DE4417146C2 - Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt und Behälter - Google Patents
Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt und BehälterInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hitzebeständiges, elek
trisch leitfähiges Kunststoffblatt. Dieses umfaßt eine Ba
sismaterialschicht A, umfassend drei Komponenten, und zwar ein
Polyphenylenetherharz (im folgenden auch einfach als "PPE" be
zeichnet), ein hochschlagfestes (high-impact) Polystyrolharz
(im folgenden auch einfach als "HI" bezeichnet) und ein Polyo
lefinharz (im folgenden auch einfach als "PO" bezeichnet) und
eine elektrisch leitfähige Schicht B, umfassend drei Komponen
ten, und zwar PPE, HI und ein elektrische Leitfähigkeit ver
leihendes Material, die auf eine Seite oder auf beide Seiten
der Basismaterialschicht A durch Koextrusion einstückig lami
niert ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Verpackungsbe
hälter für eine integrierte Halbleiterschaltung (im folgenden
einfach als hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Träger
band bezeichnet), welches erhalten wird, indem man das Blatt
einer Prägebehandlung unterwirft.
Als eine Verpackung für ICs oder für Teile von elektronischen
Einrichtungen, bei denen ein IC eingesetzt wird, ist ein geprägtes
Trägerband oder dergleichen bekannt. Das Kunststoff
band, welches das Basismaterial für einen derartigen weichen
Träger oder für ein geprägtes Trägerband bildet, hat im allge
meinen einen hohen Oberflächenwiderstandswert (resistivity),
wodurch es leicht elektrisch aufladbar ist die Möglichkeit be
steht, daß die Funktion des IC beeinträchtigt wird. Um dieses
Problem zu überwinden, sind folgende Methoden vorgeschlagen
worden: (1) eine Methode, bei der die Oberfläche des Verpac
kungsbehälters mit einem antistatischen Mittel beschichtet
wird, (2) eine Methode, bei der ein elektrisch leitfähiger An
strich aufgetragen wird, und (3) eine Methode, bei der ein an
tistatisches Mittel oder Ruß in ein gewöhnliches Harz einge
knetet wird.
Da man andererseits ein Harz als IC-Formmasse verwendet und
die Feuchtigkeitsabsorption einer IC-Form zunimmt, sind häufig
viele Schwierigkeiten aufgetreten, wie beispielsweise Rißbil
dung der IC-Formmasse (allgemein als Verpackungsrißbildung be
zeichnet) und Korrosion der Verdrahtung, und zwar wegen der
raschen Feuchtigkeitsentfernung, die zum Zeitpunkt der Verbin
dung des IC mit der Oberfläche eines Schaltkreissubstrats
stattfindet. Um derartige Schwierigkeiten zu vermeiden, war es
gebräuchlich, eine Vortrocknung bei einer Temperatur von 100
bis 150°C, d. h. eine sogenannte Backstufe, vorzusehen, bevor
die Verbindung des IC mit der Oberfläche eines Schaltkreis
substrats erfolgt.
Als ein Material für einen Verpackungsbehälter, der für eine
derartige Backbehandlung geeignet ist,
wurden viele hitzbeständige, elektrisch leitfähige Harzmassen
vorgeschlagen und Träger, die durch Spritzformen aus derarti
gen Harzmassen hergestellt wurden, werden praktisch verwendet.
Derartige, durch Spritzformen gebildete Träger sind jedoch für
Hochgeschwindigkeitsmontage des IC nicht geeignet, da die Be
wegung der Montiermaschine notwendigerweise kompliziert ist.
Ferner besteht dann, wenn man herkömmliche hitzebeständige,
elektrisch leitfähige Harzmassen zu Blättern verformt, ein
Problem dadurch, daß eine unzureichende Festigkeit oder unzu
reichende sekundäre Verformbarkeit der Blätter auftritt. Um
diese Probleme zu überwinden, wird in der japanischen
Patentpublikation JP 5-50391 B ein hitzebeständiges,
elektrisch leitfähiges Composit-Kunstoffblatt vorgeschlagen,
welches eine elektrisch leitfähige Harzschicht aufweist, die
auf eine Basismaterialschicht laminiert ist, welche aus einer
Polyphenylenetherharzmasse besteht. Bei diesem Verfahren
steigt jedoch dann, falls Ruß dem Polyphenylenetherharz ein
verleibt ist, die Schmelzviskosität wesentlich an und es tre
ten während der Koextrusion Unterschiede beim Fließverhalten
zwischen dem Basismaterialharz und dem elektrisch leitfähigen
Harz auf. Das kann leicht zu einer fehlerhaften Laminierung
des Blattes führen und es besteht die Gefahr, daß die Festig
keit des Blatts für praktische Zwecke unzureichend ist. Dar
überhinaus ist bei der Verformung eines derartigen Blatts zu
einem Trägerband die sekundäre Verformbarkeit schlecht und es
besteht die Gefahr, daß das resultierende Band für den vorge
sehenen Verwendungszweck als ein hitzebeständiges, elektrisch
leitfähiges Trägerband praktisch unbrauchbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung dieser Pro
bleme und die Schaffung eines hitzebeständigen, elektrisch
leitfähigen Kunststoffblatts, welches eine Basismaterial
schicht A, hergestellt aus einer Basismaterialharzmasse, um
fassend drei Komponenten von einem Polyphenylenetherharz
(PPE), einem hoch schlagfesten Polystyrolharz (HI) und einem
Polyolefinharz (PO), und eine elektrisch leitfähige Schicht B,
umfassend drei Komponenten von PPE, HI und einem elektrische
Leitfähigkeit verleihenden Material, die durch Coextrusion
einstückig auf eine Seite oder auf beide Seiten der Basismate
rialschicht A laminiert ist. Ferner soll ein hitzebeständiges,
elektrisch leitfähiges Trägerband geschaffen werden, welches
hergestellt wurde, indem man ein derartiges Blatt einer Präge
behandlung unterzieht, und zwar beispielsweise durch Verfor
mung mittels Vakuum, Verformung mittels Druckluft oder Verfor
mung mittels heißer Platte, und dessen Hitzebeständigkeit,
mechanische Eigenschaften und elektrische Leitfähigkeit ge
eignet sind für die Verpackung von ICs oder elektronischen
Bauteilen.
