TWM677834U - 清潔材料 - Google Patents

Abstract

一種清潔材料，其包括支撐層、清潔層以及黏塵層。清潔層位於支撐層的第一區上。清潔層包括第一樹脂、多個高硬度微粒及多個低硬度微粒。黏塵層位於支撐層的第二區上。第二區相鄰於第一區。黏塵層包括第二樹脂。藉由清潔材料中各層之間的配置方式、材料特徵或表面特徵，可以在清潔材料用於探針清潔時，可以達到快速又有效的清潔。

Description

清潔材料

本新型創作是有關於一種清潔材料，且特別是有關於一種可用於探針清潔的清潔材料。

在半導體測試製程中，為了確保探針（probe pin）量測的準確性，必須定期對其進行清潔，以移除測試過程中沾附的焊料、氧化物或其他汙染物。習知的探針清潔方式之一，係使用類似砂紙的清潔片，其表面塗佈有高硬度的磨料（如氧化鋁或碳化矽）。此類清潔片雖能有效刮除頑固的汙染物，但其質地堅硬，在高頻率使用下容易產生碎屑，對探針本身亦可能造成磨損或刮傷，進而影響測試良率。因此，使用者在面對複雜的汙染狀況時，如何藉由清潔材料的選擇，而可以達到快速又有效的清潔，實已成為目標之一。

本新型創作提供一種清潔材料，其可用於探針清潔。

本新型創作的清潔材料，其包括支撐層、清潔層以及黏塵層。清潔層位於支撐層的第一區上。清潔層包括第一樹脂、多個高硬度微粒及多個低硬度微粒。黏塵層位於支撐層的第二區上。第二區相鄰於第一區。黏塵層包括第二樹脂。

在本新型創作的一實施例中，高硬度微粒的莫氏硬度大於或等於7，且低硬度微粒的莫氏硬度小於7。

在本新型創作的一實施例中，第一樹脂及第二樹脂的至少其中之一包括有機矽樹脂。

在本新型創作的一實施例中，清潔層的邵氏硬度A介於60A至90A。

在本新型創作的一實施例中，清潔層的彈性係數介於100 kg/cm²至300 kg/cm²。

在本新型創作的一實施例中，黏塵層的黏著力介於1 gf/25mm至50 gf/25mm。

在本新型創作的一實施例中，黏塵層的邵氏硬度A介於40A至80A。

在本新型創作的一實施例中，清潔材料更包括：黏著層，位於支撐層遠離清潔層與黏塵層的一側。

在本新型創作的一實施例中，清潔材料更包括：離型層，位於黏著層上，用以在使用前保護黏著層。

在本新型創作的一實施例中，第一區的一頂面與第二區的一頂面之間的垂直高度差距小於或等於50微米。

基於上述，藉由清潔材料中各層之間的配置方式或材料特徵、表面特徵，可以在清潔材料用於探針清潔時，可以達到快速又有效的清潔。

在附圖中，為了清楚起見，放大或縮小了部分的元件或膜層的尺寸。並且，為求清楚表示，於圖示中可能省略繪示了部分的膜層或構件。

本文所使用之方向術語（例如：上、下、右、左、頂、底）僅參看所繪圖式使用且不意欲暗示絕對定向。

在說明書中的非限定式用語（例如：約、基本上、大致上、可、可能、可以）可為一實施例的表示方式，其所表示的內容或所表示的數值可為本領域普通技術人員的可接受的偏差範圍內。舉例而言，所表示的數值，可以包括所述數值以及在本領域中具有通常知識者可接受的偏差範圍內的偏差值。上述偏差值可以是於製造過程或量測過程的一個或多個標準偏差（Standard Deviation），或是於計算或換算過程因採用位數的多寡、四捨五入或經由誤差傳遞（Error Propagation）等其他因素所產生的計算誤差。

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的立體示意圖。圖2A是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的部分剖視示意圖。圖2B是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的部分剖視示意圖。舉例而言，圖2A可以是對應於第一區R1的部分剖視示意圖。舉例而言，圖2B可以是對應於第二區R2的部分剖視示意圖。

請參照圖1、圖2A及圖2B，一實施例提供一種多功能、複合式的清潔材料100。清潔材料100可以包括支撐層110、黏著層120、清潔層130以及黏塵層140。在本實施例中，黏著層120位於支撐層110的一側（如圖2中的下方），而清潔層130與黏塵層140則共同位於支撐層110的另一相對側（如圖2中的上方）。

在一實施例中，支撐層110可以作為清潔材料100的基底結構。黏著層120可以設置於支撐層110的整個下表面，用於將清潔材料100固定於一工作檯面或特定設備上。在一實施例中，清潔材料100更可以包括離型層150，其覆蓋於黏著層120的下表面，以在未使用時保護黏著層120的黏性。在使用時，可將離型層150撕除，以暴露黏著層120。

請參照圖1，清潔材料100於支撐層110的上表面區分為第一區R1以及第二區R2。第一區R1與第二區R2彼此相鄰，共同構成清潔材料100的主要工作表面。在一實施例中，清潔材料100的長邊尺寸（即，長L）可以大於寬邊尺寸（即，寬W）。舉例而言，長可以約120mm至180mm（如：150±10mm），寬可以約110mm至170mm（如：140±10mm）。第一區R1可佔據一邊（如：圖式中的左半邊）大約1/3~2/3（如：一半，即1/2）的尺寸。第二區R2則可佔據另一邊（如：圖式中的右半邊）。但清潔材料100的尺寸仍可以視狀況而加以調整。

