專利名稱：密封材料片、其制造方法和電子元件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封材料片、其制造方法及具有使用密封材料片密封的元件的電子元件裝置。
背景技術(shù)：
迄今為止，在半導(dǎo)體器件等電子元件裝置中，是以從外部環(huán)境保護(hù)晶體管、集成電路等的元件，并容易安裝到基板上為目的，進(jìn)行元件的密封。在該元件密封的領(lǐng)域，從生產(chǎn)率、成本等方面來考慮，樹脂密封成為了主流，使用熱固性樹脂的密封用成形材料正在廣泛使用。特別是使用粉末狀的密封用成形材料的傳遞模塑法等密封方法，在經(jīng)濟性和生產(chǎn)率上優(yōu)良，一般認(rèn)為適合大量生產(chǎn)。粉末狀的密封用成形材料，大多沖壓成形為根據(jù)顧客要求的重量和尺寸的圓柱狀的密封材料片。
在使用密封材料片密封電子元件裝置時，為了提高成形性和耐軟熔裂紋性，要求減少內(nèi)部空隙的發(fā)生。因此，存在要求密封材料片的高密度化，并提高片成形時的成形壓力的傾向。
但是，如果提高片成形時的成形壓力，密封用成形材料就容易附著在片成形機的沖壓面上。另外，在密封用成形材料中使用耐軟熔裂紋性優(yōu)良的聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂的情況下，與片成形時的成形壓力無關(guān)，密封用成形材料容易附著在沖壓面上。如果密封用成形材料的一部分附著在片成形機的沖壓面上，就產(chǎn)生所制作的密封材料片表面的一部分脫落的問題。另外，在發(fā)生這樣的附著時，要停止片成形機，用手動進(jìn)行沖壓面的清掃，進(jìn)行去除附著物的處理，從而使生產(chǎn)率顯著地降低。
因此，作為防止密封用成形材料附著到片成形機的沖壓面上的方法，曾嘗試在片成形機的沖壓面上烘烤涂飾脫模劑的方法等，但未得到充分的效果。另外，還提出了在密封用成形材料中添加脫模劑的方法、在沖壓面涂布特定厚度的硅系脫模劑的方法(特開平9-193149號公報)，雖然看到對附著有部分改善，但在密封用成形材料的可靠性上存在問題，如在片的外觀上存在能夠看到斑點的外觀缺陷和耐軟熔性降低等。
本發(fā)明就是鑒于這樣的狀況而完成的，目的是要提供密封用成形材料向片成形機的沖壓面的附著得到降低的密封材料片的制造方法、由該方法制成的密封材料片、以及具有使用該密封材料片密封的元件的電子元件裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人為了解決上述的問題，反復(fù)深入地研究，對在片成形時密封用成形材料的加熱和片成形機的沖壓冷卻、沖壓面上脫模劑層的形成等進(jìn)行了各種研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用溶解于溶劑中的脫模劑在片成形機的沖壓面上形成特定厚度的脫模劑層后，將供給上述片成形機的密封用成形材料沖壓成形，能夠達(dá)到上述的目的，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明是關(guān)于以下的記載事項。
1.密封材料片的制造方法，其是在成形金屬模中加入密封用成形材料，通過上下沖壓進(jìn)行壓縮成形的片的制造方法，其特征在于，在上下沖壓中的至少任一個與密封用成形材料的接觸面上設(shè)置大于0.001μm小于0.07μm的脫模劑層進(jìn)行壓縮成形。
2.上述1中記載的密封材料片的制造方法，其中，上述脫模劑含有氟系脫模劑和硅系脫模劑中的至少任一種。
3.上述2中記載的密封材料片的制造方法，其中，上述氟系脫模劑是含全氟烷基聚合物和聚四氟乙烯的至少任一種。
4.上述2中記載的密封材料片的制造方法，其中，上述硅系脫模劑是羧基改性二甲基聚硅氧烷。
5.上述1～4中的任一項記載的密封材料片的制造方法，其中，通過在上述上下沖壓與密封用成形材料的接觸面上供給溶解于溶劑中的脫模劑來設(shè)置脫模劑層。
6.上述5中記載的密封材料片的制造方法，其中，上述溶劑是非易燃性的溶劑。
7.使用上述1～6中的任一項記載的制造方法制成的密封材料片。
8.接觸角比是大于等于1.15小于1.35的密封材料片。
9.具有使用上述7或者8中記載的密封材料片密封的元件的電子元件裝置。


圖1是采用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的上面示意圖，表示密封材料片的制造過程的圖；圖2是采用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的側(cè)面示意圖，表示密封材料片的制造過程的圖；圖3是將密封用成形材料加壓時的陰模內(nèi)的放大縱剖面圖；圖4是表示密封材料片的接觸角的測定方法的示意圖；圖5是采用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的旋轉(zhuǎn)盤1和陰模9的部分剖面圖，表示脫模劑溶液的噴霧狀況的圖。
具體實施例方式