Erfindungsgemäß wird somit ein hitzebeständiges, elektrisch
leitfähiges Kunststoffblatt geschaffen. Dieses umfaßt (1) eine
Basismaterialschicht A, hergestellt aus einer Basismaterial
harzmasse, welche von 32 bis 94 Gew.% eines Polyphenylenet
herharzes (PPE), von 4 bis 61 Gew.% eines hochschlagfesten Po
lystyrolharzes (HI) und von 2 bis 17 Gew.% eines Polyolefinhar
zes (PO) umfaßt, und (2) eine elektrisch leitfähige Schicht B,
hergestellt aus einer elektrisch leitfähigen Harzmasse, welche
von 10 bis 85 Gew.% PPE, von 8 bis 82 Gew.% HI und von 3 bis
33 Gew.% eines elektrische Leitfähigkeit verleihenden Mate
rials umfaßt, und welche durch Koextrusion einstückig (inte
gral) auf eine Seite oder auf beide Seiten der Basismaterial
schicht A laminiert ist.
Das erfindungsgemäße, hitzebeständige, leitfähige Kunststoff
blatt erfüllt vorzugsweise die folgende Bedingung a - 40 ≦ b ≦
a - 5, wobei a den Gehalt PPE in Gew.% in der Basismaterial
schicht angibt und b den Gehalt PPE in Gew.% in der elek
trisch leitfähigen Schicht B auf einer Seite oder auf beiden
Seiten der Basismaterialschicht A angibt.
Ferner kann die Basismaterialschicht A des erfindungsgemäßen
hitzebeständigen, elektrisch leitfähigen Kunststoffblatts vor
zugsweise von 0,1 bis 10 Gew.-Teile eines Füllstoffs pro 100 Gew.-Teile
der Gesamtmenge der 3 Komponenten PPE, HI und PO
enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung im Detail erläutert.
Zunächst wird die erfindungsgemäße Basismaterialschicht A be
schrieben. Die Basismaterialschicht A umfaßt die 3 Komponenten
Polyphenylenetherharz (PPE), hoch schlagfestes Polystyrolharz
(HI) und Polyolefinharz (PO), als die wesentlichen Komponen
ten, und zwar in derartigen Mengenverhältnissen, daß PPE von
32 bis 94 Gew.%, HI von 4 bis 61 Gew.% und PO von 2 bis 17 Gew.%
beträgt. Der Gehalt an PPE beträgt besonders bevorzugt
von 45 bis 85 Gew.%. Falls der Gehalt an PPE kleiner ist als
32 Gew.%, besteht die Gefahr, daß ausreichende mechanische Ei
genschaften und die erforderliche Hitzebeständigkeit nicht er
zielt werden können. Als andererseits der Gehalt 94 Gew.-Teile
übersteigt, werden das Pelletisieren der Masse mittels eines
Kneters und die Herstellung eines Blatts äußerst schwierig.
Ferner ist die sekundäre Formbarkeit des Blattes erschwert.
Das Polyphenylenetherharz, das erfindungsgemäß verwendet wird,
kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein, wie es
beispielsweise in U.S. Patent Nr. 3 383 435 beschrieben wird.
Als das hoch schlagfeste Polystyrolharz wird vorzugsweise ein
HI-Polystyrolharz eingesetzt, das zur Steigerung der Schlagfe
stigkeit 2 bis 10 Gew.% einer Kautschukkomponente enthält. Be
sonders bevorzugt als ein derartiges HI-Polystyrolharz ist ein
Harz, bei dem Styrol auf Butadienkautschuk propfcopolymeri
siert ist.