請參照圖1和圖2A，在第一區R1的範圍內，清潔層130設置於支撐層110之上。請參照圖1和圖2B，在第二區R2的範圍內，黏塵層140設置於支撐層110之上。也就是說，清潔層130與黏塵層140係並列地配置於支撐層110的同一側，並分別對應於第一區R1與第二區R2。

藉由上述結構，清潔材料100整合了兩種不同的功能層於單一的片狀物上。使用者可以利用第一區R1的清潔層130進行一種特定的清潔作業，並利用第二區R2的黏塵層140進行另一種黏塵或除汙作業。如此一來，不僅能提升操作上的便利性與效率，也能應對更複雜的清潔需求，減少更換不同清潔耗材的頻率。

[ 支撐層 ]

支撐層110為清潔材料100的主體結構，其作用在於提供足夠的機械強度與穩定性，以承載其兩側的黏著層120、清潔層130與黏塵層140。在一實施例中，支撐層110亦可被稱為基材，但本新型創作不限於此。為了兼顧結構支撐性與應用的靈活性，支撐層110的厚度可以進行適當的選擇。

在本實施例中，支撐層110的厚度可以介於12微米（micrometer, µm）至200微米之間。舉例而言，支撐層110的厚度基本上可為100微米 。若支撐層110的厚度小於12微米，則其提供的支撐性可能不佳，且在操作過程中，可能容易因外力而造成破損或被待清潔物件刺穿。另一方面，若支撐層110的厚度大於200微米，則可能會使清潔材料100的整體厚度過度增厚，進而導致材料成本增加，並可能影響其他膜層的功能或降低產品的應用性 。

為了達到所需的物理特性，支撐層110的材質可以選用具有良好穩定性的高分子材料。在本實施例中，支撐層110的材質可以包括聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate, PET）、聚醯亞胺（polyimide, PI）、聚醚醚酮（polyether ether ketone, PEEK）、聚乙烯亞胺（polyethylenimine, PEI）、聚醯胺（polyamide, PA）、聚醚碸（polyethersulfone, PES）、聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate, PEN），或是上述材料的堆疊或其組合。

[ 黏著層 ]

黏著層120設置於支撐層110下（如圖式中的下方），其主要功能為提供穩定的附著力，以便將清潔材料100固定於一工作檯面或特定設備的表面上。透過將清潔材料100牢固地定位，可以確保在進行清潔或黏塵作業時的穩定性。

在本實施例中，黏著層120的厚度可以大於或等於10微米，且小於或等於50微米。舉例而言，黏著層120的厚度基本上為25微米。若黏著層120的厚度小於10微米，可能會降低其黏著力，導致固定效果不佳。另一方面，若黏著層120的厚度大於50微米，則可能會因為黏著層過厚，而對應地使清潔材料100的整體厚度增厚，進而增加材料成本或影響其他膜層的功能。

在一實施例中，黏著層120的材質可以包括壓克力樹脂或矽樹脂。為了確保其能穩固貼附又能便於移除，黏著層120的黏著力可以進行適當的選擇，例如介於100 gf/25mm至2000 gf/25mm的範圍 。若黏著力低於100 gf/25mm，清潔材料100可能容易在使用過程中發生滑動或分離；而若黏著力高於2000 gf/25mm，則在更換或移除清潔材料100時可能會變得困難，甚至可能在物件表面留下殘膠，造成使用上的不便。

[ 離型層 ]

在清潔材料100中，可以選擇性地設置離型層150，其位於黏著層120之下（如圖式中的下方），用於在清潔材料100未使用時，保護黏著層120的表面，避免其沾染灰塵或失去黏性。離型層150可以包括離型膜（release film）或離型紙（release paper），但本新型創作不限於此。在一實施例中，作為離型層150的離型膜的材質可以包括聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate; PET）。

為了在保護效果與使用便利性之間取得平衡，離型層150的厚度可以進行適當的選擇，例如介於25微米至175微米。若離型層150的厚度過薄（如：小於25微米），則在撕除時可能容易破損，且對黏著層120的保護效果也較差。另一方面，若厚度過厚（如：大於175微米），則可能不必要地增加材料成本與整體厚度，或影響清潔材料100以捲曲方式收納的便利性。

此外，離型層150的離型力亦為一可調整的特性，在一實施例中，其離型力可為2 gf/25mm至200 gf/25mm。若離型力過小（如：小於2 gf/25mm），離型層150可能會過於容易脫落，從而失去保護黏著層120的功用。反之，若離型力過大（如：大於200 gf/25mm），則使用者在撕除時會相對困難，造成使用上的不便。

[ 清潔層 ]

清潔層130設置於第一區R1中，位於支撐層110之上（如圖式中的上方），其可以對待清潔物件的表面進行物理性的研磨與擦拭，以移除污染物或附著物。為了達成有效的清潔效果，清潔層130的厚度可以進行適當的選擇，例如介於10微米至400微米之間；在一實施例中，清潔層130的厚度可約為250微米。若清潔層130的厚度過薄，可能會降低其清潔能力與耐用次數；若厚度過厚，則可能增加材料成本或有提高其自身剝離的可能。

在本實施例中，清潔層130的材質係可以複合材料，其組成包括樹脂材質131的基底，以及均勻混合並包裹於其中的高硬度微粒132與低硬度微粒133。此種結合不同硬度微粒的設計，旨在提供一種兼具研磨力與保護性的清潔效果。

