CN103172999A

CN103172999A - 高耐热导电性改性聚苯醚复合物

Info

Publication number: CN103172999A
Application number: CN2013100412276A
Authority: CN
Inventors: 姜道均
Original assignee: Kostat Semiconductor (suzhou) Co Ltd Accessories
Current assignee: Kostat Semiconductor (suzhou) Co Ltd Accessories
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2013-06-26

Abstract

一种高耐热的导电性改性聚苯醚复合物，按质量份数计，主要包含下述物质：45~80份改性聚苯醚，20~50份加固材料，2~5份添加剂；本发明的复合物，是一种机械强度刚性、表面电阻、耐热性尤为突出，并在注塑产品尺寸和弯曲以及反复再利用后，产品尺寸及弯曲稳定性极高的工程塑料复合材料，本发明通过分别或复合使用多种加固材料和添加剂，在无需改造原有模具的情况下也可直接投入使用，并通过使用更少的碳纳米物质，提供一个要比原有导电性碳纤维或导电性碳黑的价值更高的碳纳米物质的实用性使用方法，并提供了一种不仅限用于芯片托盘，还可广泛适用于其它需要导电及高耐热领域的既经济又实用的方法。

Description

高耐热导电性改性聚苯醚复合物

技术领域

本发明涉及改性聚苯醚复合物，具体涉及一种高耐热的导电性改性聚苯醚复合物。

背景技术

半导体芯片托盘用材料主要在聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）、聚砜（PSU）、聚醚砜（PES）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）等高分子树脂上给予导电性制作而成。高分子树脂的电气绝缘性能极为突出，具有极高的电气绝缘电阻，因此会引发静电，导致IC芯片的电路短路及错误运行、存储器损坏等多种破坏，进而降低半导体的制造工序收益率。

为消除静电的破坏，需要一种能对发生的摩擦静电进行及时放电处理的导电性元件材料，导电度要求以表面电阻值为准，防静电材料为E9~E11ohm/sq、静电放电材料为E4~E8ohm/sq、电磁干扰屏蔽材料为E1~E3ohm/sq。此外，作为绝缘体的普通塑料需要E13ohm/sq以上的表面电阻值，而金属则需要E-1~E-5ohm/sq的表面电阻值。

高分子产品给予导电性的方法有：给高分子产品浸涂液状导电性物质；利用离子束或等离子对高分子产品进行表面处理，以起到静电放电（ESD）的作用。

上述表面处理技术可从根源上屏蔽在高分子树脂上用导电性物质上会经常发生的粉尘。但产品的耐热温度、收缩率、弯曲及尺寸的稳定性远不如高分子树脂材料。因此，无法用于当前的半导体芯片托盘注塑成型用模具上，需要重新制作产品，进而导致费用增加。

最具代表性的复合物用导电性物质有金属类针状晶须、固有静电分散高分子、导电性碳黑、导电性碳纤维、碳纳米物质。

在复合物用导电性物质中，金属类针状晶须呈白色或蓝白色，为高比重粉末，高长宽比，具有提高机械物性及导电度的优点。但与添加量相比，价格竞争力低，且该物质的高比重会导致产品重量增加。

固有静电分散高分子本身就属于具有E7~E11ohm/sq电气特性的高分子物质，但在使用时，会降低产品的耐热度，且仅适用于防静电产品。

导电性碳黑呈统一的黑色，价格竞争力高，但在使用时，会导致粉尘发生，加热和冷却时导致尺寸变化等问题。

导电性碳纤维与导电性碳黑相比，粉尘发生率较低，且具有突出的尺寸稳定性。但没有统一的外观颜色，故需要添加追加性的颜料，且碳化聚丙烯腈纤维（PAN）的制造单价高，进而降低价格竞争力。

即便如此，由于在半导体生产工序中使用的芯片托盘特性，仍需要大量使用粉尘少的碳纤维，且在整个世界上已达到供不应求的状态。

日本NEC公司的饭岛博士于1991年在利用高分辨率透视电子显微镜搜集两个碳电极间的电弧引发副产炭黑的过程中，首次发现了多壁形态的碳纳米物质。碳纳米物质根据其末端的形态，分为管状和纤维状，末端开放的形态称为碳纳米管，而末端堵塞的形态则称为碳纳米纤维。