Ferner wird bei der vorliegenden Erfindung das Polyolefinharz
verwendet, um die sekundäre Formbarkeit zu verbessern und die
mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Schlagfe
stigkeit der Basismaterialschicht A zu steigern. Das Polyo
lefinharz umfaßt beispielsweise Polyethylencopolymer-Harze.
Unter diesen sind ein Ethylen-α-Olefincopolymerharz und ein
Ethylen-organischer Säureester-Copolymerharz bevorzugt. Das
Ethylen-α-Olefincopolymerharz kann beispielsweise ein Ethylen-
1-butencopolymerharz oder ein Copolymerharz von Ethylen mit
Propylen, Hexen und 1-Buten sein. Das Ethylen-organischer
Säureester-Copolymerharz kann beispielsweise ein Ethylen-Viny
lacetatcopolymerharz oder ein Ethylen-Acrylsäureester-Copoly
merharz sein. Besonders bevorzugt ist ein Ethylen-Ethylacry
latcopolymerharz. Am meisten bevorzugt ist ein Ethylen-Ethyla
crylatcopolymerharz mit einem Ethylacrylatgehalt von 5 bis 30 Gew.%.
Ferner ist als ein Polyethylencopolymerharz ein Copoly
merharz bevorzugt, bei dem Styrol auf ein Polyolefinharz ge
pfropft ist oder ein Harz, das erhalten wurde, indem man ein
Styrol-Dien-Styrolblockcopolymerharz hydriert.
Der Polyolefinharzgehalt in der Basismaterialschicht A beträgt
vorzugsweise von 2 bis 17 Gew.%, noch mehr bevorzugt von 3 bis
15 Gew.%. Falls dar Gehalt kleiner als 2 Gew.% ist, erzielt
man keinen ausreichenden Effekt bei der Verbesserung der
Festigkeit. Falls andererseits der Gehalt 17 Gew.% übersteigt,
wird die Compatibilität geringer, wodurch eine Ablösung
zwischen den Schichten auftreten kann.
Um die Zwischenschichtenhaftung zu verbessern, kann ferner ein
Füllstoff der Basismaterialschicht und/oder der elektrisch
leitfähigen Schicht einverleibt werden, besonders bevorzugt
der Basismaterialschicht. Die Menge des der Basismaterial
schicht einzuverleibenden Füllstoffs beträgt gewöhnlich von
0,1 bis 10 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der
drei Komponenten PPE, HI und PO. Falls die Menge des Füll
stoffs kleiner ist als 0,1 Gew.-Teil, kann kein ausreichender
Effekt erhalten werden. Falls die Menge 10 Gew.-Teile über
steigt, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften und
die Verarbeitbarkeit bei der Prägebehandlung. Als Füllstoff
kann ein anorganischer Füllstoff, wie beispielsweise Calcium
carbonat, Talkum, Ruß oder Glimmer, verwendet werden. Ruß ist
am meisten bevorzugt.
Ferner können verschiedene Additive, wie beispielsweise ein
Antioxidant und ein Gleitmittel, als Verarbeitungshilfsstoffe
einverleibt werden, je nach Erfordernissen des Falles. Es ist
ferner möglich, Abfälle des hitzeempfindlichen, elektrisch
leitfähigen Composit-Kunstoffblatts der vorliegenden Erfindung
der Basismaterialschicht in einem solchen Ausmaß einzuverlei
ben, daß die mechanischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt
werden.
Im folgenden wird die elektrisch leitfähige Schicht beschrie
ben. Die elektrisch leitfähige Harzmasse, aus der die elek
trisch leitfähige Schicht B der vorliegenden Erfindung be
steht, umfaßt drei Komponenten, und zwar ein Polyphenylenet
herharz (PPE), ein hoch schlagfestes Polystyrolharz (HI) und
ein elektrische Leitfähigkeit verleihendes Material, und zwar
in derartigen Proportionen, daß PPE von 10 bis 85 Gew.%, HI
von 8 bis 82 Gew.% und das elektrische Leitfähigkeit verlei
hende Material von 3 bis 33 Gew.% betragen. Der Gehalt an PPE
ist am meisten bevorzugt von 25 bis 75 Gew.%.
Falls der Gehalt an PPE kleiner ist als 10 Gew.%, kann man kei
ne ausreichende mechanische Eigenschaften oder keine ausrei
chende Hitzefähigkeit erzielen. Falls die Menge andererseits
85 Gew.% übersteigt, gestaltet sich die Laminierung der elek
trisch leitfähigen Schicht mit der Basismaterialschicht durch
Koextrusion schwierig, und es wird schwierig, mittels eines Ex
truders ein Blatt zu bilden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind der Gehalt (a Gew.%) an
PPE in der Basismaterialschicht A und der Gehalt (b Gew.%) an
PPE in der elektrisch leitfähigen Schicht B vorzugsweise Zah
len, welche die folgende Beziehung erfüllen: a - 40 ≦ b ≦ a -
5. Dadurch kann der Schmelzfluß der Massen für die elektrisch
leitfähige Schicht B und der Basismaterialschicht A leicht
gleich eingestellt werden und es kann durch Koextrusion ein
hervorragendes elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt erhalten
werden.
