半導體包裝的污染風險不只有Particle微粒,還包括肉眼看不見的AMC(空氣分子污染)與Outgassing(逸氣/揮發性析出)
塑膠材料、膠黏劑、油墨、潤滑劑及Cleanroom耗材,都可能釋放微量揮發性物質,進而影響晶圓、IC晶片、光學元件與高潔淨製程
因此,選擇半導體無塵袋與潔淨包材時,除了確認粒子潔淨度,也應進一步評估材料添加物、揮發性污染與Outgassing風險
格森塑膠將解析AMC與Outgassing的來源,以及高潔淨半導體包裝選材時應注意的重點

若想先建立抗靜電鋁箔袋包裝的基本概念,可以延伸閱讀:
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什麼是Outgassing?

Outgassing可翻譯為:逸氣、脫氣或揮發性析出

指的是材料中的某些:

  • 揮發性物質

  • 半揮發性物質

  • 低分子成分

逐漸從材料內部釋放到空氣或周圍環境

Outgassing就是有臭味嗎?

不一定。有些 Outgassing 物質人鼻可以聞到
例如:

  • 溶劑味

  • 油墨味

  • 膠味

但有些污染物即使濃度很低、聞不到,也可能對高潔淨製程造成影響

所以:無味 ≠ 沒有 Outgassing

印刷油墨為什麼可能產生Outgassing?

軟包裝印刷油墨通常包含:

  • Resin,樹脂

  • Pigment,顏料

  • Solvent,溶劑

  • Additives,添加劑

印刷後會透過乾燥系統揮發大量溶劑,如果乾燥與後續製程控制不足,可能留下:Residual Solvent,殘留溶劑

什麼是Residual Solvent?

Residual Solvent 就是:殘留溶劑

指印刷或複合製程使用的有機溶劑,在乾燥後仍有少量殘留於包材結構中
它可能造成:

  • 氣味

  • 化學污染

  • 後續逸氣

因此在高潔淨應用中特別值得注意

膠黏劑也會Outgassing嗎?

有可能,多層抗靜電鋁箔袋通常需要使用:Laminating Adhesive,複合膠黏劑

如果:

  • 固化不完全

  • 配比不正確

  • 熟化不足

  • 溶劑乾燥不充分

就可能增加低分子或殘留物釋放風險
 

油墨和膠黏劑哪個污染風險比較高?

要看:

  • 油墨系統

  • 膠種

  • 溶劑

  • 塗佈量

  • 乾燥

  • 熟化

  • 最終結構

所以不能只說:「油墨最危險」或:「膠一定沒問題」應該看整體包材系統

為什麼裡印可以降低直接接觸污染?

如果使用 Reverse Printing:裡印/反印

油墨會被包在透明外層與其他複合層之間
這樣可以降低:

  • 油墨直接摩擦

  • 掉墨

  • 直接接觸內容物

但這不代表 Outgassing 就一定完全消失,因為揮發性分子仍可能透過材料結構遷移

鋁箔不是完全阻隔嗎?為什麼還要注意Outgassing?

鋁箔對氣體具有非常好的阻隔能力,但如果污染源本身就在:袋子內側的結構或封閉空間內,那麼鋁箔反而可能讓揮發物:被困在袋內

因此高阻隔和低 Outgassing 是兩個不同概念

高阻隔袋可能讓氣味更集中嗎?

如果袋子阻隔性非常高,而內部材料有殘留溶劑或揮發性成分,這些物質不容易逸散到外界,打開袋子時就可能感覺:氣味特別集中

這也是為什麼氣味問題不能只看袋子是不是高阻隔

半導體為什麼怕有機分子污染?

部分半導體與精密表面對極低濃度污染就很敏感
有機污染可能沉積在:

  • 晶圓

  • 光學元件

  • 金屬表面

  • 感測器

  • 精密治具

進而影響後續製程,因此先進製程越精密,對材料污染來源的控制通常越嚴格

AMC是什麼?

