专利名称：聚(亚苯基醚)组合物的热成型的ic托盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及组件载体托盘，更具体来说，涉及用于集成电路(IC)组件例如IC芯片的载体托盘。本发明的托盘的有益之处在于适于IC组件制造过程的多个部分，包括适于运送、分选、存储、烘焙等步骤。因此，本发明的托盘减少了对将IC组件从一个托盘转移到另一个的需要，由此降低了制造成本和零件损害的风险。本发明的托盘特别适于中等温度应用，例如，125-150° C。
背景技术：
预制组件和芯片是大多数模拟和数字电路的核心。由于这些电路变得更盛行和更复杂，对于那些制造和销售组件零件的人，以及对于那些购买组件并采用利用它们的电路的人来说，越来越重要的是，这些经常是精巧或敏感性的组件能够被有效率和有效果地检查，安全地装运，并在成型和安装期间容易地处理。类似的需求对于其它电子和机械组件也是存在的。·组件制造者通常在制造期间将他们的零件用各种形式的运送包装处理，在过去，常用的系统包括华夫式托盘。在华夫式托盘和类似的系统中，各托盘利用一系列的以网格图案形成的压制部分或囊来形成。将组件部分插入囊并在其中运送。这样的系统提供了有效的布置，其中组件可以通过自动化的组装方法储存或操纵。为了便于处理这些载体托盘，Joint Electronic Device EngineeringCounci I (JEDEC)颁布了尺寸和形状标准。JEDEC标准决定了外部特征的形式，例如用于机器操纵的端板和用于堆叠的互补顶部和底部纹理。除了便于载体的处理，在自动化生产线中重要的是确保组件保持在载体内合适的取向。这允许机器确定以足够的精度确定特定组件的位置和取向。此外，组件的引线通常十分精巧，因此容易在成型、装运和储存期间破坏。因此，有益地形成具有内部纹理的囊，这是本领域熟知的，所述纹理设计为使组件定向和保护组件不会弹到囊的内表面。为了形成具有符合JEDEC标准的外部特征和足够地在其中容纳组件的囊纹理的托盘，通常用热塑性树脂注射成型托盘，该热塑性树脂基本上是非晶的(而不是结晶的或半结晶的)，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。通常加入特殊的添加剂以视图改进托盘性能，包括耐热性。然而，我们的经验是，这些材料，即使使用了性能添加剂，在暴露于在或高于大约125° C的温度时表现也不好。对于制造者来说，经常使组件处于这样的温度和甚至更高的温度，常见的中等温度加工在约125-150° C进行，一些工艺在甚至更高的温度进行。这些在升高的温度下完成的"烘焙"步骤通常用于在安装工序前从组件除去有潜在破坏性的捕集的水分。此外，虽然能提供可以承受这些烘焙步骤的注射成型托盘，用于制备托盘的材料典型地含有显著量的增强填料，这导致较高的材料密度，以及较高的托盘重量，当这样的托盘在多个步骤中使用时，导致较高的装运成本，特别是空运成本。当在工艺的一个部分中使用的托盘不能承受所需的烘焙温度时，组件必须在该组件进行所述工艺时从所述托盘除去并转移到更耐热的托盘。而且，一旦烘焙步骤完成，对于组件来说从耐热托盘再次转移到更适于其余制造过程的托盘并不是不罕见的。可能需要将组件从一种托盘类型再进一步转移到另一种，例如，当将组件从良好组件稳定化的轻重量托盘(例如通常用于装运组件的那些)转移到具有设计用于特定生产线的框架和支持体的托盘。组件从一个托盘到另一个的每次转移都需要能够将组件从一个托盘安全有效地转移到另一个的专门化和昂贵的设备。而且，每次转移给正在移动的组件带来被破坏的风险。此夕卜，制造过程中需要的各种类型的托盘都带来增加到所制造的组件的成本中的额外成本。如果处理组件的托盘可用于制造过程的多个步骤，将会极大地改进组件的处理和它们制造成本，由此消除对一次或更多次组件转移的需要，使得成本降低并且总体工艺中的破坏风险降低。换句话说，对于JEDEC兼容的IC组件托盘来说，有这样的需求(i)能够承受在该组件制中遇到的升高的温度(例如中等温度烘焙步骤中遇到的温度)，( )具有足够低的比重，使得它们的重量从装运和处理方面来看是有吸引力的，(iii)具有足够的强度、耐冲击性和相关的物理性质以在制造过程期间提供对组件足够的支撑，(iv)具有足够的静电和导电性性质以使它们适用于ESD敏感性IC组件，或(V)它们的组合。这样的托盘可用于IC组件的供应链和制造过程的多个步骤中，并甚至可用于涉及的所有步骤，因此极 大地降低了总体工艺中的复杂性、成本和破坏风险。
发明内容