前述的樹脂材質131可以是有機矽樹脂，其可作為包裹微粒的載體。在一實施例中，樹脂材質131所使用的有機矽樹脂例如是由具有高度交聯網狀結構的聚有機矽氧烷所形成的有機聚合物，其重均分子量可介於20,000 g/mol至1,500,000 g/mol，而玻璃化轉變溫度（Tg）可介於-60℃至-20℃。此類聚合物可由甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、苯基三氯矽烷、二苯基二氯矽烷或甲基苯基二氯矽烷等單體的各種混合物，經水解縮合反應製得。適當的分子量與玻璃化轉變溫度，有助於賦予清潔層130良好的彈性與內聚力，使其在清潔過程中不易脆裂或殘留。

樹脂材質131所使用的有機矽樹脂的製備過程可包含水解與縮合等步驟。在一示例性的製備方式中，可以先將氯矽烷（chlorosilane），例如甲基三氯矽烷或二甲基二氯矽烷等，進行水解反應，使其氯基團被羥基取代，從而生成對應的酸性水解物。此水解產物可以為含有羥基的環狀、線狀或交聯聚合物的混合物。隨後，可藉由水洗方式將酸性水解物中的酸性物質移除，以產生基本上為中性的初級縮聚物。最後，此縮聚物可在催化劑作用下或於空氣中加熱，進一步進行脫水縮合聚合反應，最終形成具有高交聯網狀結構的有機矽樹脂。此狀態下的樹脂形態可為膠狀、凝膠狀或膏狀，適於後續的塗佈加工。

在將前述製得的有機矽樹脂與微粒混合以形成塗料後，為了使其固化成具有穩定結構的清潔層130，通常會添加對應的架橋劑（或稱為固化劑）。架橋劑的種類可以進行適當的選擇，例如可包括胺類架橋劑、酸酐類架橋劑、有機過氧化物架橋劑，或是白金、錫、鈦等化合物。在一實施例中，為了提升架橋反應的速率與固化程度，亦可額外添加對應的觸媒，例如白金觸媒。當塗料塗佈於支撐層110上之後，可藉由熱固化及/或光固化等方式使其固化成型。熱固化例如可以紅外光進行加熱；而光固化則可於絕氧環境中，以高能量光線（如紫外光）進行照射，以提升所形成膜層的穩定度與耐久性。

高硬度微粒132主要扮演研磨的角色，用以刮除或鬆動附著於物件表面的污染物或附著物。在一實施例中，高硬度微粒132的莫氏硬度大於或等於7。其材質可選自於由氧化鋁、碳化矽、鑽石、石英所構成之群組。高硬度微粒132的外觀型態可為球型或多邊形，其粒徑分佈可介於0.02微米至50微米。

高硬度微粒132的材質、粒徑與型態，可能對於清潔層130的整體磨耗特性具有較為直接的影響，其選擇與搭配類似於砂紙或研磨材料的設計原理。舉例而言，氧化鋁（Aluminum Oxide）粒子具有優異的韌性與耐久性，適合用於持續性的磨耗作業；而碳化矽（Silicon Carbide）粒子則以其高硬度及銳利的顆粒邊角著稱，能夠提供高效率的切削能力，但相對地脆性較高。鑽石粒子則擁有最高的硬度，適用於最嚴苛的研磨需求。因此，可以根據預期要移除的汙染物種類與硬度，來選擇最適合的微粒材質或其組合。此外，微粒的粒徑分佈亦是重要的考量因素，較大的粒徑可提供較強的刮除能力，而較小的粒徑則有助於實現更精細的表面清潔效果，藉由調配不同的粒徑組合，可使清潔層130在單次操作中同時達到初步刮除與後續細部清潔的雙重功效。

相對於高硬度微粒132，低硬度微粒133則提供較為溫和的清潔作用，並有助於吸附被高硬度微粒132刮除下來的細微屑料，同時降低或避免在待清潔物件表面產生刮痕。在一實施例中，低硬度微粒133的莫氏硬度小於7，其外觀型態可為球型或多邊形，粒徑分佈可介於0.05微米至30微米。低硬度微粒133的種類可能為包含烯基、醚基、醯胺基、胺基、羧基、酯基、醇基、矽烷基、烷氧基、或烷氧矽烷基等官能基的有機化合物粒子，這些官能基有助於提升微粒與樹脂基底以及與汙染物之間的親和力。

低硬度微粒133的材質與其表面特性，可適於提升清潔層130的污染物捕捉能力及降低、避免刮傷。在一實施例中，此類低硬度微粒133可由聚合物粒子所構成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粒子、聚苯乙烯（PS）粒子、或聚矽氧烷顆粒。這些聚合物粒子可透過懸浮聚合或乳化聚合等方式製得，並可進一步進行表面處理，以在其表面接枝上特定的官能基，例如前述提及的烯基、醚基、胺基、羧基或矽烷氧基等。在一實施例中，這些官能基能提升微粒與有機矽樹脂基底之間的相容性與結合力，確保微粒能均勻且穩固地分佈於清潔層130中。在一實施例中，這些官能基可增加對金屬、焊料或氧化物等污染微粒的物理吸附力與化學親和力，有效將刮除下來的屑料「黏附」並包裹，以降低或避免其再次污染待清潔物件的表面。

清潔層130的整體硬度可能會影響其清潔效能與使用壽命。此處所述的硬度，係指包含有機矽樹脂基底、高硬度微粒132與低硬度微粒133在內的複合材料整體的宏觀物理表現。在一實施例中，此硬度可藉由邵氏硬度（Shore Hardness）來量測，其可透過ASTM D2240或ISO 868等標準測試方法進行測定。為了達到理想的清潔效果，清潔層130的邵氏硬度A可以進行適當的選擇，例如介於60A至90A的範圍。