Falls leitfähige Schichten B auf beide Seiten der Basismate
rialschicht A laminiert werden, können die Massen, aus denen
die jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichten B aufgebaut
sind, innerhalb des oben angegebenen Bereichs gleich oder ver
schieden sein.
Das für die elektrisch leitfähige Schicht B der vorliegenden
Erfindung verwendete Polyphenylenetherharz kann das gleiche
sein, wie es für die oben erwähnte Basismaterialschicht A ver
wendet wird, und es kann sich um ein Homopolymeres oder ein Co
polymeres handeln, wie sie in U.S. Patent 3 383 45 beschrieben
sind.
Das für die elektrisch leitfähige Schicht B zu verwendende
hoch schlagfeste Polystyrolharz kann das gleiche sein, wie es
für die oben erwähnte Basismaterialschicht A verwendet wurde.
Als das elektrische Leitfähigkeit verleihende Material für die
elektrisch leitfähige Schicht B kommen verschiedene elektrisch
leitfähige Füllstoffe in Frage, wie beispielsweise Kohlenstoff
fasern, Metallfasern, Metallpulver und Ruß. Bevorzugt ist je
doch die Verwendung von Ruß, falls die mechanischen Eigenschaf
ten und die sekundäre Verformbarkeit in Betracht gezogen
werden.
Der für die Erfindung brauchbare Ruß umfaßt Furnace-Ruß, Chan
nel-Rup und Acethylen-Ruß, bevorzugt ist ein Ruß mit einer Koh
lenstoffreinheit von mindestens 98% und einem Gehalt der
flüchtigen Bestandteile von höchstens 1,5%. Falls Ruß mit ei
nem Gehalt flüchtiger Bestandteile von mehr als 1,5 verwendet
wird, kommt es während der Extrusionsverarbeitung leicht zu
Schaumbildung an der Oberfläche des Blatts.
Der Gehalt des elektrische Leitfähigkeit verleihenden Mate
rials beträgt gewöhnlich von 3 bis 33 Gew.%. Falls der Gehalt
kleiner ist als 3 Gew.%, kann eine ausreichende elektrische
Leitfähigkeit nicht erhalten werden. Falls andererseits der
Gehalt 33 Gew.% übersteigt, verschlechtern sich die mechani
schen Eigenschaften.
Es ist außerdem möglich, ein Polyolefinharz zusätzlich zu PPE,
HT und dem elektrische Leitfähigkeit verleihenden Material,
welche die elektrisch leitfähige Schicht 8 aufbauen, einzuver
leiben, um die Verarbeitbarkeit bei der Prägebehandlung und
die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Schlagfe
stigkeit, zu verbessern. Das Polyolefinharz kann das gleiche
sein, wie es für die oben erwähnte Basismaterialschicht A ver
wendet wurde.
Die Menge des Polyolefinharzes beträgt vorzugsweise von 1 bis
20 Gew.-Teile, mehr bevorzugt von 4 bis 10 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile
der Gesamtmenge der drei Komponenten PPE, HI und
PO. Falls die Menge kleiner ist als 1 Gew.-Teil, hat das Modi
fiziermittel keinen ausreichenden Effekt. Falls andererseits
die Menge 20 Gew.-Teile übersteigt, verschlechtert sich die
Hitzebeständigkeit und der Effekt als Verstärkungsmaterial
wird geringer. Ferner können verschiedene Additive, wie bei
spielsweise ein Antioxidant und ein Gleitmittel, der Harzmasse
für die elektrisch leitfähige Schicht als Verarbeitungshilfs
mittel zugesetzt werden, je nach den Erfordernissen des
Falles.
Für die Herstellung eines hitzebeständigen, elektrisch leitfä
higen Kunststoffblatts der vorliegenden Erfindung kann bei
spielsweise ein Verfahren angewandt werden, bei dem zunächst
die Ausgangsmaterialien für die Basismaterialschicht A und für
die elektrisch leitfähige Schicht B jeweils für sich geknetet
werden, wozu verschiedene Knetmaschinen, wie beispielsweise
Doppelschraubenextruder oder kontinuierliche Kneter, verwendet
werden können. Es werden Pellets der jeweiligen Harzmassen er
halten. Anschließend werden die Harzmassen für die Basismate
rialschicht A bzw. für die elektrisch leitfähige Schicht B in
zwei oder, sofern erforderlich, mehr als zwei Extruder einge
speist und unter Verwendung von T-Düsen, die mit einem Speise
block ausgerüstet sind, oder mittels Mehrfachdüsen wird die
elektrisch leitfähige Schicht einstückig auf eine Seite oder
auf beide Seiten der Basismaterialschicht durch Koextrusion
laminiert.
