JP2004519549A

JP2004519549A - 表面に伝導性を付与する、イオンビーム又はイオン注入処理のためのポリマー樹脂

Info

Publication number: JP2004519549A
Application number: JP2002579938A
Authority: JP
Inventors: キム，グァン−ソップ
Original assignee: ジーイーポリマーランドカンパニー，リミディッド
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2004-07-02
Also published as: WO2002081565A1; KR20020077988A; CN1432048A; US20040024106A1

Abstract

発砲体と、発砲体に機械的に接合される少なくとも１つの部材とからなる防音装置が提供される。２つの部材の機械的接合は製造間に生じ、挿入物として部材がモールドの空洞部内に配置され、モールド内で発砲体が形成され、発砲間には制御された部材の装入が行われる。例示的な実施態様において、少なくとも１つの部材は１つの一方に先端部を備えた柄部からなっており、先端部はそれを通って部分的に延伸する少なくとも１つの開口を備えている。発砲体が少なくとも１つの開口を通って伸展することによって機械的接合がもたらされる。

Description

【０００１】
（技術分野）
この発明は、イオンビーム、イオンプラズマまたはイオン注入処理のための樹脂組成物に関し、特に、電磁波をシールドし、半導体搭載テープ又はチューブに対して伝導性を付与する樹脂組成物、イオンビーム、イオン注入処理または真空プラズマによるイオンスパッタリングのための高い耐熱温度、優れた寸法安定性および耐性を有する樹脂組成物に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、ポリマーに電気伝導性を持たせるために、ポリマーをカーボンファイバ、伝導性カーボンブラック、または、銀、金、ニッケル、銅、鉄、アルミニウムまたはステンレススチール等の伝導性金属粉をスプレーまたは浸漬によってコーティングまたはコンパウンドする方法が使用されている。
しかし、これらの方法には、コーティングにおいて使用される塵粒子、有機溶剤による環境汚染の問題がある。更に、これら有機溶剤を処理するために、汚染水の処理のために多大の投資が必要である。
更に、プラズマ蒸着法またはイオン注入法を使用して、ポリマーに電気伝導性を付与するためには、加速電圧条件下で伝導性材料を蒸着させ、または、イオンをポリマー内に注入しなければならない。しかし、これらの方法によると、寸法が変化したり、仕上げ品の耐性が劣化したりするという問題を生じ、商品化が難しい。
【０００３】
（発明の開示）
従って、この発明の目的は、上述した問題点を解決して、イオンビーム、イオン注入処理または真空プラズマによるイオン蒸着に適した、高い耐熱温度、形状（寸法）安定性および耐性に優れたポリマー樹脂組成物を提供することにある。
【０００４】
上述した目的を達成するために、イオンビーム、またはイオン注入処理に適した樹脂組成物が提供される。即ち、この発明の樹脂組成物は、下記群から選ばれた１またはそれ以上の成分から生成されている：ポリフェニレンオキシドまたはポリフェニレンエーテル（ＰＰＯ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロ−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、アセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ）、ＥＰＤＨラバー（エチレン−プロピレン−ジエンラバー（ＥＰＤＭ）。
発明者は、この発明の樹脂組成物の組成を、実験を行うために、幾つかの数に分類している。
【０００５】
（発明を実施するための最良の態様）
１）グループＩ（ＰＰＯ、ＰＣ、ＰＥＩ、ＰＳＵ、ＰＥＳ、ＰＰＳ）
グループＩは、基本的に１００℃の熱変態温度を有する樹脂成分、例えば、ＰＰＯ、ＰＣ、ＰＥＩ、ＰＳＵ、ＰＥＳ、および、ＰＰＳを含んでいる。これらの樹脂成分は単一形または複合形で使用することができる。しかし、成形性、熱変態温度および形状安定性を考慮して、必要により、ファイバグラス、マイカ、タルク等の無機フィラーをグループＩに含むことができる。
【０００６】
更に、ＰＰＯ成分が主成分として選択され、この発明の樹脂組成物に添加物としてＰＳ樹脂を添加する場合、樹脂組成物の成形性が実質的に向上する。その際、１０ｗｔ％以上のＰＳ樹脂を添加することが望ましい。
ＰＳＵ成分が主成分として選択され、この発明の樹脂組成物にＰＣを３０ｗｔ％含有する場合、樹脂組成物の成形性が向上するだけでなく、熱変態温度が安定し、そして、形状が劣化することはない。
ＰＣ成分が主成分として選択され、この発明の樹脂組成物にファイバグラスを２０〜３０ｗｔ％含有する場合、優れた耐熱温度および形状安定性を有する製品を製造することができる。
【０００７】
この発明の樹脂組成物の成分におけるグループＩの樹脂成分は、単一形または複合形の形で使用することができる。これらはそのように使用されるけれども、樹脂組成物に１〜４０ｗｔ％のファイバグラスおよび１〜４０ｗｔ％のマイカ、タルク等の無機フィラーが含有されると、優れた形状安定性を有し、イオンビーム、または、イオン注入方法によって伝導性が適切に付与される樹脂組成物を製造することができる。
【０００８】
更に、この発明の樹脂組成物のグループＩの樹脂は、高い耐熱温度が要求されるような場合に適切に使用することができる。換言すれば、伝導性を付与するためにイオンビームまたはイオン注入方法を使用し、１０Ｅ９Ω．Ｃｍ以下の表面抵抗が要求され、樹脂ポリマーの表面温度が１２０℃以上に上昇するとき、これらの樹脂が適切に使用されることができる。特に、これらの樹脂は、１２０℃以上の処理温度が必要な半導体チップトレー、半導体ハンドラー等の製品の製造に適している。
【０００９】
表１は、この発明の樹脂組成物を製造するためにグループＩの樹脂が単一または複合形で使用されるときの、熱抵抗特性、イオン注入処理後および焼成後の形状変形特性に関する実験結果を示す。
【００１０】

