JP3302191B2 - 半導体素子運搬容器用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子運搬容器用
樹脂組成物に関する。更に詳しくは、ＩＣトレー、チッ
プトレー、ウェハーキャリアー等のＩＣ製造工程又は運
搬作業工程で使用するトレー又は運搬容器用樹脂組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの製造工程には、オーブン中で加熱
してＩＣ組立物中に含有されているわずかな水分やＮａ
イオン、Ｂｒイオン、Ｃｌイオンのような揮発性不純物
を脱気させるベーキング工程がある。組立てられたＩＣ
の中に水分やガス成分が残るとＩＣの精度に致命的な欠
陥をもたらすため、ベーキング工程は非常に重要な工程
の一つである。このベーキング工程では、ＩＣを１個づ
つトレーと称する専用の容器に入れ、次いでトレーを何
重にも重ねてベーキング室に入れ、加熱して水分や不純
物を揮発・除去する。ベーキング室の温度は１１０℃以
上が必要であり、ＩＣの信頼精度を高めるため、最近で
は１３０〜１５０℃とますます高温でのベーキングが要
求されている。

【０００３】このようにトレー又は容器は何重にも積み
重ねられてベーキングされるため、ベーキング時の反り
変形の少ないものが要求され、また、作業時に必要な耐
衝撃強度が要求される。更に、静電気を帯びるとＩＣが
破壊されるので表面電気抵抗が１０⁴ 〜１０³ Ωの静電
レベルが要求される。

【０００４】従来、ベーキング温度が１１０℃以下では
反りの少ないポリスチレン等が、また１３０℃近辺では
プロピレン系樹脂等に各種の導電性フィラーを配合した
り、表面に導電性塗装等を施したりして使用されてき
た。ベーキング温度が約１５０℃になると各種のエンジ
ニアリングプラスチックやフェノール樹脂等の熱硬化性
樹脂の適用が検討されている。

【０００５】特開平４−８３３６０号公報には、エンジ
ニアリングプラスチックとしてポリエチレンテレフタレ
ート、無機フィラーとしてマイカ及び導電性フィラーと
してカーボンブラックを、また、特開平１−１３８３６
６号公報には、熱可塑性樹脂、無機フィラー、導電性フ
ィラー及び熱可塑性エラストマーをそれぞれ配合した技
術が開示されている。しかしながら、それらの技術によ
っても、ベーキング温度が高く、時間が長くなったり、
ベーキング後急冷されると反りが大きくなったり、耐衝
撃強度が低下したりして十分ではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、従来のこのような樹脂を改良し、より高温
で、より長時間ベーキングが可能であり、またベーキン
グ後の急冷に対しても成形品の反りが少なく、耐衝撃強
度の低下の少ない半導体素子運搬容器用樹脂組成物を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このため
鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性ポリエステル、マイカ
及び導電性カーボンブラックにプロピレン系樹脂とプロ
ピレン系エラストマーを特定の配合比で組合せることに
より上記問題点を解決できることを見出し、本発明に到
達した。すなわち、本発明は、下記の成分（Ａ）〜
（Ｅ）を下記の配合比で含有することを特徴とする半導
体素子運搬容器用樹脂組成物である。 （Ａ）熱可塑性ポリエステル ２０〜４５重量％ （Ｂ）プロピレン系樹脂 ５〜１５重量％ （Ｃ）プロピレン系エラストマー ５〜１５重量％ （Ｄ）マイカ １０〜４５重量％ （Ｅ）導電性カーボンブラック ５〜３０重量％ 以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】〈構成成分〉 （Ａ）熱可塑性ポリエステル 本発明で用いる熱可塑性ポリエステル（Ａ）は、例え
ば、通常の方法に従って、ジカルボン酸又はその低級ア
ルキルエステル、酸ハライド若しくは酸無水物誘導体
と、グリコール又は２価フェノールとを縮合させて製造
される熱可塑性ポリエステルが挙げられる。

【０００９】この熱可塑性ポリエステル（Ａ）を製造す
るのに適した脂肪族又は芳香族ジカルボン酸の具体例と
しては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、
アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、ｐ，ｐ´−ジカルボキシ
ジフェニルスルホン、ｐ−カルボキシフェノキシ酢酸、
ｐ−カルボキシフェノキシプロピオン酸、ｐ−カルボキ
シフェノキシ酪酸、ｐ−カルボキシフェノキシ吉草酸、
２，６−ナフタリンジカルボン酸又は２，７−ナフタリ
ンジカルボン酸等あるいはこれらのカルボン酸の混合物
が挙げられる。