若清潔層130的邵氏硬度低於60A，表示材料整體質地較軟，這通常意味著樹脂基底的交聯程度較低。如此一來，當待清潔物件（如探針）刺入時，材料可能因過於軟爛而導致回復性太差，無法提供足夠的包覆與摩擦力以有效移除汙物，進而降低清潔能力。另一方面，若邵氏硬度高於90A，則表示材料過硬，可能因交聯程度過高而導致脆性增加。在受到高頻率的穿刺或摩擦時，過硬的清潔層130可能容易產生碎屑或掉屑，這不僅降低了自身的清潔能力，更有可能對待清潔物件造成二次汙染。

清潔層130的硬度可藉由多種因子進行調控，其中主要包括樹脂的分子結構與架橋密度。首先，樹脂的分子結構可能會影響其本質的剛硬程度。舉例而言，若有機矽樹脂的分子結構中含有較高比例的長碳鏈，則樹脂表現較為柔軟；反之，若分子結構中含有芳香烴、環狀結構或立體障礙較大的基團，則會使樹脂表現得較為剛硬。其次，架橋密度可能是另一個控制因子，其可透過調整架橋劑的添加比例來改變。低的架橋密度對應較低的內聚力與硬度，而高的架橋密度則反之。在一實施例中，架橋劑相對於樹脂的重量百分比可介於10%至60%。若添加比例低於10%，可能導致架橋密度過低，使清潔層130過於軟爛且回復性不佳；若添加比例高於60%，則可能使架橋密度過高，導致清潔層130過於剛硬甚至脆裂，容易在清潔過程中掉屑而造成二次汙染。

清潔層130的彈性特性可以是確保其清潔效能的指標。彈性係數（或稱楊氏模數，Young’s modulus）可用以表示材料的剛性程度，彈性係數越大，材料越不容易發生形變。此處的彈性係數係指對清潔層130複合材料整體的量測值，而非僅針對其中的樹脂基底。在一實施例中，彈性係數可藉由ASTM D882或ISO 527等標準測試方法進行測試與估算。為了達到對探針等物件的有效清潔，清潔層130的彈性係數可以介於100 kg/cm²至300 kg/cm²。

若清潔層130的彈性係數小於100 kg/cm²，表示材料可能過於軟爛，其受到外力形變後的回復性太差，這將會降低其多次清潔的能力。另一方面，若彈性係數大於300 kg/cm²，則表示材料過於剛硬而不易形變，在清潔過程中，過硬的表面可能因脆性較高而容易掉屑，不僅降低了清潔能力，甚至可能造成二次汙染。

清潔層130的彈性係數可透過數個因子進行調控，例如：樹脂的分子量或樹脂的玻璃化轉變溫度（Tg）。對於樹脂的分子量而言，較低的分子量不利於材料的內聚力，彈性係數相對較低；較高的分子量則有利於內聚力，彈性係數也隨之提高。在本實施例中，樹脂的分子量可選擇於20,000 g/mol至1,500,000 g/mol的範圍。對於樹脂的玻璃化轉變溫度（Tg）而言，較低的Tg通常對應較差的內聚力與耐溫性，使彈性係數偏低；而較高的Tg則有助於提升內聚力與耐溫性，使彈性係數增加。在本實施例中，樹脂的Tg可選擇於-60℃至-20℃的範圍 。

此外，彈性係數亦可藉由調整添加於樹脂中的清潔材料（即高硬度微粒132與低硬度微粒133的總和）與樹脂的比例來進行調整。在本實施例中，清潔材料相對於樹脂的重量百分比可在5 wt%至200 wt%的範圍內。藉由改變清潔材料的種類、特性或添加比例，可有效地對清潔層130整體的彈性進行微調，以達到最佳的清潔效果。

為了能有效地移除精密物件（如：探針）上的汙染物，部分清潔方式會利用高硬度磨料進行物理性研磨。然而，若僅依賴單一高硬度磨料的刮除作用，可能因材料過於剛硬而在高頻率使用下產生碎屑，或是對物件表面造成微觀損傷，進而影響高精度電子測試環境的穩定性。為此，本新型創作之清潔層130採用一種複合材料的設計，藉由混合高硬度微粒132與低硬度微粒133，以達到更優異且更穩定的清潔效果。在此結構中，高硬度微粒132（如氧化鋁或碳化矽等無機微粒）主要扮演第一線的研磨角色，其硬度足以鬆動並剝離探針上較為頑固的焊料或氧化物殘留。並且，均勻散佈於樹脂基底中的低硬度有機微粒則發揮了有效的輔助作用。這些微粒能更有效地吸附並包裹由高硬度微粒132所鬆動下來的微小異物，將其捕獲並固定於清潔層130內，降低或避免造成二次污染。此外，低硬度微粒133的存在亦能有效降低清潔層130的整體硬度與脆性，從而大幅減少清潔層130自身掉屑的風險，並可降低在清潔過程中對物件表面產生刮痕的可能。相較於僅使用高硬度微粒132或僅使用低硬度微粒133，透過高硬度微粒132與低硬度微粒133的協同運作，清潔層130可以有強大的去污能力，而提升了清潔的穩定性與精密度。

[ 黏塵層 ]

