JPH0483360A - 半導体素子搬送容器用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子搬送容器用組成物に関する。

更に詳しくは、本発明は、ＩＣ）レー、チップトレー、
ウェハーキャリアー等ＩＣの製造工程で使用するトレー
に関する。

（従来の技術及びその課Ｂ） ＩＣを製造する工程の中に、オープン中で加熱してＩＣ
＆ＩＩ立物が含有している僅かな水分やＢｒイオン、Ｎ
ａイオン、ＣＩ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
らすことになり、ベーキングは非常に重要な製造工程の
１部である。

このベーキングをする時は、ＩＣ１個づつトレーと呼ば
れる専用のトレーに入れられて、トレーを幾重にも重ね
られてベーキング室に入れられる。

そして、加熱されることにより水分や不純物が揮発によ
り脱気される。ベーキング室の温度は１１０℃以上の温
度が必要であり、ＩＣの信幀精度を高めるためには、１
３０〜１５０″Ｃが必要である。

用いられるトレーに要求される特性は、静電気を帯びる
とＩＣが破壊されるので表面抵抗が１０’〜１０”Ωの
静電レベルと、トレーは幾重にも積み重ねられて使用さ
れるので反り変形の少ないものが必要となる。また、作
業中に落下した場合に、簡単には壊れないような衝撃強
度も要求される。

これ迄に、ベーキング室の温度が１１０℃以下で使用さ
れていた場合には、反り変形の少ないポリスチレン等の
ような非品性の樹脂をベースに導電剤を配合したり、ま
たは導電塗装をしたりして使われてきた。ベーキング室
の温度を１５０″Ｃ位迄上げる時は、非品性の樹脂は耐
熱性の低さからベーキング室で熱変形を起こして使用で
きなかった。

このために、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂をベース
にした導電化したものを使用しなければならなかった。

フェノール樹脂を使用すると、樹脂自体が重いこと゛と
成形時の生産性の悪さからくるコストアップはどうして
も避けられなかった。

また、衝撃強度が弱く作業中トレーを落下した場合に割
れるという問題を有していた。

このために、ベーキング室の温度に関係なく耐熱性が有
り、表面抵抗を静電レベルにすることが出来て、反り変
形と衝撃強度が優れた素材からなるトレー用組成物が求
められているのが実情である。

（課題を解決するための手段） 本発明者らはこの様な実情に対して、耐熱性と静電効果
とがあり、反り変形と衝撃強度に優れた組成物を開発す
べく鋭意研究の結果、ポリエチレンテレフタレートにマ
イカと特殊なカーボンブラックを組み合わせることによ
り、これらの問題を解決できることを見出し、本発明に
到達した。

即ち、本発明は； （Ａ）固有粘度０．３５ｄｌ／ｇ以上のポリエチレンテ
レフタレート１０〜９４重量％、（Ｂ）平均粒径５０μ
ｍ以上のマイカ５〜４０重量％、 （Ｃ）ＢＥＴ比表面積６００ｒｒｆ／ｇ以上で、ＤＢＰ
吸油量２５（１１７１００ｇ以上のカーボンブラック１
〜２０重量％、 （Ｄ）樹脂中の長さが１００．ｕｍ以下である繊維状物
０〜３０重量％、 （Ｅ）結晶化改良剤０〜１０重量％、 を配合してなる、半導体素子搬送容器用組成物である。

本発明において、（Ａ）成分として用いられるポリエチ
レンテレフタレートは、少なくとも６０モル％以上、好
ましくは８０％モル以上、さらに好ましくは９０モル％
以上のエチレンテレフタレートの繰り返し単位を含むポ
リエステルであればよい。この範囲内においては、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、ドデカン２酸、イソフタル酸、フタ
ル酸等の酸成分や；１，２−プロピレングリコール、ト
リメチレングリコール、トリメチロールプロパン、１．
４−ブタンジオール、１．３−ブチレングリコール、１
，２−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
１．５−ベンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール
、１．９−ノナンジオール、１．４−シクロヘキサンジ
メタツール、εカプロラクトン、３−メチル−１，５−
ベンタンジオール等のグリコール成分を共重合してもよ
い。