＊標準は、押し出し成形のためのモールドの長さ：３１５．０±０．３ｍｍ（標準は、半導体チップトレーの長軸方向）
・焼成温度：ＰＣ、ＰＰ：１２０℃、ＰＰＯ＋ＰＳ、ＰＳＵ＋ＰＣ：１５０℃、ＰＥＩ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＰＳ＋ＰＰＯ：１９０℃
【００１１】
この発明の樹脂組成物においては、グループＩの樹脂成分の中のＰＣは、２ｍｍ以下のフィルム形状で押し出されて、イオンビーム、イオン注入または真空プラズマ処理によるイオン蒸着を使用して伝導性が付与される。従って、伝導性が要求される半導体パッケージ材、および、商品において適切に使用される。
【００１２】
２）グループＩＩ（ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＥ、ＰＰ）
グループＩＩは、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＥおよびＰＰの樹脂成分を含む。これらの樹脂成分は、結晶体の樹脂で、単一形またはグループＩの樹脂成分と混合した複合形で用いることができる。
この発明の樹脂組成物においては、グループＩＩの樹脂成分は、グループＩと比べて成形安定性がかなり低い。各種実験によって、グループＩＩの樹脂成分はグループＩの樹脂成分と混合して複合形の樹脂組成物を製造するために有効に使用することができることが確認された。即ち、ＰＣとＰＢＴとの混合、ＰＢＴとＡＢＳとの混合、ＰＰＯとＰＡとの混合、ＰＰＯ、ＰＳおよびＰＥの混合によって、使用間、耐熱温度が高くなる。特に、ＰＥの混合は、円滑な押し出し成形を可能にし、ＰＰＯブレンド製品において優れた押し出し成形性を示す。
【００１３】
なお、ＰＥおよびＰＰの場合には、熱変態温度および成形収縮率を安定させるために、衝撃補強材として機能する樹脂と混合して、複合樹脂組成物を形成し、または、タルク、マイカ等の無機フィラーと混合して、複合樹脂組成物を形成する。その結果、複合樹脂組成物は、優れた耐熱温度および成形収縮率を有していることが確認された。
【００１４】
グループＩＩの樹脂成分も厚さ２ｍｍ以下のフィルムの形で押し出された。ＰＥおよびＰＰは、１００℃以下、好ましくは７０℃以下の耐熱温度を有するフィルム形状で使用することができる。
【００１５】
表２は、グループＩＩの樹脂成分単一形、または、グループＩの樹脂成分との混合形で使用して樹脂組成物を製造するときの、成形収縮率および耐熱温度特性の測定結果を示す。
【００１６】

