此,該轉移構 件万…又備例如精密設備的製造程序中係非常有用。又,在 製、本毛日月轉移構件之方法中’上述之轉移構件可以簡單 -22- 1276194 (16)
方 實 明 實 轉 模 纖 單 方 經 度 青 製 之 片 述 便 面 織 表 式製造。 例 提供下列應用實例和比較性實例來更進一步解釋本發 但並無意欲限制本發明為所述之實例。 例1 製造併合導電之聚合物組件和由CFRP所造成之本體的 移構件。首先’—表面層使用具有800 GPa之抗拉彈性 數之歷青碳纖維避青型碳纖維予以製造(將此瀝青型碳 維單向拉伸、對準並用一種環氧聚合物浸潰,以便製成 向預& >貝體薄片)。將數個預浸潰體層壓以便碳纖維之 向’相對於轉移構件之縱方向是0。(即:相同方向)。將 層壓(薄片在熱壓器中處理以便製造具有約1.3 mm厚 之表面層。 其次’製造芯層’將具有6〇〇 GPa之抗拉彈性模數之瀝 型碳纖維單向拉伸、對準並用一種環氧聚合物浸潰以便 成單向預浸潰體薄片。將數個預浸潰體層壓以便碳纖維 方向’相對於轉移構件之縱方向是9 〇。。將經層壓之薄 在熱壓器中處理以便製造具有約1·5 mm厚度之芯層。 其次’將該本體自CFRP製成,將上述之芯層配置在上 之兩薄片的表面層間並使導電之熱固性黏合劑黏合以 獲得一種層壓製品具有表面層在其中間之芯層的上表 和下表面上。將具有230 GPa抗拉彈性模數之碳纖維的 造織物預浸潰體(锻,厚度約0·1 mm)黏附在兩表面層之 面上而形成一個織物層,然後在壓力下加熱,藉以獲得 -23- 1276194 (17)
CFRP板。為了安裝,將一個M6螺絲攻孔形成在CFRP板中, 以便形成具有600 mm長度、240 mm寬度和4.3 mm厚度之本 體。 其次,製造轉移構件。將具有以厚度方向穿透之3 mm 内直徑之三個孔形成在CFRP本體(如上述所製造)上表面 的遠側端上。將由具有104 D.cm體積電阻率之導電聚合物 所造成之三個墊片(其具有配合至此等孔中之凹形部份且 其包括聚S&亞胺聚合物(由杜邦公司市售之Vespel® SP_ 102))經由壓按餵供彼等入此等孔的每一者中,予以安裝 以便創造轉移構件。 實例2 將實例1的最先三個步驟施加至本實例。其次,然後製 造轉移構件的另外具體實施例。將具有3 mm内直徑和1 mm深度之三個孔形成在實例1中所形成之本體上表面的 遠側端上。將由具有ΙΟ4 Ω.cm體積電阻率之導電聚合物所 造成之三個墊片(其具有配合此等孔中之凹形部份且其包 括聚醯亞胺聚合物(由杜邦公司市售之Vespel® SP-102))經 由壓按餵供彼等入此等孔的每一者中予以安裝以便創造 轉移構件。 實例3 靜電的去除帶電試驗 將實例1和2中所獲得之轉移構件各自安裝在轉移裝置 中,然後將各轉移構件接地。其次,將欲被轉移之物件: 具有約300 mm直徑之秒晶圓使用電源在約2 kV時充電以 -24-
1276194 (18) 便強制充電。其次,放置該經過充電之矽晶圓以便其可能 與轉移構件的三個聚合物墊片造成接觸,然後維持歷約3 秒時間以便電壓電荷可能散逸通過導電之轉移構件。然後 將晶圓之帶電電昼經由靜電電壓計(係由Shis hi do Electrostatics有限公司市售,STATIRON DZ3型)量測來證實 導電之轉移構件的功能。與轉移構件接觸歷三(3)秒鐘後 被散逸至小於200伏特數值之晶圓的電壓電荷證實:有效 進行了靜電的移除。 比較性實例 此比較性實例中,轉移構件係由陶瓷所造成。將一個 Μ 6螺絲攻孔形成在具有6 0 0 mm厚度、2 4 0 mm寬度和4.3 mm 厚度的鋁板中,以便造成一個本體。相似於上述實例1和 2,將由導電聚合物所造成之三個墊片(其包括聚醯亞胺聚 合物並具有ΙΟ4 Ω.cm體積電阻率)安裝在本體中,以便形成 轉移構件。相似於上述實例3,使此等轉移構件歷經試驗 來測定:是否將靜電移除。與實例3成對比,經證實:_試 驗前和後,矽晶圓的帶電電壓甚少改變且在三(3)秒鐘測 量後,不能移除靜電,依然在大於1600伏特之數值(電壓 係使用Shishido靜電有限公司市售,STATIRON DZ3型靜電電 壓計所量測)。 因此,顯然可見:依照本發明,提供具有導電率之轉移 構件及其製造方法,其完全達到上文中所特舉出之目標和 優點。雖然本發明係連同其特定具體實施例予以敘述,但 是顯然可見··熟諳此藝者顯然可知許多替代、修正和變 -25- 1276194 (19)
更。因此,意欲包括所有此等替代、修正和變更屬於所附 隨之申請專利範圍的要旨和廣泛範圍以内。 圖式簡單說明 本發明自關於附隨之圖式所產生之下列詳述將會更完 全了解,其中: 圖1垂直截面圖顯示:本發明的轉移構件之一個實例。 圖2是垂直截面圖顯示:本發明的轉移構件之另外實例。 圖3是頂視圖顯示:本發明的轉移構件之另外實例。 圖4是頂視圖顯示:本發明的轉移構件之另外實例。 圖式代表符號説明 31,21,11,41 本體 15 凹形部份 32,22,12,42 導電之聚合物組件 34,24,14,44 接地之導體 3 6,26,16,46 接觸點 33,23,13,43 箭頭 25 孔 -26-
Claims (1)
