專利名稱：通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種通過離子注入法在由聚合物制成的器件上形成導(dǎo)電區(qū)的方法。
一般來說，例如電子器件、半導(dǎo)體器件等的電路器件是根據(jù)設(shè)計(jì)圖通過連續(xù)進(jìn)行特殊的制造工藝生產(chǎn)的，在將其移到打算移到的地方之前，將所得電路器件作為產(chǎn)品裝載在作為運(yùn)輸工具的載體盒中。
當(dāng)運(yùn)輸這些電路器件時(shí)，由于電路器件和載體盒之間接觸產(chǎn)生的靜電，該電路器件可能受到致命的損壞。
因此，運(yùn)輸電路器件的工具通常是由聚合物制成的。作為運(yùn)輸工具，有CSP(芯片級(jí)包裝)型半導(dǎo)體載體帶、半導(dǎo)體晶片輸送載體、印刷電路板載體盒、電子模塊產(chǎn)品載體盒、LCD(液晶顯示器)載體盒、LCD薄膜載體盒、LCD模塊載體盒、電路器件包裝容器和盤等。
此外，為了防止電子波以保持其內(nèi)在功能的膜、薄片、板、真空模壓物品和塑料模等是由具有導(dǎo)電性的聚合物制成的。例如，在防止電子波的膜的情況下，導(dǎo)電材料在其上部經(jīng)沉積形成導(dǎo)電膜。傳統(tǒng)的膜、薄片、板、真空模壓物品和塑料模等是向聚合物中添加例如昂貴的碳和碳纖維的添加劑制成的。所述聚合物為重量輕、透明和易模制的樹脂基材料，從而容易運(yùn)輸和進(jìn)行壓膜。
因?yàn)楫?dāng)添加添加劑之后聚合物變重，因此運(yùn)輸電路器件的傳統(tǒng)的工具、薄片、板、真空模和塑料模等變重。由于所添加的添加劑使聚合物變得不透明，因此電路器件的運(yùn)輸工具、薄片、板、真空模和塑料模等變得不透明。
然而，由于添加的添加劑使由聚合物制成的運(yùn)輸工具、薄片、板、真空模和塑料注模變重，因此花費(fèi)在運(yùn)輸工具上的運(yùn)輸費(fèi)用也增加。
而且，由于所添加的添加劑使聚合物材料不透明，而且由聚合物制成的運(yùn)輸工具也不透明，因此不能容易地識(shí)別產(chǎn)品的形狀、大小、性能等。因此，運(yùn)輸工具的下面部分是由不透明導(dǎo)電材料制成，其上面部分是由不導(dǎo)電的常規(guī)透明材料制成的。但是，所運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品與不導(dǎo)電的上面部分接觸時(shí)易受靜電損壞。
同樣，由于運(yùn)輸工具是通過在聚合物上添加添加劑制成的，運(yùn)輸工具不同部分的導(dǎo)電性的差異常常使運(yùn)輸工具中的產(chǎn)品受到致命的損壞。
而且，使用例如昂貴的碳和碳纖維的添加劑以形成導(dǎo)電性將增加運(yùn)輸工具的生產(chǎn)費(fèi)用。
同樣，由于在制造運(yùn)輸工具、薄片、板、真空模和塑料注模的聚合物中混合有添加劑，并且所運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品存在受從運(yùn)輸工具分離出來的添加劑粒子產(chǎn)生的靜電致命損壞的高度危險(xiǎn)性，因此上面生產(chǎn)的這些運(yùn)輸工具不能再次使用。此外，所運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品受到從運(yùn)輸工具中分離出來的添加劑粒子的污染。
此外，通過在如導(dǎo)電膜的產(chǎn)物上沉積導(dǎo)電材料以使產(chǎn)物具有導(dǎo)電性，當(dāng)該膜和導(dǎo)電膜之間界面的粘度降低時(shí)，經(jīng)常造成導(dǎo)電膜剝離，并且沉積材料的化學(xué)反應(yīng)造成膜表面上的化學(xué)變化。
本發(fā)明旨在提供一種在由聚合物制成的例如運(yùn)輸工具的器件和膜等上通過進(jìn)行三維離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法，以便該器件的重量比傳統(tǒng)的輕。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在由聚合物制成的例如運(yùn)輸工具的器件和膜等上通過進(jìn)行三維離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法，以便該器件保持其內(nèi)在透明性。