【００１７】
３）グループＩＩＩ（ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＣ）
グループＩＩＩは、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＰおよびＰＣからなる樹脂成分を含む。これらの樹脂成分は、厚さ２ｍｍ以下のフィルム形状で押し出され、特に、ＰＥＴ、ＰＳ、ＰＭＭＡ、ＰＯＭ、ＰＰおよびＰＥは、半導体デバイスのパッケージ材として使用することができる。
【００１８】
この発明の樹脂組成物におけるグループＩＩＩの樹脂成分は、主として比較的低い耐熱温度が要求される伝導性フィルムの製造に使用することができる。グループＩＩＩの樹脂成分がそのような伝導性フィルムの製造に使用される場合には、イオンビーム処理、イオン注入方法または真空プラズマを使用するイオン蒸着装置のイオン光源等の主要素を保護するために、合計含有量３０００ｐｐｍ以下、好ましくは１５００ｐｐｍ以下の添加物を使用することが好ましい。
【００１９】
そのような添加物を使用するけれども、１０％以下の濁度（ＡＳＴＭＤ１００３）を有する透明なフィルム型製品を製造することができる。特に、ＰＯＭ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＣおよびＰＰの樹脂成分は、高い透明度のフィルム（９５％以上の光透過）を製造することができる。更に、ＰＯＭ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＣの樹脂成分は、パッケージフィルムおよびチューブのための材料として優れた特性を示している。特に、ＰＣは、耐熱温度および曲げ弾性において優れた特性を示している。
【００２０】
この発明の樹脂組成物においては、射出成形または押し出し成形間に樹脂成分の熱分解を防止するために、グループＩ、ＩＩおよびＩＩＩの樹脂成分に各種添加物を添加する。例えば、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線安定剤、処理促進剤等を添加物として使用することができる。
【００２１】
しかしながら、樹脂組成物にこれらの添加物が大量に添加されると、真空プラズマによるイオン蒸着間に、樹脂組成物の表面に添加物が移動し、これらの添加物によって、エネルギー源装置、および、真空チャンバの内部が汚染される。従って、添加物の合計は、３０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下が望ましい。
【００２２】
４）無機フィラー
（１）ファイバグラス
ファイバグラスは、この発明の樹脂組成物における無機フィラーとして使用される。特に、直径２０μｍ以下、長さ１インチの針状、単一片、または球体のファイバグラスは、１種類の直径、長さおよび形状を有する単一型、または、少なくとも２種類の直径、長さ、形状を有する複合型において使用することができる。ファイバグラスは、形状安定性を付与する機能を備えている。従って、そのような形状安定性を発揮するために直径が３μｍ〜１０μｍの範囲内のファイバグラスが好ましい。更に、ファイバグラスの表面における方向性、および、ファイバグラス自体の方向性を除去するために、破砕されたグラスファイバ、裁断されたグラスファイバまたはグラスフレークを、０．０１〜５０ｗｔ％の範囲内の量で使用することができる。特に、破砕されたグラスファイバまたは裁断されたグラスファイバを使用するときには、優れた表面、３次元の収縮、および、円滑・優雅な表面を得ることを促進する。
【００２３】
（２）マイカ
マイカは、３次元収縮率および線熱膨張係数を安定化させるために、この発明の樹脂組成物において有機フィラーとして使用することができる。大きさは、好ましくは３０μｍ、より好ましくは、３μｍ〜３０μｍの範囲内である。
【００２４】
（３）他の無機強化剤
この発明の樹脂組成物において、耐熱特性、形状安定性、線熱膨張係数、焼結ひずみ防止特性、３方向収縮特性および曲げ弾性率、引っ張り強度等の他の物理特性を強化するために、単一型または複合型において従来の無機強化剤を使用することができる。
【００２５】
カルシウム−メタ−シリカ基化合物の一種であるウォラストナイトを、この発明の樹脂組成物における無機強化剤として使用する場合には、ウォラストナイトを１０〜１９アスペクト組成比、平均直径３〜２５μｍ、針状の形で用いることが好ましい。全重量に対して、ウォラストナイトの量が０．０１〜３０ｗｔ％の範囲内であることがより好ましい。
【００２６】
この発明において使用可能な無機強化剤として、タルク、カルシウム−カーボネイト、アスベスト、カオリン、カーボンファイバ、ナイロンファイバ、ベジタブルファイバ等がある。タルクを使用する場合には、平均粒径２〜４μｍで、単一相が好ましい。
【００２７】
無機強化剤としてカーボンファイバを使用する場合には、カーボンファイバは伝導性を付与する機能ではなく、フィラー材としての機能を発揮するので、低レベル、再製または裁断されたカーボンファイバを使用することができる。
この発明の樹脂組成物においては、表面が化学的に処理されてポリマーと無機強化剤との間の界面粘着を強化する無機強化剤製品を、合計樹脂成分に対して０．０１〜４０ｗｔ％の範囲内の量で使用するのがよい。
【００２８】
５）衝撃強化剤
この発明の樹脂組成物は、衝撃強化剤を更に含有してもよい。衝撃強化剤として、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）がある。
【００２９】
特に、手で保持する端子またはノート型パソコンの外部装飾材は、非常に高い衝撃強度を要求する。約１０ｗｔ％のＳＢＲ、ＥＰＲ、または、ＥＰＤＭを添加すると、衝撃強度は著しく強化されることが確認された。
【００３０】
一般に、ＰＣ／ＡＢＳ、ＡＢＳ、または、ＰＳが手で保持する端子またはノート型パソコンの外部装飾材として主に使用されている。下記表３は、上述したラバー成分を含有する樹脂組成物とラバー成分を含有しない樹脂組成物の間では、衝撃強度が非常に異なることが明らかに示されている。この実験では、ＰＳ使用の場合を除外している。その理由は、ＰＳの外部装飾は従来の高い衝撃ＰＳ（ＨＩＰＳ）を使用しているからである。
【００３１】

