JP2000291848A

JP2000291848A - 球状半導体用樹脂製チューブ

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Publication number: JP2000291848A
Application number: JP11096971A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kawato; 進川戸; Hideo Shibahara; 秀夫柴原
Original assignee: Toho Kasei Co Ltd
Current assignee: Toho Kasei Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性物質を含有するフッ素樹脂製チューブ
とすることにより、帯電防止性や内面平滑性に優れ、液
体、気体等も含む球状半導体を傷つけたり汚染すること
なく容易に通し、かつ通過物を通過中に加熱することが
できる球状半導体用樹脂製チューブを提供する。【解決手段】ＰＴＦＥからなる透明部分と、カーボン
ブラック２０〜２５重量％を含有するＰＴＦＥ組成物か
らなる導電部分とからなり、導電部分がチューブ内でチ
ューブの長手方向に縦縞形状を形成し、かつチューブの
内外面が透明部分である内径１．５ｍｍフッ素樹脂製チ
ューブとする。

Description

【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、球状半導体の製造や搬送に用い
られる樹脂製チューブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＳＩ（大規模集積回路）は、シ
リコンウエハーなどの円盤状半導体の表面に回路を露光
して、トランジスタなどを生成していた。しかしなが
ら、近年になって直径１ｍｍのシリコーンボールである
球状半導体の表面に回路を露光するという新しい技術が
開発されている（ＵＳＰ５，８７７，９４３号）。この
球状半導体は、球の表面に回路を形成することにより、
単位体積あたりの表面積が大きくなり、半導体を基板上
に実装する際に有利であるという優れた効果を有するも
のであるが、他方、単結晶生成から、露光、エッチング
等の工程をひとつの工場内で行うことができるため、生
産コストの面からも優れた効果を有する。

【０００３】球状半導体がこのように生産コストの面に
おいて優れている理由は、半導体が球状であるため、球
状半導体の製造工程におけるほとんどのプロセスをチュ
ーブ内で行うことができるからである。また、半導体は
チューブの中だけしか通らないため、製造工程中に汚染
される心配もなく、クリーンルームも不要である。

【０００４】球状半導体の具体的な製造工程としては空
気中で球状半導体を流通させる工程と液体中で球状半導
体を流通させる工程とに大別される。空気による工程に
は、ユニット間を空気で搬送する工程や、１４０℃以下
の熱処理がなされるベーキング処理工程等があり、液体
による工程には、薬液による洗浄処理工程や、１５０℃
以下の熱処理がなされる加熱処理工程等がある。球状半
導体は、このような、球状半導体の製造に直接関わる各
種の処理や、球状半導体の製造工程における搬送を全て
チューブ内で行うことに大きな特徴がある。

【０００５】しかしながら、球状半導体は直径１ｍｍの
微小な球であるため、チューブの帯電による影響を受け
やすくチューブ内で詰まることが多い。このような場合
には円滑な製造の障害となるため、このチューブには、
球状半導体の詰まりを防止するための帯電防止機能や内
面平滑性、内径寸法が容易に変化しない強固性等が要求
される。また、前記したように球状半導体は様々な工程
を経て製造されるため、このチューブには、製造過程の
種類によっては加熱機能が必要な場合もあり、その他、
耐熱性、耐薬品性、耐汚染性等も備える必要があるが、
このような要望を同時に満たすチューブは存在しない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、球状半導体
の製造や搬送において、帯電防止性や内面平滑性に優れ
チューブ内で詰まることがなく、チューブ内を通過する
液体、気体等も含めた球状半導体を傷つけたり汚染する
ことなく容易に通し、かつ球状半導体を通過中に加熱す
ることができる樹脂製チューブ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】前記課題を解決するため
に、本発明の樹脂製チューブは、球状半導体を通過させ
るチューブであって、導電性物質を含有することを特徴
とする。

【０００８】また、本発明の樹脂製チューブは、熱可塑
性樹脂からなる透明部分と導電性物質を含有する熱可塑
性樹脂組成物からなる導電部分とを有することが好まし
い。

【０００９】また、本発明の樹脂製チューブは、チュー
ブの長手方向に垂直な断面において導電部分の断面積が
３０〜９０％の範囲であることが好ましい。

【００１０】また、本発明の樹脂製チューブは、導電性
物質の含有割合が導電部分中５〜３０重量％の範囲であ
ることが好ましい。

【００１１】また、本発明の樹脂製チューブは、導電部
分がチューブ内でチューブの長手方向に縦縞形状を形成
し、かつチューブの内外面が透明部分であることが特に
好ましい。

