CN109311282B - 制造承载板的方法及承载板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种承载板(13)和一种制造承载板的方法，承载板特别用于接收和运送半导体产品、晶片或类似物，其中布置由碳纤维形成的编织纤维层以形成叠层，其中用树脂浸渍编织纤维层，并且使树脂固化并热解，然后将叠层石墨化，其中叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维形成，并且叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的第二编织纤维形成。

Description

制造承载板的方法及承载板
技术领域
本发明涉及一种承载板和一种制造承载板的方法，承载板特别用于接收和运送半导体产品、晶片或类似物，其中布置由碳纤维构成的编织纤维层以形成叠层，其中用树脂浸渍编织纤维层，并且使树脂固化并热解，然后将叠层石墨化。
背景技术
以这种方式制造的承载板是充分已知的，并且通常用于运送晶片或类似的半导体产品。多个凹部形成在平坦地延伸的承载板中，并且用于接收半导体产品。承载板用于运输、储存和使用，例如在用于处理半导体产品的炉子中。这里承载板应当尽可能薄，以便能够实现炉内半导体产品的高堆叠密度，同时具有高稳定性和耐温性。因此，承载板由热解的树脂基质中包括碳纤维的编织纤维层的叠层制成，其中叠层或承载板被石墨化。在石墨化之前，叠层被机械地加工，例如通过用于半导体产品的铣削容器。
所用的编织纤维层使用所谓的长丝纱线，例如具有12000根单根纤维(12K长丝纱线)，它们组合成单根纱线。替代地，这种编织纤维层也可以用名称tex分类。这里的tex表示对于纱线的千根单纤维而言每1000米长的重量的克数。具有12K长丝纱线的编织纤维能够以低成本获得且易于加工，例如与6K长丝纱线相比。
在布置成叠层之后，布置在叠层中的编织纤维层可以用树脂浸渍，或者可以提供用树脂预浸渍过的编织纤维层，即所谓的预浸料，以用于形成叠层。用树脂浸渍或渗透的叠层示例性地用于固化树脂，从而产生基本上尺寸稳定的承载板前体。随后的树脂热解和石墨化在炉中进行。
沥青也可以代替树脂用作基质材料。沥青使得承载板或前体具有特别好的机械加工性。与树脂相比，使用沥青作为基质材料还可以在热解过程中实现更高的碳收率。然而，使用沥青作为基质材料的缺点是沥青是一种对健康有害的化学品，应该避免它在生产过程中的使用。除此之外，具有12K长丝纱线和树脂作为基质材料的板在良好的机械加工性方面受到限制。这里，碳纤维被撕开，并且在机械加工之后，例如通过铣削，可能会出现磨损或碳纤维突出于表面。特别是当纱线沿机械加工或机加工的平面的方向行进时，会产生这种影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种制造承载板的方法和一种承载板，承载板能够实现良好的可机加工性并且避免使用沥青。
该目的通过具有权利要求1中特征的方法，具有权利要求17中特征的用途，以及具有权利要求18中特征的承载板来实现。
在根据本发明的用于制造承载板的方法中，承载板特别用于接收和运送半导体产品、晶片或其类似物，包括塑料纤维的编织纤维层被布置以形成叠层，其中用树脂浸渍编织纤维层，使树脂固化并热解，然后将叠层石墨化，其中叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维形成，叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的第二编织纤维形成。
结果表明，具有6K长丝纱线的编织纤维层易于机械加工，使得碳纤维不会被撕开或者突出在承载板的表面上，承载板例如是通过铣削加工的承载板。这也消除了使用沥青作为基质材料的需要。然而，缺点是：与12K长丝纱线相比，6K长丝纱线更昂贵，这会使承载板更昂贵。但是，由于6K长丝纱线也确保了承载板的更高稳定性或弯曲强度，因此不需要使用编织纤维层，这可以抵消与使用6K长丝纱线相关的潜在成本增加。树脂材料可以继续使用的事实也消除了在例如用沥青制造承载板时实施所需种类的任何特殊保护措施的需求。此外，承载板也可能设计得更薄，从而可以例如在用于加工半导体产品的炉子中实现更高的堆叠密度。原则上，承载板可以在第一编织纤维层和第二编织纤维层上机加工，其中第二编织纤维层然后优选地定向或布置成使得待接收的半导体产品与第二编织纤维层接触。以这种方式，可以确保半导体产品与承载板的表面接触，该表面具有高质量或者没有磨损或突出的塑料纤维。
第一编织纤维可以由等于或大于800tex的长丝纱线构造，第二编织纤维由等于或小于400tex的长丝纱线构造。
编织纤维层能够以如下方式布置以形成叠层：承载板的第一层可以由第一编织纤维形成，并且承载板的第二层可以由第二编织纤维形成。这使得可以将成层的编织纤维层彼此区分开，从而具有第二编织纤维的第二层布置在承载板的一侧上，这一侧与半导体产品接触并且还被提供用于机械加工的目的。然而，这里的缺点是：变化的长丝纱线可能在炉子中的热处理期间引起承载板或前体的翘曲。例如，承载板可能稍微弯曲，这也会使承载板不再可用。用6K长丝纱线制造承载板可以防止这种可能的影响，但是会再次不成比例地增加制造承载板的成本。