上述した衝撃強化材の他に、ＳＢＲ、ＥＰＲ、または、ＥＰＤＭを衝撃強化材として使用することができ、特に、界面粘着力を強化するために、ＳＢＲを使用することが望ましい。
【００３２】
６）添加剤
この発明の樹脂組成物は、使用に際して添加剤を含んでも良い。そのような添加剤として、結合剤、第１および第２酸化防止剤、ＵＶ安定剤、熱安定剤、プロセス潤滑剤および帯電防止剤がある。更に、必要により、カーボンブラック、着色顔料、着色染料、ニュウークリアス剤、および、難燃剤を添加剤に含めてもよい。
【００３３】
この発明による樹脂組成物の使用によって、押し出し成形、気泡成形、射出成形によって各種プラスチック製品を形成後、イオンビームまたはイオン注入処理によって伝導性が付与される製品を製造することができる。
上述したように、この発明のよる樹脂組成物は、イオンビーム、イオン注入または真空プラズマ処理によってイオン蒸着すると、耐熱特性、形状安定性および耐性に優れた各種製品を製造することができる。
【００３４】
（産業上の利用可能性）
この発明の樹脂組成物は、伝導性が付与されることが必要な、半導体チップトレー、コンピュータモニタ、手保持端子、液晶ディスプレイキャリーパッケージ紙、半導体チップキャリーフィルムおよび半導体チップキャリーチューブ等の製品の製造に適用することができる。