本發(fā)明的又一目的是提供一種在由聚合物制成的例如運(yùn)輸工具的器件和膜等上通過進(jìn)行三維離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法，以便在該器件的整個(gè)表面上均勻地形成導(dǎo)電區(qū)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種在由聚合物制成的例如運(yùn)輸工具的器件和膜等上通過進(jìn)行三維離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法，以便解決在該器件表面上沉積的導(dǎo)電膜脫離且該器件性能變化的傳統(tǒng)問題。
本發(fā)明的再一目的是提供一種在由聚合物制成的例如運(yùn)輸工具的器件和膜等上通過進(jìn)行僅僅一個(gè)步驟--三維離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法。


圖1為顯示通過本發(fā)明的三維等離子體離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法的離子注入裝置的簡圖；圖2為顯示圖1中的內(nèi)室和外室的透視圖；圖3為通過本發(fā)明的三維等離子體離子注入在LCD模塊載體盒表面上形成導(dǎo)電區(qū)的方法的加工流程圖；和圖4為通過三維等離子體離子注入在LCD模塊載體盒的表面上的分子鏈變化圖。
圖1為顯示通過本發(fā)明的三維等離子體離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法的離子注入裝置的簡圖，圖2為顯示圖1內(nèi)室和外室的透視圖。圖中的各標(biāo)號(hào)的說明如下2裝載部件；4LCD模塊載體盒；6第一前置室；8第一低真空泵；10,32閘閥；11加工室；12外室；14內(nèi)室；15通孔；16高真空泵；20氣體供應(yīng)源；22離子槍；26夾持器；28電源；30第二前置室；34第二低真空泵。
將通過本發(fā)明的等離子體離子注入在例如LCD(液晶顯示器)模塊載體盒的器件上形成導(dǎo)電區(qū)的裝置安裝在一要求嚴(yán)格限制粒子數(shù)的清潔室內(nèi)。圖1顯示了包括依次裝填聚合物L(fēng)CD模塊載體盒(4)的裝載部件(2)。
廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)透明聚合物包括如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等的透明聚合物，工程塑料例如聚碳酸酯(PC)、尼龍6(N6)、尼龍66(N66)、改性聚苯醚(MPPO)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚-醚酮(PEEK)等，以及通過將填料等作為添加劑添加到標(biāo)準(zhǔn)聚合物或工程塑料等中以另外提供某些功能特性的功能特性復(fù)合塑料。
提供第一前置室(6)，在以該方法的運(yùn)輸工具裝載之后，使LCD模塊載體盒(4)在裝載部件(2)中一定時(shí)間。通過第一真空泵(8)的泵送，第一前置室(6)保持其內(nèi)壓為10-4Torr。
第一前置室(6)和其中以冷等離子體狀態(tài)進(jìn)行離子注入法的加工室(11)彼此通過閘閥(10)相連。如圖2所示，加工室(11)包括圓筒形外室(12)和放入其中的內(nèi)室(14)。在內(nèi)室(14)的表面上形成許多通孔(15)，并且在其內(nèi)有一夾持器(26)，它可以夾持從第一前置室(6)引入的LCD模塊載體盒(4)兩端旋轉(zhuǎn)90度。
此外，一高真空泵(16)與加工室(11)的外室(12)相連，以便將外室(12)和內(nèi)室(14)之間空間的內(nèi)壓保持在10-6Torr。
此外，氣體供應(yīng)源(20)與加工室(11)的外室(12)的一端相連，以便將例如氮?dú)?N)、氬氣(Ar)、氦氣(He)、氫氣(H)等的加工氣供應(yīng)到外室(12)和內(nèi)室(14)之間的空間中，并且離子槍(22)與加工室(11)的外室(12)的另一端相連，以便將由氮?dú)?N)、氬氣(Ar)、氦氣(He)、氫氣(H)等產(chǎn)生的離子也供應(yīng)到外室(12)和內(nèi)室(14)之間的空間中。
此外，電源(28)與加工室(11)的內(nèi)室(14)相連，從而提供由脈沖產(chǎn)生器(未顯示)控制的高頻電源，并且該電源(28)、外室(12)和內(nèi)室(14)放置在相同地方。