黏塵層140設置於第二區R2中，位於支撐層110之上（如圖式中的上方）。在一實施例中，黏塵層140可以扮演著第二階段的關鍵清潔角色。舉例而言，黏塵層140的其中一功能並非如清潔層130進行物理研磨，而是在初步清潔後，利用其表面特性來吸附並包覆殘留於待清潔物件（如探針）上的微塵與細小顆粒。透過此步驟，可確保物件表面達到高度潔淨，以維持後續測試或量測的精準度。但值得注意的是，本新型創作並未對使用者的使用方式有所限制。黏塵層140的厚度可以進行適當的選擇，例如介於10微米至400微米；在一實施例中，其厚度可約為250微米。若厚度不足，可能影響其容納污染物的能力與使用壽命；若厚度過大，則可能提高混合破壞（如：脫膠、殘膠）的風險。

在本實施例中，黏塵層140的材質主要為樹脂材質141，具體而言可為有機矽樹脂。黏塵層140所使用的樹脂材質141與清潔層130所使用的樹脂材質131在材質上可以相似，但整體性質上可以略有不同。樹脂材質141所使用的有機矽樹脂例如是由具有高度交聯網狀結構（highly cross-linked network structure）的有機矽氧烷（organosiloxane）所形成的有機聚合物。前述的有機矽氧烷可由甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、苯基三氯矽烷、二苯基二氯矽烷或甲基苯基二氯矽烷等單體，經水解縮合等反應製得。此高度交聯的網狀結構，適於使被黏附的物質（如：塵汙、微粒或細碎片）被有效地「阱陷」（trapped）於其中。

為了達到理想的黏塵效果與材料穩定性，可以對樹脂材質141所使用的有機矽樹脂的分子特性進行調整。在一實施例中，樹脂材質141所使用的有機矽樹脂的重均分子量可介於20,000 g/mol至200,000 g/mol 。若分子量過低，樹脂的內聚力可能較差，導致形變後的回復力不佳；若分子量過高，雖有利於內聚力，但在應用上可能反而不適於黏塵。此外，樹脂的玻璃化轉變溫度（Tg）可介於-60℃至-20℃。若Tg過低，雖黏塵力較佳，但內聚力與耐溫性可能較差；若Tg過高，雖內聚力與耐溫性較佳，但黏塵力可能隨之下降 。

在黏塵層140的形成過程中，通常需要使用觸媒或固化劑來促使有機矽樹脂固化成型。在一實施例中，所使用的觸媒可包括白金、錫、鈦、過氧化物或酸酐等。觸媒的添加比例可依據所選用的種類與期望的固化效果進行調整，例如，相對於100重量份的有機矽樹脂，觸媒的重量可在5重量份至100重量份之間。更具體地，若使用白金、錫或鈦觸媒，其添加量可為5重量份至20重量份；若使用過氧化物或酸酐作為固化劑，其添加量則可為10重量份至100重量份。

黏塵層140的宏觀物理特性，如硬度、彈性或黏著力，對於其功能表現可能有所影響，這些特性可藉由調控樹脂的分子結構與交聯密度來達成。

黏塵層140的硬度可能關係到其能否有效發揮黏附與包覆功能。此處所述的硬度，係指對黏塵層140整體的宏觀量測值。在一實施例中，黏塵層140的邵氏硬度可以藉由一般常用的標準方法進行測試，例如可透過ASTM D2240或ISO 868的標準測試方法/規範進行測試而估算。為了使其具備適中的軟硬度以達到最佳的黏塵效果，黏塵層140的邵氏硬度（Shore Hardness A）可介於40A至80A。

若黏塵層140的邵氏硬度低於40A，表示材料質地過軟，這通常意味著其內部有機矽氧烷的交聯程度較低。在實際應用上，過於軟爛的黏塵層在使用過程中（例如被探針等物件輕壓接觸時）容易因結構強度不足而損壞，進而降低其可重複使用的次數。另一方面，若邵氏硬度高於80A，則表示材料質地過硬，這可能源於過高的交聯程度。過於剛硬的黏塵層在受到外力時，可能因脆性較高而容易發生脆裂，同樣會縮短其使用壽命，且過硬的表面亦不利於有效黏附細微顆粒。

黏塵層140的硬度可藉由數個因子進行調控，其中主要包括樹脂的分子結構與架橋密度。首先，樹脂的分子結構會影響其材料的本質特性。舉例而言，若有機矽樹脂的分子結構中含有較高比例的長碳鏈，則其質地表現會較為柔軟；反之，若分子結構中包含較多芳香烴、環類或具有大立體障礙的結構，則會使其表現得較為剛硬。其次，架橋密度是另一個重要的控制因子。較低的架橋密度會使樹脂的內聚力降低，使黏塵層140變軟且表面黏著力可能隨之提升；而較高的架橋密度則會提高內聚力，使黏塵層140變硬、變脆，並可能因此降低其黏著力。

黏塵層140的彈性係數可以是描述其材料剛性的物理量，其大小可能影響黏塵層140在與待清潔物件接觸時的行為與效能。此處的彈性係數係指對黏塵層140整體的宏觀量測值，可藉由一般標準測試方法（如ASTM D882）進行測定。在一實施例中，為了使黏塵層的黏塵能力與使用次數達到較佳的平衡，其彈性係數可介於10 kg/cm²至150 kg/cm²的範圍內。

對於黏塵層140而言，若彈性係數小於10 kg/cm²，表示材料過於柔軟，其形變後的回復性太差。在實際應用中，過軟的材料可能容易被探針等尖銳物體刺穿，且不易將探針拔出，這可能會降低其黏塵能力。反之，若彈性係數大於150 kg/cm²，則表示材料過於剛硬，其回復性太好以至於不易讓待清潔物件的表面產生有效的接觸與附著，同樣可能降低其黏塵能力。