除了仅由两层形成承载板之外，可以由第二编织纤维形成两层，其中，包括第一编织纤维的第一层于是能够布置在第二编织纤维的第二层之间。这里可以规定，两个第二层具有匹配的厚度。通过这种方式，于是可以防止承载板在炉中的热处理期间不期望地翘曲。因此，两个第二层各自形成承载板的表面。作为选择，当然也可以规定，承载板由相应的编织纤维的附加层构成，和/或与根据本发明使用的长丝纱线不同的附加长丝纱线用于形成其它层。
第一编织纤维层可以包括帆布编织纤维，第二编织纤维层可以包括斜纹编织纤维。使用不同的编织纤维来形成编织纤维层可以防止承载板或承载板的前体在炉中热处理期间翘曲。然后，通过斜纹编织纤维再次补偿或削弱可能由使用6K长丝纱线引起的承载板的翘曲。
承载板可以使用重量或体积分数为2/3至3/4的第一编织纤维和重量或体积分数为1/3至1/4的第二编织纤维形成。于是，与第二编织纤维相比，第一编织纤维在承载板上具有较大部分。在这方面是有利的，因为第一编织纤维更具成本效益，并且显著地有助于使承载板具有刚性设计。于是，基于机械加工的要求，用于机械加工目的的第二编织纤维能够以承载板上仅仅最低程度地要求的部分使用，以便使承载板的成本尽可能得低。
编织纤维可以被布置以形成纤维走向相对于彼此交替定向的叠层。例如，于是可以在叠层中产生多轴纤维走向。这使得可能影响承载板的任何取决于方向的特性，例如弯曲刚度。例如，可以规定，叠层中的编织纤维层的纤维走向相对于彼此以相对于叠层的竖直轴线的一定角度布置，并且如果需要，根据许多编织纤维层布置。
机加工叠层使得可以形成用于接收半导体产品的凹部，其中至少可以在第二编织纤维的平面内进行机加工。同样也可以规定，也在第一编织纤维的平面内进行机加工。然而，重要的是，第一编织纤维或承载板的由第一编织纤维形成的表面不能被设置用于与半导体产品接触。优选地，仅在第二编织纤维的平面内进行机加工。还可以规定，在制造承载板的过程中的不同阶段进行机加工，其中承载板或承载板的前体必须设计为刚性的可加工体。通过这种方式，可以在树脂固化之后，热解之后和/或石墨化之后进行机加工。
凹部还能够以如下方式设计：凹部构造为在承载板的上侧中的袋状件。或者，凹部可以设计成完全穿透承载板而作为通孔。
在这两种情况下，还可以规定，在第二编织纤维上通过铣削在凹部上形成倒角和/或凸台。因此，承载板的下侧和/或上侧可以在凹部区域中具有在凹部的上边缘上的连续倒角。形成在凹部上的凸台可以用于保持半导体产品，例如晶片。凸台，正如倒角一样，或者与倒角一起，也可以包围凹部或者甚至形成凹部本身。在此，凸台可以相对于承载板表面的平面平行设计或者成几度的角度。
进一步有利的是，承载板在设计中没有沥青。当制造完全无沥青的承载板时，因此不需要注意用于处理沥青的特别安全预防措施，这使得能够有成本效益地制造承载板。
酚醛树脂可以优选地用作树脂。通过与沥青的相对比较，酚醛树脂在热解后具有较低的碳收率。然而，这个缺点也可以通过第二编织纤维能够实现承载板的更稳定构造的事实来抵消。
在热解之后和石墨化之前，可以用树脂再压缩叠层。然后可以重复热解和/或石墨化。例如，可以进行第一次石墨化，然后进行再压缩，随后进一步石墨化。这使得可以进一步降低叠层的材料的孔隙度。
还可以可任选地规定，石墨化的叠层通过气相沉积用碳渗透和/或涂覆。在CVI和/或CVD工艺的框架内，承载板的碳中的孔可以填充有热解碳，其中承载板的表面也可以涂覆有热解碳。由此可以防止承载板不期望地接收水，从而可以避免对承载板进行周期性地需要的清洁过程，因为承载板几乎不会从炉内环境中接收水分。于是，涂层用作承载板的一种表面密封，因为承载板的任何开孔材料都可以被封闭。
为了防止承载板或承载板的前体在其制造期间翘曲，叠层的区域可以在热解和/或石墨化期间被施加力。叠层可以与预期的偏转或翘曲相反地固定，使得叠层在热处理之后形成期望的平面或呈现平面形状。
这里证明有利的是用石墨元件重压叠层的区域。由于石墨元件不含反应物，因此在热处理期间对叠层材料也没有化学影响。
根据本发明提供了一种用树脂浸渍的叠层的用途，叠层具有第一编织纤维层和第二编织纤维层，第一编织纤维层包括由具有等于或大于12K的长丝纱线的碳纤维组成的第一编织纤维，第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的碳纤维组成，从而制造用于接收和运送半导体产品的承载板。可以从引用方法权利要求1的从属权利要求的特征描述中获得可能的用途的其他实施例。
根据本发明的承载板，特别是用于接收和运送半导体产品、晶片或其类似物的承载板，由包括碳纤维的编织纤维层组成，编织纤维层被布置以形成叠层，其中具有固化和热解的树脂基质的承载板被形成为叠层并且被石墨化，其中叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维组成，并且叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的第二编织纤维组成。关于根据本发明的承载板的优点，参考对本发明方法的优点的描述。承载板的其他有利实施例可以从引用方法权利要求1的从属权利要求中获得。
附图说明
下面将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。
显示：
图1是承载板的第一实施例的立体图；
图2是承载板的第二实施例的局部剖视图；
图3是承载板的第三实施例的局部剖视图；
图4是图1的承载板的俯视图；
图5是图4的承载板的局部视图；