此外，加工室(11)和第二前置室(30)彼此通過其間的閘閥(32)相連。第二前置室(30)通過第二低真空泵(34)的泵送保持其內(nèi)壓為10-4Torr。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D3詳細(xì)說明使用如上所述的離子注入裝置在LCD模塊載體盒上形成導(dǎo)電區(qū)的方法。圖3中的各步驟說明如下S2裝載器件；S4形成冷等離子體；S6供應(yīng)離子；S8第一次注射離子；S10旋轉(zhuǎn)器件；S12第二次注射離子；S14卸出器件。
如圖3的S2所示，通過本發(fā)明的三維等離子體離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法是從將作為在其上待形成導(dǎo)電區(qū)的目標(biāo)器件的LCD模塊載體盒(4)引入加工室(11)的內(nèi)室(14)開始的。通過運(yùn)輸工具從裝載部件(2)將LCD模塊載體盒(4)移入第一前置室(6)之后，通過運(yùn)輸工具將該載體盒經(jīng)過閘閥(10)引入內(nèi)室(14)，第一前置室(6)通過第一低真空泵(8)保持其內(nèi)壓為10-4Torr左右。
然后，在S4中，氣體供應(yīng)源(20)將加工氣供應(yīng)到外室(12)和內(nèi)室(14)之間的空間，通過在外室(12)和內(nèi)室(14)之間空間由供應(yīng)到內(nèi)室(14)的高頻電源產(chǎn)生的磁場將該加工氣轉(zhuǎn)變成冷等離子體狀態(tài)。由電源(28)的脈沖產(chǎn)生器控制，該高頻電源具有特定的電流、電壓和頻率。
然后，在S6中，離子槍(22)將氮?dú)?、氬氣、氦氣和氫氣等產(chǎn)生的離子供應(yīng)到外室(12)和內(nèi)室(14)之間的空間。
接下來，在S8中，在外室(12)和內(nèi)室(14)之間空間的冷等離子體狀態(tài)的離子通過其上的孔(15)供應(yīng)到內(nèi)室(14)中，將第一種離子三維地供應(yīng)到LCD模塊載體盒(4)的整個(gè)表面上。第一次離子注入法中離子能量的范圍為30KeV-2GeV，在其中離子進(jìn)入LCD模塊載體盒(4)中的注射被精確控制，例如，注射的離子厚度可以為幾百A至幾μm，表面電阻為10E8 Ω/Square-10E9 Ω/Square，導(dǎo)電區(qū)中的電阻為10E4 Ω/Square-10E13 Ω/Square。離子劑量的范圍為1×102離子/cm2-5×1020離子/cm2或更多。
接下來，在S10中，LCD模塊載體盒(4)旋轉(zhuǎn)90°或以某一角度來回連續(xù)移動(dòng)。
然后，在S12中，通過將離子不只一次地三維地注射到LCD模塊載體盒(4)的整個(gè)表面上進(jìn)行第二次離子注入過程，以便將第一次離子注入形成的導(dǎo)電區(qū)得到再加強(qiáng)。上面的S12可以省去，但是由于所注射的離子數(shù)量在LCD模塊載體盒(4)的某些表面上不太均勻，因此必需通過將LCD模塊盒(4)旋轉(zhuǎn)90°或以某一角度將其連續(xù)來回移動(dòng)使所注射的離子劑量在LCD模塊盒的整個(gè)表面上均勻。這時(shí)，如圖4a所示，通過在LCD模塊載體盒(4)的整個(gè)表面上的第一次和第二次離子注入可以使化學(xué)鍵飽和，或者如圖4b所示，可以使化學(xué)鍵斷裂，或者如圖4c所示，可以使化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)，以便形成所需的導(dǎo)電區(qū)，此外表面硬度進(jìn)一步增加。同樣，可以選擇離子類型，可以控制離子能量，以便LCD模塊載體盒(4)的表面具有親水性能或親油性能。通過離子注入提供的抗鹽處理也可以得到改善。同樣，由于通過離子注入載體盒(4)保持了在導(dǎo)電區(qū)形成的透明性，因此可以容易地識(shí)別裝在LCD模塊載體盒(4)內(nèi)的LCD模塊。此外，由于本發(fā)明的LCD模塊載體盒(4)保持了其重量，因此其重量低于傳統(tǒng)LCD模塊載體盒。最后，在S14步驟中，具有在加工室(11)的內(nèi)室(14)內(nèi)形成的導(dǎo)電區(qū)的LCD模塊載體盒(4)從該室卸出。通過運(yùn)輸工具將LCD模塊載體盒(4)經(jīng)過閘閥(32)移動(dòng)到由第二低真空泵(34)保持其內(nèi)壓為10-4Torr的第二前置室(30)，進(jìn)行LCD模塊載體盒(4)的卸出。
