CN1178825C - 电子元件的封装容器 - Google Patents

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Abstract

提供了机械强度佳的电子元件封装容器。此电子元件封装容器包括多层聚酯片，所述的多层聚酯片有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的基层、以及所述基层至少一个侧面上的包含聚碳酸酯树脂的表面层，所述的基层中聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂总量的70-97重量%，聚碳酸酯树脂为3-30重量%，表面层的厚度是总厚度的10-30%。

Description

电子元件的封装容器
技术领域
本发明涉及适用于作为电子元件封装容器和适用于此的片材。
背景技术
作为诸如托盘和载带的电子元件封装容器的材料，可根据其性质使用聚氯乙烯(PVC)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、苯乙烯共聚物树脂和聚碳酸酯树脂等。在载带中，特别是对于储存属于半导体(如IC(集成电路))类静电敏感性的电子元件的这一用途来说，要求电子元件具有抗静电性使电子元件免受静电影响，因此使用在上述的树脂中掺入炭黑的树脂。
电子元件变得越来越轻薄短小化，并已尝试以高速封装电子元件，因此要求电子元件的封装容器有更好的机械强度。本发明提供了对应于此课题的电子元件的封装容器。
发明内容
也就是说，本发明在于使用多层聚酯片的电子元件封装容器，所述的多层聚酯片有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与聚碳酸酯树脂的基材、以及所述基层的至少一个侧面上包含聚碳酸酯树脂的表面层。据特开平11-77938报道，具有这种结构用于食品用途、特别是作为要经微波炉等加热、解冻的调理食品的包装容器和覆盖材料，但意外地发现它作为电子元件的封装容器也特别适用。
发明的最佳实施方式
以下，详细说明本发明。
本发明的电子元件封装容器包含多层聚酯片，所述的多层聚酯片有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与聚碳酸酯树脂的基层、以及所述基层至少一个侧面上的包含聚碳酸酯树脂的表面层。
所述的基层含有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂。优选相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的总量，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为70-97重量％，聚碳酸酯树脂为3-30重量％。如果聚碳酸酯树脂的配比少，它在低温时的抗冲击性就低；如果它的配比多，它的透明度会低和浊度会高。在要从外部观察容器内作为被封装物的IC等电子元件的情况下需要透明度。在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为70-97重量％、聚碳酸酯树脂在3-30重量％的范围内，强度和透明性的平衡性佳。从透明度和浊度的观点来看，在要从外部观察被封装物的状态的情况下，透明度优选至少为85％，浊度优选至多为15％。如果在此范围内，就能从外部观察容器内电子元件的状态。
聚对苯二甲酸乙二醇酯型树脂可以是主要由乙二醇和对苯二甲酸或其二甲酯获得的树脂；此外，也可以使用单体的一部分被取代的共聚单体，作为共聚单体，如果是二元醇组分则用二甘醇、1，4-丁二醇、1，4-环己烷二甲醇或庚二醇部分取代，如果是二元羧酸组分则用间苯二甲酸、1，5-萘二甲酸或己二酸部分取代。从成形性和透明性的观点来看，优选使用有0.1-10摩尔％的作为醇组分的1，4-环己烷二甲醇组分共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、或有1-10摩尔％的作为酸组分的间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
更优选的是有1-10摩尔％的作为醇组分的1，4-环己烷二甲醇共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，因为它会更慢结晶，并具有良好的冲击强度。摩尔比高于上述范围的共聚产物是不好的，因为它的结晶太慢，从而使挤出步骤、干燥步骤或循环步骤产生熔化或阻塞现象，还降低了成形产品的物理性质。
此外，优选使用在30℃时溶解于1，1，4，4-四氯乙烷和苯酚的混合溶剂(重量比为60∶40)中测得特性粘度[η](下文称为IV值)在0.6-1.0分升/克范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。如果小于0.6分升/克，片材和成形产品的机械强度不够，并容易破裂：如果超过1.0分升/克，熔融粘度高而挤出加工性差，产量会降低，所以是不利的。
