TWI746225B - 刷輪及其製造方法與刷輪模具 - Google Patents

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Abstract

一種刷輪及其製造方法與刷輪模具，係藉由氣態填孔劑發泡的方式製造刷輪，而解決習知使用固態填孔劑發泡的方式製造刷輪，存在刷輪內部具有源自於固態填孔劑的殘留物而衍生的問題。另外，本發明刷輪具有任相鄰兩者之間會連通的複數流體通道，且所述複數流體通道係分別延伸至刷輪的表面，而形成孔隙藉以提高刷輪的流體穿透性，且本發明刷輪製造方法中，PVA乳化溶液熟化後可以形成在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的刷輪，而可用於刷洗電路基板。

Description

刷輪及其製造方法與刷輪模具
本發明涉及一種刷輪及其製造方法與刷輪模具，更詳而言之，指一種用於刷洗電路基板的刷輪及其製造方法與刷輪模具。
按，在電子產業中經常需要使用刷輪來刷洗殘留於電路基板表面之汙染物，目前刷輪的製造通常需要添加固態填孔劑以進行發泡，使製成的刷輪在物理特性上符合需求。澱粉、碳酸鈣、碳酸氫鈉、矽酸鎂、重晶石粉、石英粉、石膏粉、矽藻土、高嶺土、松香和玻璃粉等固態材料都可以做為固態填孔劑，而澱粉是最常使用的固態填孔劑。
然，固態填孔劑不易從製成的刷輪中取出而存在殘留的問題，使得現在用於刷洗電路基板的刷輪，常會因為內部孔隙受到固態填孔劑填塞，而導致流體穿透性不佳使刷洗液不易通過，讓電路基板的刷洗效率非如預期。甚至，刷輪上殘留的固態填孔劑還可能在刷輪刷洗電路基板的過程中脫落，而沾黏在電路基板上進而影響電路基板的良率。
另外，若刷輪採用澱粉作為固態填孔劑，殘留的固態填孔劑(即澱粉)還容易滋生細菌，對此，為了避免殘留的固態填孔劑(即澱粉)在刷輪上滋生 細菌，殺菌劑、抑菌劑等添加劑會被添加至刷輪上，然這些添加劑亦容易殘留在刷輪上進而影響電路基板的良率。
再者，由於刷輪內部殘留物(即固態填孔劑)會對電路基板的良率造成影響，使得業界在使用刷輪刷洗電路基板前，通常需要上機執行殘留物的清潔去除程序(數小時甚至數天)，如此導致生產線上設備稼動率下降。
有鑑於此，如何解決因固態填孔劑導致刷輪內部具有殘留物，進而對刷輪的使用所帶來的種種問題，即為本案待解決的技術課題。
鑒於上述習知技術之缺點，本發明提供一種刷輪製造方法，係製造刷輪，刷輪製造方法包括以下步驟：準備PVA材料、交聯劑、氣態填孔劑與刷輪模具；將PVA材料溶解於水中以形成PVA水溶液；在PVA水溶液中添加交聯劑，以使PVA水溶液中的PVA材料進行交聯反應而形成PVA交聯溶液；在PVA交聯溶液中添加氣態填孔劑並攪拌，使氣態填孔劑與PVA交聯溶液混合均勻以形成PVA乳化溶液，PVA乳化溶液內含有均勻分布由氣態填孔劑形成的氣泡；以及將PVA乳化溶液置入刷輪模具中熟化，直到PVA乳化溶液熟化成固態形成在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的刷輪，此時，PVA乳化溶液內均勻分布的氣泡任相鄰兩者之間會連通而在刷輪上構成複數流體通道，複數流體通道的任相鄰兩者亦會連通且延伸至該刷輪的表面以形成孔隙而提供流體穿透。
優選地，於上述刷輪製造方法中，還準備催化劑，並在PVA交聯溶液或PVA乳化溶液的形成過程中添加催化劑，使PVA交聯溶液或PVA乳化溶液包含催化劑，而用於催化交聯反應，其中，催化劑在PVA乳化溶液中的重量 百分比介於1.5%至5%之間；催化劑至少包含從一組由鹽酸、硫酸、磷酸以及硝酸所組成的群組中選出的成分。
優選地，於上述刷輪製造方法中，還準備介面活性劑，並在PVA交聯溶液或PVA乳化溶液的形成過程中添加介面活性劑，使PVA交聯溶液或PVA乳化溶液包含介面活性劑，而用於維持PVA乳化溶液內的氣泡狀態，其中，介面活性劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於0.4%至1.4%之間；介面活性劑至少包含從一組由雙甘油聚丙二醇醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇辛基苯基醚以及烷基苯磺酸鈉所組成的群組中選出的成分。