本発明に用いるポリエチレンテレフタレートのフェノー
ル／テトラクロルエタン（６／４重量比）混合溶液中３
５℃で求めた固有粘度は、０゜３５　ａ／　ｇ　以上カ
好マシく、０．４５ｄｌ／ｇ以上が更に好ましい。

固有粘度がＱ、３５ｄｌ／ｇ以下では機械強度が低（な
り好ましくない。

（Ａ）成分としてのポリエチレンテレフタレートの配合
量は１０〜９４重量％である。樹脂を構成するマトリッ
クスとしてのポリエチレンテレフタレート成分が１０重
量％以下になると非常に脆（なり、好ましくは３０重量
％以上、更に好ましくは４０重量％以上である。また、
９４重量％以上になると本目的の低反り性と表面抵抗を
下げる効果を発現することは出来ない、好ましくは８０
重量％以下で、更に好ましくは７０重量％以下である。

これらのポリエチレンテレフタレートは、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。

（Ｂ）成分として用いられるマイカは、マスコバイトマ
イカ、スジライトマイカ（Ｍａｒｉｅｔｔａ社商標）や
フッ素金雲母（合成マイカ）などである。

（Ｂ）成分は反り変形を改良するために不可欠である。

使用するマイカの粒径は重要であり、反りを小さくする
ためには粒径の大きい、例えば５０μｍ以上のマイカを
用いた方が良いが、粒径の大きさに比例して樹脂の脆さ
も比例して強くなる傾向にあり、むやみに大きい粒径の
マイカを用いることは好ましくない。重量平均粒径で５
０〜３００μｍが好ましく、５０〜２５０μｍが更に好
ましい。

用いるマイカの種類も樹脂の混線や成形加工時の温度（
約３００℃）以下で結晶水や含有水を放出するものは好
ましくなく、熱天秤（ＴＧＡ）測定で３００℃以下で水
分を１％以上（通常の付着水分相当量）放出しないマイ
カが好ましい。

（Ｂ）成分の配合量は、全組成重量中５〜４０重量％で
あり、１０〜３０重量％が更に好ましい。

配合量が５重量％以下では反り変形を小さくするのに充
分でなく、４０重量％を越えると機械的にもポリエチレ
ンテレフタレート中へ分散されることが困難になるばか
りでなく、機械的物性の低下をもたらすので好ましくな
い。

（Ｃ）成分として用いるカーボンブラックは、Ｎ２吸着
によるＢＥＴ式比表面積が６００ｒｄ／ｇ以上でかつＤ
ＢＰ吸油量が２５０ｉｔ／１００ｇ以上を示すものでな
ければならない。ＢＥＴ比表面積が６００ｍ／ｇ以下ま
たはＤＢＰ吸油量が２５０ａｔ／１００ｇ以下のカーボ
ンブラックでは表面抵抗を充分に下げることができない
。

市販されている数多くのカーボンブラックの中で、アセ
チレンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック
、サーマルブラック、チャンネルブラック、ロールブラ
ックやディスクブラック等のカーボンブラックでは、Ｂ
ＥＴ表面積が小さがったり、ＤＢＰ吸油量が少なかった
りして、両者を満足するものはない。

ＢＥＴ表面積とＤＢＰ吸油量の両者を満足するもので、
市販されており容易に入手できるものとしては、ケッチ
エンブラック　Ｅ　Ｃ（Ｋｅｔｊｅｎ　Ｂｌａｃｋ　Ｅ
Ｃ；ＡＫＺＯ社製）がある。

