第一節 、研究動機：
KATON 新型聚合物填充全氟化橡膠（FFKM)與矽烷偶聯劑（O-Si-O）的應用驗證。
第二節、 研究目的：
矽烷偶聯劑（O-Si-O）對全氟化橡膠（FFKM)強度之影響？
第三節 、研究範圍 ：
ㄧ、傳統碳黑填充技術(C-F-C)
發展歷史：1965~今日
傳統上炭黑N990通常被選為全氟化橡膠（FFKM)工業中的補強填料，且因N990碳黑來自於天然瓦斯燃燒的裂解生物，以材料考量N990炭黑與全氟化橡膠（FFKM)生膠的親和性高，無需改性即可輕易的架橋， 並且有效的補強了全氟化橡膠（FFKM)的各項物理強度機械性能（硬度、抗拉強度、伸長率、模量）、耐磨性、耐油性、填料的分散性和加工性。
因為碳黑為黑色對於半導體工業設備在使用上常常會有全氟化橡膠（FFKM)黑色填充物釋出問題汚染了製造過程及產品， 所以近年來此技術已經被漸漸捨去。
二、矽烷偶合技術（C-F-O-Si-O）
發展歷史：1990~今日
1990年左右大部分的全氟化橡膠（FFKM)密封件製造商投入了大量的技術將黑色填充改為白色聚合填充，但對於白色或有色化合物通常使用黏土(clay)、氫氧化鈣（calcium hydroxide）、滑石粉(Talc)與二氧化矽(Silica)等淺色粉末當填充料，其與全氟化橡膠（FFKM)親和性不佳並不令人滿意，所以必需使用矽烷偶聯劑（O-Si-O）在無機材料和全氟化橡膠（FFKM)的複合材料中加入矽烷偶聯劑（O-Si-O），通過物理和化學反應提供白色礦物填料和全氟化橡膠（FFKM）之間的相互架橋作用。
矽烷偶聯劑（O-Si-O）的使用往往會增强兩種材料之間的親和力，從而提高全氟化橡膠（FFKM)製品的附加值，如機械性能（硬度、抗拉強度、伸長率、模量）、耐磨性、耐油性、填料的分散性和加工性，結果顯示矽黏合劑確實能提高全氟化橡膠（FFKM)機械強度、耐磨特性、粉末分散度與混合加工性。
但是此填充技術有它的優缺點，優點是最為各產業廣泛使用，成本低廉且加工性能強，在有機溶劑及化學品環境中表現優異。
缺點是添加了：碳、鋇、鈦、鋁、鎂、鈣、鋅等填充料的全氟化橡膠（FFKM)，遇到電漿、臭氧及化學溶劑環境加上等離子輻照，所以會發生全氟化橡膠（FFKM)填充料氣體釋出(outgassing)的問題。氣體釋出的問題可能會導致製造設備及產品吸附全氟化橡膠（FFKM)現有的揮發物或及釋放出的金屬填充物，降解產生的小分子從而汙染製程。
傳統金屬填充料氣體釋出過程為密封件因承受等離子體或化學藥品侵蝕，並在蝕刻後造成填充物釋放，留下填充物顆粒形成汙染。
造成因素多數為密封件處於高真空環境下壓力加溫度、等離子、化學氣體造成，由以下過程可知，如製程環境是低汙染製程，傳統金屬填充料相對的較不適用。
結果表明，矽烷偶聯劑在力學性能、耐磨性、填料分散性和加工性能等方面均有顯著改善，所以科頓聚合物十年也推出了一系列白色填充物的產品 ，用於白色填料全氟化橡膠（FFKM）， 但近兩年它的缺點不斷的出現 ，已經無法滿足目前先進的半導體製程。
三、聚合物填充技術（C-F)
發展歷史：2021~今日
近兩年考慮到在半導體工業上已經進入兩奈米的世代， 低釋出材料越來越受到關注， Katon®聚合物填充料技術。
KATON®最新特殊配方的聚合物填充料包含非常分散的液態氟聚合物用作聚合物填料，它在不使用傳統汙染填料（如炭黑或礦物質）的情況下增強材料。基本上只含有碳、氟，沒有也不需要使用矽烷偶聯劑（O-Si-O）並使用專有的固化系統進行交聯，專用於蝕刻（ETCH）及化學氣相沉積(CVD)工藝中，降低聚合物金屬填充物的釋放，減少由密封件劣化引起的顆粒汙染，且在腐蝕性等離子環境中，仍舊保持優秀的密封功能。
專用於高潔淨度環境條件的高純度彈性體聚合物密封件，特別適合在高溫下的高強度等離子攻擊。且在有破壞性的氟和氧等離子下，有極低的侵蝕率和重量損失。對於氨、臭氧和水蒸氣具有出色的耐化學性、壓縮回彈性和超低氣體釋出。
氟橡膠和氟聚合物填充料最大的優勢在於在等離子體降解時，形成的無害揮發物，可被安全排出，降低顆粒及金屬汙染的可能性，且不產生密封件沾黏等問題。
第四節、研究計畫結論：
新型聚合物填充技術（C-F)全氟化橡膠（FFKM) 是否可以加入矽烷偶聯劑（O-Si-O）?技術上答案是肯定的，目前可知此添加為假性填充，對於此新型聚合物填充技術它沒有物理及化學性能上的幫助，沒有實質上的技術意義。
附錄:
科頓聚合物股份有限公司 研究開發部
研究名稱：KATON 全氟橡膠（FFKM）與矽烷偶聯劑（O-Si-O）的交互作用研究報告
報告發布日期：11／29／2022
研究經理：K.Y FAN 撰
