[發(fā)明專利]含有碳納米管的改性聚苯醚樹(shù)脂組合物

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810096357.9
• 申請(qǐng)日: 2008-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101280102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐今錫;南炳旭;鄭俊碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 信一化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08L71/12
• 分類號(hào): C08L71/12;C08K7/14;C08K3/00;C08K7/00;C08K3/04;B65D19/00
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鐘晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有碳納米管(CNT)的傳導(dǎo)性改性聚苯醚(MPPO)樹(shù)脂組合物，更詳細(xì)地，涉及一種具有優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的MPPO樹(shù)脂組合物，該MPPO樹(shù)脂組合物含有(a)20～60重量％聚苯醚，(b)10～30重量％玻璃纖維，(c)10～20重量％礦物填料，(d)0.5～5重量％碳納米管和(e)10～30重量％高抗沖聚苯乙烯。

背景技術(shù)

現(xiàn)有半導(dǎo)體芯片托盤(pán)(IC?Tray)主要通過(guò)在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯醚(PPO)或聚亞苯醚(PPE)，和聚砜(PSF)或聚醚砜(PES)樹(shù)脂中混合碳纖維(Carbon?fiber)或傳導(dǎo)性碳黑(Carbon?black)以及根據(jù)需要時(shí)使用的其它無(wú)機(jī)填料(玻璃纖維、滑石、云母、高嶺土、硅灰石等)形成的混合樹(shù)脂進(jìn)行制造。

特別是，為了向半導(dǎo)體芯片托盤(pán)提供傳導(dǎo)性，防止半導(dǎo)體芯片托盤(pán)的靜電，必須含有碳黑或碳纖維。這是因?yàn)槿绻惶砑舆@種傳導(dǎo)性碳黑或碳黑纖維，則會(huì)發(fā)生在半導(dǎo)體芯片托盤(pán)上產(chǎn)生的靜電會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片托盤(pán)上的半導(dǎo)體金導(dǎo)線短路等問(wèn)題，半導(dǎo)體制造困難。

但是，碳纖維和傳導(dǎo)性碳黑是昂貴的原料，在制造半導(dǎo)體托盤(pán)的費(fèi)用中占據(jù)較大的比重。而且，碳纖維是用量最大的原料，全世界都面臨著供應(yīng)不足的問(wèn)題。碳纖維在全世界的用量的70到80％是由日本生產(chǎn)，但是幾乎所有的材料都用于制造航空器(空中客車，波音公司)，用于制造傳導(dǎo)性托盤(pán)的材料量的供應(yīng)不穩(wěn)定。此外，隨著半導(dǎo)體集成化技術(shù)的發(fā)展，還經(jīng)常產(chǎn)生封裝部分的污染的問(wèn)題，碳纖維的應(yīng)用逐漸變難。另外，由于半導(dǎo)體和電氣、電子部件的靜電放電(ELECTRO?STATIC?DISCHARGE，ESD)領(lǐng)域從傳導(dǎo)性領(lǐng)域(表面電阻：10³～10⁵Ω)轉(zhuǎn)換為半-導(dǎo)體領(lǐng)域(表面電阻：10⁵～10⁹Ω)，所以作為一種已有材料，碳纖維這種無(wú)法提供傳導(dǎo)性的領(lǐng)域的產(chǎn)品豐富。

由此，在目前的電氣、電子和半導(dǎo)體業(yè)界的封裝領(lǐng)域中，努力想要開(kāi)發(fā)出可以提供半-傳導(dǎo)性或靜電放電性的材料和原料。特別是，本發(fā)明人嘗試以目前本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中沒(méi)有使用的碳納米管來(lái)作為材料。

碳納米管(Carbon?Nano?Tube：CNT)是這樣一種大分子：鄰接一個(gè)碳原子的3個(gè)碳原子以sp²的形態(tài)成鍵，通過(guò)碳原子間的這種鍵形成六元環(huán)型，這種六元環(huán)形重復(fù)形成蜂巢形態(tài)而形成平面，卷繞這樣形成的平面從而具有圓筒形或管形態(tài)。已知碳納米管的直徑為幾到幾十nm，其長(zhǎng)度為直徑的幾十倍乃至于幾千倍。

這種碳納米管表現(xiàn)為納米大小的石墨面以圓柱形結(jié)構(gòu)卷曲成環(huán)的狀態(tài)，根據(jù)大小和形態(tài)具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，具有剛度為5TPa左右的金屬以上的高強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)由于直徑的差異，可以顯示出從絕緣體到半導(dǎo)體、以致于金屬性的性質(zhì)。

由此，碳納米管的力學(xué)堅(jiān)固性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，可以顯示出半導(dǎo)體和導(dǎo)體的所有性質(zhì)，而且由于直徑小，長(zhǎng)度長(zhǎng)，中空這樣的特征，作為平板顯示元件、晶體管、能量貯藏體等的材料可以期待有優(yōu)異的性質(zhì)，作為納米大小的各種元件的使用可能性非常大。

發(fā)明內(nèi)容

由此，本發(fā)明人為了解決目前含有碳纖維的MPPO樹(shù)脂組合物的問(wèn)題，也就是封裝部分的污染、半導(dǎo)體表面電阻不佳、射出柵極部位的無(wú)電阻以及供應(yīng)不穩(wěn)定的問(wèn)題等，對(duì)代替碳纖維的材料進(jìn)行了認(rèn)真的研究，確認(rèn)如果使用碳納米管制造半導(dǎo)體芯片托盤(pán)，可以顯示出比以往更優(yōu)異的表面電阻，顯示出改善的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和剛性，而且扭曲性質(zhì)和表面外觀性質(zhì)優(yōu)異，從而完成本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的目的在于提供含有碳納米管，顯示出適當(dāng)?shù)谋砻骐娮琛?yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和剛性的半導(dǎo)體芯片托盤(pán)用改性聚苯醚樹(shù)脂組合物。

另外，本發(fā)明的目的還在于提供由上述改性聚苯醚樹(shù)脂組合物成形得到的半導(dǎo)體芯片托盤(pán)。

本發(fā)明的特征在于是一種改性的聚苯醚(MPPO)樹(shù)脂組合物，該組合物含有(a)20～60重量％聚苯醚，(b)10～30重量％玻璃纖維，(c)10～20重量％礦物填料，(d)0.5～5重量％碳納米管和(e)10～30重量％高抗沖聚苯乙烯。

具體實(shí)施方式

在下文中，對(duì)與上述相同的本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。