優選地，於上述刷輪製造方法中，交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於3%至9%之間；交聯劑至少包含從一組由甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、丁二醛以及戊二醛中所組成的群組中選出的成分。
優選地，於上述刷輪製造方法中，氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比介於31%至45%之間。
優選地，於上述刷輪製造方法中，PVA乳化溶液的熟化溫度介於42℃至65℃之間。
優選地，於上述刷輪製造方法中，PVA乳化溶液在刷輪模具中的熟化過程中，刷輪模具會被轉動以縮小PVA乳化溶液的氣泡的飄浮的區域範圍，而讓PVA乳化溶液內的氣泡維持均勻分布。
再者，本發明還提供一種刷輪，係由上述的刷輪製造方法製成。
優選地，於上述刷輪中，刷輪的表面具有複數刷塊，各刷塊具有刷體以及至少一側撐體，側撐體係結合刷體並位於刷體的側邊，以對刷體提供側向支撐。
優選地，於上述刷輪中，側撐體為沿著刷體的側邊延伸而構成環狀的一個側撐體。
優選地，於上述刷輪中，側撐體分別位於刷體的左右兩個側邊的兩個側撐體。
優選地，於上述刷輪中，側撐體為分別位於刷體的四個側邊的四個側撐體。
優選地，於上述刷輪中，側撐體為三角柱狀體。
另外，本發明還提供一種刷輪模具，係用於提供置入PVA乳化溶液，而製造上述刷輪，刷輪模具係包括模穴，其中，模穴係具有用於成型刷體的刷體成型部與用於成型側撐體的側撐體成型部。側撐體成型部係具有輔助排氣結構，當置入PVA乳化溶液的過程中，輔助排氣結構係於刷體成型部的側邊，輔助排除原先存在模穴中的在先氣體，而避免在先氣體殘留在模穴，而使製成的刷輪的孔隙無法均勻分布。
優選地，於上述刷輪模具中，輔助排氣結構係為引導斜面，引導斜面係引導在先氣體離開模穴，俾達成輔助排除在先氣體。
相較於習知技術，本發明所提供的刷輪及其製造方法與刷輪模具，係藉由氣態填孔劑發泡的方式製造內含有孔隙而提供流體穿透的刷輪，而解決習知使用固態填孔劑發泡的方式製造刷輪，存在刷輪內部具有固態填孔劑的殘留物而衍生的問題。另外，本發明刷輪製造方法中，PVA乳化溶液熟化後可以形成在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的刷輪，而可用於刷洗電路基板，且刷輪具有任相鄰兩者連通的複數流體通道，且所述複數流體通道係 分別延伸至刷輪的表面以形成孔隙而提供流體穿透，如此，本發明刷輪具有優異的流體穿透性。
1:刷輪
11:刷塊
12:刷體
13:側撐體
14:流體通道
2:電路基板
21:待刷洗面
3:刷輪模具
31:模穴
311:刷體成型部
3111:輔助排氣結構
312:側撐體成型部
L:PVA乳化溶液
G:在先氣體
F:流體
圖1，係本發明刷輪製造方法的流程示意圖。
圖2，係本發明刷輪的一實施例的立體示意圖。
圖3，係圖2所示刷輪的使用狀態示意圖。
圖4，係為本發明刷輪中複數流體通道的任相鄰兩者連通且延伸至刷輪的表面以形成孔隙而提供流體穿透的示意圖。
圖5，係為圖4中符號X所指區域的局部放大圖。
圖6，係為圖4中符號Y所指區域的局部放大圖。
圖7，係本發明刷輪的刷塊的第一實施例的側邊示意圖。
圖8，係本發明刷輪的刷塊的第二實施例的俯視示意圖。
圖9，係為本發明刷輪中孔隙的高解析度圖像。
圖10，係為本發明刷輪模具的模穴的局部示意圖。
圖11，係圖10所示刷輪模具的模穴在置入PVA乳化溶液的過程中排除在先氣體的示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。
本發明係提供一種刷輪及其製造方法與刷輪模具，所製造的刷輪可用於例如半導體晶圓的電路基板的刷洗，主要是使用氣態填孔劑進行發泡製成刷輪，藉以使製成刷輪的內部不存在殘留物，且物理特性符合刷洗電路基板的需求。
關於上述刷輪的物理特性，主要是由於電路基板上有集成電路，為避免電路基板在刷洗過程中發生損傷，因此，刷輪的流體穿透性(或孔隙率(Porosity))的物理特性被嚴格要求，而讓刷輪具有足夠的孔隙讓刷洗液通過，而讓刷洗液在該電路基板的刷洗過程中提供作用。另外，刷輪在預定壓縮比之條件下的壓縮應力的物理特性也會被嚴格要求需要符合介於上限值與下限值之間的適當區間值，因為電路基板在刷洗的過程中，若刷輪在預定壓縮比之條件下的壓縮應力小於適當區間的下限值，將會使刷輪對電路基板的刷洗效率非如預期，此外，若刷輪在預定壓縮比之條件下的壓縮應力大於適當區間的上限值，刷輪的刷洗將容易損傷電路基板。