本發(fā)明并不只是限制在上面所述的LCD模塊載體盒，很明顯，可以將本發(fā)明用于各種類型的目標(biāo)器件如芯片盤、半導(dǎo)體載體帶、半導(dǎo)體晶片運(yùn)輸載體、印刷電路板載體盒、電子模塊產(chǎn)品載體盒、LCD(液晶顯示器)載體盒、LCD薄膜載體盒、LCD模塊載體盒、薄片、半導(dǎo)體載體槽和載體部件，從而抗電子波和防止靜電損壞，它是通過使用以下聚合物制成的廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)聚合物如透明聚合物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、尼龍6(N6)、尼龍66(N66)、改性聚苯醚(MPPO)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚-醚酮(PEEK)等，以及通過將填料等作為添加劑添加到標(biāo)準(zhǔn)聚合物或工程塑料等中制成的功能特性復(fù)合塑料。
根據(jù)本發(fā)明，在由聚合物制成的目標(biāo)器件的表面上通過在表面上三維地以冷等離子體注射加速離子形成導(dǎo)電區(qū)。因此，由于均勻地形成導(dǎo)電區(qū)，該器件比通過添加例如碳和碳纖維的添加劑的過程制成的傳統(tǒng)器件輕，從而節(jié)約其運(yùn)輸費(fèi)用，保持其內(nèi)在透明性，并且在整個(gè)表面形成均勻的導(dǎo)電區(qū)。
同樣，在該器件為膜片的情況下，防止了在膜片上沉積的層脫離，以及化學(xué)性能發(fā)生改變。
此外，由于不使用高價(jià)的碳和碳纖維，因此可以增加器件的表面硬度，并節(jié)省加工費(fèi)用。
此外，當(dāng)使用碳、碳纖維和其混合物等時(shí)發(fā)生的不透明、重復(fù)使用低、加工性能低等的問題得到了解決。同樣，防止了碳粒子在器件的表面上充當(dāng)污染源。
在該公開中，僅僅顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，如上所述，應(yīng)理解為本發(fā)明能夠用于各種其它組合和環(huán)境中，并且能夠在本文表述的本發(fā)明概念的范圍內(nèi)改變或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法，其中導(dǎo)電區(qū)是通過將加速離子注入到由聚合物制成的器件的表面上形成的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法，其中離子是以等離子體狀態(tài)注射的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法，其中離子是三維地注射的。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法，其中所述聚合物為透明聚合物、標(biāo)準(zhǔn)聚合物、工程塑料和具有添加例如填料等的添加劑所致的特定性能的復(fù)合塑料之一。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的通過離子注入形成導(dǎo)電區(qū)的方法，其中所述器件為LCD模塊載體盒、芯片盤、半導(dǎo)體載體帶、運(yùn)輸半導(dǎo)體晶片的載體、印刷電路板的運(yùn)輸設(shè)備、電子模塊的運(yùn)輸設(shè)備、LCD、LCD薄膜、薄片、運(yùn)輸半導(dǎo)體器件的槽、和用來防止電子波和靜電損壞的載體組件之一。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過三維離子注入法形成導(dǎo)電區(qū)的方法。本發(fā)明涉及一由聚合物制成的目標(biāo)器件,在該器件表面上通過注射加速離子形成導(dǎo)電區(qū)。該方法的進(jìn)行如下:引入一器件,提供離子,第一次注射離子,旋轉(zhuǎn)該器件,第二次注射離子,以及卸出該器件。由于重量降低,因此該離子注入方法使運(yùn)輸費(fèi)用降低,并且保持了透明性,形成均勻?qū)щ妳^(qū),以及免去使用昂貴材料。
文檔編號(hào)B65G49/07GK1313409SQ0012437
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者金鎮(zhèn)喆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Epon