CN103374215B - 晶圆环及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶圆环，所述晶圆环的材料由质量百分比为60％～81％的聚碳酸酯、18.5％～38.5％的碳纤维以及0.5％～1.5％的助剂构成；本发明还涉及一种晶圆环的制造方法，包括以下步骤：将包含聚碳酸酯、碳纤维以及助剂的原料搅拌均匀；去除原料本身的水分；熔化去除水分后的原料；及将熔化后的原料注入模具中成型。上述晶圆环的制造方法制造的晶圆环属于塑料制品，成本较传统不锈钢材质晶圆环低，同时重量较传统不锈钢材质晶圆环轻，进行异地运输时极大程度节省了运输成本。
Description
技术领域
本发明涉及精密部件生产辅料，特别是涉及一种晶圆环及其制造方法。
背景技术
晶圆环是ASM组立机、DISCO/ADT切割机、晶圆贴片机等精密机器通用的辅助物料，主要作为晶圆、滤光片等精密部件生产过程中的摆放载体，起运输、存储和保护主产品的作用。
传统的晶圆环使用不锈钢材质，但是不锈钢材质市售单价高，大批量使用成本高；并且不锈钢材质晶圆环重量大，作为包装材料，异地运输费用高。
发明内容
基于此，有必要针对传统不锈钢晶圆环重量大、成本高的问题，提供一种重量较轻，成本较低的晶圆环及其制造方法。
一种晶圆环，所述晶圆环的材料由质量百分比为60％～81％的聚碳酸酯、18.5％～38.5％的碳纤维以及0.5％～1.5％的助剂构成。
本发明还涉及一种晶圆环的制造方法，包括以下步骤：
将包含质量百分比为60％～81％的聚碳酸酯、18.5％～38.5％的碳纤维以及0.5％～1.5％的助剂的原料搅拌均匀；
去除所述原料中包含的水分；
熔化去除水分后的原料；及
将熔化后的原料注入模具中成型，得到晶圆环。
在其中一个实施例中，所述原料为质量百分比70％的聚碳酸酯、质量百分比29％的碳纤维以及质量百分比1％的助剂。
在其中一个实施例中，所述助剂为稳定剂以及润滑剂。
在其中一个实施例中，所述去除搅拌后原料的水分的步骤为将搅拌后的原料在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时。
在其中一个实施例中，所述熔化去除水分后的原料的步骤为将去除水分后的原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒。
在其中一个实施例中，所述将熔化后的原料注入模具中成型的步骤为：
向模具内喷射原料，喷射初始压力为85～105Mpa，时间1～9秒，喷射末端压力为55～75Mpa，时间1～9秒；
转保压，时间14秒；
一段保压，压力为35～55Mpa，时间1～3秒；
冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
在其中一个实施例中，所述喷射初始压力为95Mpa，所述的喷射末端压力为65Mpa。
在其中一个实施例中，所述一段保压的压力为45Mpa。
上述晶圆环的制造方法制造的晶圆环属于塑料制品，成本较传统不锈钢材质晶圆环低，不锈钢制晶圆环随订货数量大小，按市售单价10元以上，本发明制造的晶圆环成本价约4元；
同时，本发明的晶圆环重量较传统不锈钢材质晶圆环轻，不锈钢制晶圆环单重150g，新型晶圆环单重50g，以25pcs/盒包装，每盒运输重量减少2.5kg，进行异地运输时极大程度节省了运输成本。
具体实施方式
一实施方式的晶圆环，所述晶圆环的材料由质量百分比为60％～81％的聚碳酸酯、18.5％～38.5％的碳纤维以及0.5％～1.5％的助剂构成。
一实施方式的一种晶圆环的制造方法，包括以下步骤：
将包含质量百分比为60％～81％的聚碳酸酯、18.5％～38.5％的碳纤维以及0.5％～1.5％的助剂的原料搅拌均匀；
去除所述原料中包含的水分；
熔化去除水分后的原料；及
将熔化后的原料注入模具中成型，得到晶圆环。
通过上述方法制造的晶圆环属于塑料制品，成本较金属晶圆环低，不锈钢制晶圆环随订货数量大小，按市售单价10元以上，本发明制造的晶圆环成本价约4元；
并且，重量较传统不锈钢材质晶圆环轻，不锈钢制晶圆环单重150g，新型晶圆环单重50g，以25pcs/盒包装，每盒运输重量减少2.5kg，进行异地运输时极大程度节省运输成本。
此外，保证了晶圆环较高的强度和硬度，耐酸碱腐蚀性以及温抗形变能力强，与不锈钢环物理性能相近，能至少承受强碱、酸性超声波清洗1H和70℃30min烘烤制程；并且在注塑时可以降低聚碳酸酯熔体的粘性，使熔体的流动性明显提高，提高了注塑的效率和质量。同时拥有与金属相当的高防静电性能，防静电性能＜105Ω/平方，生产中不易产生静电吸附粉尘，符合无尘环境使用标准，使晶圆环可以替代不锈钢晶圆环。
在其中一个实施例中，所述原料为质量比70％的聚碳酸酯、质量比29％的碳纤维以及质量比1％的助剂，使晶圆环的强度、硬度、耐酸碱腐蚀性和温抗形变性等物理性能，以及防静电性能都达到一个较佳的状态，使之在作为滤光片的包装载体、切割载体等应用中，可以替代不锈钢晶圆环，达到更好的效果。
在其中一个实施例中，所述助剂为稳定剂以及润滑剂。