碳纳米物质的石墨结构呈直径为1~100nm的气缸形态，它的力学坚固性和化学稳定性极为突出，根据碳的排序，分为“之”字型和扶手椅型。

“之”字型碳纳米物质大致具有半导体特性，而扶手椅型碳纳米物质则具有金属等电气导体特性，但在实际上，蜂窝状的六角形沿着管轴呈螺旋形手征性结构较为多见。

根据形态，碳纳米物质的特性分为半导体和导体，具有直径小，长度和纵横比大的优点。

碳纳米管根据形态，分为单壁碳纳米管（SWNT）、多壁碳纳米管（MWNT）、碳纳米管绳，并根据其直径、长度、手征性结构，具有不同的物理性质。

在导电度方面，由于碳纳米管的长宽比（纵横比）较大，当在复合体内呈均衡的三维分散状时，会通过管体形成导电轨道，故以少量的碳纳米管，也能发生导电度急剧增加的逾渗阈值。此时，管体间的接触距离在5nm以内也能形成电子跃迁，并具备导电性质。

根据至今为止对碳纳米管复合体的导电度进行多方面研究的结果显示，通常MWNT在1~2wt%含量，而SWNT则在0.05~0.1wt%的含量中，发生导电逾渗现象。

中国南开大学的陈教授等人经研究发现，可利用0.062wt%的SWNT制造发生导电逾渗的SWNT/环氧树脂复合物。

单壁碳纳米管要比相同长度及厚度的钢铁坚固10~100倍，并具有极强的抗物理冲击的优点。然而与多壁碳纳米管相比，制造费用要高出1000倍左右，并因其纯度只有70%以下，在使用前必须进行精确提炼。因此，在制造SWNT复合体时，SWNT的使用量仅为MWNT的1/20左右，但由于两者之间的制造单价差距过于悬殊，因此以目前的技术进行批量生产时，SWNT复合体的实际产品单价估计要高于MWNT50倍以上。

在复合体的制造上，分子基内的碳纳米物质分散技术尤为重要。目前，分散碳纳米物质的方法有，超声波处理法、球磨研磨分散法、高切应力分散法。此外，还有利用溶剂和分散剂的分散法和利用强酸的表面功能化法，有时也会同时混用上述方法。

目前已有如下专利公示：

申请号为2007100672032的发明专利：一种碳纳米管/聚丙烯复合材料的制备方法；申请号为2005800151250的发明专利：基于碳纳米管和聚合物基质的复合材料以及获得该材料的方法；申请号为2005100245226的发明专利：聚乙烯基碳纳米管抗静电复合材料母料及基于母料的抗静电复合材料；在申请号为2009102099913的发明专利：碳纳米管尼龙66复合材料做汽车油箱专用塑料方法中，采用了就地聚合法。

通过化学处理的表面功能化法是直接通过共价结合，给碳纳米物质表面供应功能基的方法，该方法是通过变换石墨结构固有的极性，减弱碳纳米物质间的范德华力，以形成有效的分散。然而，这种方法会导致碳纳米物质的表面缺陷，进而降低电气特性，因此不适用于要求高导电性能的应用领域。此外，还有在不导致碳纳米管表面缺陷的情况下，利用高分子包裹表面的方法，但由于高分子要求极高的张力结构，因此其适用范围极为有限。

随着最近IT产品价格不断下降的趋势，为了节省成本，对使用过的半导体芯片托盘，在经过洗涤工序后反复使用。据此，过去注重芯片托盘的轻便化，最大限度地以轻便为目的进行设计和制造，并在使用后直接废弃。然而，最近更注重反复使用后仍能维持尺寸稳定性，且热变形现象少的材质。此外，随着IT产品的多样化发展，装载于芯片托盘上的半导体种类也逐渐变得多样化，而诸多客户公司的需求也在趋向于集成带烘烤产品。