黏塵層140的彈性係數可透過以下數個因子進行綜合調控。首先是樹脂的選擇，在本實施例中，所選用的有機高分子矽膠樹脂，其分子主鏈中的矽氧鍵（Si-O）鍵能較高，使其同時兼具了類似無機物的熱穩定性以及有機物的彈性與塑性。其次是樹脂分子量的選擇，在本實施例中，分子量可選擇在20,000 g/mol至200,000 g/mol之間。過高的分子量雖有利於內聚力，但可能使黏塵力下降；而過低的分子量則不利於內聚力，使材料缺乏必要的回復力。

再者是對於黏塵層140所使用的樹脂的玻璃化轉變溫度（Tg）的選擇，在本實施例中，Tg可選擇在-60℃至-20℃之間。較低的Tg雖有利於黏塵力，但內聚力與耐溫性較差；較高的Tg則反之。最後是架橋密度的調整，可藉由添加不同種類的觸媒或調整觸媒比例來改變。較高的架橋密度會使黏塵層變硬變脆，而較低的架-橋密度則使其變軟變黏，兩者皆可能在偏離適當範圍時降低其黏塵能力。透過對上述因子的精密調控，可使黏塵層140的彈性達到理想的範圍。

黏塵層140的黏著力可能會影響其能否成功吸附並移除細微污染物。此處的黏著力，係指黏塵層140的表面特性，可藉由一般常用的標準方法進行測試，舉例而言，可依循JIS Z 0237或ISO 29862:2007的標準測試方法/規範進行。為了在有效的黏塵能力與操作的便利性之間取得平衡（如：為了有效地吸附細微顆粒同時又易於分離），黏塵層140的黏著力可以進行適當的選擇，例如介於1 gf/25mm至50 gf/25mm的範圍內。

若黏著力低於1 gf/25mm，黏塵層140的表面黏性可能過低，將無法有效地吸附並固定由清潔層130初步鬆動下來的微小顆粒，進而降低其整體的黏塵能力與清潔效果。另一方面，若黏著力高於50 gf/25mm，則黏性可能過高，當待清潔物件（如探針）與其接觸後，可能會因過度沾黏而不易拔出或分離。這不僅影響了操作的順暢度，也可能在分離的過程中對黏塵層的結構造成損傷，影響其使用壽命。

黏塵層140的黏著力可藉由調控有機矽樹脂的數個關鍵因子來達成，這些因子主要包括樹脂的分子量、玻璃化轉變溫度（Tg）及/或架橋密度。樹脂的分子量會影響內聚力與黏著力的平衡：過高的分子量雖有利於內聚力，卻可能不利於黏著力；而過低的分子量則會導致內聚力太差，使材料無法具備有效的黏塵能力。樹脂的玻璃化轉變溫度（Tg）可能也是因素之一：較低的Tg雖有助於提升黏著力，但通常伴隨著較差的內聚力與耐溫性；反之，較高的Tg能提供較佳的內聚力與耐溫性，但黏著力則可能因此降低。架橋密度可透過調整觸媒（如白金、錫、鈦、過氧化物或酸酐等）的種類與添加比例（如相對於樹脂重量的5%至100%）來進行精密控制。過高的架橋密度會使黏塵層變硬變脆，從而降低黏著力；而過低的架橋密度則可能使材料過於軟爛，同樣不利於應用。

[ 清潔材料的製作方式 ]

本新型創作之清潔材料100的製作方式可以包含以下步驟。首先，準備支撐層110作為基材。隨後，可在支撐層110的預定區域上，依序或同時形成清潔層130與黏塵層140。

在一示例性的製作方式中，可先於支撐層110的第一區R1上形成清潔層130。其形成方式可為：將用於形成清潔層130的材料，包含有機矽樹脂、架橋劑、高硬度微粒及低硬度微粒等，均勻混合成膠狀、膏狀或液狀的塗料。接著，藉由適當的方式（如：以刮刀塗佈或網版印刷）將此塗料均勻塗覆於第一區R1的表面上。塗覆完成後，可對塗料進行固化步驟，例如可包含熱固化（如紅外光加熱）及/或光固化（如於絕氧環境中進行紫外光照射），以形成結構穩定的清潔層130。

在形成清潔層130之後（或之前），可以類似的方式於支撐層110的第二區R2上形成黏塵層140。其形成方式可為：將用於形成黏塵層140的有機矽樹脂與觸媒等材料混合成塗料，並將其塗覆於第二區R2的表面上，再經固化而成。在塗佈過程中，可使用遮罩或其他適當的方式，確保清潔層130與黏塵層140的邊界分明。

至於位於支撐層110另一側的黏著層120，其形成的時間點具有彈性。黏著層120可藉由塗佈的方式形成於支撐層110的下表面，此步驟可在形成清潔層130或黏塵層140之前或之後進行。

在另一實施例中，清潔層130及/或黏塵層140亦可在其他載體（如離型膜）上預先獨立形成。待其固化成型後，再藉由貼覆、層壓或其他適當的方式，將預製成的清潔層130與黏塵層140分別轉移並配置於支撐層110的第一區R1與第二區R2上。此種方式有助於提升製程的靈活性與良率。

在一實施例中，可以藉由適當的方式，而使清潔材料100的總厚度變異（TTV, Total Thickness Variation）具有微小（如：小於或約等於100微米；更佳地，小於或約等於50微米）的變異，以適於進行適當的應用。