Eine derartige Serie von Verarbeitungsoperationen wird bei ei
ner Temperatur innerhalb eines Bereichs von 250 bis 320°C
durchgeführt. Falls die Temperatur niedriger ist als dieser
Bereich, kann eine genügende Formgebung nicht durchgeführt
werden. Bei einer Temperatur die den Temperaturbereich über
steigt, neigen die Harze zur Zersetzung.
Die Gesamtdicke der durch die erfindungsgemäße Koextrusions
formung erhaltenen, hitzebeständigen, elektrisch leitfähigen
Kunststoffblätter beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 5,0 mm,
mehr bevorzugt von 0,2 bis 2,0 mm.
Falls die Dicke des leitfähigen Blatts geringer ist als 0,1 mm,
wird die Festigkeit für den Verwendungszweck als Verpac
kungsbehälter für IC usw. unzureichend. Falls die Dicke 5,0 mm
übersteigt, kommt es zum Zeitpunkt der sekundären Verformung
zu einer wesentlichen Ungleichförmigkeit der Dicke und die
Verformung wird schwierig.
Das erfindungsgemäße hitzebeständige, elektrisch leitfähige
Kunststoffblatt hat auf einer Seite oder auf beiden Seiten der
Basismaterialschicht A eine laminierte, elektrisch leitfähige
Schicht B, wobei der Anteil der gesamten elektrisch leitfähi
gen Schicht B, bezogen auf die Gesamtdicke des Blatts, vor
zugsweise von 2 bis 70%, mehr bevorzugt von 5 bis 50% be
trägt. Falls die Dicke geringer ist als 2 Gew.%, wird die Ver
arbeitung mit einem Extruder schwierig, und falls die Dicke 70%
übersteigt, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaf
ten und die Präge-Verarbeitbarkeit.
Die Dicken der jeweiligen Schichten sind vorzugsweise einför
mig und der Bereich der Präzision von Dicke der elektrisch
leitfähigen Schicht zur Gesamtdicke liegt vorzugsweise inner
halb ±10%. Falls die Dicken nicht einförmig sind, wird es
schwierig, gute mechanische Eigenschaften und Präge-Verarbeit
barkeit in konstanter Weise zu verwirklichen.
Um ein erfindungsgemäßes hitzebeständiges, elektrisch leitfä
higes Trägerband (im folgenden einfach als Trägerband bezeich
net) aus dem leitfähigen Blatt zu erhalten, kann eine Prägebe
handlung durchgeführt werden mittels einer herkömmlichen Me
thode, wie beispielsweise Vakuumformung oder Druckluftformung.
Die Breite des Blatts für eine derartige Bearbeitung beträgt
gewöhnlich vorzugsweise von 5 bis 60 mm. Falls die Breite klei
ner als 5 mm ist, wird keine ausreichende Bandfestigkeit mit
einer für Hochgeschwindigkeitsmontage erforderlichen Dauerhaf
tigkeit erhalten. Falls die Breite 60 mm übersteigt, wird die
Handhabung zum Zeitpunkt der Montage schlechter.
Die Gestalt der Einprägungen des erfindungsgemäßen Trägerbands
wird in Abhängigkeit von der Gestalt der zu verpackenden elek
tronischen Bauteile festgelegt. Unter Berücksichtigung der
Öffnungsgröße jeder Einprägung ist jedoch die Größe in Maschi
nenrichtung vorzugsweise kleiner als die Blattbreite und die
Größe in der Querrichtung muß um wenigstens 3 mm kleiner sein
als die Blattbreite. Falls die Öffnungsgröße der Einprägung
größer ist als die obigen Angaben, gestaltet sich das Aufwickeln
auf einer Aufwickelspule oder die Verwendung einer Mon
tiermaschine schwierig. Ferner kommt es leicht zu Dimensions
änderungen der geprägten Portionen auf Grund von Schrumpfung
während des Erhitzens und der Trocknungsbehandlung.
Die Wand- und Bodendicke der geprägten Abschnitte nach der For
mung beträgt vorzugsweise mindestens 0,05 mm, mehr bevorzugt
mindestens 0,07 mm. Der Oberflächenwiderstandswert des Träger
bandes, das für die Verpackung elektronischer Bauteile ge
eignet ist, beträgt vorzugsweise höchstens 1010 Ω. Falls die
Wanddicke des Blatts geringer ist als 0,05 mm, neigt der Ober
flächenwiderstandswert zu einem Anstieg auf über 1010 Ω. Falls
die Dicke geringer als 0,07 mm ist, wird bei den eingeprägten
Abschnitten keine ausreichende Festigkeit erzielt.
Um die Backbehandlung von elektronischen Bauteilen, wie bei
spielsweise eines IC, mittels des erfindungsgemäßen Träger
bands durchzuführen, werden derartige elektronische Bauteile
in den geprägten Abschnitten angeordnet und mit einem Abdeck
band bedeckt. Anschließend wird das Trägerband auf einer Spule
aufgewickelt und der Hitzetrocknungsbehandlung bei einer Tem
peratur unterzogen, die mindestens oberhalb 100°C liegt. Spä
ter, d. h. zum Zeitpunkt der Montage der elektronischen Teile,
beispielsweise eines IC, wird das Abdeckband von dem Träger
band abgezogen und die Teile werden anschließend entnommen und
montiert.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher
erläutert.