在以芯片托盘的长度方向为准时，用集成带的垂直方向数据和水平方向数据之和表示，例如：

垂直方向2个集成带，水平方向1个集成带表示为2+1集成带；

垂直方向3个集成带，水平方向1个集成带表示为3+1集成带；

垂直方向3个集成带，水平方向无集成带表示为3+0集成带。

集成带材质采用聚丙烯（PP）和尼龙搭扣（维可牢尼龙搭扣）。在耐热度方面，维可牢（Velcro）材质较为优越，但从价格方面考虑，多采用PP材质。

根据集成带烘烤方式及数量，即便是在相同的温度和时间条件下，对耐热性能的要求也要高于常规产品。根据半导体烘烤的温度及集成方式，所使用的树脂如下表。此外，根据集成带时间和反复次数，所使用的高分子树脂也可进行详细的重新分类。

其中mPPO表示改性聚苯醚，mPSU表示改性聚砜。

在中国发明专利：一种导电工程塑料及其制备方法（公开号：101608066）中，公示了未经特殊处理的多壁碳纳米管和PPO的复合物，但它不适用于集成带烘烤等高耐热高分子复合体。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种高耐热的导电性改性聚苯醚复合物，具有突出的尺寸稳定性能，且反复使用也能维持一定的机械物性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的改性聚苯醚（mPPO）复合物，按质量份数计，主要包含下述物质：

改性聚苯醚 45~80

加固材料 20~50

添加剂 2~5

所述的改性聚苯醚埃左氏冲击强度为8.0kgf·cm/cm、热变形温度（HDT）达165℃以上。

所述的加固材料为二氧化硅（SiO₂）、氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）、碳化硅（SiC）、滑石、碳酸钙（CaCO₃）、高岭土、玻璃纤维和碳纤维中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述的加固材料为滑石，或滑石和针状加固材料的混合物，所述的滑石在复合物中的含量为10~30wt%。

进一步的，所述的滑石平均粒子大小为3~12μm。

更进一步的，所述的滑石平均粒子大小为5~6μm。

进一步的，所述的针状加固材料纵横比为80以上。

优选的，所述的玻璃纤维直径为20μm以下、长度为6.0mm以下、纵横比为30~400，在复合物中的含量为10~30wt%。

优选的，所述的碳纤维平均直径为10μm以下、长度为10mm以下，在复合物中的含量为5wt%以下。

所述的添加剂为碳纳米物质和一次抗氧化剂、二次抗氧化剂、热稳定剂、分散剂、离型剂、成核剂中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述的碳纳米物质为长度1~50μm、直径9~45nm、纵横比60~3500的多壁碳纳米管或多壁碳纳米光纤，在复合物中的含量为0.6~1.7wt%。

进一步的，所述的碳纳米物质为长度1.5~3μm、直径9~15nm、纵横比60~300的多壁碳纳米管或多壁碳纳米光纤，在复合物中的含量为0.8~1.5wt%。

优选的，所述的一次抗氧化剂为苯酚类化合物。

进一步的，所述的一次抗氧化剂为受阻酚，在复合物中的含量为0.01~1wt%。

优选的，所述的二次抗氧化剂为亚磷酸盐类化合物，在复合物中的含量为0.01~1wt%。

优选的，所述的热稳定剂为亚磷酸盐类化合物。

进一步的，所述的热稳定剂为三烷基亚磷酸酯类化合物，在复合物中的含量为0.01~1wt%。

优选的，所述的分散剂为碳氢聚合物，在复合物中的含量为加固材料总量的10wt%。

优选的，所述的离型剂为氟代类化合物，在复合物中的含量为2wt%以下。

本发明还公开了由上述的mPPO复合物制成的芯片托盘。

由于采用了上述的技术方案，本发明的mPPO复合物与现有技术相比具有以下优点和效果：

本发明的含有碳纳米物质的mPPO复合物，是一种机械强度刚性、表面电阻、耐热性尤为突出，并在注塑产品尺寸和弯曲以及反复再利用后，产品尺寸及弯曲稳定性极高的工程塑料复合材料。本发明通过分别或复合使用多种加固材料和添加剂，在无需改造原有模具的情况下也可直接投入使用，并通过使用更少的碳纳米物质，提供一个要比原有导电性碳纤维或导电性碳黑的价值更高的碳纳米物质的实用性使用方法，并提供了一种不仅限用于芯片托盘，还可广泛适用于其它需要导电及高耐热领域的既经济又实用的方法。