本发明提供了用于运送和加工集成电路(IC)芯片的热成型托盘，其包含至少一个设计成接收所述IC芯片的囊，其中所述托盘包含热塑性聚合物配混料，该热塑性聚合物配混料(polymer compound)包含(i)聚(亚苯基醚)(PPE)聚合物；(ii)导电填料；(iii)抗冲改性剂；和(iv)任选的一种或多种额外添加剂。本发明提供了由聚(亚苯基醚)均聚物、聚(亚苯基醚)共聚物、聚(亚苯基醚)共混物、或它们的组合制成的所述托盘。合适的共混物包括聚(亚苯基醚)聚合物与聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、苯乙烯类嵌段共聚物、或它们的组合的共混物。在一些实施方案中，该聚(亚苯基醚)是聚(2，6- 二甲基苯醚)。本发明进一步提供了由一种聚合物制成的托盘，该聚合物具有根据ASTM D-648在66psi (O. 46MPa)下测量的不低于130° C的热变形温度，具有根据ESD Sll. 11测量的低于1E8欧姆的表面电阻，具有根据ASTM D-790测量的至少250kpsi (1723MPa)的挠曲模量，具有根据ASTM D-792测量的低于I. 18g/cc的比重，或任何它们的组合。本发明进一步提供了本文描述的任何托盘，其中该托盘通过所述聚合物配混料的片材的热成型制备。本发明进一步提供了由任何本文描述的材料制成的JEDEC兼容的托盘。发明详述本发明的各种特征和实施方式以下将通过非限制性说明来描述。扭盘本发明提供了用于集成电路(IC)组件和类似物品的托盘。在一些实施方案中，该托盘符合JEDEC标准，该标准设定了托盘外形、储存囊位置、外部轨道高度和托盘的堆叠配置。在一些实施方案中,托盘在空置时能堆叠。在一些实施方案中，托盘可用于多种IC芯片、组件和/或组装体。在一些实施方案中，托盘适用于薄小外形塑料封装(TSOP)、侧面小外形塑料封装(SSOP)、管脚阵列(PGA)、球栅阵列(BGA)、或任何它们的组合。本发明的托盘是热成型的。该托盘可通过垂帘(drape)或真空热成型。在一些实施方案中，托盘由聚合物片材形成，该片材厚O. 020-0. 060,0. 030-0. 050或甚至
O.035-0. 045英寸(O. 51-1. 52,0. 76-1. 27，或甚至O. 89-1. 14mm)，且长度和宽度各自独立地为 12-21、14-19、15-18、或甚至 16-17 英寸(30. 5-53. 3,35. 6-48. 3,38. 1-45. 7、或甚至40. 6-43. 2cm)。在一些实施方案中，本发明的托盘不是注射成型的。注射成型与热成型相比是本质上不同的工艺和技术，并且适用于这些工艺之一的组合物通常不适用于另一种。本发明的托盘由热塑性聚合物配混料制成，该热塑性聚合物配混料包含PPE聚合物组分、导电填料组分、抗冲改性剂组分、和任选的额外添加剂组分。PPE聚合物组分可以50-99重量％，或50、60、70或甚至80到至多99、95、90或甚至85重量％存在于热塑性聚合物配混料中。导电填料组分可以1-25重量％，或1、5、10或甚至15到至多30、25、20、或甚 至18重量％存在。抗冲改性剂组分可以1-30重量％，或1、5或甚至9到至多30、25、20、15或甚至11重量％存在。任选的额外添加剂组分可以O或O. 01-20重量％，或0、0. 01、0. 5或甚至I到至多20、10、5、4或甚至2重量％存在，其中这些重量％值和范围可适用于各单独的额外添加剂或适用于全部任选的额外添加剂组分。为以上各组分提供的所述重量百分比值和范围是对于总体热塑性聚合物配混料而言的。在一些实施方案中，组成托盘的组合物可以由组分相对彼此的重量比来限定。例如，聚合物组分、抗冲改性剂和导电填料组分可分别在约3-10 :0. 5-1. 5 :1-2的重量比内存在。聚合物组分与抗冲改性剂的重量比可为1-10 :1或2-7 :1或甚至3-5:1。导电填料与抗冲改性剂的重量比可为O. 5-2 :1或O. 75-1. 25 1或甚至O. 9-1. 1:1。在一些实施方案中，本发明的托盘由这样的热塑性聚合物配混料制成，其根据ASTM D-648在66psi(0. 46MPa)下测量的热变形温度不低于130° C。在一些实施方案中，聚合物配混料的热变形温度，以及由该聚合物配混料制成的托盘的热变形温度，通过ASTMD-648测量为不低于120、125、130、140、150、180、或甚至200° C。在一些实施方案中，本发明的托盘能够承受至少120、125、130、140、或甚至150° C的烘焙温度而不会失效(托盘变形)。在一些实施方案中，本发明的托盘由这样的热塑性聚合物配混料制成，其根据ESDSll. 11测量的表面电阻低于1E8欧姆。在一些实施方案中，聚合物配混料的表面电阻，以及由该聚合物配混料制成的托盘的表面电阻，通过ESD Sll. 11测量为不高于1E8、1E7、1E6、或甚至1E5欧姆。根据ESD Sll. 11进行的测量在12%相对湿度下完成，除非另有说明。表面电阻还可根据ASTM D-257测量。根据ASTM D-257进行的测量在50%相对湿度下完成，除非另有说明。在一些实施方案中，本发明的托盘由这样的热塑性聚合物配混料制成，其根据ASTM D-790测量的挠曲模量为至少250kpsi(1.7GPa)。在一些实施方案中，该聚合物配混料的挠曲模量，以及由该聚合物配混料制成的托盘的挠曲模量，通过ASTM D-790测量为至少 250，300 或甚至通过 ASTM D-790 测量的 350kpsi (I. 7、2· I 或甚至 2. 4GPa)。在一些实施方案中，本发明的托盘由这样的热塑性聚合物配混料制成，其根据ASTM D-792测量的比重低于I. 18g/cc。在一些实施方案中，聚合物配混料的比重，以及由该聚合物配混料制成的托盘的比重，通过ASTM D-792测量为不高于I. 18、I. 16、I. 14或甚至 I.12g/cc。本文中所述的聚合物配混料可具有任何上述特性的组合，并且在一些实施方案中具有全部所述特性。PPE聚合物纟目合物本发明的托盘由聚(亚苯基醚)(PPE)聚合物制成。适用于本发明的PPE聚合物包括包含多个具有下式的结构单元的聚合物