图6是图4的承载板沿线IV-IV的局部剖视图；
图7是承载板的第四实施例的俯视图；
图8是图7的承载板沿线VIII-VIII的局部剖视图；
图9是承载板的第五实施例的立体图；
图10是图9的承载板的局部视图；
图11是图10的承载板沿线XI-XI的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出了承载板10的立体图，其中承载板10中的多个通孔11形成用于接收半导体产品的凹部12。承载板10由包括碳纤维的编织纤维层形成，编织纤维层被布置以形成叠层，这里不能够更详细地看到碳纤维。承载板进一步形成有叠层的固化和热解的树脂基质，并且被石墨化。特别地，叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维组成，并且叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的第二编织纤维组成。
图2示出了承载板13的高度放大的局部剖视图，其中显而易见的是，承载板13由具有第一编织纤维(在此不可见)的第一层14和具有第二编织纤维的第二层15形成。这里同样地，第一编织纤维具有12K长丝纱线，第二编织纤维具有6K长丝纱线。特别地，第一层14设计得比第二层15厚，其中第一层具有十一个编织纤维层，而第二层具有三个编织纤维层。
图3示出了另一个承载板16，其与图2中的承载板相反，承载板16具有第一层17和两个第二层18，第一层17容纳在两个第二层18之间。这里同样地，第一层17设计得比两个第二层18加在一起的厚度更厚。
图4至图6的综合描述示出了图1的承载板10的附加视图。如从图5中显而易见的，凹部12具有凸台19，凸台19形成在第二编织纤维(这里未示出)的平面20中。因此，凸台19的表面21此外还由第二编织纤维形成，因此具有特别好的表面质量。凸台19通过铣削或机械加工形成。
图7示出了承载板22的部分的俯视图，图8示出了该承载板的剖视图。凹部23在此也由通孔24形成，其中用于接收半导体产品(这里未示出)，特别是晶片的凸台26形成在承载板22的上侧25上。在凹部23的区域中，相应的倒角28形成在承载板22的下侧27上。凹部23位于具有6K长丝纱线的层(这里未示出)中，并且倒角28位于具有12K长丝纱线的第一层中。凸台26相对于表面25略微倾斜。
从图9至图11的综合描述以不同的视图揭示了承载板29，其中，与上述承载板不同，承载板29具有设计为袋状件31的凹部30。凹部30因此具有底板32。这里同样地，凹部30的凸台33通过铣削形成在承载板29的第二层(没有更加详细地示出)中。相比之下，底板32布置在承载板29的第一层中。凸台33的表面34被设置为特别用于保持晶片。

Claims (17)

1.一种制造承载板（10、13、16、22、29）的方法，所述承载板用于接收和运送半导体产品、晶片或其类似物，其中布置由碳纤维构成的编织纤维层以形成叠层，用树脂浸渍所述编织纤维层，并且使所述树脂固化并热解，然后将所述叠层石墨化，
其特征在于，所述叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维形成，并且所述叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6 K的长丝纱线的第二编织纤维形成，
机加工所述叠层以形成用于接收半导体产品的凹部（12、23、30），其中至少在所述第二编织纤维的平面（20）中进行机加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在设计中，所述第一编织纤维由等于或大于800 tex的长丝纱线形成，并且所述第二编织纤维由等于或小于400 tex的长丝纱线形成。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述编织纤维层以如下方式布置以形成叠层：所述承载板（10、13、16、22、29）的第一层（14、17）由所述第一编织纤维形成，并且所述承载板的第二层（15、18）由所述第二编织纤维形成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由所述第二编织纤维形成两个所述第二层（18），其中由所述第一编织纤维形成的所述第一层（17）布置在由所述第二编织纤维组成的所述第二层之间。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一编织纤维层由帆布编织纤维形成，而所述第二编织纤维层由斜纹编织纤维形成。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用重量或体积分数为2/3至3/4的所述第一编织纤维以及重量或体积分数为1/3至1/4的所述第二编织纤维形成所述承载板（10、13、16、22、29）。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，布置编织纤维以形成纤维走向相对于彼此交替定向的叠层。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凹部（12、23、30）以如下方式形成：所述凹部构造为在所述承载板（13、16、29）的上侧（34）中的袋状件（31），或者完全穿透所述承载板（10、13、16、22）而作为通孔（11、24）。