现在,越来越多的电子设备被用于我们的生活当中,这也意味着硅晶圆(电子设备制造商中使用的半导体材料)需要被更多的生产制造。导电防静电塑胶在保护硅片运输和生产过程中免受污染和破损发挥着很重要的作用。
晶圆运输加工产品的功能很大程度上受到所用材料的影响,因此为产品选择合适的材料是十分重要的,我们需要了解产品的具体要求,选择能满足其功能特性的材料,如机械强度、耐磨性能、耐热性、耐化学性能,另外在选择半导体包装运输材料的时候我们需要特别关注材料的导电防静电性能。通过选择不同特性的基础塑胶树脂,得到不同特性的树脂功能,再通过添加玻璃纤维、抗静电剂、碳纤维或者碳黑等赋予基础树脂本色不具备的其他特性,例如耐热性、导电性或者更高的强度和韧性。这些功能组合可以根据不同的基础树脂的组合让可能无穷无尽。
启富塑胶作为优秀的导电防静电热塑性塑胶材料改性定制厂家,拥有丰富的工程经验来应对半导体行业对材料性能的需求,我们一直致力于拓展我们材料的应用领域,积极的同半导体制造企业和研发企业分享我们的专业知识,帮助我们的客户提高产品的竞争力和附加值,通过创新性的产品来提高市场的份额和行业中的话语权。
为此我们整理了一些在半导体应用中常见的导电防静电塑料,如PP、PC、ABS、PS、PBT、PPO、PPS、PEI、PEEK等。并详细说明了这些材料使用的的配件。启富塑胶在半导体行业有丰富的材料研发生产经验,并针对不同的客户和工艺需求可提供定制化的导电防静电改性塑料,并广泛应用于半导体制造生产的各个工序,我们的研发工程师开发了多种特性的导电防静电改性塑料用与不同的半导体生产工艺。
如清洁用的晶圆舟通常采用PFA或者PVDF(绝缘材料),因为氟塑料具备优秀的耐化学性能和超高的洁净度,能防止清洗过程中造成硅片的污染。如烘烤用半导体载具我们会推荐客户选用PEEK、PEI、PPS、PPO加碳纤维CF和碳纳米管CNT复合材料,表面电阻率可定制10E3-11欧姆,因为这些材料具备优秀的耐化学性能和良好的耐热性能,能够承受烘烤炉的高温。而普通周转用半导体载具采用PP、ABS、PS、PBT、PA、PC加高聚物或者碳纤维或者碳黑的改性方案,这些材料具备良好的性价比,并可满足透明度或者色彩定制的需求。
不同的导电防静电填料也适应生产不同的半导体配件,高聚物防静电化合物因为底色浅,添加在塑胶基材中可以定制成不同的颜色和透明度的防静电塑料,生产出来的制品可以根据不同的颜色来区分产品状态,这方便半导体部件在制程中分站管理,提高生产效率;碳纤维的高性能赋予了碳纤维导电防静电材料更高的强度和更好的耐热性能;碳纳米管低添加比就能实现制品良好的导电抗静电效果,使制品满足低污染、高冲击性能的要求;而炭黑导电防静电材料是一种低成本解决方案,被大量应用于半导体包装载具,具备很好的经济效益。
PP聚丙烯
PP材料作为生活中很常见的塑胶材料,具备较低的材料成本,很低的比重,可焊接性能好,耐冲击性能好,耐折弯性能好,具有有透明或者半透明色,并且PP材料对于无机强酸、碱基、酒精类等多种溶剂表现出优异的耐化性。
但是PP聚丙烯耐热性能比较差,硬度低,弯曲强度低,抗翘曲性能差,容易变形,对加热过的含氯溶剂、芳香性溶剂、浓盐酸或双氧水的耐化性较差。