【００１２】また、本発明の樹脂製チューブは、透明部
分がチューブ内でチューブの長手方向に対称に位置し、
チューブの内部状態および通過物を観察できる構造であ
ることが特に好ましい。

【００１３】また、本発明の樹脂製チューブは、熱可塑
性樹脂がフッ素樹脂であることが好ましく、さらにフッ
素樹脂がポリテトラフルオロエチレンまたはパーフルオ
ロアルコキシエチレン重合体であることが特に好まし
い。

【００１４】さらに、本発明の樹脂製チューブは、導電
性物質がカーボンブラック、カーボン繊維、グラファイ
ト、コークスおよび金属微粉末からなる群より選ばれる
１種以上であることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の球状半導体用樹脂製チュ
ーブは導電性物質を含有し、さらにその中でも、熱可塑
性樹脂からなる透明部分と導電性物質を含有する熱可塑
性樹脂組成物からなる導電部分とを有することが好まし
い。

【００１６】以下、本発明の樹脂製チューブを透明部分
と導電部分とからなるチューブについて説明するが、導
電部分に関する説明は、導電部分のみからなるチューブ
においても同様である。

【００１７】樹脂としては、熱可塑性樹脂が用いられ、
その中でも内面平滑性、耐熱性、耐薬品性に優れる点で
フッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリトリフルオロク
ロロエチレン、パーフルオロアルコキシエチレン重合体
（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロア
ルキルビニルエーテルとの共重合体、テトラフルオロエ
チレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、テト
ラフルオロエチレンとフルオロアルキルビニルエーテル
とヘキサフルオロプロピレンとの三元共重合体等が挙げ
られる。これらの中でも耐熱性や耐薬品性等が特に優れ
る点でＰＴＦＥまたはＰＦＡが特に好ましい。

【００１８】導電性物質としては、カーボンブラック、
カーボン繊維、グラファイト、コークスおよび金属微粉
末からなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。金属
微粉末としては、窒化硼素、銅、銀等が挙げられる。

【００１９】導電性物質の含有割合は、導電部分中５〜
３０重量％の範囲が好ましく、１０〜３０重量％の範囲
がさらに好ましく、２０〜２５重量％の範囲が特に好ま
しい。導電性物質の含有割合が５重量％未満の場合は球
状半導体が通過する際の加熱機能が不充分となり、一
方、３０重量％を超えると成形性が悪くなる。このよう
な条件を最も効果的に満たす範囲は２０〜２５重量％の
範囲であるが、成形性などは用いる導電性物質の比重の
違いにより上記範囲をずれても改善することは可能であ
る。

【００２０】導電部分の含有割合は、チューブの長手方
向に垂直な断面において導電部分の断面積が３０〜９０
％の範囲が好ましく、５０〜６７％の範囲が特に好まし
い。導電部分がこの範囲にあると、加熱機能などの導電
部分の機能と透明部分の機能とがバランス良く発揮され
る。

【００２１】導電部分の体積固体抵抗は、チューブ全体
の帯電防止効果の点で１０⁸Ω・ｃｍ以下であることが
好ましい。

【００２２】本発明の樹脂製チューブは、前記したよう
に、熱可塑性樹脂からなる透明部分と導電性物質を含有
する熱可塑性樹脂組成物からなる導電部分とを有する構
造であることが好ましいが、これはチューブが帯電防止
機能や加熱機能を有し、かつ耐汚染性や視覚性等の導電
性物質を含まない樹脂のみの特性を有するにはこのよう
な二重構造が有利だからである。

【００２３】このような構造の中でも、導電部分がチュ
ーブ内でチューブの長手方向に縦縞形状を形成し、かつ
チューブの内外面が透明部分であるという構造が好まし
い。そのような構造は、さらに、透明部分がチューブ内
でチューブの長手方向に対称に位置し、チューブの内部
状態および通過物を観察できる構造であることが好まし
く、例えば、導電部分がチューブ内でチューブの長手方
向に２本の縦縞形状を形成し、かつ図１に示すように、
長手方向に垂直な断面形状は導電部分がチューブの中心
で対称に向かい合う扇形の形状である構造が挙げられ
る。断面形状をこのような形状にすることにより、チュ
ーブの安定性や加熱機能の点で優れた効果を発揮する。

【００２４】さらに、チューブの長手方向に垂直な断面
において透明部分の占有面積は全体の１０％以上であれ
ば、外部からの目視やセンサーによる検知が良好であり
好ましい。また、チューブの長手方向に縦縞形状である
ことによって、チューブの内部状態および通過する球状
半導体がチューブの外部から目視で確認することが可能
であり、また、チューブの内外面が透明部分であること
によって、チューブ内を通過する球状半導体が導電性物
質によって汚染したり、チューブが傷つけられたりする
ことがない。