（Ｃ）成分の配合量は１〜２０重量％であり、好ましく
は３〜ｌ０ＩＥ量％である。配合量が１重量％以下であ
ると表面抵抗が静電レベル迄下がらない、又、２０重量
％以上配合しても表面抵抗の低下が飽和に達しているの
で意味がない。

本発明の組成物には、（Ａ）　＋（Ｂ）　＋（Ｃ）成分
以外に（Ｄ）成分を配合することができる。（Ｄ）成分
の繊維状物は、成形品の表面を平滑にする効果があり、
例えばＩＣをＩＣ）レーに入れた時に、ＩＣとＩＣ）レ
ーとの接着面積が広くなる。このためにＩＣに帯電した
静電気をＩＣｌ−レーを通じて精度よ（外部へ放電する
ことができるようになる。

（Ｄ）成分として用いられる繊維状物の例としては、ガ
ラス繊維を粉砕したミルドファイバー、アルミナ繊維、
ステンレス繊維、アスベスト繊維、ウオラストナイト（
珪酸カルシウム）、チタン酸カリウム、アラミド繊維等
が有り、これらの繊維状物はＬ／Ｄ　（長さ／直径）１
０以上が好ましい。

この中で価格や扱い易さからガラス繊維を粉砕したミル
ドファイバーやウオラストナイトが好ましい。

用いられる繊維状物は、樹脂中の長さで１００μｍ以下
であることが必要である。１１００１Ｉ以上の長さの繊
維状物を配合すると逆に表面平滑性が悪くなり好ましく
ない。

（Ｄ）成分の配合量は全組成重量中３０重量％以下であ
り、好ましくは５〜２０重量％である。

さらに好ましくは、−船釣なＳｉカップリング剤；例え
ば（ＨＪＣＨｘＣＨｔＮＨＣＩＩ＊ＣＨ茸Ｓｔ　（ＯＣ
Ｒｓ）　ｓ　）やＴｉ　力ｙ　７’　！Ｊ　ｙグ剤；例
えば（（ＣＨｓ）　ｔｅｌｌＯＴｉ　（ＯＯＣＣｔ　？
Ｂｓ５）３）等で表面処理をしたガラス繊維を粉砕した
ミルドファイバーやウオラストナイトを５〜２０重量使
用することである。配合量が少ないと表面平滑性の改良
効果が乏しく、３０重量％以上配合すると逆に表面平滑
性が悪くなるので好ましくない。

また、本発明の組成物には、結晶化を促進させることを
目的として（Ｅ）成分を配合させることができる。　（
Ｅ）成分は成形加工性を容易にさせ且つ耐熱性を向上さ
せる効果を有する。

（Ｅ）成分として用いられる結晶化改良剤は、結晶核剤
と結晶化促進剤から構成される。結晶化改良剤を配合す
ると、１００°Ｃ以下の金型温度にしても充分に結晶化
が進み、高い耐熱性を発現することができる。特に量産
性を要求される場合とか寸法変化を無くするためには重
要となる。

結晶核剤としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリ
ウム、酢酸ナトリウム、酸化チタン、カオリン、炭酸カ
ルシウム、タルク、クレー、アイオノマーの他、一般式
（１）； ％式％（１） ［式（１）中、Ｍ及びＭｏはそれぞれナトリウム、カリ
ウム及びリチウムから選ばれた金属であり。

Ａｒはベンゼン環、ｍおよびｎは１又は２の整数を示す
、〕 で示される化合物が挙げられる。

（Ｃ）成分として用いられるケッチエンブラックは核剤
としての効果を有しているので、ケッチエンブラックを
配合している場合は必ずしも結晶核剤を別途に配合しな
くてもかまわない。

結晶化促進剤としては、０２〜Ｃ６の炭素原子数のグリ
コールと脂肪族２塩基酸を反応して得られる分子量２，
０００以上のポリエステル、全末端基量の５０％以上が
安息香酸で封鎖されている分子量２０，０００以下のε
−ポリカプロラクトン、ｐ−トルエンスルフォンアルキ
ルアミド（アルキル基のＣ数は１４〜１６）、ポリバレ
ロラクトン、全末端基の５０％以上を安息香酸で封鎖さ
れた分子量５００以上のポリエチレグリコール等が挙げ
られる。