針對本發明的技術思想，請一併參考圖1至圖11的揭露。
如圖1所示，本發明刷輪的製造方法主要包括以下步驟：
步驟S1：準備PVA材料、交聯劑、氣態填孔劑與刷輪模具。
應說明的是，PVA材料為聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)。
步驟S2：將PVA材料溶解於水中以形成PVA水溶液。
步驟S3：在PVA水溶液中添加交聯劑，以使PVA水溶液中的PVA材料進行交聯反應而形成PVA交聯溶液。
應說明的是，交聯劑可選擇至少包含從一組由甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、丁二醛以及戊二醛中所組成的群組中選出的成分，且為使PVA水溶液與交聯劑的混合均勻，可針對PVA水溶液與交聯劑的混合液進行攪拌。
優選地，於本發明的刷輪製造方法，還可準備催化劑，並在PVA交聯溶液或PVA乳化溶液的形成過程中添加催化劑，使PVA交聯溶液或PVA乳化溶液包含催化劑，而用於催化交聯反應，使PVA交聯溶液的形成符合預期。
應說明的是，催化劑可選擇至少包含從一組由鹽酸、硫酸、磷酸以及硝酸所組成的群組中選出的成分。
步驟S4：在PVA交聯溶液中添加氣態填孔劑，並攪拌使氣態填孔劑與PVA交聯溶液的混合均勻以形成PVA乳化溶液，其中，PVA乳化溶液內含有均勻分布由該氣態填孔劑產生的氣泡。
應說明的是，於本發明中，氣態填孔劑主要是在PVA乳化溶液中形成氣泡而不參與化學反應，故氣態填孔劑可選擇為空氣，或者至少包含從一組由氮氣以及氦氣等惰性氣體所組成的群組中選出的成分。
優選地，於本發明的刷輪製造方法，還可準備介面活性劑，並在PVA交聯溶液或PVA乳化溶液的形成過程中添加介面活性劑，使PVA交聯溶液或PVA乳化溶液包含介面活性劑，而用於維持PVA乳化溶液內的氣泡狀態。
應說明的是，介面活性劑可選擇至少包含從一組由雙甘油聚丙二醇醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇辛基苯基醚以及烷基苯磺酸鈉所組成的群組中選出的成分。
步驟S5：將PVA乳化溶液置入刷輪模具中熟化，直到PVA乳化溶液熟化成固態形成在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的刷輪，此時， 如圖4至圖6所示，PVA乳化溶液內均勻分布的氣泡任相鄰兩者之間會連通而在刷輪上構成複數流體通道，複數流體通道的任相鄰兩者亦會連通且延伸至刷輪的表面以形成孔隙而提供流體F流通，藉此提高刷輪的流體穿透性(或孔隙率)。優選地，於步驟S5中所形成的孔隙具有如圖9所示的開孔(open-cell)結構，使本發明刷輪具有良好的流體穿透性(或孔隙率)。
另外，由於PVA乳化溶液中具有以氣泡形式存在的氣態填孔劑而內含有氣泡，待PVA乳化溶液熟化成固態後其內分佈的氣泡會形成可供流體穿過的孔隙，因此，若要提高刷輪的流體穿透性(或孔隙率)，可以藉由增加氣態填孔劑的添加量而達成。
應說明的是，如圖10及圖11所示，本發明的刷輪模具3係用於提供置入PVA乳化溶液L而製造上述刷輪1，本發明的刷輪模具3包括有模穴31，而模穴31具有用於成型刷體12的刷體成型部311，與用於成型側撐體13的側撐體成型部312。優選地，側撐體成型部312係具有例如為引導斜面的輔助排氣結構3111，當置入PVA乳化溶液L的過程中，輔助排氣結構3111係於刷體成型部的側邊，以引導在先氣體G朝如圖11所示箭頭的方向離開模穴31，以達成輔助排除原先存在模穴31中的在先氣體G，而避免在先氣體G殘留在模穴31，進而進入PVA乳化溶液，使製成的刷輪的孔隙無法均勻分布。
應說明的是，在PVA乳化溶液於刷輪模具中的熟化過程中，氣泡常會受浮力的影響而漂浮聚集於PVA乳化溶液中的局部區域，導致PVA乳化溶液中的氣泡分布不均，如此，會導致刷輪成品各部位的流體穿透性(或孔隙率(Porosity))與在預定壓縮比之條件下的壓縮應力等物理特性可能會產生差異，而影響後續對電路基板的刷洗。對此，於本發明中，內含有氣泡的PVA乳化溶液 在刷輪模具中的熟化過程中，刷輪模具會被轉動以適時改變PVA乳化溶液氣泡的飄浮方向，而讓PVA乳化溶液內氣泡的容許飄浮區域範圍縮小，如此，造成PVA乳化溶液內的氣泡分佈趨近於均勻，而讓刷輪成品各部位的流體穿透性(或孔隙率(Porosity))與在預定壓縮比之條件下的壓縮應力等物理特性趨於一致，而符合刷洗電路基板的要求。