【００２５】その他、チューブの構造としては、例え
ば、図２〜図５に示すような構造が挙げられる。これら
の構造のチューブは、図１に示す構造のチューブに比べ
ると機能的に劣る部分もあるが、図１に示すチューブに
比べて製造が容易なため、製造工程の種類によって適宜
使い分けることができる。例えば、視覚性が必要ない工
程の場合は、図３および図４に示すチューブで充分であ
り、安全性が問題とならない工程の場合は、図２、図４
および図５に示すチューブで充分であり、通過物の汚染
がそれほど問題とならない工程の場合は図５に示すチュ
ーブも使用可能である。

【００２６】チューブの外径や内径は球状半導体の直径
によって適宜選択することができるが、チューブの内径
は球状半導体の直径に対して１．２〜１．８倍、好まし
くは１．４〜１．６倍の範囲が好ましい。この範囲以外
では球状半導体が詰まりやすくなる。チューブの厚みは
特に限定されないが、０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜
２ｍｍの範囲が好ましい。また、導電部分をチューブの
内外表面に露出しない構造にする場合は、チューブの内
面から導電部分までの距離（図１におけるａ）は０．０
１〜１．０ｍｍの範囲が好ましく、成形性、帯電防止機
能および加熱機能のバランスの点から０．０５〜０．５
ｍｍの範囲が特に好ましい。チューブ外面から導電部分
までの距離（図１におけるｂ）は０．０１〜１．０ｍｍ
の範囲が好ましく、０．１〜０．５ｍｍの範囲が特に好
ましい。

【００２７】本発明の樹脂製チューブの製造方法として
は、特に限定されないが、例えば、樹脂としてＰＴＦＥ
を用いる場合は、以下のような方法で製造することがで
きる。

【００２８】まず、透明部分の材料としてＰＴＦＥと成
形助剤（ソルベントナフサ、ホワイトオイル等の有機溶
媒）との配合物、導電部分の材料としてカーボンブラッ
クを含むＰＴＦＥ組成物と成形助剤との配合物を用意
し、プランジャー式押出成形で形状が目的の構造となる
ように５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²で予備成形を行う。尚、
例えば、図１のような断面形状とするために、あらかじ
め導電部分を２個成形しておき、それを予備成形機に入
れた後、透明部分の組成物を混入することにより製造す
ることができる。

【００２９】次に、この予備成型品をペーストチューブ
押出成形によって押出成形し、温度１００〜２５０℃の
乾燥ゾーンおよび温度３７０〜３９０℃の焼成ゾーンを
通過して焼成成形品が製造される。

【００３０】その他、樹脂としてＰＦＡを用いる場合は
溶融押出成形によって製造することができる。

【００３１】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されな
い。

【００３２】実施例１透明部分としてＰＴＦＥ（ダイキン工業（株）製、ポリ
フロンファインパウダーＦ−３０２）１０００ｇとソル
ベントナフサ（エクソン社製、アイソパーＥ）２３０ｇ
との配合物を、導電部分としてカーボンブラック２５重
量％を含有するＰＴＦＥ組成物（ダイキン工業（株）
製、ポリフロンファインパウダーＦＰＧ５０５０Ｅ）６
００ｇとソルベントナフサ２４０ｇとの配合物を用い、
プランジャー式押出成形（３００ｋｇｆ／ｃｍ²）、ペ
ーストチューブ押出成形（乾燥温度２００℃、焼成温度
３９０℃）により、図１に示す断面形状を持つフッ素樹
脂製チューブを製造した。フッ素樹脂製チューブの外径
は３．８ｍｍ、内径は１．５ｍｍ、チューブの内面から
導電部分までの距離（図１のａ）は０．１ｍｍ、チュー
ブの外面から導電部分までの距離（図１のｂ）は０．２
６ｍｍであった。また、導電部分の体積固体抵抗は、１
２０Ω・ｃｍであった。同様の方法で導電部分のカーボ
ンブラック含有量７重量％および１１．４重量％のフッ
素樹脂製チューブについても製造を行った。