Für die Basismaterialschicht A wird eine Harzmasse verwendet,
welche erhalten wird durch Vermischen von 67 kg eines Polyphe
nylenetherharzes, 29 kg eines hoch schlagfesten Polystyrolharzes,
4 kg eines Ethylen-Ethylacrylatcopolymeren, als ein Po
lyolefinharz, und ferner 1,2 kg eines Verarbeitungshilfsmit
tels A sowie 1,2 kg eines Verarbeitungshilfsmittels B, gefolgt
vom Kneten der Mischung. Für die elektrisch leitfähige Schicht
8 wird eine Harzmasse verwendet, welche hergestellt wurde
durch Vermischen von 32 kg eines Polyphenylenetherharzes, 48 kg
eines hoch schlagfesten Polystyrolharzes, 20 kg Ruß als ein
elektrische Leitfähigkeit verleihendes Material, 7,4 kg eines
Ethylen-Ethylacrylatcopolymerharzes, als ein Polyolefinharz,
und ferner 1,2 kg von jedem der Verarbeitungshilfmittel A und
B sowie 1,8 kg des Verarbeitungshilfsmittels C, gefolgt vom
Kneten der Mischung. Daraufhin werden die jeweiligen Harzmas
sen koextrudiert mittels einer Speiseblockmethode (feed block
method) unter Verwendung von drei Extrudern (ein Extruder für
die Basismaterialschicht A und zwei Extruder für die elek
trisch leitfähigen Schichten 8). Man erhält ein Blatt mit ei
ner 3-Schichtenstruktur aus leitfähige Schicht/Basismaterial
schicht/leitfähige Schicht, wobei die Gesamtdicke 0,3 mm be
trägt, die Dicke der Basismaterialschicht 85% der Gesamtdicke
beträgt und die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht 15%
der Gesamtdicke beträgt. Dieses Blatt wird in Bänder mit einer
Breite von 24 mm geschnitten, welche einer Prägebehandlung un
terzogen werden mittels Vakuumformung. Man erhält Trägerbänder
mit Einprägungen, welche eine Länge von 13 mm, eine Breite von
19 mm und eine Tiefe von 3 mm aufweisen. Tabelle 1 zeigt die
Formulierungen der jeweiligen Harzmassen für die Basismate
rialschicht und die elektrisch leitfähige Schicht. Die Tabel
len 2 und 3 zeigen die Ergebnisse der Messungen der physikali
schen Eigenschaften des Blatts und der physikalischen Eigen
schaften der Trägerbänder.
Das Verfahren wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
durchgeführt mit der Ausnahme, daß das hoch schlagfeste Polystyrolharz
für die Basismaterialschicht A geändert wird auf
25,6 kg, das Modifiziermittel geändert wird auf 7,4 kg, 2 kg
Ruß als ein Füllstoff verwendet werden, um eine Ablösung zu
verhindern, und das Bearbeitungshilfsmittel C in einer Menge
von 1,8 kg eingesetzt wird. In der Tabelle 1 sind die Formu
lierungen der Harzmassen für die Basismaterialschicht und die
elektrisch leitfähige Schicht angegeben und in den Tabellen 2
und 3 sind die Ergebnisse der Messungen der verschiedenen phy
sikalischen Eigenschaften angegeben.
Das Verfahren wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie in
Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß für die Basismaterialschicht
und die elektrisch leitfähige Schicht jeweils als das Polysty
rolharz ein Gemisch von einem hoch schlagfesten Polystyrolharz
und einem transparenten Polystyrolharz in einem Verhältnis von
2 : 1 verwendet wird. Die Ergebnisse der Messungen der verschie
denen physikalischen Eigenschaften sind in den Tabellen 2 und
3 gezeigt.
Das Verfahren wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
durchgeführt mit der Ausnahme, daß das Polyphenylenetherharz
geändert wird auf 58 kg für die Basismaterialschicht und auf
40 kg für die elektrisch leitfähige Schicht, und das hoch
schlagfeste Polystyrolharz geändert wird auf 38 kg bzw. 40 kg.
Die Ergebnisse der Messungen von verschiedenen physikalischen
Eigenschaften sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Das Verfahren wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
durchgeführt mit der Ausnahme, daß an Stelle des hoch schlagfesten
Polystyrolharzes ein transparentes Polystyrolharz ver
wendet wird. Das Produkt ist bei seiner Schlagfestigkeit im
Vergleich mit den vorstehenden Beispielen unterlegen. Die Er
gebnisse von Messungen der verschiedenen physikalischen Eigen
schaften sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.
Unter Verwendung der elektrisch leitfähigen Harzmasse allein
wird ein einschichtiges Blatt mittels eines einzigen Extruders
extrudiert. Das Produkt ist im Vergleich mit den vorstehenden
Beispielen schlechter bei der Schlagfestigkeit und bei der
Hitzedeformationstemperatur. Die Ergebnisse von Messungen ver
schiedener physikalischer Eigenschaften sind in den Tabellen 2
und 3 gezeigt.
Unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Blatts vom Sty
roltyp (Thermosheet EC (hergestellt von Denki Kagaku Kogyo
K. K.), werden Trägerbänder auf die gleiche Weise hergestellt.
Die Bänder sind bei der Zugfestigkeit und der Hitzedeforma
tionstemperatur schlechter als die der vorstehenden Beispiele.
Die Ergebnisse von Messungen verschiedener physikalischer Ei
genschaften sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
- 1. Polyphenylenetherharz: Mitsubishi Gas Chemical Compa ny, Inc., YPX-100L
- 2. Hoch schlagfestes Polystyrolharz: Denki Kagaku Kogyo K. K., Denka Styrol HI-RQB
- 3. Transparentes Polystyrolharz: Denki Kagaku Kogyo K. K., Denka Styrol GP-1B
- 4. Elektrische Leitfähigkeit verleihendes Material: Denki Kagaku Kogyo K. K., Denka black-Teilchen
- 5. Modifiziermittel: Ethylen-Ethylacrylatcopolymerharz: Nihon Unika K. K., NUC-6169
- 6. Verarbeitungshilfsmittel A: Japan Ciba Geigy K. K., Irganox-245
- 7. Verarbeitungshilfsmittel B: Asahi Denka Kogyo K. K., PEB-36
- 8. Verarbeitungshilfsmittel C: Hoechst Japan K. K., VP- ET-132
Die physikalischen Eigenschaften, die in den Tabellen 2 und 3
angegeben sind, wurden mit den folgenden Methoden gemessen:
Während der Blattbildungsoperation werden die ausgespritzten
Mengen der Harze an Hand der Anzahl der Rotationen des Extru
ders für die Basismaterialschicht und für die elektrisch leit
fähige Schicht gemessen und die jeweilige Dicke wird aus dem
Verhältnis der ejizierten Mengen berechnet.
Unter Verwendung eines Mikroskops wird die Dicke der jeweili
gen Schicht in Querschnittsrichtung des Blatts jeweils in ei
nem Abstand von 20 mm in der Breitenrichtung gemessen. Die
Präzision wird ausgedrückt durch das Verhältnis des größten
Unterschieds zwischen dem Durchschnittswert und dem maximalen
oder minimalen Wert, bezogen auf die Gesamtdicke.
Der Oberflächenwiderstandswert wird gemessen bei einer Gesamt
zahl von 40 Punkten, d. h. 10 Punkte jeweils in gleichem Ab
stand in Breitenrichtung des Blatts und in 2 Reihen an jeder
Seite des Blatts unter Verwendung des Rorester MCP-Testers
(hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Company Ltd.), und
ein logarithmischer Mittelwert wird als der Oberflächenwider
standswert angenommen.
Gemäß JIS K-6732 wird ein Zugfestigkeitstest durchgeführt mit
einer Zuggeschwindigkeit von 10 mm/min mittels Instron.
Unter Verwendung eines Dupont-Schlagfestigkeitstesters, herge
stellt von Toyo Seiki K. K., wird ein Gewicht von 300 g, 500 g
oder 1 kg fallen lassen, um eine 50% Bruchhöhe zu ermitteln.
Der Energiewert wird berechnet aus dem Gewicht zu diesem
Zeitpunkt. Die Berechnung wird gemäß JIS K-7211 durchgeführt.
Ein Blatt wird in Bändern mit einer Breite von 24 mm zer
schnitten. Diese werden einer Prägebehandlung durch Vakuumfor
mung unterworfen, um Einprägungen auszubilden, welche eine
Länge von 13 mm, eine Breite von 19 mm und ein Tiefe von 3 mm
aufweisen. Ein Band mit Rissen in geformten Bereichen wird mit
"schlecht" bezeichnet und ein Band, das erfolgreich geformt
werden kann, ohne daß Risse auftreten, wird mit "gut" bezeich
net.
Bei 7 Taschen wird der Oberflächenwiderstandswert gemessen,
indem man Elektroden an das Zentrum des Bodenbereichs und an
den Flankenbereich jeder Tasche anschließt, wozu ein Rorester
MCP-Tester (hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Company
Ltd.), verwendet wird. Ein logarithmischer Mittelwert wird als
Oberflächenwiderstandswert angenommen.