通过对PP聚丙烯材料添加炭黑、高分子长效抗静电母粒、碳纤维等得到的导电防静电PP材料常用于制造半导体包装和运输容器。
PP黑色导电防静电材料可用于单片水平放置晶圆盒、多片水平放置晶圆盒、多片水平放置晶圆罐、环形隔离圈片、晶圆承载盘晶圆舟、多片立式晶舟盒、光罩出货盒、晶片托盘、托盘夹、卡片盒、托盘卡条等;
PP本色透明防静电材料可用于单片水平包装盒、多片水平放置晶圆罐、多片立式晶舟盒、晶圆承载盘晶圆舟、托盘夹、制程控制表的夹子、卡片盒、托盘卡条等;
PP碳纤维导电防静电材料可用于多片立式晶舟盒托架等。
PS聚苯乙烯
PS聚苯乙烯分为GPPS(优良的尺寸安定性,良好的透明度,硬质带脆性)和HIPS(改善过的冲击强度,耐应力性能好,柔软度较好),PS成本低,可加工性好,对水、弱酸、碱基和洗剂有较强的抗性。
但是PP即使改善冲击后的冲击强度也较低,耐热性能差,易被大多数溶剂和有机物腐蚀。
通过对PS材料添加炭黑、高分子长效抗静电母粒等得到的导电防静电PS材料常用于注塑或者挤出吸塑生产没有耐热要求的半导体包装和运输容器。
GPPS透明防静电材料可用于透明光罩盒、晶片托盘用遮罩、自吸附胶盒等;
HIPS黑色导电防静电塑料可用于晶片托盘、单片晶圆包装吸塑、挤出承载带、胶盘卷盘等。
ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
ABS是兼具强度,韧性和耐冲击性能的一款通用塑料,拥有本色可着色或者透明色,冲击强度高,容易配色。它对于几乎所有的酸、碱基、饱和盐水及酒精具有较强的抗性。
但是ABS材料的耐热性能一般,并且易被有机溶剂腐蚀。
通过对ABS材料添加炭黑、高分子长效抗静电母粒等得到的导电防静电ABS材料常用于制造耐热要求不高的半导体包装和运输容器。
ABS透明防静电材料可用于多片立式晶舟盒、透明光罩传输盒、透明光罩出货盒、晶片托盘用遮罩、自吸附胶盒等;
ABS黑色导电防静电塑料可用于晶片托盘、华夫盒、光学部件包装托盘等。
PC聚碳酸酯
PC是硬质透明聚合物,具备较高的耐热性能,优秀的抗冲击性能和强度,并具备高透明度,较好的尺寸稳定性,不易应力变形,耐候性能好,它在室温下对弱酸、碱基、油、酒精有抗性。
但是PC材料容易内应力开裂,在高温下会被有机溶剂、强酸及碱基侵蚀。
通过对PC材料添加炭黑、碳纳米管、高分子长效抗静电母粒、碳纤维等得到的导电防静电PC材料常用于制造有一定耐热要求的半导体包装和运输容器。
PC普通透明塑料可用于透明多片立式晶舟盒、透明光罩传输盒等;
PC黑色导电防静电塑料可用于晶圆承载盘晶圆舟、多片立式晶舟盒、光罩出货盒、晶片托盘,自吸附胶盒等;
PC碳纤维导电防静电塑料可用于晶圆隔离环、多片立式晶舟盒等。
PBT聚对苯二甲酸丁二酯
PBT具备良好的耐热性能,较低的吸水率。
但是PBT不耐强酸、强碱,能耐有机溶剂。
PBT本色防静电塑料可用于晶圆承载盘晶圆舟、多片立式晶舟盒等。
PPO聚苯醚
纯PPO一般呈白色或浅黄色粉体,熔融流动性较差、易发生应力开裂、缺口冲击强度低、无法注射成型。通过和PS等材料复合改良提高材料的流动性后,可以注塑成型,目前通用的是MPPO,即PPO+PS。MPPO具备较低的吸水率,低的比重,良好的尺寸稳定性,并且有很好的耐热性能。