作為在本發(fā)明中使用的密封用成形材料，是一般作為密封用成形材料使用的材料，沒有特別的限制，可以是包含環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂等熱固性樹脂，固化劑，無機填充劑等的密封用成形材料，也可以包含熱塑性樹脂。
對于密封用成形材料，從電性、耐濕性、耐熱性、機械特性、與插入件的粘合性等觀點考慮，優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂。作為環(huán)氧樹脂，是一般用作密封用環(huán)氧樹脂成形材料的樹脂，沒有特別的限制，例如可舉出在酸性催化劑下使苯酚、甲酚、二甲苯酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F等苯酚類和/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、水楊醛等具有醛基的化合物進(jìn)行縮合或者共縮合得到的線型酚醛樹脂環(huán)氧化后的以苯酚線型酚醛環(huán)氧樹脂、鄰甲酚線型酚醛環(huán)氧樹脂等為代表的環(huán)氧樹脂，使雙酚A、雙酚F、雙酚S、烷基取代或者非取代的雙酚等的二縮水甘油醚、茋型二縮水甘油醚、苯酚·芳烷基樹脂、萘酚·芳烷基樹脂環(huán)氧化的芳烷基型樹脂，使苯酚類和雙環(huán)戊二烯或萜烯類的加成物或者加聚物環(huán)氧化的環(huán)氧樹脂，由苯二甲酸、二聚酸等多元酸和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂，由二氨基二苯基甲烷、三聚異氰酸等的多胺和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到的縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂，三羥甲基丙烷型環(huán)氧樹脂，具有萘環(huán)的萘型環(huán)氧樹脂，以過乙酸等過酸使烯烴鍵氧化而得到的線狀脂族環(huán)氧樹脂，以及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等，這些環(huán)氧樹脂可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。尤其，從耐軟熔性的觀點出發(fā)，優(yōu)選聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、茋型環(huán)氧樹脂和含有硫原子的環(huán)氧樹脂，從固化性的觀點出發(fā)，優(yōu)選線型酚醛環(huán)氧樹脂，從低吸濕性的觀點出發(fā)，優(yōu)選雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂和萘型環(huán)氧樹脂，從耐熱性和低翹曲性的觀點出發(fā)，優(yōu)選萘型環(huán)氧樹脂和三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂，最好是含有這些環(huán)氧樹脂中的至少一種。
作為用于密封用成形材料的固化劑，是一般在密封用成形材料中使用的固化劑，沒有特別的限制，但在使用環(huán)氧樹脂的情況下，優(yōu)先選擇酚醛樹脂、胺化合物和酸酐，從保存穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選酚醛樹脂，從粘合性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選胺化合物。
作為酚醛樹脂，例如可列舉出苯酚、甲酚、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、氨基苯酚等苯酚類和/或α-萘酚、β-萘酚二羥基萘等萘類與甲醛、苯甲醛、水楊醛等具有醛基的化合物在酸性催化劑下進(jìn)行縮合或者共縮合得到的線型酚醛樹脂，由苯酚類和/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯而合成的苯酚·芳烷基樹脂、萘酚·芳烷基樹脂等芳烷型酚醛樹脂，由苯酚類和/或萘酚類與環(huán)戊二烯共聚而合成的環(huán)戊二烯型苯酚線型酚醛樹脂、萘酚線型酚醛樹脂等環(huán)戊二烯型酚醛樹脂，萜烯改性酚醛樹脂等，這些樹脂可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。
尤其，從耐軟熔性和固化性的觀點出發(fā)，優(yōu)選芳烷基型酚醛樹脂，從低吸濕性的觀點出發(fā)，優(yōu)選環(huán)戊二烯型酚醛樹脂，從耐熱性、低膨脹率和低翹曲性的觀點出發(fā)，優(yōu)選三苯基甲烷型酚醛樹脂，從固化性的觀點出發(fā)，優(yōu)先選擇線型酚醛樹脂。