权利要求
1.用于运送和加工集成电路(IC)芯片的热成型托盘，包含至少一个设计成接收所述IC芯片的囊，其中所述托盘包含热塑性聚合物配混料，该热塑性聚合物配混料包含 (i)聚(亚苯基醚)聚合物； (ii)导电填料； (iii)抗冲改性剂；和 (iv)任选的一种或多种额外添加剂。
2.权利要求I的托盘，其中所述聚合物选自聚(亚苯基醚)均聚物、聚(亚苯基醚)共聚物、聚(亚苯基醚)均聚物和/或共聚物共混物、或它们的组合； 其中所述聚(亚苯基醚)均聚物和/或共聚物共混物包括与包括聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、苯乙烯类嵌段共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、苯乙烯丙烯腈聚合物、或它们的组合的额外组分共混的聚(亚苯基醚)均聚物和/或共聚物。
3.权利要求I的托盘，其中所述聚(亚苯基醚)聚合物包括聚(2，6-二甲基苯醚)聚合物。
4.权利要求I的托盘，其中所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-648在66psi (O. 46 MPa)下测量的不低于130 ° C的热变形温度。
5.权利要求I的托盘，其中所述抗冲改性剂包括苯乙烯类嵌段共聚物、乙烯丙烯酸酯共聚物、或它们的组合。
6.权利要求I的托盘,其中所述抗冲改性剂在总体组成中以1-30重量％存在。
7.权利要求I的托盘，其中所述导电填料包括炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、金属填料、或它们的组合。
8.权利要求I的托盘，其中所述热塑性聚合物配混料具有根据ESDSll. 11测量的低于1E8欧姆的表面电阻。
9.权利要求I的托盘，其中该任选的额外添加剂组分包括蜡、抗氧化剂、增强填料、颜料、阻燃剂、或它们的组合。
10.权利要求I的托盘，其中所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-790测量的至少250 kpsi(1724 MPa)的挠曲模量。
11.权利要求I的托盘，其中所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-792测量的低于I. 18 g/cc的比重。
12.权利要求I的托盘，其中 (i)所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-648在66 psi下测量的不低于130° C的热变形温度； (ii)所述热塑性聚合物配混料具有根据ESDSll. 11测量的低于1E8欧姆的表面电阻； (iii)所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-790测量的至少250 kpsi (1724 MPa)的挠曲模量； (iv)所述热塑性聚合物配混料具有根据ASTMD-792测量的低于I. 18 g/cc的比重；或 (v)任何它们的组合。
13.权利要求I的托盘，其中所述热塑性聚合物配混料是(i)50-99重量％的一种或多种聚(亚苯基醚)聚合物； (ii)1-25重量％的一种或多种导电填料； (iii)1-25重量％的一种或多种抗冲改性剂；和 (iv)0-30重量％的一种或多种任选的额外添加剂； 其中所有重量百分比值都是基于总体热塑性聚合物配混料。
14.权利要求I的托盘，其中所述托盘是通过所述热塑性聚合物配混料的片材的热成型制造的。
全文摘要
本发明涉及组件载体托盘，更具体来说，涉及用于集成电路(IC)组件例如IC芯片的热成型的载体托盘。本发明的托盘具有适于IC组件制造过程的所有部分的益处，包括适于运送、分选、存储、烘焙等步骤。因此，本发明的托盘减少了对从一个托盘到另一个托盘传送IC组件的需要，结果降低了制造成本和零件损害的风险。本发明的托盘特别适于中等温度应用。
文档编号C08K3/04GK102971377SQ201180032161
公开日2013年3月13日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年7月1日
发明者K·S·爱德华, C·T·楚, 卢启威, K·西恩考斯基, K·C·裘, V·米拉比尔 申请人:路博润高级材料公司