好ましい例としては、ポリブチレンアジペート、ポリプ
ロピレンセバケート、末端封鎖をされたポリカプロラク
トン、Ｐ−トルエンスルフォンアルキルアミドである。

更に好ましくは、末端を安息香酸で封鎖された分子量５
００〜６，０００のポリブチレンアジペートと末端を安
息香酸で封鎖された分子量５００〜１０．０００のポリ
カプロラクトンである。

配合量は、結晶核剤と結晶化促進剤とを併せて１０重量
％以下である。３〜１０重量％配合することが好ましい
。

配合量が３重量％以下であると金型温度を１００℃以下
にできない。仮に成形しても、熱変形が低いものになっ
てしまう、配合量が１０重量％以上になっても結晶化促
進の効果は飽和に達しており、必要量以上配合すること
は無駄になってしまこれらの結晶化改良剤は、単独にあ
るいは２種類以上併用してもよい。

その他、本発明の組成物には、燃焼性を抑えるのに充分
な量のハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物を配合でき
る。ハロゲン系難燃剤としては、デカブロムジフェニル
エーテル、ブロム化ポリスチレン、ブロム化架橋ポリス
チレン、ブロム化ポリカーボネート、ブロム化エポキシ
樹脂、ブロム化フェノキシ樹脂、ブロム化（ビスフェノ
ールＡ／シアメール酸）ポリマー等がある。また、アン
チモン化合物としては、二酸化アンチモン、五酸化アン
チモン、トリフェニルアンチモン、アンチモン酸ソーダ
等が挙げられる。

難燃剤を配合する場合は、ハロゲン系難燃剤／アンチモ
ン化合物の比が９３／７〜６Ｂ／３２であることが好ま
しい。

難燃剤の配合量は、全組成物重量当たりハロゲン系難燃
剤とアンチモン化合物の合計で、５〜４５重量％が好ま
しい。

更に、本発明の組成物には、その実用性を損なわない範
囲で、紫外線安定側、酸化防止剤、熱安定剤、離型荊や
着色剤を配合することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明の技術
的範囲はこれらの実施例により限定されるものではない
。

例中「部」及び「％」は、［重量部ｊ及び［重量％Ｊを
示す。

参考例１ ポ　エチレン−レフ　レー　の　４ テレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール７
１部、酢酸マンガン四本塩物０．０５部、三酸化アンチ
モン０．０５部を反応器に仕込み、窒素気流下１８０〜
２００°Ｃで３時間エステル交換反応を行った。大部分
のメタノールを留出させた後、トリメチル゛ホスフヱー
ト０．０３部を加え、次に、２６０℃に昇温減圧し、０
．５ｍｍＨｇの真空下２８０℃で３時間重合反応を行っ
た。

得られたポリマーは白色で、融点が２６０℃（ＤＳＣ法
パーキンエルマ２Ｃ型）、固有粘度が０．６５であった
。

参考例２： ポ　エチレンーレ　　レ−〇　ム チレフタル酸ジメチル１００部、エチレングリコール７
１部、ｐ−フェノールスルホン酸ジナトリウム０．５部
、酢酸マンガン四本塩物０．０５部、二酸化アンチモン
０．０５部を反応器に仕込み、窒素気流下１８０〜２０
０℃で３時間エステル交換反応を行った。大部分のメタ
ノールを留出させた後、トリメチルホスフェート０．０
３部を加え、次に、２６０℃に昇温減圧し、０．５■Ｈ
ｇの真空下２８０°Ｃで３時間重合反応を行った。

