[发明专利]含有碳纳米管的改性聚苯醚树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含有碳纳米管(CNT)的传导性改性聚苯醚(MPPO)树脂组合物，更详细地，涉及一种具有优异的耐热性、尺寸稳定性和导电性的MPPO树脂组合物，该MPPO树脂组合物含有(a)20～60重量％聚苯醚，(b)10～30重量％玻璃纤维，(c)10～20重量％矿物填料，(d)0.5～5重量％碳纳米管和(e)10～30重量％高抗冲聚苯乙烯。

背景技术

现有半导体芯片托盘(IC Tray)主要通过在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯醚(PPO)或聚亚苯醚(PPE)，和聚砜(PSF)或聚醚砜(PES)树脂中混合碳纤维(Carbon fiber)或传导性碳黑(Carbon black)以及根据需要时使用的其它无机填料(玻璃纤维、滑石、云母、高岭土、硅灰石等)形成的混合树脂进行制造。

特别是，为了向半导体芯片托盘提供传导性，防止半导体芯片托盘的静电，必须含有碳黑或碳纤维。这是因为如果不添加这种传导性碳黑或碳黑纤维，则会发生在半导体芯片托盘上产生的静电会导致半导体芯片托盘上的半导体金导线短路等问题，半导体制造困难。

但是，碳纤维和传导性碳黑是昂贵的原料，在制造半导体托盘的费用中占据较大的比重。而且，碳纤维是用量最大的原料，全世界都面临着供应不足的问题。碳纤维在全世界的用量的70到80％是由日本生产，但是几乎所有的材料都用于制造航空器(空中客车，波音公司)，用于制造传导性托盘的材料量的供应不稳定。此外，随着半导体集成化技术的发展，还经常产生封装部分的污染的问题，碳纤维的应用逐渐变难。另外，由于半导体和电气、电子部件的静电放电(ELECTRO STATIC DISCHARGE，ESD)领域从传导性领域(表面电阻：10³～10⁵Ω)转换为半-导体领域(表面电阻：10⁵～10⁹Ω)，所以作为一种已有材料，碳纤维这种无法提供传导性的领域的产品丰富。

由此，在目前的电气、电子和半导体业界的封装领域中，努力想要开发出可以提供半-传导性或静电放电性的材料和原料。特别是，本发明人尝试以目前本发明所属的领域中没有使用的碳纳米管来作为材料。

碳纳米管(Carbon Nano Tube：CNT)是这样一种大分子：邻接一个碳原子的3个碳原子以sp²的形态成键，通过碳原子间的这种键形成六元环型，这种六元环形重复形成蜂巢形态而形成平面，卷绕这样形成的平面从而具有圆筒形或管形态。已知碳纳米管的直径为几到几十nm，其长度为直径的几十倍乃至于几千倍。

这种碳纳米管表现为纳米大小的石墨面以圆柱形结构卷曲成环的状态，根据大小和形态具有独特的物理性质，具有刚度为5TPa左右的金属以上的高强度，其结构由于直径的差异，可以显示出从绝缘体到半导体、以致于金属性的性质。

由此，碳纳米管的力学坚固性和化学稳定性优异，可以显示出半导体和导体的所有性质，而且由于直径小，长度长，中空这样的特征，作为平板显示元件、晶体管、能量贮藏体等的材料可以期待有优异的性质，作为纳米大小的各种元件的使用可能性非常大。

发明内容

由此，本发明人为了解决目前含有碳纤维的MPPO树脂组合物的问题，也就是封装部分的污染、半导体表面电阻不佳、射出栅极部位的无电阻以及供应不稳定的问题等，对代替碳纤维的材料进行了认真的研究，确认如果使用碳纳米管制造半导体芯片托盘，可以显示出比以往更优异的表面电阻，显示出改善的耐热性、尺寸稳定性和刚性，而且扭曲性质和表面外观性质优异，从而完成本发明。

因此，本发明的目的在于提供含有碳纳米管，显示出适当的表面电阻、优异的耐热性、尺寸稳定性和刚性的半导体芯片托盘用改性聚苯醚树脂组合物。

另外，本发明的目的还在于提供由上述改性聚苯醚树脂组合物成形得到的半导体芯片托盘。

本发明的特征在于是一种改性的聚苯醚(MPPO)树脂组合物，该组合物含有(a)20～60重量％聚苯醚，(b)10～30重量％玻璃纤维，(c)10～20重量％矿物填料，(d)0.5～5重量％碳纳米管和(e)10～30重量％高抗冲聚苯乙烯。

具体实施方式

在下文中，对与上述相同的本发明进行更详细地说明。