【００１０】また熱可塑性ポリエステル（Ａ）の製造に
適する脂肪族グリコールとしては、炭素数２〜１２の直
鎖アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、
１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，１２−ドデカンジ
オール等が例示される。また、芳香族グリコール化合物
としては、ｐ−キシリレングリコールが例示され、２価
フェノールとしては、ピロカテコール、レゾルシノー
ル、ヒドロキノン又はこれらの化合物のアルキル置換誘
導体が挙げられる。他の適当なグリコールとしては、
１，４−シクロヘキサンジメタノールも挙げられる。

【００１１】他の好ましい熱可塑性ポリエステル（Ａ）
としては、ラクトンの開環重合によるポリエステルも挙
げられる。例えば、ポリピバロラクトン、ポリ（ε−カ
プロラクトン）等である。

【００１２】また、更に他の好ましい熱可塑性ポリエス
テル（Ａ）としては、溶融状態で液晶を形成するポリマ
ー(Thermotropic Liquid Crystal Polymer;TLCP)として
のポリエステルがある。これらの区分に入るポリエステ
ルとしては、イーストマンコダック社のＸ７Ｇ、ダート
コ社のザイダー(Xydar) 、住友化学社のエコノール、セ
ラニーズ社のベクトラ等が代表的な製品である。

【００１３】以上、挙げた熱可塑性ポリエステル（Ａ）
の中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナ
フタレート（ＰＥＮ）、ポリ（１，４−シクロヘキサン
ジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）又は液晶性ポリ
エステル等が好ましく、ポリエチレンテレフタレート又
はポリブチレンテレフタレートが特に好ましい。

【００１４】本発明で用いる熱可塑性ポリエステル
（Ａ）は、フェノール／テトラクロルエタン（等量混合
液）混合溶媒中、３５℃で測定した固有粘度が０．４〜
１．５dl/gが好ましく、より好ましくは０．５〜１．２
dl/g、更に好ましくは０．６〜１．０dl/gである。固有
粘度が０．４dl/g未満では耐衝撃性が不足するので好ま
しく、１．５dl/g超過では成形性に難がある。

【００１５】熱可塑性ポリエステル（Ａ）の配合量は樹
脂組成物中２０〜４５重量％であり、好ましくは２５〜
４３重量％、より好ましくは３０〜４０重量％である。
２０重量％未満では組成物の耐熱性が十分でなく、４５
重量％超過では反り変形が発生する。これらの熱可塑性
ポリエステル（Ａ）は、通常の製造方法、例えば溶融重
縮合反応や固相重合法により容易に製造できる。

【００１６】（Ｂ）プロピレン系樹脂 本発明で用いるプロピレン系樹脂（Ｂ）は、プロピレン
の単独重合体又はプロピレンと他のα−オレフィン（複
数種でもよい）との共重合体、あるいはこれらを主成分
とし、必要により他の不飽和単量体（複数種でもよい）
を副成分とする共重合体である。ここで共重合体とは、
ブロック、ランダム又はグラフトあるいはこれらの複合
物等のいかなる共重合体でもよい。

【００１７】上記の他のα−オレフィンとしては、例え
ばエチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、
ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等であり、
入手の簡便さから炭素数２〜８のものが好ましい。また
上記の他の不飽和単量体としては、例えば（メタ）アク
リル酸、（メタ）アクリル酸エステル、マレイン酸等の
不飽和脂肪酸、そのエステル又はその酸無水物等が挙げ
られる。本発明で使用するプロピレン系樹脂（Ｂ）の引
張弾性率は１×１０⁸ dyne/cm²以上、メルトフローレー
ト（以下「ＭＦＲ」という）は０．１〜１００g/10分
で、他のα−オレフィン又は他の不飽和単量体の含量は
０〜２０モル％である。密度は０．９g/cm³ 以上のもの
が好ましい。これらのプロピレン系樹脂（Ｂ）は一般に
立体規則性触媒を用いて製造される。