具体实施方式

本发明的mPPO复合物，按质量份数计，主要包含下述物质：

改性聚苯醚 45~80

加固材料 20~50

添加剂 2~5

以下对上述mPPO复合物各组分进行详细说明。

1、改性聚苯醚

聚苯醚（PPO）纤维是美国通用电气公司于1960年商业化的材料。纯PPO是Tg（玻璃态转化温度）215℃的非晶质高性能塑料，单独使用会降低熔融流动性能，需要很高的注塑压力，不适用于商业材料。通过混合聚苯乙烯（PS）和苯乙烯-丁二烯共聚物（SBC），提高其加工效果，该混合物被称为改性聚苯醚（mPPO），目前以Noryl的商标面市。PS和SBC除了提高加工效果的功能外，还能有效减少最终产品表面的粗糙度。在本发明中采用埃左氏冲击强度为8.0kgf·cm/cm、HDT达165℃以上的mPPO。

2、加固材料

加固材料是本发明的mPPO复合物的构成成分，可增强注塑的芯片托盘产品的耐热度、尺寸稳定性、线热膨胀数、防弯曲、三维方向收缩率及其它物理特性（如弯曲强度、拉伸强度），并可单独或混合使用。加固材料可单独或混合使用SiO₂、MgO、ZnO、SiC、滑石、CaCO₃、高岭土、玻璃纤维、碳纤维，根据需要还可使用其它物质，不限定于使用特定的种类。大部分加固材料的形态呈板状、针状或球状，板状加固材料对尺寸稳定及防弯曲特别有效，针状加固材料对物理特性的增强尤为有效。在本发明中，单独或混合使用了10~30wt%滑石和针状加固材料。加固材料在10wt%以下时，最终产品烘烤后的尺寸变化会增加，而在30wt%以上时，则会增加产品注塑时的注射压力，降低加工效果。

本发明中所使用的滑石平均粒子大小为3~12μm，并由SiO₂、MgO、H₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO构成。滑石构成物的比率并不重要，而使用的粒子越小，就越能降低注塑时的注射压力，提高最终产品的耐冲击性能，但由于价格相对昂贵，因此会降低最终产品的价格竞争力。在本发明中，采用了平均粒子大小为5~6μm的滑石。

本发明中使用的针状加固材料，虽然其构成物的比率不是很重要，但粒子的大小和平均长度及其纵横比非常关键。本发明中的针状加固材料纵横比为80以上。

本发明中使用的玻璃纤维可提高化合物的耐热度，并维持尺寸的稳定性，直径为20μm以下、长度为6.0mm以下、纵横比为30~400。制造方法有切削方式和碾磨方式，在切削方式中，最好是采用直径10~11μm、长度3.0~4.0mm、纵横比400以下的玻璃纤维，以确保更为稳定的尺寸，使用量越少，长度越小，更能确保产品的外观平整；在碾压方式中，最好是采用平均长度为150μm、平均直径为6μm、纵横比为44的玻璃纤维，切削和碾压玻璃纤维的单独或复合使用10~30wt%最为合适。玻璃纤维的使用量在10wt%以下时，会降低物性增强效果，而在30wt%以上时，则会使产品表面变得粗糙。

本发明中使用的碳纤维平均直径为10μm以下、长度为10mm以下。碳纤维的纵横比要高于玻璃纤维，可减轻产品的重量，并能确保产品的尺寸稳定及突出的耐热性。碳纤维多用于汽车、航空、宇宙等产业领域，在全世界已处于供不应求的状态，故而存在价格陡升的问题。在本发明中，为了提高产品的经济效益，防止碳纤维导电度特性的影响，而作为物性增强用，仅限定使用5wt%以下的碳纤维。作为填充材料用，可采用低级或再生或碾磨的碳纤维。

根据不同情况，加固材料可采用表面功能基的化学处理法或采用等离子等物理处理法，以提高高分子与界面间的粘接力，加固材料的使用量最好在复合物总量的50wt%以下。当加固材料占50wt%以上时，会降低加工效果，以至于减少生产收益率。

3、添加剂

用于本发明mPPO复合物中的添加剂可以是一次抗氧化剂或二次抗氧化剂、热稳定剂、分散剂、离型剂、碳纳米物质。此外，还可根据需要，添加成核剂。添加剂的量约为5wt%以下，根据加固材料及基质树脂的含量，添加剂的量会有所不同。