另外，於本發明中，上述催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比可選擇介於1.5%至5%之間；上述介面活性劑在該PVA乳化溶液中的重量百分比可選擇介於0.4%至1.4%之間；上述交聯劑在該PVA乳化溶液中的重量百分比可選擇介於3%至9%之間；氣態填孔劑在該PVA乳化溶液中的體積比可選擇介於31%至45%之間；PVA乳化溶液的熟化溫度介於42℃至65℃之間；如此，使刷輪的流體穿透性(或孔隙率)與在預定壓縮比之條件下的壓縮應力等物理特性符合適當值。
於本發明中，刷輪的壓縮應力具有介於上限值與下限值之間的適當區間值，依據ASTM(Standard Test Methods for Flexible Cellular Materials)規範的實驗，在預定壓縮比為30%之條件下，壓縮應力的適當區間值的下限值應該為60psi，壓縮應力適當區間值的上限值應該為100psi。應說明的是，當刷倫在預定壓縮比之條件下的壓縮應力高於下限值時，可以使電路基板的刷洗效率符合預期，當刷倫在預定壓縮比之條件下的壓縮應力低於上限值時，可以避免在刷洗過程中損傷電路基板。為使刷輪在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合上述壓縮應力的適當區間值，本發明刷輪製造方法的部分製造參數選擇如下：PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比介於6%至18%之間、交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於3%至9%之間、催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於 1.3%至5%之間、氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比介於20%至50%之間、PVA乳化溶液的熟化溫度介於42℃至65℃之間。
於本發明中，本發明刷輪的孔隙率的適當值，依據ASTM(Standard Test Method for Determination of Pore Volume and Pore Volume Distribution of Soil and Rock by Mercury Intrusion Porosimetry)規範的實驗，藉由壓汞儀測定的數值應該介於88%至95%之間，如此，刷輪的流體穿透性可符合預期讓刷洗液通過以對電路基板的刷洗提供作用，故，本發明的刷輪可有效完成電路基板的刷洗，為使刷輪的孔隙率符合上述孔隙率的適當值，本發明刷輪製造方法的部分製造參數選擇如下：PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比介於8%至20%之間、交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於3%至10%之間、介面活性劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於0.4%至1.4%之間、催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於1.5%至8%之間、氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比介於31%至45%之間、PVA乳化溶液的熟化溫度介於40℃至70℃之間。