【００１８】プロピレン系樹脂（Ｂ）の配合量は樹脂組
成物中５〜１５重量％であり、好ましくは７〜１４重量
％、より好ましくは８〜１３重量％である。配合量が５
重量％未満では耐衝撃強度が不満足であり、１５重量％
超過では耐熱性が不十分である。

【００１９】（Ｃ）プロピレン系エラストマー 本発明で用いるプロピレン系エラストマー（Ｃ）は、バ
ナジウム化合物と有機アルミニウム化合物からなるバナ
ジウム系触媒を用いて製造され、プロピレン含量が３０
〜６０重量％、好ましくは４０〜５５重量％であり、引
張弾性率が１×１０⁸ dyne/cm²未満のエチレン−プロピ
レン共重合エラストマーである。また、上記エラストマ
ーには必要により他のモノマー、特に非共役ジエンを更
に共重合させてもよい。

【００２０】非共役ジエンとしては、例えばジシクロペ
ンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエ
ン、メチルノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボ
ルネンなどが挙げられる。プロピレン系エラストマー
（Ｃ）の配合量は、樹脂組成物中５〜１５重量％であ
り、好ましくは７〜１４重量％、より好ましくは８〜１
３重量％である。配合量が５重量％未満では耐衝撃強度
が不満足であり、１５重量％超過では耐熱性が不十分で
ある。

【００２１】（Ｄ）マイカ 本発明で用いるマイカ（Ｄ）は、マスコバイトマイカ、
スゾライトマイカ（Marletta社商標）などである。マイ
カ（Ｄ）の粒径は成形品の反り変形を小さくするために
大きい方がよいが、あまり大きいと耐衝撃強度が低下す
るので平均粒径が５００〜１０メッシュのものが好まし
い。また、ポリエステルとの混練や成形加工温度を考慮
すると結晶水や含有水を有するものは好ましくなく、熱
天秤（ＴＧＡ）測定により３００℃以下で水分を１％以
上放出しないマイカが好ましい。

【００２２】マイカ（Ｄ）の配合量は、樹脂組成物中１
０〜４５重量％、好ましくは１５〜４０重量％、より好
ましくは２０〜３５重量％である。配合量が１０重量％
未満では成形品の反り変形が大きく、４５重量％超過で
は混練及び成形加工が困難になるとともに著しく耐衝撃
強度が低下する。

【００２３】（Ｅ）導電性カーボンブラック 本発明で用いる導電性カーボンブラック（Ｅ）は、アセ
チレンブラック又はファーネスブラックである。具体的
には三菱化成社製＃３０５０Ｂ、＃３６００Ｂ、＃３２
５０Ｂ；ライオンアクゾ社製ケッチェンブラックＫＥ
Ｃ；旭カーボン社製ＭＨＳ−５００；米国キャボット社
製バルカンＸＣ７２等である。導電性カーボンブラック
（Ｅ）の配合量は、樹脂組成物中５〜３０重量％、好ま
しくは６〜２８重量％、より好ましくは７〜２６重量％
である。５重量％未満では表面電気抵抗が静電荷の消散
レベルまで下がらない。３０重量％超過では溶融樹脂の
流動性が悪く良好な外観の成形品を得ることが困難にな
るとともに耐衝撃強度の低下が著しい。

【００２４】（Ｆ）付加的成分 本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範
囲で難燃剤、難燃助剤、核剤、結晶化促進剤、熱安定
剤、酸化防止剤、発泡剤、滑剤、離形剤、マイカ以外の
他の無機フィラー、例えば、炭酸カルシウム、クレー、
カオリン、各種ウィスカー、ミルドファイバー、ガラス
フレーク、ガラスビーズ、またその他の熱可塑性樹脂を
配合してもよい。

【００２５】〈樹脂組成物の製造及び成形〉本発明の半
導体素子運搬容器用樹脂組成物は、熱可塑性樹脂につい
て一般に実用されている混合機、混練機等を用いて製造
することができる。すなわち、各成分を、必要であれば
付加的成分とともにＶ型ブレンダー、リボンブレンダ
ー、又はタンブラー等により均一に混合した後、一軸又
は二軸等の通常の押出機で溶融混練し、冷却後、ペレッ
ト状に切断する。この際、マイカやその他の成分の一部
を押出機シリンダーの途中から添加してもよい。また、
成分の一部をあらかじめ混合、混練後、更に残りの成分
を添加して混練し押出してもよい。