在其中一个实施例中，所述去除搅拌后原料的水分的步骤为将搅拌后的原料在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时，以充分去除水分。
在其中一个实施例中，所述熔化去除水分后的原料的步骤为将去除水分后的原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒，以充分溶化原料。
在其中一个实施例中，所述将熔化后的原料注入模具中成型的步骤为：
向模具内喷射原料，喷射初始压力为85～105Mpa，时间1～9秒，喷射末端压力为55～75Mpa，时间1～9秒；
转保压，时间14秒；
一段保压，压力为35～55Mpa，时间1～3秒；
冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
在其中一个实施例中，所述喷射初始压力为95Mpa，所述的喷射末端压力为65Mpa。
在其中一个实施例中，所述一段保压的压力为45Mpa，较佳的保证了晶圆环的质量。
实施例1
将质量比60％的聚碳酸酯、38.5％的碳纤维以及1.5％的稳定剂以及润滑剂搅拌均匀；在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时，以去除原料本身的水分；将原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒，以熔化原料；将熔化后的原料注入模具中成型：向模具内喷射原料，喷射初始压力为85Mpa，时间9秒，喷射末端压力为75Mpa，时间1秒；转保压，时间14秒；一段保压，压力为35Mpa，时间3秒；冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
实施例2
将质量比81％的聚碳酸酯、18.5％的碳纤维以及0.5％的稳定剂以及润滑剂搅拌均匀；在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时，以去除原料本身的水分；将原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒，以熔化原料；将熔化后的原料注入模具中成型：向模具内喷射原料，喷射初始压力为105Mpa，时间1秒，喷射末端压力为55Mpa，时间9秒；转保压，时间14秒；一段保压，压力为55Mpa，时间1秒；冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
实施例3
将质量比70％的聚碳酸酯、29％的碳纤维以及1％的稳定剂以及润滑剂搅拌均匀；在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时，以去除原料本身的水分；将原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒，以熔化原料；将熔化后的原料注入模具中成型：向模具内喷射原料，喷射初始压力为95Mpa，时间5秒，喷射末端压力为65Mpa，时间5秒；转保压，时间14秒；一段保压，压力为45Mpa，时间2秒；冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种晶圆环，其特征在于，所述晶圆环的材料由质量百分比为70％的聚碳酸酯、29％的碳纤维以及1％的助剂构成。
2.一种晶圆环的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将包含质量百分比为70％的聚碳酸酯、29％的碳纤维以及1％的助剂的原料搅拌均匀；
去除所述原料中包含的水分；
熔化去除水分后的原料；及
将熔化后的原料注入模具中成型，得到晶圆环；
所述将熔化后的原料注入模具中成型的步骤为：
向模具内喷射原料，喷射初始压力为85～105Mpa，时间1～9秒，喷射末端压力为55～75Mpa，时间1～9秒；
转保压，时间14秒；
一段保压，压力为35～55Mpa，时间1～3秒；
冷却，通过70℃以上温度的热冷却液冷却。
3.根据权利要求2所述的晶圆环的制造方法，其特征在于，所述助剂为稳定剂以及润滑剂。
4.根据权利要求2所述的晶圆环的制造方法，其特征在于，所述去除搅拌后原料的水分的步骤为将搅拌后的原料在100℃～125℃的温度下烘烤2～3小时。
5.根据权利要求2所述的晶圆环的制造方法，其特征在于，所述熔化去除水分后的原料的步骤为将去除水分后的原料在295℃～320℃的温度下加热28～32秒。
6.根据权利要求2所述的晶圆环的制造方法，其特征在于，所述喷射初始压力为95Mpa，所述的喷射末端压力为65Mpa。
7.根据权利要求2所述的晶圆环的制造方法，其特征在于，所述一段保压的压力为45Mpa。
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| "晶圆化学机械抛光中保持环压力的有限元分析";黄杏利等;《西北工业大学学报》;20070831;第25卷(第4期);第508-511页 * |
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