但是耐热级MPPO中PS的比例低,会大幅度降低其流动性。
通过对MPPO材料添加炭黑、碳纳米管、碳纤维等得到的导电防静电PPE材料常用于制造有一定耐热要求、尺寸稳定性要求高的半导体包装和运输容器。
PPO炭黑/碳纤维导电防静电塑料主要用于生产制程中的各种需要清洗烘烤的耐高温托盘。
PA尼龙
尼龙PA具备良好的韧性和优秀的耐热性能,并且有良好的机械强度。
但是尼龙材料吸湿后容易变形,发生翘曲现象,无法满足半导体载具精度的要求。
通过对PA材料添加玻纤和长效抗静电母粒等得到的可配色防静电PA材料常用于制造有一定耐热要求、韧性和可调色的半导体载具配件,如可配色彩色目视管理用的托盘卡条、状态标识卡槽、各种手柄等。
PPS聚苯硫醚
PPS聚苯硫醚材料硬而脆,具备很好的刚性,优秀的耐热性能,长期工作负荷和热负荷的作用下能保持高的力学性能和尺寸稳定性,优异的耐化学性能。
但是PPS比重高,成本也相对较高。
通过对PPS材料添加碳纳米管、碳纤维等得到的导电防静电PPS材料常用于制造有高低温要求、耐腐蚀的制程中使用的半导体包装和运输容器以及设备零部件。
PPS黑色导电防静电塑料主要用于生产制程中的各种耐高低温、耐化学清洗半导体托盘及半导体自动化生产线上的防静电导电机械配件。
PEI聚醚醯亚胺
PEI材料有优秀的强度重量比,高冲击强度,耐热性能好,并且能耐高温蒸汽,对多种化学物质具有良好的抵抗性。
通过对PEI材料添加碳纳米管、碳纤维等得到的导电防静电PEI材料常用于制造有高低温要求、耐腐蚀的制程中使用的半导体包装和运输容器以及设备零部件。
PEI琥珀色透明主要用于生产制程中的各种耐高低温、耐化学清洗的晶圆承载盘晶圆舟、多片立式晶舟盒等。
PEI黑色导电防静电塑料用于生产晶圆承载盘晶圆舟、多片立式晶舟盒、半导体托盘、半导体自动化生产线上的防静电导电机械配件。
PEEK聚醚醚酮
PEEK聚醚醚酮的力学性能、耐热性能、耐磨性能和耐化学性能都很突出,并且有优越的尺寸稳定性和阻燃性能。限制PEEK使用的就是成本。
由于PEEK超高的综合特性,因此通过对PEEK材料添加碳纳米管、碳纤维等得到的导电防静电PEEK材料常用于制造有高低温要求、耐腐蚀的制程中使用的半导体夹具和工具。
PEEK黑色导电防静电塑料主要用于生产半导体自动化生产线上的晶圆承载盘晶圆舟、晶圆拾取器、吸附器等。
氟塑料PFA PVDF
氟塑料具备无与伦比的耐化学腐蚀性能,能够承受半导体制程中的强酸、强碱的腐蚀,并具备高结晶度度和优秀的耐热性能。
氟塑料PFA、PVDF塑料主要用于生产半导体自动化生产线上的晶圆承载盘晶圆舟等。
启富塑胶的导电防静电塑料,可以根据半导体行业不同产品要求定制不同性能的材料。我们为客户提供优秀的半导体材料解决方案,并为材料替代提供技术支持,以帮助客户在安全性、自由设计度等领域取得成功,我们希望克服“思维孤岛”和“麻将思维”,把我们在导电防静电材料技术领域取得的新进展和成果分享给更下游的终端产品制造商,充分发挥长臂灰度创新的特点,同我们的更下游共同探讨导电防静电塑料在半导体领域及其他更多领域的应用,为我们的客户提高产品的竞争力和附加值一直是我们努力的方向和目标。