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塑料材质成电子业未来发展方向

更新时间:2012-01-12 08:00:00

    塑联塑料新闻:从1907年,第一种完全合成的塑料出现开始,塑料行业走过了自己的百年历程,而它的发展与壮大已经毫不掩饰的进入每个人的日常生活中。塑料以其质轻价廉的优点取替了钢材、木材等在建筑方面的使用,又以其出色的机械性能和部分塑料共轭多聚物的导电特性用在电子方面被制作成绝缘体、半导体甚至纯导体。

    回顾上世纪第三次科技革命的兴起,以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表,包括人工合成材料等高新技术的出现,将科学与技术密切结合,并转化为生产的统一性变革无疑将人类从空间和时间上将距离拉近。网络时代的兴起,更是将这一优点展现的淋漓尽致。在信息技术中,用成本低廉且柔软的塑料取代硅材料将是一个重要的发展趋势,其主要开发方向包括与墙面大小相同的电视显示器和超薄晶体管。


    目前,作为半导体电子产品全球生产基地的中国,在集成电路产业中使用较为广泛的塑料制品有以下几个方面:

    1.硅片生产过程中使用的清洗容器、硅片运输与储存容器:主要应用在以下几方面:

    ①用于生产线上的清洗(承载器、托架、花篮Cassette):此类包装容器大多采用PFA、PVDF等可热熔融加工的含氟材料及PEEK材料制造,注射成型加工,使用条件为强酸、强碱、高温;

    ②用于生产线上的传递(承载器、传递架):较多采用PP、PEEK等材料制造,要求尺寸稳定性好,有的有抗静电要求,注射成型生产,使用条件为常温;

    ③用于运输、储存包装(包装盒Waferbox):采用PP、PBT、PC等材料制造。有的生产线上传递架与运输包装盒内的托架可通用。使用特点是要求材料有一定的机械强度、较高的化学纯净度,在使用过程中不造成被包装物的二次污染,使用温度为-20~70℃。一般塑料制品厂家会采用注射成型工艺加工生产。包装硅片用的片盒在集成电路芯片及硅片制造中属于易耗品,使用多数都是一次性的,每25片硅片一个包装。

    2.用于集成电路封装、测试和发货的导电、防热或抗静电专用承载器(ICTRAY托盘):

    采用聚苯醚(MPPE)、聚醚醚酮(PEEK)等材料注射成型加工生产,是各种新型集成电路如BGA、PQFP、PGA等封装必用的包装材料,担负着安全承载(防静电)和转运昂贵集成电路的功能。
使用特点为耐受125℃甚至于150℃不变形,外型尺寸精度为1/1000数量级。
    3.超净高纯试剂的大小包装:

    PP、PE、PVDF及PFA等材料加工的塑料瓶及桶。常规塑料试剂包装容器生产工艺包括吹塑法、挤出-吹塑法、注射-吹塑法、挤出-拉伸-吹塑法、注射-拉伸-吹塑法。用于超净高纯试剂的包装及运输,使用特点是要求材料有一定的机械强度、较高的化学纯净度,在使用过程中不造成被包装物的二次污染。

    4.硅片生产过程中装载超净高纯试剂的运输、贮存槽罐:

    材料大都采用PTFE、PFA、材料。常规塑料槽罐生产工艺包括板材焊接、旋转成型及在金属容器中粘接耐腐蚀板材制作的防腐内衬

    5.超净高纯试剂的外部配套装备(高纯水、试剂输送管道及阀门):

    材料大都采用PFA、PVDF及PP、PE材料。采用挤出、注射成型等工艺生产。

    对这些常规的塑料加工而言,注射、挤出、吹塑等加工工艺都较为成熟。但对能够满足半导体工业的超净高纯包装运输材料的生产,需要在传统的塑料工艺的基础上,对直接相关的技术进行系统的研究,以满足超净高纯包装材料的生产需要。这些技术包括以下几个方面:

    ①高纯树脂材料的合成技术;

    ②高纯度包装运输容器的制备技术(高精度加工设备、规模化的生产工艺控制);

    ③高洁净的生产环境控制技术;

    ④应用测试与分析检测技术等。

    即生产包装运输材料的生产环境不仅要求达到较高的净化程度,而且制作包装容器的树脂应具有较高的化学纯度,不会有残留的聚合物单体及催化剂、添加的抗氧剂、稳定剂、润滑剂、成核剂及其它杂质在储存存放过程中析出,造成有超净高纯要求的产品二次污染。

    尽管在电子学器件中使用多聚物并不是什么新鲜事,但在大多数的三极管中我们仅在半导电的部分使用多聚物。而三极管中的导电部分,如:发射极,基极和集电极,我们仍使用传统的无机半导体材料。

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