在一實施例中，於塗佈清潔層130與黏塵層140的過程中，可採用高精度的塗佈技術，例如狹縫式塗佈（slot-die coating）或微凹版塗佈（micro-gravure coating）。相較於傳統的刮刀塗佈，這些技術能更精準地控制塗料的擠出量與塗佈厚度，從而在大面積範圍內實現高度的厚度均勻性。此外，塗料的黏度、塗佈速度以及固化前的流平（leveling）時間，皆是影響最終平坦度的重要參數，可藉由系統性的調控以降低厚度偏差。在塗料固化後，可能會因材料收縮不均而產生微小的厚度差異。此時，可導入一平坦化修補步驟。首先，可利用非接觸式光學量測設備（如雷射共軛焦顯微鏡或白光干涉儀）對清潔層130與黏塵層140的表面形貌進行掃描，以建立其三維高度分佈圖，並精確找出厚度偏低的區域。隨後，可針對這些偏低的區域進行選擇性的材料填充修補。例如，可利用噴墨印刷（inkjet printing）或精密點膠（precision dispensing）技術，將少量與功能層材質相同或相容的樹脂，精準地填補於凹陷處。完成填補後，再對修補區域進行局部固化（如紫外光點光源固化）。透過此種「量測-填補-固化」的循環修補流程，可逐步將整個功能表面的厚度變異收斂至目標規格（如：小於或約等於50微米）以內，確保清潔材料100具備應用於精密探針清潔所需的高度平坦性。

在一實施例中，在完成清潔層130與黏塵層140的製作後，可以在清潔層130與黏塵層140上貼覆適當的保護膜，以對未使用的清潔層130與黏塵層140進行適當的保護。在一實施例中，若將清潔材料100以捲曲方式進行收納，則於捲曲時離型層150也可以充當保護。

在一實施例中，如圖1所示，清潔材料100中的清潔層130與黏塵層140的邊界F1為直線狀。在一實施例中，如圖3所示，清潔材料300中的清潔層130與黏塵層140的邊界F3為鋸齒狀。在一實施例中，如圖4所示，清潔材料400中的清潔層130與黏塵層140的邊界F4為圓齒狀。

[ 平坦度規格與其重要性 ]

在對整個探針卡進行清潔時，清潔材料100的表面平坦度對於確保所有探針都能獲得一致的清潔效果至關重要。若清潔材料的厚度不均，將導致各個探針在接觸清潔表面時的壓縮量產生差異，部分探針可能因壓縮量過大而受損，部分則可能因壓縮量不足而清潔不完全。

為此，本新型創作之清潔材料100可藉由前述的精密塗佈與固化等製作方式，達到優異的平坦度規格。在一實施例中，清潔材料100的總厚度變異（TTV, Total Thickness Variation）可小於50微米。更進一步地，在功能層的控制上，例如清潔層130自身的總厚度變異可控制在小於或約等於20微米。這意味著，不僅單一功能區的表面極為平坦，第一區R1的頂面與第二區R2的頂面之間的垂直高度差距亦可控制在50微米以內。此規格確保了當探針卡從第一區移動至第二區時，無需大幅調整Z軸的下壓設定，簡化了清潔的配方（recipe）與流程。由於清潔材料100的整體平坦度規格（小於或約等於50微米）通常落在一般探針測試的壓縮量範圍內（例如30至80微米），因此可確保整個探針卡上的數千支探針（不論是平針式或懸臂式）都能在安全且有效的壓縮量下進行清潔。

關於前述清潔材料100的總厚度變異（TTV）與各功能區的平坦度規格，其量測可藉由多種接觸式或非接觸式的方法來進行。為了避免對清潔層130與黏塵層140柔軟的表面造成損傷或變形，進而影響量測的準確性，通常會優先選用非接觸式的光學量測方法。

在一示例性的量測流程中，首先需將待測的清潔材料100放置於一已知且高度平坦的參考基準面上，例如花崗岩平台或真空吸盤。此步驟的目的在於消除來自底部支撐面的變異，以確保量測到的高度變化能真實反映清潔材料100自身的厚度變異。接著，可使用一非接觸式測高儀器，如雷射位移感測器或共軛焦顯微鏡，架設於一可進行X-Y平面移動的精密平台（如龍門式平台或三次元量床）之上。啟動量測程序後，測高儀器會在整個清潔材料100的表面上進行系統性的掃描，依據預設的路徑（如網格狀或蛇行路徑）量測並記錄下數千至數萬個點的高度座標數據，形成一組三維的表面點雲數據。在取得完整的表面數據後，即可進行分析以獲得所需的平坦度指標。清潔材料100的總厚度變異（TTV），即為所有量測點中的最大高度值與最小高度值之間的差值。而對應功能區的總厚度變異（如：對應於第一區R1的清潔層130、對應於第二區R2的黏塵層140、或清潔材料100整體），則可以透過篩選出該區範圍內的所有數據點，並計算這些點中的最大與最小高度差來求得。同樣地或類似地，第一區R1頂面與第二區R2頂面之間的垂直高度差距，可以藉由分別計算兩區域內所有數據點的平均高度，再取其差值來進行評估。此類精密的量測方法，可有效地驗證本新型創作之清潔材料是否達到其應用於精密製程所需的高平坦度標準。

[ 清潔材料的使用方式 ]

本新型創作之清潔材料100可藉由原位（in-situ）或線上（on-line）的方式，整合於半導體測試設備（如探針測試機）中，對探針（probe pin）或探針卡（probe card）進行清潔，而無需將探針卡從測試設備上拆解分離。以下為一種示例性的二階段清潔流程：