1276194 拾、申請專利範圍 1. 一種用以轉移至少一個物件之轉移構件,包括·· 具有碳纖維強化複合物材料之本體;及 經配置在該本體上之導電聚合物組件,該導電聚合 物組件具有一個部份,供轉移至少一個物件期間與該 至少一個物件接觸,該導電聚合物組件電連接至本體 中碳纖維強化複合物材料之至少部份碳纖維上。 2 .如申請專利範圍第1項之轉移構件,其中碳纖維強化之 複合物材料包_括少於15 ppm水及具有在每分鐘1 0 °C之 猛升速率下自25 °C至250 °C的溫度條件下在1(T5 Pa之真 空時所放出少於1 ppm氫氣的純度。 3 ·如申請專利範圍第1項之轉移構件,其中該本體具有一 個近側端,其上提供接至接地導體之一個接地接觸 點,該接觸點經由至少部份碳纖維予以電連接至導電 聚合物組件。 4.如申請專利範圍第2項之轉移構件,其中該本體具有一 個近側端,其上提供接至接地導體之一個接地接觸 點,該接觸點經由至少部份碳纖維予以電連接至導電 聚合物組件。 5 ·如申請專利範圍第1項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層的單向預浸潰體, 其具有與該本體的縱方向大體上平行排列之碳纖維, 及至少部份該單向預浸潰體及電連接之導電聚合物之 竣碳纖維。 1276194
6. 如申請專利範圍第1項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層含有碳纖維之織物 預浸漬體,及至少部份該預浸潰體及電連接之導電聚 合物組件之碳纖維。 7. 如申請專利範圍第3項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層的單向預浸潰體, 其具有與該本體的縱方向大體上平行排列之碳纖維, 及至少部份該單向預浸潰體及電連接之導電聚合物之 碳碳纖維。 8 .如申請專利範圍第3項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層的含有碳纖維之織 物預浸潰體,及至少部份該預浸潰體及電連接之導電 聚合物組件之竣纖維。 9 .如申請專利範圍第4項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層的單向預浸潰體, 其具有與該本體的縱方向大體上平行排列之碳纖維, 及至少部份該單向預浸潰體及電連接之導電聚合物之 碳^碳纖維。 1〇·如申請專利範圍第4項之轉移構件,其中該本體的碳纖 維強化之複合物材料包括至少一層的含有竣纖維之織 物預浸潰體,及至少部份該預浸潰體及電連接之導電 聚合物組件之竣纖維。 11.如申請專利範圍第1項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、
1276194 芳族聚St胺、雙馬來St亞胺、s》、吱喃、尿素、不飽 和之聚酿、環氧丙婦酸醋、g太酸二晞丙醋、乙晞基酿、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙晞聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚砜聚合物、聚氯乙烯 聚合物、聚乙婦醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 12. 如申請專利範圍第2項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來醯亞胺、酚、呋喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、g太酸二錦r丙酯、乙婦基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酉旨聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙婦聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙烯 聚合物、聚乙綿醇縮酸聚合物、芳族聚酿胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 13. 如申請專利範圍第3項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚酿亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來酿亞胺、齡、块喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、酞酸二婦丙酯、乙婦基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 醋聚合物、液體芳族聚醋聚合物、聚丙婦聚合物、聚
1276194 醚碱聚合物、聚苯硫酸聚合物、聚醚酸酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚砜聚合物、聚氯乙婦 聚合物、聚乙婦醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 14. 如申請專利範圍第4項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚酸亞胺、環氧、 芳族聚酿胺、雙馬來酿亞胺、齡、吱喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、酞酸二婦丙酯、乙晞基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙婦聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙埽 聚合物、聚乙烯醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 15. 如申請專利範圍第5項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來醯亞胺、酚、呋喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、酞酸二錦r丙酯、乙晞基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙婦聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙烯 聚合物、聚乙締醇縮酸聚合物、芳族聚酿胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 1276194
