TWM496628U - 靜電消散打包帶 - Google Patents

Description

靜電消散打包帶

本創作係關於一靜電消散打包帶，特別係關於一種捆綁固定電子元件之托盤的靜電消散打包帶。

相較於一般用於捆綁固定物品之打包帶，在電子產業中所用於固定複數個IC承載盤之打包帶不僅需要具有良好的機械性質以達成牢固的捆綁固定功能，更需要具有良好的導靜電能力，以避免因為靜電蓄積造成承載盤中電子元件受損。

中華民國創作專利第591072號揭露了一種用於固定IC承載盤之結束帶，該結束帶包含一基材及添加劑，其製法係將前述材料混合後經由押出機擠壓成帶狀體，後續再經過冷卻、滾壓等程序，產出具有特定紋路、厚度及物理性質之結束帶；其中，該專利所揭露之結束帶，具有7~8毫米的寬度，使用之抗靜電添加劑為銨類，且表面電阻值為10¹⁰ ~10¹¹ 歐姆。然而，為使打包帶使用時能夠更加貼合承載盤之轉角處或凹槽，以減少複數個承載盤的晃動，實有必要提供厚度更薄的打包帶。此外，為能更有效率的導除靜電，以避免電子元件因為靜電蓄積受損，亦有必要使用電阻值較低的基底材料，或改善打包帶之結構，以得到表面電阻值更低的打包帶。

中華民國新型專利M455318揭露一種捆包帶結構，該帶體 由熱塑性塑料、抗靜電劑、柔軟劑及發泡劑等材料混煉而製成，所製得之捆包帶厚度為0.3~0.45mm，且採用例如導電碳黑、石墨粉、石墨烯、乙炔碳粉、或碳纖維之材料作為抗靜電劑而使其表面電阻值降低至約10⁴ ~10⁸ 歐姆。為能達到較佳的抗靜電效果，此種以混煉方式所製得之帶體中必須添加大量的抗靜電劑，以藉由混煉而均勻分散於帶體塑料中；然而，由於例如導電碳黑及石墨烯等此類材料的價格較為昂貴，明顯高於帶體中其他材料的價格，如此，必然會增加打包帶的生產成本。

有鑑於上述先前技術之缺點，目前仍亟需一種成本低、可靠度高之打包帶、及其相應製法。

基於上述先前技術的不足之處，本創作所欲解決之問題係提供一種靜電消散打包帶，以在其用於捆綁IC承載盤時，提供更佳的抗靜電效果，避免靜電蓄積對IC元件造成損害，並減少抗靜電劑所需用量，以節省靜電消散打包帶之生產成本。

有鑑於本創作之目的，提出一種靜電消散打包帶，其包含一基材以及一含碳之靜電導流層，其中該含碳之靜電導流層係包覆在該基材外側。較佳的是，該靜電消散打包帶的表面電阻值係介於10⁴ ~10⁸ 歐姆。更佳的是，該含碳之靜電導流層係由石墨烯以及奈米碳管中至少一種材料所組成。值得一提的是，該含碳之靜電導流層的厚度係介於0.5~5微米。

任選地，前述基材包含包含一結晶性聚丙烯、一非結晶性聚丙烯、以及一結晶性聚丙烯與非結晶性聚丙烯之共聚物中之至少一種材 料。較佳地，該基底材料進一步包含一柔軟劑，其係由一聚乙氧基烷、一聚烷基酯、以及一聚酯中之至少一種材料所組成。值得一提的是，該基底材料可以選擇性地包含一顏料，使該打包帶帶體具有一特定顏色

又任選地，前述靜電消散打包帶包含一正面表面及一反面表面，其分別具有一凹紋或一凸紋。較佳地，該正面表面之一凹紋或一凸紋與該反面表面之一凹紋或一凸紋交錯排列。

經由本創作，可提供一種靜電消散打包帶，其於捆綁IC承載盤時可提供更佳的抗靜電效果，避免靜電蓄積對IC元件造成損害。此外，該靜電消散打包帶所需之抗靜電劑用量較低，故可降低靜電消散打包帶之生產成本。