因此，要同時符合上述孔隙率與壓縮應力的適當值，本發明刷輪製造方法的部分製造參數選擇如下：PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比介於8%至18%之間、交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於3%至9%之間、介面活性劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於0.4%至1.4%之間、催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比介於1.5%至5%之間、氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比需介於31%至45%之間、PVA乳化溶液的熟化溫度介於42℃至65℃之間。
為使本發明之技術思想揭露清楚，以下係藉由特定的具體實施例說明，使熟悉此技術之人士可輕易地了解本發明之優點與功效。
於本發明的一實施例中，本發明刷輪製造方法的部分製造參數選擇如下：PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比為8%、交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為3%、催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為1.5%、介面活性劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為1.4%，氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比為45%、PVA乳化溶液的熟化溫度為42℃，如此，製成的刷輪在ASTM規範的實驗中，孔隙率為94%、壓縮比為30%之條件下壓縮應力為62psi，而可以同時符合上述孔隙率與在預定壓縮比之條件下的壓縮應力的的適當區間值。
於本發明的另一實施例中，本發明刷輪製造方法的部分製造參數選擇如下：PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比為18%、交聯劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為9%、催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為5%、介面活性劑在PVA乳化溶液中的重量百分比為0.4%，氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比例為31%、PVA乳化溶液的熟化溫度為65℃，如此，製成的刷輪在ASTM規範的實驗中，孔隙率為88%、壓縮比為30%之條件下壓縮應力為97psi，而可以同時符合上述孔隙率與壓縮應力的的適當區間值。
因此，於本發明中，製成的刷輪在ASTM規範的實驗中，氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比愈高會使刷輪的孔隙率愈高，如此，也會造成刷輪的流體穿透性愈高以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈低，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力低於上述上限值，則可避免在刷洗過程中對電路基板產生損傷。換言之，可藉由讓氣態填孔劑在PVA乳化溶液中的體積比降低，使刷輪的孔隙率降低而令刷輪在預定壓縮比之條件下的壓縮應力的數值增加，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力高於上述下限值，且符合上述壓縮應力的適當區間值時，則使刷輪對電路基板的刷洗效率符合預期。
另外，PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比愈高，會造成刷輪的孔隙率愈低以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈高，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力高於上述下限值，而符合上述壓縮應力的適當區間值時，則使刷輪對電路基板的刷洗效率符合預期。換言之，可藉由讓PVA材料在PVA乳化溶液中的重量百分比愈低，以使刷輪的孔隙率愈高以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈低，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力低於上述上限值，則可避免在刷洗過程中對電路基板產生損傷。