【００３３】このフッ素樹脂製チューブの帯電防止性を
評価するために、以下の実験を行った。

【００３４】フッ素樹脂製チューブ１０ｃｍを除電ブロ
ー（キーエンス（株）製、ＳＪ−Ｆ０２０型）で帯電量
を調節後、布で５回外部を摩擦して帯電させ、帯電前後
の帯電位を被写体から１ｃｍの距離で静電気測定装置
（シムコジャパン（株）製、シムコＳＳ−２型）により
測定した。結果を表１に示す。尚、比較品１としてＰＴ
ＦＥ（ダイキン工業（株）製、ポリフロンファインパウ
ダーＦ−３０２）のみからなるフッ素樹脂製チューブ
（外径３．８ｍｍ、内径１．５ｍｍ）と、比較品２とし
てＰＦＡ（ダイキン工業（株）製、ＰＦＡ−２３１Ｓ
Ｈ）のみからなるフッ素樹脂製チューブ（外径４．０ｍ
ｍ、内径２．０ｍｍ）を用いて同様の実験を行った。そ
の結果も併せて表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１の結果より本発明の球状半導体用樹脂
製チューブは帯電防止性に優れていることがわかる。
尚、長期的に使用する場合には、カーボン層を接地して
やれば連続的に使用可能である。

【００３７】実施例２実施例１の本発明品１〜３についてチューブ両端のカー
ボン層と端子をつなぎ、交流２００Ｖの電圧をかけ、熱
電対をチューブ内部の中央部に差し込み上昇温度を測定
した。その結果を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】表２の結果より、カーボンブラック含有量
が７重量％でも温度は上昇するが、カーボンブラック含
有量は１０重量％以上が望ましい。また、耐熱性樹脂で
あるため熱による寸法変形も少ない。

【００４０】実施例３実施例１の本発明品１および比較品２（チューブ長４０
ｍ）について直径１ｍｍのシリコーンボールを通過させ
るのに必要な空気圧を測定した。その結果、本発明品１
のチューブを４０ｍ通過させるのに必要な空気圧が０．
２ｋｇ／ｃｍ²であったのに対して、比較品２のチュー
ブでは２．３ｋｇ／ｃｍ²であった。本発明のチューブ
が球状半導体を通過させるのに適していることがわか
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明の球状半導体用樹脂製チューブ
は、帯電防止性や内面平滑性、強固性に優れチューブ内
で詰まることがなく、かつ耐熱性、耐薬品性、耐汚染
性、非粘着性に優れ液体、気体等も含めた球状半導体を
傷つけたり汚染することなく容易に通すことができる。
さらに、チューブの外部から内部を目視によって確認す
ることができ、かつ球状半導体を通過中に加熱すること
も可能である。従って、球状半導体の製造や搬送に好適
なチューブであり、球状半導体の製造工程における各種
処理工程や搬送工程において優れた効果を発揮し、球状
半導体の円滑な製造を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球状半導体用樹脂製チューブにおける
チューブの長手方向断面図である。

【図２】本発明の球状半導体用樹脂製チューブにおける
チューブの長手方向断面図である。

【図３】本発明の球状半導体用樹脂製チューブにおける
チューブの長手方向断面図である。

【図４】本発明の球状半導体用樹脂製チューブにおける
チューブの長手方向断面図である。

【図５】本発明の球状半導体用樹脂製チューブにおける
チューブの長手方向断面図である。

【符号の説明】

１透明部分２導電部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】球状半導体を通過させるチューブであっ
て、導電性物質を含有する樹脂製チューブ。
【請求項２】熱可塑性樹脂からなる透明部分と導電性
物質を含有する熱可塑性樹脂組成物からなる導電部分と
を有する請求項１に記載の樹脂製チューブ。
【請求項３】チューブの長手方向に垂直な断面におい
て導電部分の断面積が３０〜９０％の範囲である請求項
２に記載の樹脂製チューブ。
【請求項４】導電性物質の含有割合が導電部分中５〜
３０重量％の範囲である請求項２または３に記載の樹脂
製チューブ。
【請求項５】導電部分がチューブ内でチューブの長手
方向に縦縞形状を形成し、かつチューブの内外面が透明
部分である請求項２〜４のいずれか１項に記載の樹脂製
チューブ。
【請求項６】透明部分がチューブ内でチューブの長手
方向に対称に位置し、チューブの内部状態および通過物
を観察できる構造である請求項５に記載の樹脂製チュー
ブ。
【請求項７】熱可塑性樹脂がフッ素樹脂である請求項
２〜６のいずれか１項に記載の樹脂製チューブ。
【請求項８】フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレ
ンまたはパーフルオロアルコキシエチレン重合体である
請求項７に記載の樹脂製チューブ。
【請求項９】導電性物質がカーボンブラック、カーボ
ン繊維、グラファイト、コークスおよび金属微粉末から
なる群より選ばれる１種以上である請求項１〜８のいず
れか１項に記載の樹脂製チューブ。