Claims

下記群から選ばれた１またはそれ以上の成分から生成された、イオンビーム又はイオン注入処理のための樹脂組成物：ポリフェニレンオキシドまたはポリフェニレンエーテル（ＰＰＯ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロ−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、アセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ）、ＥＰＤＨラバー（エチレン−プロピレン−ジエンラバー（ＥＰＤＭ）。
０．０１〜５０ｗｔ％（重量％）のファイバグラスを更に含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
１〜４０ｗｔ％のフィラーを更に含有する請求項１または２に記載の樹脂組成物。
前記ファイバグラスの直径が２０μｍ以下であり、長さが１インチ以下であり、針状の形状、単一物、および、球面を備え、そして、単一組成および混合組成の形で使用される、請求項２に記載の樹脂組成物。
前記ファイバグラスの直径が３−１０μｍである、請求項２に記載の樹脂組成物。
前記ファイバグラスの含有量は、０．０１〜５０ｗｔ％であり、単一組成物、または、粉砕されたグラスファイバ、粉状のグラスファイバおよびグラスフレークからなる群から選ばれた混合組成物の形で使用される、請求項２に記載の樹脂組成物。
０．０１〜４０ｗｔ％の範囲内の無機補強材を更に含有する、請求項１に記載の樹脂組成物。
前記無機補強材は、タルク、カルシウム−カーボネイト、アスベスト、カオリン、カーボンファイバ、ナイロンファイバ、および、植物ファイバからなる群から選ばれる、請求項７に記載の樹脂組成物。
１０〜３０ｗｔ％の範囲内の衝撃補強材を更に含有している、請求項１に記載の樹脂組成物。
添加材を更に含有しており、前記添加材は３０００ｐｐｍ以下の濃度で、前記樹脂組成物に添加される、請求項１に記載の樹脂組成物。
前記添加材は、熱安定材、紫外線安定材、プロセス剤、結合剤、プロセス潤滑材、帯電防止剤、カーボンブラック、着色顔料、着色染料、ニュウークリアス剤、および、難燃剤からなる群から選んだ少なくとも１つからなっている、請求項１０に記載の樹脂組成物。
イオンビーム、イオンプラズマ又はイオン注入処理によって伝導性を備えた樹脂組成物を提供する方法であって、前記方法は、下記群から選ばれた１またはそれ以上の成分から生成された前記樹脂組成物を、フィルム形状で押し出すステップを備えている：ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネイト、ポリブチレンテレフタレート、ポリサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、アクリロ−ブタジエン−スチレンコポリマー、アセタール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエンラバー、エチレン−プロピレンラバー、および、ＥＰＤＨラバー。
イオンビーム、イオンプラズマ又はイオン注入処理によって樹脂組成物を処理することによって、半導体チップトレー、コンピュータモニタ、ハンドヘルド端子、包装紙を搭載する液晶ディスプレイ、フィルムを搭載する半導体チップ、および、チューブを搭載する半導体チップを製造するための方法であって、前記樹脂組成物は下記群から選ばれた１またはそれ以上の成分から生成されている：ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネイト、ポリブチレンテレフタレート、ポリサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、アクリロ−ブタジエン−スチレンコポリマー、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリメチルメタアクリレート、アセタール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエンラバー、エチレン−プロピレンラバー、および、ＥＰＤＨラバー。
前記イオンビーム、イオンプラズマ又はイオン注入処理は、プラズマによるイオンデポジション法である、請求項１に記載の樹脂組成物。
前記イオンビーム、イオンプラズマ又はイオン注入処理は、プラズマによるイオンデポジション法である、請求項１２に記載の方法。
前記イオンビーム、イオンプラズマ又はイオン注入処理は、プラズマによるイオンデポジション法である、請求項１３に記載の方法。