此外，催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比愈高，則PVA水溶液中的PVA材料的交聯反應愈快，會造成刷輪的孔隙率愈低以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈高，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力高於上述下限值，且符合上述壓縮應力的適當區間值時，則使刷輪對電路基板的刷洗效率符合預期。換言之，可藉由讓催化劑在PVA乳化溶液中的重量百分比愈低，以使刷輪的孔隙率愈高以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈低，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力低於上述上限值，則可避免在刷洗過程中對電路基板產生損傷。
再者，PVA乳化溶液的熟化溫度愈高，則刷輪的孔隙率愈低以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈高，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力高於上述下限值，且符合上述壓縮應力的適當區間值時，則使刷輪對電路基板的刷洗效率符合預期。換言之，可藉由降低PVA乳化溶液的熟化溫度，以使刷輪的孔隙率愈高以及在預定壓縮比之條件下的壓縮應力愈低，此時，若在預定壓縮比之條件下的壓縮應力低於上述上限值，則可避免在刷洗過程中對電路基板產生損傷。
關於本發明提供的刷輪，請參考圖2至圖8的實施例示意圖，如各圖所示，刷輪1的表面具有用於刷洗電路基板2的複數刷塊11，如圖3至圖4所示，當刷洗電路基板2時，刷輪1成品的刷塊11需先接觸電路基板2上的待刷洗面21，而後，刷輪1會被驅使轉動，此時，刷塊11就會對接觸的電路基板2進行刷洗。
由於刷塊11在刷洗過程中容易受力變形，而減少對電路基板2的接觸面積，進而影響刷塊11對電路基板2的刷洗效率。對此，於本發明中，如圖7所示，刷塊11具有刷體12以及至少一側撐體13，其中，側撐體13係結合於刷體12的側邊，以對刷體12提供側向支撐，進而在刷塊11刷洗電路基板2時，減少刷體12因受力而側向變形的程度，如此，可以確保刷塊11在刷洗過程中對電路基板2的接觸符合預期。
如圖7所示，刷塊11具有分別設置於刷體12的左右兩個側邊的兩個側撐體13，藉以在刷體12的左右兩個側邊對刷體12提供側向支撐，但不以此為限，舉例而言，也可以選擇設置一個側撐體，令所設置的一個側撐體沿著刷體的側邊延伸而構成環狀，另外，如圖8所示，也可以選擇在刷體12的四個側邊分別設置側撐體13。
優選地，如圖8所示，側撐體13為三角柱狀體，其中，在刷塊11刷洗電路基板2時，刷體12將受剪力作用此時三角柱狀體的側撐體13將對刷體12提供側向支撐。
綜上所述，本發明係提供一種刷輪及其製造方法與刷輪模具，主要是使用氣態填孔劑使PVA乳化溶液內含有氣泡，而後將內含有氣泡的PVA乳化溶液置入刷輪模具中熟化，以形成內部具有孔隙的刷輪。如此，使得所製造的刷輪的物理特性符合刷洗電路基板的需求，且一併解決習知使用固態填孔劑 進行發泡方式製成的刷輪，因為內部具有固態填孔劑的殘留物，而對刷輪的使用所帶來的種種問題。
另外，本發明刷輪內部的複數流體通道的任相鄰兩者可連通且延伸至刷輪的表面以形成孔隙而提供流體流通，使本發明的刷輪具有優異的流體穿透性，且本發明刷輪製造方法中，PVA乳化溶液熟化後可以形成在預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的刷輪，而可用於電路基板的刷洗。再者，本發明刷輪的刷塊具有可以提供側向支撐的側撐體，以減少刷塊受力變形的程度，而在刷洗電路基板的過程中，讓刷塊能夠有效接觸電路基板。
S1~S5:步驟

Claims (15)