Nachdem ein geprägtes Band 24 h erhitzt wurde, wird die Tempe
ratur, bei der eine Dimensionsänderung von mindestens 1% im
Mundbereich oder in der Tiefe der Tasche auftritt, als die
Hitzedeformationstemperatur angenommen.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß das hit
zebeständige, elektrisch leitfähige Trägerband, das unter An
wendung einer Prägebehandlung durch Vakuumformung, Luftdruckformung
oder Formung mit heißer Platte aus einem Composit-Kun
stoffblatt erhalten wird, welches eine Basismaterialschicht
aus einer Polyphenylenetherharzmasse aufweist, welche drei
Komponenten eines Polyphenylenetherharzes, eines hoch schlag
festen Polystyrolharzes und eines Polyolefinharzes umfaßt, so
wie eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, welche drei
Komponenten eines Polyphenylenetherharzes, eines hoch schlag
festen Polystyrolharzes und eines elektrische Leitfähigkeit
verleihenden Materials aufweist, die integral auf eine Seite
oder auf beide Seiten der Basismaterialschicht durch Koextru
sion laminiert wurde, brauchbar ist als Verpackungsbehälter
für IC oder elektronische Bauteile während deren Hitzetrock
nungsbehandlung.
Claims (14)
1. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt,
gekennzeichnet durch
- 1. eine Basismaterialschicht A aus einer Basismaterial harzmasse, welche von 32 bis 94 Gew.% eines Polyphenylenether harzes (im folgenden als "PPE" bezeichnet), von 4 bis 61 Gew.% eines hoch schlagfesten Polystyrolharzes (im folgenden als "HI" bezeichnet) und von 2 bis 17 Gew.% eines Polyolefinharzes (im folgenden als "PO" bezeichnet) umfaßt, und
- 2. eine elektrisch leitfähige Schicht B aus einer elek trisch leitfähigen Harzmasse, welche von 10 bis 85 Gew.% PPE, von 8 bis 32 Gew.% HI und von 3 bis 33 Gew.% eines elektrische Leitfähigkeit verleihenden Materials umfaßt, die einstückig auf eine Seite oder auf beide Seiten der Basismaterialschicht A durch Koextrusion laminiert ist.
2. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a - 40 ≦ b ≦ a -
5 gilt, wobei a der Gehalt (in Gew.%) an PPE in der Basismate
rialschicht A ist und b der Gehalt (in Gew.%) an PPE in der
elektrisch leitfähigen Schicht B auf einer Seite oder auf bei
den Seiten der Basismaterialschicht A ist.
3. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basismate
rialschicht A von 0,1 bis 10 Gew.% eines Füllstoffs pro 100 Gew.-Teile
der Gesamtmenge der drei Komponenten PPE, HI und PO
enthält.
4. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin
harz ein Polyethylencopolymerharz ist.
5. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische
Leitfähigkeit verleihende Material Ruß ist.
6. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke
des Kunststoffblatts von 0,1 bis 5,0 mm beträgt und die Dicke
der elektrisch leitfähigen Schicht B von 2 bis 70% der Ge
samtdicke des Kunststoffblatts ist.
7. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächen
widerstandswert der elektrisch leitfähigen Schicht B höchstens
1010 Ω beträgt.
8. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff
Ruß ist.
9. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen
copolymerharz ein Ethylen-α-Olefin-Copolymerharz und/oder ein
Ethylen-organischer Säureester-Copolymerharz ist.
10. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruß eine
Kohlenstoffreinheit von mindestens 98% und einen Gehalt flüch
tiger Bestandteile von höchstens 1,5% aufweist.
11. Hitzebeständiges elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt ge
mäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylen-α-
Olefin-Copolymerharz ein Ethylen-1-Buten-Copolymerharz ist.
12. Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt
gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylenorganischer
Säureester-Copolymerharz ein Ethylen-Vinylacetat-
Copolymerharz und/oder ein Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer
harz ist.
13. Verpackungsbehälter für eine integrierte Halbleiterschal
tung, hergestellt durch thermische Verformung des in Anspruch
1 definierten Kunststoffblatts.
14. Verpackungsbehälter für eine integrierte Halbleiterschal
tung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um
ein Trägerband handelt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4417146A DE4417146C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt und Behälter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4417146A DE4417146C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt und Behälter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4417146A1 DE4417146A1 (de) | 1995-11-23 |
DE4417146C2 true DE4417146C2 (de) | 2001-06-13 |
Family
ID=6518218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4417146A Expired - Fee Related DE4417146C2 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Hitzebeständiges, elektrisch leitfähiges Kunststoffblatt und Behälter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4417146C2 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3383435A (en) * | 1965-01-06 | 1968-05-14 | Gen Eiectric Company | Blend of a polyphenylene ether and a styrene resin |
EP0077059B1 (de) * | 1981-10-14 | 1988-04-20 | General Electric Company | Polyphenylenäther-Harzmassen zur Abschirmung von elektromagnetischer Störstrahlung |
EP0226851B1 (de) * | 1985-11-26 | 1990-09-19 | General Electric Company | Thermoplastische Zusammensetzung auf der Basis von Polyphenylenether, eines Ethylenmethacrylsäurekopolymers und eines Styrenglycidylmethacrylatkopolymers |
JPH0550391B2 (de) * | 1985-07-18 | 1993-07-28 | Denki Kagaku Kogyo Kk |
-
1994
- 1994-05-17 DE DE4417146A patent/DE4417146C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4417146A1 (de) | 1995-11-23 |
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D2 | Grant after examination | ||
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