S11、S21‧‧‧基底材料步驟

S12、S22‧‧‧帶體製作步驟

S13、S23‧‧‧電暈處理步驟

S14、S24‧‧‧表層塗佈步驟

S15、S25‧‧‧固化步驟

S26‧‧‧加熱步驟

100、200‧‧‧靜電消散打包帶製作方法

300‧‧‧連續式處理設備

10、20‧‧‧靜電消散打包帶

11、21‧‧‧基材

12、22‧‧‧含碳之靜電導流層

23‧‧‧凹紋

24‧‧‧凸紋

30、40‧‧‧帶體基底材料

30A、40A‧‧‧打包帶帶體

31、41‧‧‧混煉裝置

32、42‧‧‧押出成型裝置

33、43‧‧‧電暈處理裝置

331、332、360‧‧‧輥子

431、432、460‧‧‧輥子

34、44‧‧‧塗佈裝置

35、45‧‧‧固化裝置

36、47‧‧‧收料捲取裝置

46‧‧‧加熱裝置

本創作得藉由下列圖式及詳細說明，俾得以令讀者更深入瞭解：第一圖是本創作一種實施方式之靜電消散打包帶製作方法流程圖。

第二圖是本創作一種實施方式中製作靜電消散打包帶之連續設備示意圖。

第三圖是本創作一種實施方式之靜電消散打包帶截面示意圖。

第四圖是本創作另一種實施方式之靜電消散打包帶立體示 意圖。

第五圖是本創作另一種實施方式之靜電消散打包帶截面示意圖。

第六圖是本創作另一種實施方式之靜電消散打包帶製作方法流程圖。

第七圖是本創作另一種實施方式中製作靜電消散打包帶之連續設備示意圖。

下文係參照本案圖式說明本創作之具體實施方式；然需瞭解的是，這些圖式中所標示之元件係為說明清晰之用，其並不代表實際的尺寸與比例，且為求圖面簡潔以利於瞭解，部分圖式中亦省略了習知元件之繪製。

請參考第一圖，其係一流程圖，該圖係示意性說明了根據本創作之一具體實施方式之靜電消散打包帶的製作方法100。此外，本創作之製作方法100係可藉由如第二圖所示之連續式處理設備200而實施，製得本創作之靜電消散打包帶。

如第一圖所示，根據本創作之一具體實施例，該靜電消散打包帶製作方法100係包括如下步驟。在基底材料混煉步驟S11中，提供一帶體基底材料進行混煉；一種例示的帶體基底材料組成係如下表一所示。具體而言，本創作實施例之帶體基體材料主要係包含結晶性聚丙烯與非結 晶性聚丙烯之共聚物、柔軟劑、增韌劑以及架橋劑。在一例示組成中，所使用之柔軟劑係一聚烷基酯材料，增韌劑係一聚醯胺(Nylon 6)材料，而架橋劑為馬來酸酐(maleic anhydride)；其組成比例(重量百分比)分別為3%、3%、以及4.5%。經由一混煉裝置31(示於第二圖)，使前述帶體基底材料30(示於第二圖)在其中均勻混合。較佳的是，本創作之帶體基底材料可以是選自結晶性聚丙烯、非結晶性聚丙烯以及結晶性聚丙烯與非結晶性聚丙烯之共聚物中至少一種材料。更佳的是，本創作之柔軟劑可以是選自聚乙氧基烷、聚烷基酯、聚酯中至少一種材料。值得一提的是，在本創作中，可以選擇性地於帶體基體材料中加入一顏料，使製作完成之打包帶帶體具有一特定顏色。

接著，在帶體製作步驟S12中，使用設置在混煉裝置31下游之一押出成型裝置32(示於第二圖)，在180~220℃的溫度下，將前述均勻混合後之帶體基底材料押出製成一打包帶帶體30A(示於第二圖)。

在本創作方法之電暈處理步驟S13中，使打包帶帶體30A進入設置在押出成型裝置32下游之一電暈處理裝置33(示於第二圖)，在電暈處理裝置33內對打包帶帶體30A的表面進行電暈處理(corona processing)，以提高打包帶帶體30A之表面能量。在本創作之實施例中，電暈處理裝置33中係設有二組電極，以同時在打包帶帶體30A之正面及反面進行電暈處理。

接著，在表層塗佈步驟S14中，使經過電暈處理之打包帶帶體通過設置在電暈處理裝置下游之一塗佈裝置34(示於第二圖)，利用噴塗方式，在經過電暈處理之打包帶帶體表面塗佈一含碳之靜電導流層，例如石墨烯層、或奈米碳管層。熟知本創作所屬領域技術者可知，在本創作之實施例中，亦可以係使用浸塗方式或滾塗方式進行表層塗佈。在一較佳實施例中，進行表層塗佈時，可使用分散於例如(但不限於)聚氨酯、丙烯酸、環氧樹脂之奈米碳管所為含碳原料，進而形成本創作之靜電導流層；具體而言，靜電導流層的厚度係與使用之含碳原料的奈米碳管含量以及所欲實現之表面電阻率有關，而可介於1微米(奈米碳管含量為1%)至5微米(奈米碳管含量為1~3%)之間。此外，在本創作之其他實施例中，亦可使用任何表面沉積方式於打包帶帶體表面上形成含碳之靜電導流層，包含、但不限於真空濺鍍等之物理沉積方式。