【００２６】本発明の樹脂組成物は、射出成形、押出成
形、圧縮成形等の各種成形方法で成形することができ
る。以上によって得られる半導体素子運搬容器としての
好ましい特性は、 表面抵抗率：１０⁶ Ω／□以下、 反り変形量：０．５mm以下及び アイゾット衝撃強度（ノッチ付）：３kg・cm/cm² 以上で
ある（測定法後述）。

【００２７】

【実施例】

実施例１〜９及び比較例１〜１６ 使用した成分は以下のとおりである。 成分（Ａ）：固有粘度０．７dl/gのポリエチレンテレフ
タレート（鐘紡社製、ベルペットＰＢＫ−１） 成分（Ｂ）：エチレン−プロピレンブロック共重合体
（三菱油化社製、三菱ノーブレンＢＣ８Ｑ） 成分（Ｃ）：エチレン−プロピレンランダム共重合体
（日本合成ゴム社製、ＥＰ０２Ｐ） 成分（Ｄ）：マイカ（クラレ社製、６０Ｃ） 成分（Ｅ）：アセチレンブラック（三菱化成社製、３０
５０Ｂ） 各成分を表１に示す配合組成により、タンブラーで全成
分を混合後、径４０mm、L/D ＝３０の一軸押出機を用
い、シリンダー温度２６５℃、スクリュー回転数７５rp
m で混練・押出し、ペレット化した。

【００２８】得られたペレットは１３０℃、５時間乾燥
後１５０トン射出成形機にてシリンダー温度２６５℃、
金型温度１３０℃で図１に示す形状のＩＣ用トレーを成
形した。成形されたトレーを２０枚積み重ね、１５０℃
のベーキング室に入れ３時間加熱後、直ちに２５℃の室
外に取り出し、４方向より扇風機にて強制的に１時間冷
却した。得られたトレーを、下記の評価試験法に従っ
て、評価し結果を第１表に示した。

【００２９】反り変形量（mm）：トレーを１枚ずつ定盤
上に置き、図１に示す〜の６箇所の位置をすきまゲ
ージを使用して反り変形量を測定した。全２０枚のトレ
ーの該当点（２０×６＝１２０点）を測定し、その最大
値を反り変形量とした。 落下強度：トレーを水平に保持して、２５℃の室内で
１．５ｍの高さからコンクリート床上に自由落下させ、
１０枚実施した場合の割れた枚数を記録した。 表面抵抗率（Ω／□）：三菱油化社製、表面抵抗率計ロ
レスターＡｐを使用して２５℃、５０％ＲＨの室内で表
面電気抵抗率を測定した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例１０ 成分（Ａ）としてポリブチレンテレフタレート（三菱化
成社製、ノバデュール５０１０）を用いた以外は実施例
２と同様に実施した。得られたペレットから、シリンダ
ー温度２４０℃、金型温度６０℃とした以外は実施例２
と同様にトレーを成形して評価し、結果を第２表に示
す。

【００３３】実施例１１ 成分（Ｅ）としてケッチエンブラックＫＥＣ（ライオン
アクゾ社製）を用いた以外は実施例２と同様に実施し
た。結果を第２表に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】

【発明の効果】本発明の半導体素子運搬容器用樹脂組成
物の容器は揮発性不純物脱気のため、従来技術では不可
能であった１５０℃という高温での長時間ベーキングが
可能であり、またベーキング後の急冷処置による反り変
形が改良され、同時に耐衝撃強度や静電レベルも良好で
ある。また、熱可塑性ポリエステルやプロピレン系樹脂
等の汎用樹脂をベースとしているので経済的にも意義が
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で物性評価に使用したＩＣ用トレーの平
面図及び側面図である。

【符号の説明】 〜 反り変形量を測定した位置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 67/00 - 67/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の成分（Ａ）〜（Ｅ）を下記の配合
   比で含有することを特徴とする半導体素子運搬容器用樹
   脂組成物。 （Ａ）熱可塑性ポリエステル ２０〜４５重量％ （Ｂ）プロピレン系樹脂 ５〜１５重量％ （Ｃ）プロピレン系エラストマー ５〜１５重量％ （Ｄ）マイカ １０〜４５重量％ （Ｅ）導電性カーボンブラック ５〜３０重量％