得られたポリマーは、白色で、融点が２５５°Ｃ（ＤＳ
Ｃ法パーキンエルマ２Ｃ型）、固有粘度が０．６０ｄｌ
／ｇであった。ポリマー中のＰ−フェノールスルホン酸
ジナトリウムの含有量は０．５重量％であった。

参考例３： ゛　のム アジピン酸ジメチル１００部、１．４−ブタンジオール
１４１部、テトラブロビルイソチタネー）０．０５部を
反応器に仕込み、Ｎ友気流下１６０〜２１０℃で３時間
エステル交換反応を行い、大部分のメタノールを留出さ
せた後、２６０℃に昇温しで０．３ｍｍＨＨの真空下で
重縮合反応を行った後、テフロン製のバットに取り出し
た。

得られたポリマーは融点４８℃を示す分子量はＭｎ＝６
，０００　（ＧＰＣ測定）のポリマーであった。

参考例４ ゛　のム アジピン酸メチル１００部、１．４−ブタンジオール１
４１部、テトラプロピルイソチタネート０゜０５部を反
応器に仕込み、Ｎ２気流下１６０〜２１０°Ｃで３時間
エステル交換反応を行い、大部分のメタノールを留出さ
せた後、２６０℃に昇温しで０．３ｍｍＨＨの真空下で
重縮合反応を行った。

次に、安息香酸メチルを３０部加えて再びエステル交換
反応を行いメタノールを除去して、ＯＨ末端基の量が、
安息香酸を加える前の５０％以下になるまで２００℃で
反応を続けた後、再び真空にして未反応の安息香酸を系
外に除去した。この後テフロン製のバットに取り出した
。

得られたポリマーは凝固点４０°Ｃの粘稠な固体であっ
た。

参考例５ ′饅　のム 分子量１．０００のε−カプロラクトン１００部、安息
香酸メチル３１部とイソプロビルチタネ−）０．０５部
を反応器に仕込み、Ｎ２気流下１２０〜２１０°Ｃで６
時間エステル交換反応を行い、所定量のメタノールを留
出後２２０°Ｃに昇温し、０．５ｍｍＨｇの真空下で未
反応の安息香酸メチル除去して、末端ＯＨが８８％安息
香酸で封鎖されたポリエステルを合成した。

参考例６：フ・・　　　　のＡ 無水ケイ酸４０部、酸化マグネシウム３０部、酸化アル
ミニウム１３部及びケイフッ化カリウム１７部を混合し
た後、１，４００〜１，５００℃で溶融し、更に１，３
００〜１．４００で晶出して合成フッ素金雲母ＣＫＭｇ
３（ＡＩ　Ｓ　ｉｓｏ＋。）ｐ宜）を得た。得られた合
成フッ素金雲母の鉱塊を粉砕して合成フッ素金雲母粉体
を得た。この後フィルターにより分離を行い、平均粒径
が１５０ｔＩｍの粉体を得た。

実施例１〜６および比較例１〜５ 第１表に示す組成になるように秤量した後、回転式ドラ
ムブレンダーで１０分間ブリブレンドした８次に、４５
ｍ／ｍ二輪同方向回転押出機にて、シリンダー温度２６
０〜２８０°Ｃで溶融混練後、水中に取出しストランド
力・ンターにてペレタイズした。得られたベレットをオ
ーブン型の熱風乾燥機で１４０°Ｃ１４時間乾燥して１
１００ｐｐの乾燥樹脂を得た。この樹脂をｌ５−１５０
Ｅ（東芝製）射出成形機で、シリンダー温度２７５℃、
射出圧力６００〜１，０００ｋｇ／ｃｊ、射出時間１゜
秒、冷却時間２０秒、サイクル４０秒、金型温度９０℃
で第１図のトレーを成形した。

このトレーの表面を絶縁抵抗計（２４０６型／横河電機
製）にて表面抵抗を測定した０次に、１５０℃のベーキ
ング室に入れ２時間加熱した後、室温迄冷やした後、第
２図のようにして反り変形量を測定した。