根據本創作實施例，在以奈米碳管作為含碳原料時，可先利用研磨機對縱長介於8至17微米間之奈米碳管進行2至10小時之奈米級研磨，以形成長約1微米之奈米碳管，以作為靜電導流層之含碳原料。然 需注意的是，研磨時間係依奈米碳管的原始管徑與長度、以及成形之導流層厚度等因子加以選擇，以避免奈米碳管因過度研磨而產生質變。

接著，在本創作方法之固化步驟S15中，使表面塗有含碳之靜電導流層的打包帶帶體通過設置在塗佈裝置34下游之一固化裝置35(示於第二圖)以進行固化。舉例而言，在本創作實施例中，固化裝置35係具有風扇之一乾燥裝置，其使塗佈於前述打包帶帶體上之含碳之靜電導流層可在80~120℃溫度下的熱風循環中，經過一預定時間完成固化。在一較佳實例中，塗佈於前述打包帶帶體上之含碳之靜電導流層係於100℃溫度下的熱風循環中，經過預定時間乾燥後完成固化。在其他實施例中。

藉由本創作之前述實施細節所製成的靜電消散打包帶具有基本物理特性如下：厚度為0.4毫米、帶寬為7.5毫米、靜電導流層厚度為1微米、表面電阻為10⁶ 歐姆、強度(拉力測試)為可承受40~45公斤。此外，在本創作之靜電消散打包帶製作方法中，更可以選擇性地改變塗佈厚度，以視實際應用所需以及所使用之含碳原料的含量而調整含碳之靜電導流層的厚度(例如介於0.5至5微米)，進一步調整其表面電阻值為介於10⁴ ~10⁸ 歐姆之間。

值得一提的是，在本創作中，用於實施本創作之靜電消散打包帶製作方法100之設備係一連續式處理設備300(如第二圖所示)，其藉由設置在設備中之輥子進行帶料的捲收，以進行連續式處理。舉例而言，在押出成型裝置32下游係設有輥子331、332，以利捲收由押出成型裝置32所押出成型之打包帶帶體30A。此外，在固化裝置35下游的收料捲取裝 置36中，亦藉由輥子360進行收料捲取動作，使連續地通過電暈處理裝置33、塗佈裝置34以及固化裝置35進行處理之打包帶帶體得以捲收而形成捲材以利運輸與收納，至此完成本創作之靜電消散打包帶的製作。在一替代具體實施例中，本創作之連續式處理設備亦可進一步設有棚架，以供經退火處理之打包帶帶體懸掛其上，可進一步避免打包帶帶體在捲取後扭曲變形。藉此，本實施方式得以在單一的連續式設備中，完成靜電消散打包帶的所有製作步驟，以達到提高生產效率及降低生產成本之目的。

第三圖係根據本創作之一具體實施例的靜電消散打包帶之截面示意圖，其示意說明了由本創作所提出之前述製造方法與設備所製得之靜電消散打包帶的示意結構。如第三圖所示，本創作之靜電消散打包帶10包含一基材11，基材11之外圍係形成有一含碳之靜電導流層12。根據本創作之實施例，含碳之靜電導流層12可選自石墨烯以及奈米碳管中至少一種材料。

當使用本創作之靜電消散打包帶10以固定IC承載盤時，靜電電荷能夠經由打包帶表層的含碳之靜電導流層12而傳導至外界，藉此，靜電電荷即不會蓄積在IC元件或是IC承載盤中。此外，帶有靜電電荷之人體或機器在接觸IC元件或是IC承載盤時，電荷亦能夠藉由靜電消散打包帶表層的含碳之靜電導流層12接地導出，以避免IC元件因為靜電電荷蓄積造成的靜電放電現象及靜電放電現象造成的損害。

除前述優勢外，藉由本創作之構想，僅需在帶體基材外側塗佈一含碳之靜電導流層，而無須在靜電消散打包帶的整個帶體中均勻混合 大量的含碳材料；如此，本創作之靜電消散打包帶可以節省含碳之靜電導流層的材料用量，以達到節省成本的目的。