  1. 一種刷輪製造方法，係製造一刷輪，該刷輪製造方法包括以下步驟： 準備一PVA材料、一交聯劑、一氣態填孔劑與一刷輪模具； 將該PVA材料溶解於水中以形成一PVA水溶液； 在該PVA水溶液中添加該交聯劑，以使該PVA水溶液中的該PVA材料進行交聯反應而形成一PVA交聯溶液； 在該PVA交聯溶液中添加該氣態填孔劑，並攪拌使該氣態填孔劑與該PVA交聯溶液的混合均勻以形成一PVA乳化溶液，該PVA乳化溶液內含有均勻分布由該氣態填孔劑形成的氣泡；以及 將該PVA乳化溶液置入該刷輪模具中熟化，直到該PVA乳化溶液熟化成固態形成在一預定壓縮比之條件下的壓縮應力符合預期的該刷輪，此時，該PVA乳化溶液內均勻分布的氣泡任相鄰兩者之間會連通而在該刷輪上構成複數流體通道，該複數流體通道的任相鄰兩者亦會連通且延伸至該刷輪的表面以形成孔隙而提供流體流通。
  2. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，還準備一催化劑，並在該PVA交聯溶液或該PVA乳化溶液的形成過程中添加該催化劑，使該PVA交聯溶液或該PVA乳化溶液包含該催化劑，而用於催化交聯反應，其中，該催化劑在該PVA乳化溶液中的重量百分比介於1.5%至5%之間；該催化劑至少包含從一組由鹽酸、硫酸、磷酸以及硝酸所組成的群組中選出的成分。
  3. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，還準備一介面活性劑，並在該PVA交聯溶液或該PVA乳化溶液的形成過程中添加該介面活性劑，使該PVA交聯溶液或該PVA乳化溶液包含該介面活性劑，而用於維持該PVA乳化溶液內的氣泡狀態，其中，該介面活性劑在該PVA乳化溶液中的重量百分比介於0.4%至1.4%之間；該介面活性劑至少包含從一組由雙甘油聚丙二醇醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇辛基苯基醚以及烷基苯磺酸鈉所組成的群組中選出的成分。
  4. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，該交聯劑在該PVA乳化溶液中的重量百分比介於3%至9%之間；該交聯劑至少包含從一組由甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、丁二醛以及戊二醛中所組成的群組中選出的成分。
  5. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，該氣態填孔劑在該PVA乳化溶液中的體積比介於31%至45%之間。
  6. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，該PVA乳化溶液的熟化溫度介於42°C至65°C之間。
  7. 如請求項1所述刷輪製造方法，其中，該PVA乳化溶液在該刷輪模具中的熟化過程中，該刷輪模具會被轉動以縮小該PVA乳化溶液的氣泡的飄浮的區域範圍，而讓該PVA乳化溶液內的氣泡維持均勻分布。
  8. 一種刷輪，係由如請求項1所述的刷輪製造方法製成。
  9. 如請求項8所述的刷輪，其中，該刷輪的表面具有複數刷塊，各該刷塊具有一刷體以及至少一側撐體，該側撐體係結合該刷體並位於該刷體的側邊，以對該刷體提供側向支撐。
  10. 如請求項9所述的刷輪，其中，該側撐體為一個側撐體，該一個側撐體係沿著該刷體的側邊延伸而構成環狀。
  11. 如請求項9所述的刷輪，其中，該側撐體為兩個側撐體，該兩個側撐體分別位於該刷體的左右兩個側邊。
  12. 如請求項9所述的刷輪，其中，該側撐體為四個側撐體，該四個側撐體分別位於該刷體的四個側邊。
  13. 如請求項9所述的刷輪，其中，該側撐體為一三角柱狀體。
  14. 一種刷輪模具，係用於提供置入該PVA乳化溶液，而製造如請求項8所述的刷輪，該刷輪模具係包括： 一模穴，該模穴係具有一刷體成型部與一側撐體成型部，該刷體成型部係用於成型該刷體，該側撐體成型部係用於成型該側撐體；其中， 該側撐體成型部係具有一輔助排氣結構，當置入該PVA乳化溶液的過程中，該輔助排氣結構係於該刷體成型部的側邊，輔助排除原先存在該模穴中的一在先氣體，而避免該在先氣體殘留在該模穴，而使製成的該刷輪的孔隙無法均勻分布。
  15. 如請求項14所述的刷輪模具，其中，該輔助排氣結構係為一引導斜面，該引導斜面係引導該在先氣體離開模穴，俾達成輔助排除該在先氣體。
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