更に、トレーを水平に持って１゜５ｍの高さよりコンク
リートの上に自由落下させて割れるかどうかの判定を行
った。個数１０枚中の割れた枚数をカウントした。

更にＫＣ−２［）射出成形機（用ロ鉄工製）で樹脂温度
２８０″Ｃ２金型温度９０°Ｃ２成形サイクル４０秒で
ＡＳＴＭＩ号タンザク片を成形して、ＡＳＴＭ６４８法
に準じて熱変形温度（ＨＤＴ）を１８．６ｋｇ／ｄの荷
重で測定した。

ポリスチレン製のトレーはＨＤＴが低く熱変形を起こす
ことが、またフェノール樹脂で成形したものは落下試験
をすると割れることが分かる。

一方、ＰＥＴにマイカを配合したものは耐熱性、反り変
形や衝撃にも優れた素材であることが分かる。

また、特定のカーボンブラックを配合することにより１
０４〜ＩＱＩＩΩの静電レベルを発現することが分かる
。それらの結果を第１表に示す。

実施例７〜１３及び比較例６ 実施例１の方法に準じて同様に第２表に示す組成物の成
形品を得て評価した。

マイカの配合量が少ないと反り変形が大きくなるが、配
合量を多くすると落下による割れが発生するようになり
、配合量には適正量がある。マイカの種類もスジライト
マイカ（Ｍａｒｉｅｔｔａ製）、マスコバイコバイトマ
イカ（インドマイカ）、更に合成により作られたフッ素
金雲母でも優れた耐熱性、低反り性や衝撃強度を発現す
る。

外観改良剤としてガラス繊維を粉砕したミルドファイバ
ーやウオラストナイトを配合しても効果があることが分
かる。それらの結果を第２表に示す。

実施例１４〜１８ 実施例１の方法に準じて、同様に第３表に示す組成物の
成形品を得て評価した。

結晶化改良剤を配合することによりＨＤＴを更に高めら
れることが分かる。このために、ベーキング時の温度に
対して熱変形による問題を起こすことが無くなった。

それらの結果を第３表に示す。

実施例１９〜２１ 実施例１の方法に準じて、同様に第４表に示す組成物の
成形品を得て評価した。

第４表の組成に難燃剤を配合した樹脂を実施例１と同じ
方法で、ＵＬ９４用の１／３２”インチのタンザク試験
片を成形して燃焼試験を行った結果、■０の判定であっ
た。

難燃剤を配合してもトレーに要求される特性の低下は認
められなかった。それらの結果を第４表に示す。

（発明の効果） 本発明の半導体素子搬送容器組成物は、従来から使用さ
れているポリスチレン等の汎用プラスチックやフェノー
ル樹脂が有する耐熱性不足や脆さ及びコスト高などの問
題をポリエチレンテレフタレートをベースに改良を加え
ることにより、初めて解決でき、工業的にも適用できる
組成物を完成させたことの意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＣ）レー成形品を表す模式図であり、第１−
１図はその上面図であり、第１−２図はその側面図であ
る。 第２図は、第１図のＩＣ）レーの片方を押さえて反対側
が浮き上がった大きさを、反り変形量として測定するた
めの概略図である。 （ほか１名） 第１−２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）固有粘度０．３５ｄｌ／ｇ以上のポリエチレンテ
   レフタレート１０〜９４重量％、（Ｂ）平均粒径５０μ
   ｍ以上のマイカ５〜４０重量％、 （Ｃ）ＢＥＴ比表面積６００ｍ＾２／ｇ以上で、ＤＢＰ
   吸油量２５０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラック１
   〜２０重量％、 （Ｄ）樹脂中の長さが１００μｍ以下である繊維状物０
   〜３０重量％、 （Ｅ）結晶化改良剤０〜１０重量％、 を配合してなることを特徴とする半導体素子搬送容器用
   組成物。