16. 如申請專利範圍第6項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、 芳族聚酸胺、雙馬來61亞胺、紛、p夫喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙烯酸酯、酞酸二晞丙酯、乙晞基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙晞聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚砜聚合物、聚氯乙婦 聚合物、聚乙烯醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物―、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 17. 如申請專利範圍第7項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚酸亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來醯亞胺、酚、呋喃、尿素、不飽 和之聚S旨、環氧丙晞酸S旨、自太酸二晞丙醋、乙晞基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙烯聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物·、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙晞 聚合物、聚乙婦醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 18. 如申請專利範圍第8項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來醯亞胺、酚、呋喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、酞酸二晞丙酯、乙婦基酯、
1276194 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙埽聚合物、聚 醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙埽 聚合物、聚乙婦醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 19. 如申請專利範圍第9項之轉移構件,其中該導電之聚合 物組件包括一或數種的下列化合物:聚醯亞胺、環氧、 芳族聚醯胺、雙馬來醯亞胺、酚、呋喃、尿素、不飽 和之聚酯、環氧丙婦酸酯、S太酸二烯丙酯、乙婦基酯、 三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合物、聚 酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙晞聚合物、聚 醚砜聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚 醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚氯乙晞 聚合物、聚乙晞醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚合物、 液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟聚合物。 20. 如申請專利範圍第1 0項之轉移構件,其中該導電之聚 合物組件包括一或數種的下列化合物:聚si亞胺、環 氧、芳族聚酿胺、雙馬來si亞胺、紛、吱喃、尿素、 不飽和之聚酯、環氧丙晞酸酯、酞酸二婦丙酯、乙烯 基酯、三聚氰胺、尼龍聚合物、液體芳族聚醯胺聚合 物、聚酯聚合物、液體芳族聚酯聚合物、聚丙婦聚合 物、聚醚颯聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚醚醚酮聚合 物、聚醚酮聚合物、聚醚酮聚合物、聚颯聚合物、聚
1276194 氯乙晞聚合物、聚乙烯醇縮醛聚合物、芳族聚醯胺聚 合物、液晶聚合物、聚(對伸苯基苯並雙axa唑)或含氟 聚合物。 21. —種如申請專利範圍第1-20項任一項中之轉移構件之 製造方法,包括: a) 製備含有碳纖維強化之複合物材料之本體; b) 顯露該本體的碳纖維強化之複合物材料的至少 部份之碳纖維,及 c) 配置一導電之聚合物組件至該本體上以致將被 顯露之至少部份的碳纖維電連接至導電之聚合物組 件。 22. 如申請專利範圍第2 1項之製造方法,其中使用一種導 電之黏合劑將導電之聚合物組件配置在該本體上。 23. 如申請專利範圍第2 1項之製造方法,其中該配置步驟 包括:將導電之聚合物組件嵌入一個界定之孔徑中或 所形成之凹形部份中以便顯現至少部份的碳纖維。
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