上述一次抗氧化剂或二次抗氧化剂及加工稳定剂用于防止加工时可能会发生的热分解，一般使用0.01~2wt％，一次抗氧化剂可采用起到游离基清除剂作用的常用苯酚类化合物，本发明使用0.01~1wt％量的受阻酚；二次抗氧化剂可采用常用的亚磷酸盐类化合物，本发明使用0.01~1wt%的量；热稳定剂可采用常用亚磷酸盐类化合物，本发明采用0.01~1wt%的三烷基亚磷酸酯类化合物。

上述加工分散剂有助于本发明中使用的加固材料均匀分散在mPPO基质中，以提高生产效率和产品物性，并通过提高碳纳米物质的分散性，确保整体电阻的均匀性。此外，上述分散剂可采用常用的碳氢聚合物，使用量为加固材料总量的10wt%。

上述离型剂可防止在将芯片注塑到托盘上时，mPPO复合物粘贴或粘附到模具上的现象，多用于提高产品的表面美观。此时，可采用常用的硅树脂类或氟代类化合物，本发明采用2wt%以下水准的氟代类化合物。采用芯片托盘产品时，硅树脂类化合物有可能成为半导体生产流水线的污染根源，而采用2wt%以上水准的氟代类化合物时，有可能导致溢出现象。

上述碳纳米物质具有长度为1~50μm、直径为9~45nm、纵横比为60~3500的特性，通常单独或复合使用0.6~1.7wt%水准的未进行表面处理的产品分散用常用多壁碳纳米管或多壁碳纳米光纤。用于本发明中的多壁碳纳米物质不受电弧放电法、激光汽化法、高压一氧化碳法（HiPCO）、化学气相沉积法、热分解法、固定层或流动层催化CVD法等制造方法的影响。本发明采用0.8~1.5wt%长度为1.5~3μm、直径为9~15nm、纵横比为60~300的常用多壁碳纳米物质。由于采用0.8wt%以下含量的常用多壁碳纳米物质时，根据芯片托盘产品的形态，产品表面电阻有可能会超过E11ohm/sq，而采用1.5wt%以上的含量时，由于芯片托盘产品的表面电阻与1.5wt%含量时相同，因此从经济方面考虑，无需再进行增量。

下面将通过本发明的比较例和实施例进行详细说明。

（1）制备改性聚苯醚复合物

为了制备本发明的高耐热的导电性改性聚苯醚（mPPO）复合物，可采用Henssel搅拌机、带状搅拌机、转鼓混合机或V型搅拌机等装置混合原料，或按各自不同的定量供应装置所定的比率，直接将各种原料供应到加工装置上投入使用。上述直接加工装置可根据原料及最终复合物的特性，采用1轴挤压机、2轴挤压机、布斯混炼机。利用上述加工装置对本发明中的mPPO复合物各成分进行熔融、混合处理后，通过模头挤压处理上述熔融的mPPO复合物，形成2~3mm直径的拉丝，经过80~90℃的冷却水后，利用风刷去除拉丝表面的水分，然后利用制粒机，按一定大小切割，制成方形粒状物。此时，根据加工条件，mPPO复合物的物性有可能会发生变化，因此采用除了一个供应口以外，还可将挤压机的部分用作供应口的2轴挤压机，改变螺杆的旋转数、挤压量、加工温度等条件，并从中选定最合理的加工条件，以完成mPPO复合物的制造。本发明中采用了SMPLATEK公司的TEK32L/D402轴挤压机，其挤压速度固定为300rpm，气体位移速度设定为最大190m³/h，从混合的mPPO树脂投入的位置到拉丝模头之间的汽缸温度设定为280~300℃。当气缸温度在280℃以下时，螺杆扭矩就会升高，导致很难传达适当的剪切能量，而气缸温度在300℃以上时，会使mPPO树脂发生热分解，最终导致产品物性下降。本发明中所采用的2轴挤压机的吐出量设定为20kg/h。