請參閱第四圖與第五圖，其分別為根據本創作另一實施方式之靜電消散打包帶的立體示意圖與截面示意圖。如圖所示，在此一實施例中，靜電消散打包帶20係包含基材21以及形成於基材11外圍的含碳之靜電導流層22。此外，在靜電消散打包帶20的兩表面(例如正面與反面)上，係分別形成有相應地交錯排列之凹紋23與凸紋24，以增加靜電消散打包帶20之表面磨擦力，及加強靜電消散打包帶20沿著押出成型方向的材料強度。藉此，本實施方式得以在維持適當強度的情況下，減少靜電消散打包帶之厚度，進而減少用料與製作成本。

如前述說明者，當使用本創作之靜電消散打包帶20以固定IC承載盤時，靜電電荷能夠經由靜電消散打包帶表層的含碳之靜電導流層22傳導至外界，避免因靜電電荷蓄積造成的靜電放電現象損害IC承載盤中的IC元件。帶體基底材料的組成並不限於表一所列比例。在本創作另一具體實施例中(請參閱第六及七圖)，係採用如下表二所示之例示帶體基底材料40組成來製作靜電消散打包帶。如前所述，本創作實施例之帶體基體材料40主要係包含結晶性聚丙烯、柔軟劑、增韌劑以及架橋劑。在例示組成中，所使用之柔軟劑係由一聚酯材料組成，增韌劑係一聚醯胺(Nylon 6)材料，而架橋劑係一聚矽氧烷材料；其組成比例(重量百分比)分別為6%、2%、以及4%。值得一提的是，可於前述帶體基底材料中加入顏料，以使製作完成之打包帶帶體具有一特定顏色。

接著，請參閱第六圖及第七圖，說明本具體實施例之靜電消散打包帶之製作方法200如下。

在基底材料混煉步驟S21中，將前述帶體基底材料40(示於第七圖)置入混煉裝置41中均勻混合後，在帶體製作步驟S22中，使用設置在混煉裝置41下游之一押出成型裝置42(示於第七圖)，在180~220℃的溫度下，將前述均勻混合後之帶體基底材料押出製成一打包帶帶體40A(示於第七圖)。

在電暈處理步驟S23中，使打包帶帶體40A進入設置在押出成型裝置42下游之一電暈處理裝置43(示於第七圖)，在電暈處理裝置43內對打包帶帶體40A的表面進行電暈處理，以提高打包帶帶體40A之表面能量。在本創作之實施例中，電暈處理裝置43中係設有二組電極，以同時在打包帶帶體40A之正面及反面進行電暈處理。

接著，在表層塗佈步驟S24中，使經過電暈處理之打包帶帶體通過設置在電暈處理裝置下游之一塗佈裝置44(示於第七圖)，利用滾 塗方式，在經過電暈處理之打包帶帶體表面塗佈一含碳之靜電導流層，例如石墨烯層、或奈米碳管層。熟知本創作所屬領域技術者可知，在本創作之實施例中，亦可以係使用浸塗方式或噴塗方式進行表層塗佈。此外，在本創作之其他實施例中，亦可使用任何表面沉積方式於打包帶帶體表面上形成含碳之靜電導流層。

如前所述，在本創作實施例中以奈米碳管作為含碳原料時，可先利用研磨機對縱長介於8至17微米間之奈米碳管進行2至10小時之奈米級研磨，以形成長約1微米之奈米碳管，以作為本創作靜電導流層之含碳原料。然需注意的是，研磨時間係依奈米碳管的原始管徑與長度、以及成形之導流層厚度等因子加以選擇，以避免奈米碳管因過度研磨而產生質變。

在本創作方法之固化步驟S25中，使表面塗有含碳之靜電導流層的打包帶帶體通過設置在塗佈裝置44下游之一固化裝置45(示於第七圖)以進行固化。舉例而言，在本創作實施例中，固化裝置45係具有風扇之一乾燥裝置，其使塗佈於前述打包帶帶體上之含碳之靜電導流層可在80~120℃溫度下的熱風循環中，經過一段預定時間完成固化。在一較佳實例中，塗佈於前述打包帶帶體上之含碳之靜電導流層係於100℃溫度下的熱風循環中，經過預定時間乾燥後完成固化。

接著，在本創作之退火步驟中，使用設置在固化裝置下游之一加熱裝置，在180℃左右的溫度下，對前述打包帶帶體之含碳之靜電導流層進行退火處理，使含碳之靜電導流層中的奈米碳管經由退火處理而團 聚，並消除奈米碳管間的間隙，使前述打包帶帶體之含碳之靜電導流層具有更佳的導電性。