AMC 是:Airborne Molecular Contamination,空氣分子污染

和一般 Particle 不同:Particle 是顆粒;而 AMC 則是分子尺度的氣相污染物

所以無塵室即使粒子數控制很好,仍可能存在 AMC 問題

Outgassing和NVR一樣嗎?

不一樣

Outgassing

看材料釋放到氣相中的物質

NVR

Non-Volatile Residue,非揮發性殘留物,主要看材料表面可萃取的非揮發性殘留

兩者都屬化學潔淨度議題,但測量對象不同

LPC可以測Outgassing嗎?

不能直接取代,LPC 是 Liquid Particle Count,液體粒子計數,主要分析粒子;而 Outgassing 則是化學揮發物

所以:粒子很少,不代表化學污染也低

Outgassing可以怎麼檢測?

依需求可能使用 GC-MS、TD-GC/MS、FTIR、VOC 分析等方法

  • GC-MS:氣相層析質譜分析

  • TD-GC/MS:熱脫附氣相層析質譜分析,可用來分析揮發性與半揮發性有機成分

是不是只有航太或真空環境才要管Outgassing?

不是,真空環境對 Outgassing 特別敏感,但半導體、光學與 Cleanroom 也可能有相關需求
NIST 資料中,有機 Outgassing 污染來源便包括多種 cleanroom consumables 與塑膠材料

印刷抗靜電鋁箔袋如何降低Outgassing?

可以從幾個方向著手:

  • 油墨系統選擇:依用途選擇較適合高潔淨包裝的油墨

  • 充分乾燥:控制印刷車速、烘箱溫度與排風,降低殘留溶劑

  • 合理塗佈量:油墨或膠不是越厚越好

  • 正確熟化:讓膠黏劑充分反應

  • 最終成品驗證:必要時以實際成品進行化學污染測試

無溶劑貼合是不是就完全沒有Outgassing?

不能這樣說,Solventless Lamination 確實可避免傳統大量有機溶劑乾燥問題
但:

  • 膠黏劑本身仍是化學材料

  • 仍需固化

  • 仍可能存在低分子物

因此:Solventless ≠ Zero Outgassing

水性油墨是不是一定比較潔淨?

水性系統仍可能包含助溶劑、樹脂、添加劑,所以判斷潔淨度不能只靠「水性」或「油性」兩個字

印刷袋有味道就是不合格嗎?

不一定,應先確認氣味來源、濃度、使用產品與客戶規格
一般工業產品與晶圓 Cleanroom 用途的允收標準完全不同

為什麼添加劑也不能忽略?

除了油墨和膠黏劑,塑膠膜本身可能還有 Slip Agent 滑劑、Antistatic Agent 抗靜電劑、Processing Aid 加工助劑,其中部分低分子物也可能產生 Migration(遷移)、Blooming(析出)、Outgassing

所以化學潔淨度必須看整個包材,而不是只看印刷

抗靜電功能和低Outgassing會不會衝突?

某些傳統遷移型抗靜電劑需要移動到膜表面才能發揮效果,但高潔淨半導體環境可能又要求低遷移、低析出

所以潔淨 ESD 包裝的設計比一般抗靜電袋更複雜。這也是材料選擇真正有技術含量的地方

常見問題Q&A:印刷抗靜電鋁箔袋

Q1:Outgassing中文是什麼?

可翻譯為逸氣、脫氣或揮發性析出,指材料中的揮發性或半揮發性成分釋放到環境中

Q2:油墨會Outgassing嗎?

印刷油墨可能含溶劑、樹脂與添加劑,如果乾燥不足或材料選擇不合適,就可能成為逸氣來源

Q3:複合膠也會Outgassing嗎?

有可能
尤其當固化、熟化或溶劑去除不足時

Q4:鋁箔袋有氣味一定是不良嗎?


不一定
需要判斷氣味來源、用途及客戶規格

Q5:低Outgassing和無塵是一樣嗎?

不是
無塵偏向粒子控制;低 Outgassing 則偏向化學污染控制

Q6:LPC合格就代表Outgassing合格嗎?

不能
LPC 測的是粒子,Outgassing 需要其他化學分析方法


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