在100℃温度下，对mPPO树脂进行2个小时的除湿烘干处理后，在Henssel搅拌机中和热稳定剂进行搅拌处理，然后投入到1号定量供应装置中。利用搅拌机混合处理加固材料和各种添加剂，并将混合物投入到2号定量供应装置中，并利用侧进料机1号，投入到加工装置中。光纤类投入到3号定量供应装置中，并利用侧进料机2号，投入到加工装置中。

（2）试片准备

通过上述方法制造出的mPPO复合物在120℃温度下进行2h除湿烘干处理后，利用具有150吨以上锁模力的注塑机，在汽缸温度为280~300℃、模具温度为70℃、冷却时间为6秒、注塑速度相对额定速度120%的条件下，按照美国材料试验协会（ASTM）所规定的试验用形态进行注塑处理后，检测合成物的热性、机械物性。为了判断化合物的适当性，利用具有200吨以上锁模力的注塑机，在常用注塑的条件下，注塑成型“TQFP20x2014T”芯片托盘产品后，检测尺寸、弯曲、烘烤后的尺寸变化、集成带烘烤后的尺寸变化及弯曲特性。

（3）有效性验证

为验证mPPO复合物是否符合本发明目的而进行了检测。在本发明中，按照下列标准及步骤进行检测，所有的检测物在注塑成型后，在23±2℃的温度和相对湿度为55±5%的条件下储藏24小时，然后在同一条件下进行检测。

（3.1）物性检测

（a）比重（单位：无）

本发明中的比重检测是按照ASTM D792标准，以水中的材料重量和空气中的材料重量比率，对直径为60mm的圆形试片进行的重量和体积比重检测。

（b）模具收缩率（单位：%）

成型收缩率是指实际使用模具的尺寸和成型后产品的尺寸之差，通常以百分比显示，按照ASTM D9550标准，计算公式如下：

（模具尺寸–冷却成型产品的尺寸）/模具尺寸*100%

检测5张试片，然后按照上述计算公式求得平均值。

（c）拉伸强度（单位：kg/cm²）

按照ASTM D638标准，以十字头速度为50mm/min的方式，对厚度为1/8英寸的狗骨状试片进行检测。至少检测5次，并记录拉伸强度的平均值。

（d）弯曲强度（单位：kg/cm²）

按照ASTM D790标准，以十字头速度为2.8mm/min的方式，对厚度为1/4英寸的条形试片进行检测。至少检测5次，并分别记录弯曲强度和弯曲模量的平均值。

（e）埃左氏冲击强度（单位：kgf·cm/cm）

按照ASTM D256标准，对厚度为1/8英寸的条形的试片进行检测。至少检测5次，并记录冲击强度的平均值。

（f）热变形温度（单位：℃）

按照ASTM D648标准，对厚度为1/4英寸的条形的试片进行检测。至少检测3次，并记录热变形温度的平均值。

（g）电阻特性

本发明的电阻检测分别对注塑试片和芯片托盘产品各进行1次检测。

1、试片检测（单位：Ω·cm）

利用Mitsubishi公司的Hiresta检测仪，检测试片的体积电阻，检测时采用的电压为1000V。

2、芯片托盘检测（单位：ohm/sq）

利用Pinion公司的SRM-110电阻检测仪，检测芯片托盘的表面电阻。检测时，横向放置检测仪，并按左-中-右的方向各检测1次；纵向放置检测仪，并按左-中-右的方向各检测1次，然后将芯片托盘倒置，在托盘反面采用同样的方式各检测1次，并在共12次检测中，记录最小值和最大值。

（3.2）产品再利用验证

在本发明中，烘烤后的产品再利用检测采用了下列检测步骤，层叠15张芯片托盘，并在150℃的温度下反复进行3次检测，每次检测用时为24h，然后在温度为23±2℃，相对湿度为55±5%的条件下储藏24小时，并在同一条件下检测产品的尺寸和弯曲稳定性。集成带烘烤的检测是在采用3+1PP的集成带烘烤条件下，层叠11张芯片托盘后，在125℃的温度下反复进行3次检测，每次检测用时为24小时。

在所定条件的温度下，经过所定时间后，在温度为40℃的条件下进行冷却，然后在温度为23±2℃，相对湿度为55±5%的条件下储藏24小时，并在同一条件下检测芯片托盘产品的横竖尺寸和弯曲稳定性。检测时，由于最上面的芯片托盘是保护用托盘，因此不对其进行检测，而仅对下面的14张烘烤托盘和10张集成带烘烤进行了检测。