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第二编织纤维上，通过铣削在所述凹部（12、23、30）上形成倒角（28）和/或凸台（19、26、33）。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载板（10、13、16、22、29）在设计中没有沥青。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用酚醛树脂作为所述树脂。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在热解之后和石墨化之前，用所述树脂再压缩所述叠层。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，石墨化的所述叠层通过气相沉积用碳渗透和/或涂覆。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在热解和/或石墨化过程中，对所述叠层的区域施加力。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，用石墨元件重压所述叠层的区域。
16.一种用树脂浸渍的叠层的用途，所述叠层具有第一编织纤维层和第二编织纤维层，所述第一编织纤维层包括由具有等于或大于12K的长丝纱线的碳纤维组成的第一编织纤维，所述第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的碳纤维组成，所述叠层用于制造用来接收和运送半导体产品的承载板（10、13、16、22、29），
机加工所述叠层以形成用于接收半导体产品的凹部（12、23、30），其中至少在所述第二编织纤维的平面（20）中进行机加工。
17.一种承载板（10、13、16、22、29），用于接收和运送半导体产品、晶片或其类似物，其中所述承载板由包括碳纤维的编织纤维层组成，所述编织纤维层被布置以形成叠层，其中具有固化和热解的树脂基质的承载板被形成为叠层并且被石墨化，
其特征在于，所述叠层的第一编织纤维层由具有等于或大于12K的长丝纱线的第一编织纤维组成，并且所述叠层的第二编织纤维层由具有等于或小于6K的长丝纱线的第二编织纤维组成，
机加工所述叠层以形成用于接收半导体产品的凹部（12、23、30），其中至少在所述第二编织纤维的平面（20）中进行机加工。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016219214A1 (de) * 2016-10-04 2018-04-05 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement
KR102094925B1 (ko) * 2018-05-03 2020-03-30 에스케이씨 주식회사 전자파 차폐능 및 열전도도가 우수한 다층 그라파이트 시트 및 이의 제조방법
CN116813365B (zh) * 2023-06-30 2024-03-01 浙江星辉新材料科技有限公司 耐高温大尺寸碳碳承载板及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103649015A (zh) * 2011-07-28 2014-03-19 三菱树脂株式会社 碳纤维强化碳复合体及其制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127783A (en) * 1989-05-25 1992-07-07 The B.F. Goodrich Company Carbon/carbon composite fasteners
JPH1149578A (ja) * 1997-07-30 1999-02-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体装置用放熱部材及びその製造方法
FR2770233B1 (fr) * 1997-10-27 2000-01-14 Messier Bugatti Procede de fabrication de preformes en fibres de carbone
JP4514846B2 (ja) * 1999-02-24 2010-07-28 東洋炭素株式会社 高純度炭素繊維強化炭素複合材料とその製造方法
KR101299777B1 (ko) * 2006-08-22 2013-08-23 가부시끼가이샤 구레하 탄소 섬유 함유 적층 성형체 및 그의 제조 방법
CN102826867A (zh) * 2012-09-13 2012-12-19 湖南省鑫源新材料股份有限公司 一种碳/碳复合材料平板制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103649015A (zh) * 2011-07-28 2014-03-19 三菱树脂株式会社 碳纤维强化碳复合体及其制造方法

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