本发明所用的聚碳酸酯树脂是用双酚作主要原料、并由光气法或酯交换法制成的树脂。原料的双酚含有2，2-二(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、2，4-二(4-羟苯基)甲基-丁烷和1，1-二(4-羟苯基)-环己烷。此外，它也可以是均聚碳酸酯、与羧酸共聚的共聚碳酸酯或它们的混合物。
在基层中，将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与聚碳酸酯树脂掺混的方法没有特别的限制，在片材成形时在挤出机中将搅拌混合好的原料直接投入挤出机的方法、或在单螺杆或双螺杆挤出机中熔融混合搅拌混合好的原料并在片材挤出时使原料粒化的方法都可行。
多层聚酯片的组成比例优选使层合于基材上的聚碳酸酯树脂的表面层占整个片材的比率为10-30％。如果低于10％，耐热性会降低：而如果超过30％，二次加工性会降低，使经济性变差。厚度宜为0.1-1.5毫米，更优选为0.2-1.0毫米。
有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的基层和所述基层至少一个侧面上的含有聚碳酸酯树脂的表面层的片材中，相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的总量，基层含有70-97重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和3-30重量％的聚碳酸酯树脂，表面层的厚度为总厚度的10-30％，这种片材是还在表面层至少一个侧面上有导电性涂料的涂层的导电性片材，它更适于用作电子元件的封装材料。这里的导电性涂料是指含有炭黑和/或抗静电剂的涂料。导电性涂料还可含有其它的树脂组分或溶剂。作为树脂组分，例如可用丙烯酸树脂、聚酯树脂或聚氨酯树脂。作为溶剂，例如可用乙酸乙酯或乙酸丁酯等酯类，或用甲醇、乙醇、异丙醇等醇类，或用甲苯或二甲苯等烃类、或用它们的混合溶剂，除此之外，还可用水或醇类与水的混合溶剂。特别是当使用水或醇类与水的混合溶剂时，可抑制涂敷时溶剂引起的片材物理性质降低。
炭黑没有特别的限制，但优选使用平均粒径小于50微米、比表面积为50-1,300米2/克和DBP吸油性为80-500克/100克的炭黑。
抗静电剂可用市售的阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂、两性抗静电剂、非离子型抗静电剂，除此之外还可用SnO2/Sb型、In2O3/Sn型、ZnO/AZ型等金属氧化物，或用聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺等导电性高分子，并且在需要特别长期的抗静电效果时优选使用高分子抗静电剂。作为高分子型抗静电剂，可例举出聚醚、聚醚酯酰胺、聚酰胺或硅氧烷。
导电性涂料中各组分的含量没有特别的限制，但可以用树脂组分为1-50重量％、炭黑或抗静电剂为1-20重量％和溶剂为35-90重量％的导电性涂料。
本发明的电子元件封装容器是首先由有基层和表面层的多层聚酯片制成、然后经成形而获得的。作为多层聚酯片的制造方法，例如通过多台常用挤出成型机的供料头法或用多歧管法(multi-manifold method)的T型模法由共挤出法能容易地制造。在这种情况下，基层和表面层的聚碳酸酯树脂层的各层间是在熔融状态下强力地粘合，所以即使在不用粘合剂层的情况下它们也容易层合，更不用说使用粘合剂了。
涂层是通过在表面层至少一个侧面上涂布导电性涂料、经干燥而获得的。涂布方法没有特别的限制，可用公知的方法，例如凹版涂布法、辊涂法、浸涂法或喷雾法。必要时对片材涂布面进行电晕放电处理或用其它涂布剂进行底涂处理(primer treatment)。优选调节涂布量和涂层厚度，使其表面电阻在104-1014欧姆的范围内。表面电阻超过此范围时，电子元件不能获得足够的抗静电性。具体的厚度根据导电性涂料的种类而异，优选在0.5-10微米的范围内。如果小于0.5微米，形成电子元件封装容器后不能获得足够的导电性：如果超过10微米，会严重影响成形性等片材性能。
对于多层聚酯片，必要时优选在基层或表面层中掺入各种添加剂。作为添加剂，有着色剂、颜料、染料、抗静电剂、紫外线吸收剂、消光剂、光扩散剂、荧光增白剂、抗氧化剂、热稳定剂、增滑剂、防结块剂、填料、去光剂、阻燃剂等。此外，可在基层或表面层上加入少量的公知树脂。聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂和导电性涂料可用市售的商品。基层中，片材制造时产生的的主片(mainsheet)边角料或废料(misroll)或成型物的粉碎产物能以5-50重量％再循环。
必要时可对多层聚酯片的表面进行抗静电处理。作为抗静电处理的方法，可用各种公知的方法，例如涂布抗静电剂的方法和层合掺有抗静电剂的树脂的方法。通过对表面进行抗静电处理，防止片材用作封装容器时由于静电所引起的细微电子元件粘附或鼓起来。