根據本創作之實施例，經前述退火步驟之打包帶帶體係於收料捲取裝置47中捲收為捲材。

在本實施方式中，經由上述方法製成的靜電消散打包帶具有基本物理特性如下為厚度為0.45毫米、帶寬為7.5毫米、靜電導流層厚度為1微米、表面電阻為10⁴ 歐姆、強度(拉力測試)為可承受45~50公斤。此外，在本創作之靜電消散打包帶製作方法中，更可以選擇性地改變塗佈厚度，以視實際應用所需及所使用之含碳原料的含量比例而調整含碳之靜電導流層的厚度(例如介於0.5至5微米)，進一步調整其表面電阻值為介於10⁴ ~10⁸ 歐姆之間。

值得一提的是，在本創作中，用於實施本創作之靜電消散打包帶製作方法200之設備係一連續式處理設備400(如第七圖所示)，其藉由設置在設備中之輥子進行帶料的捲收，以進行連續式處理。舉例而言，在押出成型裝置42下游係設有輥子431、432，以利捲收由押出成型裝置42所押出成型之打包帶帶體40A。此外，在加熱裝置46下游的收料捲取裝置47中，亦藉由輥子470進行收料捲取動作，使連續地通過電暈處理裝置43、塗佈裝置44、固化裝置45以及加熱裝置46進行處理之打包帶帶體得以捲收而形成捲材以利運輸與收納，至此完成本創作之靜電消散打包帶的製作。在一替代具體實施例中，本創作之連續式處理設備亦可進一步設有棚架，以供經退火處理之打包帶帶體懸掛其上，可進一步避免打包帶帶體 在捲取後扭曲變形。藉此，本實施方式得以在單一的連續式設備中，完成靜電消散打包帶的所有製作步驟，以達到提高生產效率及降低生產成本之目的。

藉由本創作之IC承載盤之靜電消散打包帶的製作方法及設備所製成的靜電消散打包帶具有形成於打包帶帶體外圍表面之一含碳之靜電導流層，其中，藉由含碳之靜電導流層厚度與材料組成的調整，即可進一步調整靜電消散打包帶的表面電阻值，使其表面電阻值介於10⁴ ~10⁸ 歐姆之間；因此，在使用本創作之靜電消散打包帶以捆綁IC承載盤時，即可提供比傳統添加抗靜電劑之打包帶更為優異的抗靜電效果，有效避免靜電蓄積對IC元件造成損害。此外，本創作有效地減少了昂貴的含碳材料之用量，進以降低靜電消散打包帶之生產成本。值得一提的是，藉由本創作之方法及設備，得以在單一連續性設備中完成靜電消散打包帶的所有製作步驟，達到提高生產效率及大量降低生產成本之目的。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧靜電消散打包帶

11‧‧‧基材

12‧‧‧含碳之靜電導流層

Claims (8)

1. 一種IC承載盤之靜電消散打包帶，包含：一基材；以及一含碳之靜電導流層，其中該含碳之靜電導流層係包覆在該基材外側，且其厚度係介於0.5微米至5微米之間。
2. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，其表面電阻值係介於10⁴ ~10⁸ 歐姆。
3. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，其中該基材包含由以下成分所組成之族群中所選擇之一種成分：一結晶性聚丙烯；一非結晶性聚丙烯；以及一結晶性聚丙烯與非結晶性聚丙烯之共聚物。
4. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，其中該含碳之靜電導流層包含由以下成分所組成之族群中所選擇之一種成分：一石墨烯；以及一奈米碳管。
5. 如申請專利範圍第4項之靜電消散打包帶，其中該含碳之靜電導流層包含一奈米碳管漿料，其中奈米碳管含量係介於1%至3%之間。
6. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，其中該基材進一步包含一柔軟劑，其選自由下列成分所組成之族群中所選擇之一種成分： 一聚乙氧基烷；一聚烷基酯；以及一聚酯。
7. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，該靜電消散打包帶具有一正面表面及一反面表面，其中該正面表面與該反面表面分別具有一菱形凹紋，且該正面表面之菱形凹紋與該反面表面之菱形凹紋交錯排列。
8. 如申請專利範圍第1項之靜電消散打包帶，該靜電消散打包帶具有一正面表面及一反面表面，其中該正面表面與該反面表面分別具有一菱形凸紋，且該正面表面之菱形凸紋與該反面表面之菱形凸紋交錯排列。