第一階段：研磨清潔

首先，測試設備的控制系統會驅動載台，將清潔材料100的第一區R1移動至探針卡的正下方。接著，探針卡或載台會進行Z軸方向的移動，使探針的針尖以一預設的壓縮量（Over Drive）刺入並接觸清潔層130的表面。對於平針式（垂直式）探針而言，載台會在X-Y平面上進行水平的來回移動，使針尖在清潔層130的表面上進行刮擦（scrubbing）；對於懸臂式探針，其針尖在Z軸下壓的過程中本身即會產生一小段的弧形滑移，同樣達到刮擦的效果。在此過程中，清潔層130內的高硬度微粒132、低硬度微粒133會對探針表面進行物理性的摩擦與研磨，應該可以有效地將針尖上的異物、氧化層或測試殘留物鬆動或剝離。此階段主要達成初步的強力清潔。

第二階段：黏附除塵

在完成第一階段的研磨後，探針卡會先與清潔層130分離。隨後，載台移動，將清潔材料100的第二區R2精確地對位至探針卡的下方。接著，探針卡再次下降，以一較輕的壓力或壓縮量接觸黏塵層140的表面。由於黏塵層140具有適當的黏著力，在前一階段被鬆動但仍殘留於探針上的微小顆粒與微塵，會在此時被黏塵層140的表面迅速吸附並包覆（或阱陷）。完成後，探針卡再次上升，與黏塵層140分離。透過此步驟，可確保探針表面潔淨無污染，以維持後續量測的高度精度。此種結合了磨擦鬆動與黏附包覆的二階段機制，可大幅提升探針的清潔效率與表面品質。

[ 其他使用方式 ]

值得注意的是，上述僅為對於清潔材料的使用方式進行示例性的說明，使用者仍可依據需求而加以合理的調整。也就是說，前述的二階段清潔流程僅為本新型創作清潔材料100、300或400的一種示例性使用方式，本新型創作不限於此。依據實際的清潔需求，使用者亦可採取其他不同的應用方式。例如，若探針上的汙染物較為輕微，僅需去除表面微塵，則可省略第一階段的研磨步驟，直接使用第二區R2的黏塵層140進行清潔即可。反之，若僅需要進行強力研磨，亦可單獨使用第一區R1的清潔層130。舉例而言，在另一應用中，亦可將清潔材料100裁切，使其成為兩個獨立的單功能清潔片來使用，展現了其應用的靈活性。

綜上所述，在本新型創作的清潔材料中，支撐層作為主體結構之一，提供了足夠的機械強度與穩定性，以同時承載其上方的兩種不同功能層。在此基礎上，清潔材料將支撐層的單一表面，劃分為並列設置的第一區與第二區，並分別於其上配置功能相異的清潔層與黏塵層。此種配置方式整合了兩種不同的清潔機制於單一的片狀物上：使用者可先利用第一區的清潔層，藉由其物理研磨特性移除附著物，再利用第二區的黏塵層，藉由其表面黏性吸附殘留的微塵與細小顆粒。藉由如此的結構，使用者無需更換不同的清潔耗材，即可完成從初步強力清潔到最終精密除塵的完整流程。另外，基於相鄰的清潔層與黏塵層的對應材料特性或表面特性，不僅能應對更複雜的清潔需求，也大幅提升了操作上的便利性與效率。如此一來，將本新型創作的清潔材料用於探針清潔時，可以達到快速又有效的清潔。

100、300、400:清潔材料 110:支撐層 120:黏著層 130:清潔層 131:樹脂材質 132:高硬度微粒 133:低硬度微粒 140:黏塵層 141:樹脂材質 150:離型層 R1:第一區 R2:第二區 L:長 W:寬 F1、F3、F4:邊界

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的立體示意圖。 圖2A是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的部分剖視示意圖。 圖2B是依照本新型創作的一實施例的一種清潔材料的部分剖視示意圖。 圖3是依照本新型創作的另一實施例的一種清潔材料的立體示意圖。 圖4是依照本新型創作的又一實施例的一種清潔材料的立體示意圖。

100:清潔材料

110:支撐層

120:黏著層

130:清潔層

140:黏塵層

150:離型層

R1:第一區

R2:第二區

L:長

W:寬

F1:邊界

Claims (10)

1. 一種清潔材料，包括： 支撐層； 清潔層，位於所述支撐層的第一區上，其中所述清潔層包括第一樹脂、多個高硬度微粒及多個低硬度微粒；以及 黏塵層，位於所述支撐層的第二區上，其中所述第二區相鄰於所述第一區，且所述黏塵層包括第二樹脂。
2. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述高硬度微粒的莫氏硬度大於或等於7，且所述低硬度微粒的莫氏硬度小於7。
3. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述第一樹脂及所述第二樹脂的至少其中之一包括有機矽樹脂。
4. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述清潔層的邵氏硬度A介於60A至90A。
5. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述清潔層的彈性係數介於100 kg/cm²至300 kg/cm²。
6. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述黏塵層的黏著力介於1 gf/25mm至50 gf/25mm。
7. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述黏塵層的邵氏硬度A介於40A至80A。
8. 如請求項1所述之清潔材料，更包括： 黏著層，位於所述支撐層遠離所述清潔層與所述黏塵層的一側。
9. 如請求項8所述之清潔材料，更包括： 離型層，位於所述黏著層上，用以在使用前保護所述黏著層。
10. 如請求項1所述之清潔材料，其中所述第一區的一頂面與所述第二區的一頂面之間的垂直高度差距小於或等於50微米。