通过真空成形、气压成形、压合成形等公知的片材成形方法，可由上述片材获得自由形状的电子元件封装容器。这种容器的耐热性、透明度和机械强度俱佳，因此能适于用作封装特别细微的元件的载带(也称为压纹载带(embosscarrier tape)。载带用于IC等电子元件的封装体。电子元件储存在载带的袋状部分中，载带表面由封条热封。封条可用市售的封条。
下面通过以下实施例，更详细地说明本发明。
(评价方法)
如果没有明确指出，物理性质在23℃和50％湿度的环境条件下测定。此外，关于光学特性和冲击强度，所示的评价结果按照比成形产品更常用的片状标准。
(1)总透光率和表面浊度
由各实施例和比较例的片材和成形产品切割成测定用的试样，按照JISK-7150标准，用日本电色工业制造的浊度计进行测量。
(2)冲击强度
由各实施例和比较例的片材切割成试样，于23℃的环境温度下，在东洋精机社制造的Du Pont式冲击试验机中测定，使用1/2英寸、负荷为500克和1千克的半球状击芯。结果以JIS-K7211的50％冲击破坏能数值(单位：焦耳)显示。
(3)二次加工性
用载带成型机(EDG社制造)将各实施例和比较例的片材制成24微米宽的载带，对成形性进行以下评价。
○：良好
△：略差
×：差
(4)耐热性
使用YAMATO社制造的精密烘箱DH 62，于90℃、100℃、110℃对各实施例和各比较例的片材成形而成的成形产品热处理10分钟，目测变形性和透明度的变化，按照以下评价标准进行评价。
○：未变形
△：未变形但变白
×：变形
实施例1
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(下文称为PET)树脂(Eastman社制造的PET9921，IV值＝0.80)和聚碳酸酯(下文称为PC)树脂(三菱工程塑料社制造的Iupilon S-3000)以表1所示的比例掺混和搅拌混合，作为基材的原料，并且用PC树脂作为基材的表面层的原料，分别用KAWADA社制造的除湿干燥机PD-30DAM和P-50DS使其干燥成含水量为50ppm。
然后，在260-300℃的挤出温度下，同时用千代田精机社制造的40毫米单螺杆挤出机挤出表面层的原料和用千代田精机社制造的65毫米单螺杆挤出机挤出基材的原料，用三和精工社制造的2种3层供料头(厚度缝隙比1∶10∶1)混合各熔融树脂，并用700毫米宽的T型模挤出，由骤冷辊制成厚度为0.50毫米、片材厚度比为1∶9∶1(表面层∶基层∶表面层)的三层片。
实施例2、3和比较例1-4
除按照表1改变组成外，用和实施例1相同的方法制成三层片。
表1示出了这些片材的总透光率、浊度和冲击强度的测定结果。关于总透光率和浊度，直到基材中的PC树脂含量大到30重量份也观察不到明显变化，但浊度会在PC树脂含量高于30重量份时大幅升高。
用载带成型机使此片材成形，并对其进行二次加工性的评价，其结果示于表1。基材的PC树脂含量高于30重量份时，浊度会略微升高。
此外，对成形产品进行耐热性的比较，其结果示于表2。基材的PC树脂的含量小于5重量份时，在110℃时会变白而失去透明性，而当PC树脂的含量为5重量份以上时，产品就不会变白。
比较例5-6
用实施例1的两台挤出机挤出PET树脂和PC树脂，形成厚0.5毫米的单层片。用相同方法进行评价。PET树脂单层片的透明度和二次加工性虽然良好，但在低温时的冲击强度和耐热性大幅变差。对于PC树脂单层片，虽然透明度、冲击强度和耐热性良好，但二次加工性大幅变差。
实施例4-5和比较例7-8
用和实施例2相同的树脂组合物(90重量份PET树脂+10重量份PC树脂)作为基层、用100重量份的PC树脂作为两表面层，以表3所示的2种三层片的组成比作为比例，用和各实施例相同的方法制成片材。并对此片材的二次成形性和成形产品的耐热性进行评价，其结果示于表3。当两表面层高于30％时二次成形性降低，当它们小于10％时耐热性降低，当两表面层为5％时于110℃会发生变形。
                          表1
           实施例                          比较例
1  2  3  1  2   3  4  5  6
  基层     PC树脂 5  10  30  0  5   40  50  0  100
    PET树脂 95  90  70  100  95   60  50  100  0
  两表面层     PC树脂 100  100  100  100  100   100  100  -  -
        总透光率(％) 89  88.9  88.1  90  90   88.5  88.8  90  90.6
        浊度(％) 2.2  2.6  6.1  1  1.2   15  22  1  1
        Du Pont冲击强度(焦) 1.96  1.91  2.18  1.96  1.95   2.15  2.16  1.84  2.4
                                  表2
    实施例                     比较例