检测结束后，记录横竖尺寸的平均值。弯曲稳定性的检测，记录4处棱角和长度方向上下中间位置的总和的最大值。

（a）尺寸（单位：mm）

在花岗石板上放置芯片托盘，并利用游标卡尺，检测托盘的横（X轴）竖（Y轴）位置。在记录检测值时，如果没有变动数据，那么X轴尺寸的正数部分和Y轴尺寸的10位数以上的正数部分省略掉。

（b）弯曲（单位：mm）

在花岗石板上放置芯片托盘，并在所定的位置插入Whiller计（whiller gauge），以检测托盘的弯曲值。

（4）比较例1~5

通过表1中的组分及含量，确认mPPO复合物的物性及芯片托盘产品的电阻分布倾向。

在比较例1~5的mPPO复合物中使用的材质分别如下：

mPPO树脂在不使用添加剂或加固材料的状态下，采用了埃左氏冲击强度为8.0kgf·cm/cm、HDT达165℃以上的常用mPPO（朝日制造，记作组分A，以下类推）；滑石采用KOCH公司的KCM-6300（组分B）；分散剂采用碳氢聚合物类合成物Lubrizol公司的DP310（组分C）；氟代类润滑剂采用Solvay公司的XPP-513（组分D）；1次抗氧化剂采用ADK公司的AO20（组分E）；2次抗氧化剂采用ADK公司的PEP-36（组分F）；热稳定剂采用ADK公司的3010（组分G）；碳纳米管（CNT）采用纵横比为150~210（组分H），碳纳米纤维（CNF）采用纵横比为60~70（组分I），玻璃纤维采用了韩国欧文斯科宁公司的910（组分J）。

作业工序如下：

在100℃的除湿烘干机中，对组分A进行2小时的烘干处理后，在Henssel搅拌机中对组分A和组分G进行5分钟的搅拌处理，然后投入到1号定量供应装置中。在转鼓混合机中对组分B、组分C、组分D、组分E、组分F、组分H 或组分I进行15分钟的搅拌处理后，投入到2号定量供应装置当中。J在开启密封包装的产品后，直接投入到3号定量供应装置中。

芯片托盘模具按照收缩率为0.10~0.25的标准进行设计。

比较例1~5的投料比率如下：

表1：比较例1~5的组分及含量

材料(重量%)	比较例1	比较例2	比较例3	比较例4	比较例5
						A	75.8	76.0	76.2	76.2	76.5
B	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
						C	1.30	1.30	1.30	1.30	1.20
D	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
						E	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10
F	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
						G	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10
H	1.70	1.50	1.30	-	1.00
						I	-	-	-	1.30	-
J	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
						总计	100	100	100	100	100

表2：比较例1~5的有效性验证

项目	比较例1	比较例2	比较例3	比较例4	比较例5
						比重	1.21	1.22	1.21	1.21	1.21
收缩率	0.63	0.65	0.70	0.65	0.60
						拉伸强度	830	910	870	990	910
弯曲强度	1270	1300	1310	1210	1310
						弯曲模量	51200	49900	49200	55500	47900
埃左氏冲击强度	2.55	2.80	3.30	3.30	3.90
						热变形温度	189	188	184	184	184
试片电阻	E3	E3	E3	E7	E5
						托盘电阻	E4	E4	E4	E6	E4~E5

[0131] 比较例1~5的mPPO复合物的收缩率是根据不适合芯片托盘用的合成物或碳纳米物质添加量的变更，示例芯片托盘产品电阻变化的倾向。如表2所示，采用1.3wt%以上碳纳米物质的mPPO复合物电阻倾向可以分辨出类似的情况，可以看出，使用1.3wt%以上的碳纳米物质毫无实际意义。如比较例4所示，CNF在与CNT相同含量的条件下，可以看出物性提高的效果，但显示出了电阻值上升的倾向。

（5）实施例1~8

通过改变碳纳米物质的种类及含量、加固材料的种类及含量，确认了mPPO复合物物性及芯片托盘产品的电阻分布倾向。

在实施例1~8的mPPO复合物中使用的材质分别如下：

mPPO树脂在不使用添加剂或加固材料的状态下，采用了本身冲击强度为8.0kgf·cm/cm、HDT达165℃以上的常用mPPO（朝日制造，组分A）；滑石采用KOCH公司的KCM-6300（组分B）；针状结构物采用了纵横比为80~120范围的KOCH公司的镁盐晶须（组分C）；磨碎玻璃纤维采用了纵横比为36~58的Fibertecinc公司的微玻璃珠（组分D）；分散剂采用碳氢聚合物类合成物Lubrizol公司的DP310（组分E）；氟代类润滑剂采用Solvay公司的XPP-513（组分F）；1次抗氧化剂采用ADK公司的AO30（组分G）；2次抗氧化剂采用ADK公司的2112（组分H）；热稳定剂采用ADK公司的3010（组分I）；CNT采用纵横比为150~210（组分J)；CNF采用纵横比为60~70（组分K）；玻璃纤维采用了韩国欧文斯科宁公司的910（组分L）；碳纤维采用了Toray公司的短切碳纤维（组分M）。

作业工序如下：

在100℃的除湿烘干机中，对组分A进行2小时的烘干处理后，在Henssel搅拌机中对组分A和组分I进行5分钟的搅拌处理，然后投入到1号定量供应装置当中。在转鼓混合机中对组分B、组分C、组分D、组分E、组分F、组分G、组分H、组分I或组分J进行15分钟的搅拌处理后，投入到2号定量供应装置中。组分L在开启密封包装的产品后，单独投入到3号定量供应装置中，或在转鼓混合机中对组分L和组分M进行10分钟的搅拌处理后，投入到3号定量供应装置中。

实施例1~8的投料比率如下：

表3：实施例1~8的组分及含量

表4：实施例1~8的有效性验证

表5：实施例1~8芯片托盘150℃、24小时、3次烘烤前后尺寸比较

表6：实施例1~8芯片托盘125℃、24小时、3+1集成带烘烤前后尺寸比较

如表5和表6所示，对本发明的mPPO复合物进行芯片托盘集成带烘烤后的尺寸及弯曲稳定度进行检测的结果显示，完全符合电子器件工程联合委员会（JEDEC）的规格标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种改性聚苯醚复合物，其特征在于，按质量份数计，主要包含下述物质：

改性聚苯醚 45~80

加固材料 20~50

添加剂 2~5

所述的改性聚苯醚埃左氏冲击强度为8.0kgf·cm/cm、热变形温度达165℃以上；

所述的加固材料为二氧化硅、氧化镁、氧化锌、碳化硅、滑石、碳酸钙、高岭土、玻璃纤维和碳纤维中的一种或两种以上的混合物；

2.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的加固材料为滑石，或滑石和针状加固材料的混合物，所述的滑石平均粒子大小为3~12μm，在复合物中的含量为10~30wt%，所述的针状加固材料纵横比为80以上。

3.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的玻璃纤维直径为20μm以下、长度为6.0mm以下、纵横比为30~400，在复合物中的含量为10~30wt%。

4.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的碳纤维平均直径为10μm以下、长度为10mm以下，在复合物中的含量为5wt%以下。

5.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的碳纳米物质为长度1~50μm、直径9~45nm、纵横比60~3500的多壁碳纳米管或多壁碳纳米光纤，在复合物中的含量为0.6~1.7wt%。

6.根据权利要求5所述的复合物，其特征在于：所述的碳纳米物质为长度1.5~3μm、直径9~15nm、纵横比60~300的多壁碳纳米管或多壁碳纳米光纤，在复合物中的含量为0.8~1.5wt%。

7.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的一次抗氧化剂为受阻酚，在复合物中的含量为0.01~1wt%；所述的二次抗氧化剂为亚磷酸盐类化合物，在复合物中的含量为0.01~1wt%。

8.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的热稳定剂为三烷基亚磷酸酯类化合物，在复合物中的含量为0.01~1wt%。

9.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于：所述的分散剂为碳氢聚合物，在复合物中的含量为加固材料总量的10wt%；所述的离型剂为氟代类化合物，在复合物中的含量为2wt%以下。

10.一种芯片托盘，其特征在于：所述的芯片托盘由权利要求1~9任一项所述的复合物制成。