  1   2   3   1   2   3   4   5   6
    二次成形性   ○   ○   ○   ○   ○   △   △   ○   ×
耐热性 90℃   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ×   ○
100℃   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ×   ○
110℃   ○   ○   ○   △   △   ○   ○   ×   ○
                                表3
    实施例                 比较例
  4   5     5     6     7     8
组成比 表面层(重量％)   5   15     0     0     2.5     20
基层(重量％)   90   70     100     0     95     60
表面层(重量％)   5   15     0     100     2.5     20
    二次成形性   ○   ○     ○     ×     ○     ×
耐热性 90℃   ○   ○     ×     ○     ○     ○
100℃   ○   ○     ×     ○     ○     ○
110℃   ○   ○     ×     ○     ×     ○
实施例6
用凹版涂布法，在实施例1的片材的两面上涂布包含36重量％的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸酯共聚物、4重量％的炭黑(Cabot社制造的Balcan XC-72)和60重量％的作为溶剂的异丙醇/乙酸乙酯混合溶液(9/1)的导电性涂料，然后经干燥，获得厚4微米的涂层。
实施例7
除用抗静电剂(三洋化成社制造的Chemistat 3100)代替炭黑外，使用和实施例6相同的方法。
测定实施例6和7的片材的表面电阻和冲击强度。此外，用载带机使这些片材成形，并评价其二次加工性。其结果示于表4。各片材都有良好的表面电阻、冲击强度和成形性。
                       表4
          实施例
    6     7
基层     PC树脂     5     5
    PET树脂     95     95
两表面层     PC树脂     100     100
表面电阻(欧姆)     1×104     1×1010
Du Pont冲击强度(焦)     1.90     1.87
二次成形性     ○     ○
在各实施例的载带中存放IC，并用Thermofilm ALS(电气化学工业社制造)市售封条热封。由于实施例1-5的载带的透明度佳，所以能从外部观察储存于其中的IC的状态。存有IC并用封条密封的载带被安装到自动贴装机上。可以毫无困难地剥离封条，并能毫无问题地取出IC。本发明的载带作为IC等电子元件的包装材料显示出良好的结果。
工业实用性
有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的基层、以及包含聚碳酸酯树脂的表面层的电子元件封装材料的强度、耐热性、成形性、透明度和浊度俱佳，适于用作载带。此外，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂的基层、以及所述基层至少一个侧面上的包含聚碳酸酯树脂的表面层的多层聚酯片的至少一个侧面上还有含有炭黑和/或抗静电剂的导电性涂料涂层，这种导电片的强度、成形性和抗静电性俱佳，并适于用作电子元件的封装容器、特别是载带。

Claims (5)

1.使用多层聚酯片材的电子元件的封装容器，所述的片材有包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯型树脂的基层、所述基层至少一个侧面上的包含聚碳酸酯树脂的表面层、以及表面层至少一个侧面上的导电性涂料的涂层，所述的基层中聚对苯二甲酸乙二醇酯型树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂总量的70-97重量％，聚碳酸酯树脂为3-30重量％，表面层的厚度是总厚度的10-30％，并且所述的涂层含有炭黑、且表面电阻在104-1014欧姆的范围内。
2.如权利要求1所述的使用多层聚酯片材的电子元件的封装容器，其特征在于所述的导电性涂层还含有抗静电剂。
3.如权利要求2所述的使用多层聚酯片材的电子元件的封装容器，其特征在于所述的抗静电剂是高分子抗静电剂。
4.如权利要求1、2、3中任何一项所述的使用多层聚酯片材的电子元件的封装容器，其特征在于它是载带。
5.电子元件的封装产品，其特征在于电子元件存放于如权利要求4中所述的载带中，并用封条热封。
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