作為胺化合物，沒有特別的限制，優(yōu)選胺化合物是具有芳環(huán)的芳族胺。例如，可列舉出3，3’-二乙基-4，4’-二氨基苯基甲烷、3，3’，5，5’-四甲基-4，4-二氨基二苯基甲烷、3，3’，5，5’-四乙基-4，4-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺等，作為市售品，エピキユアW、エピキユアZ(油化シエルエポキシ株式會社制商品名)，カヤハ-ドA-A、カヤハ-ドA-B、カヤハ-ドA-S(日本化藥株式會社制商品名)，ト-ト胺HM-205(東都化成株式會社制商品名)，アデカハ-ドナ-EH-101(旭電化工業(yè)株式會社制商品名)，エポミツクQ-640、エポミツクQ-643(三井化學(xué)株式會社制商品名)，DETDA80(Lonza公司制商品名)等是能夠買到的。這些胺化合物可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。
作為酸酐，沒有特別的限制，例如，可列舉出鄰苯二甲酸酐、四氫化鄰苯二甲酸酐、甲基四氫化鄰苯二甲酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐、甲基六氫化鄰苯二甲酸酐、甲橋四氫化鄰苯二甲酸酐、甲基甲橋四氫化鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫化鄰苯二甲酸酐、均苯四酸酐、偏苯三酸酐、降冰片烯二酸酐、4-降冰片烯-1，2-二酸酐、琥珀酸酐、十二碳烯琥珀酸酐等，這些酸酐可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。
環(huán)氧樹脂和固化劑的當(dāng)量比沒有特別的限制，但為了將各自的未反應(yīng)部分控制得較少，相對環(huán)氧樹脂，固化劑優(yōu)選設(shè)定在0.5～2當(dāng)量的范圍，更優(yōu)選0.7～1.3當(dāng)量。為了得到耐軟溶性優(yōu)良的密封用成形材料，最好是0.8～1.2的范圍。
在此，酚醛樹脂的當(dāng)量根據(jù)相對1個環(huán)氧基，1個苯酚性羥基發(fā)生反應(yīng)來計算，胺化合物的當(dāng)量根據(jù)相對1個環(huán)氧基，氨基的1個活性氫發(fā)生反應(yīng)來計算，酸酐的當(dāng)量根據(jù)相對1個環(huán)氧基，1個酸酐基發(fā)生反應(yīng)來計算。
在本發(fā)明的密封用成形材料中，根據(jù)需要可以使用固化促進(jìn)劑。作為固化促進(jìn)劑，是一般用于密封用成形材料的固化促進(jìn)劑，沒有特別的限制，例如，可列舉出1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一烯-7、1，5-二氮雜雙環(huán)(4，3，0)壬烯、5，6-二丁氨基-1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一烯-7等環(huán)脒化合物以及使馬來酸酐、1，4-苯醌、2，5-甲苯醌、1，4-萘醌、2，3-二甲基苯醌、2，6-二甲基苯醌、2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醌、2，3-二甲氧基-1，4-苯醌、苯基-1，4-苯醌等醌化合物，重氮苯基甲烷、酚醛樹脂等具有π鍵的化合物加成到這些化合物上而形成的具有分子內(nèi)極化的化合物，芐基二甲胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、三(二甲胺基甲基)丙醇等3級胺類及其衍生物，2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑類及其衍生物，三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、三(4-甲苯基)膦、二苯基膦、苯基膦等膦化合物以及將馬來酸酐、上述醌化合物、二偶氮苯基甲烷、酚醛樹脂等具有π鍵的化合物加成到這些膦化合物上而形成的具有分子內(nèi)極化的磷化合物，四苯基硼酸四苯基鏻、三苯基膦四苯基硼酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸鹽、N-甲基嗎啉四苯基硼酸鹽等四苯基硼酸鹽及其衍生物等，這些可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。
尤其，從固化性和流動性的觀點出發(fā)，優(yōu)選擇膦化合物及膦化合物和醌化合物的加成物，更優(yōu)選三苯基膦等叔膦化合物及三苯基膦和醌化合物的加成物。在使用叔膦化合物時，優(yōu)選還含有醌化合物。另外，從保存穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)先選擇環(huán)脒化合物和酚醛樹脂的加成物，更優(yōu)選二氮雜雙環(huán)十一烯的線型苯酚醛樹脂鹽。
固化促進(jìn)劑的配合量，如果是達(dá)到促進(jìn)固化促進(jìn)效果的量，就沒有特別的限制，但從固化性和固化速度的觀點出發(fā)，相對密封用成形材料，優(yōu)選0.005～2重量％，更優(yōu)選0.01～0.5重量％。
在本發(fā)明的密封用成形材料中，根據(jù)需要可以配合有無機填充劑。配合無機填充劑是為了降低吸濕性、線膨脹系數(shù)，提高熱傳導(dǎo)性和強度而配合的，是一般用于密封用環(huán)氧樹脂成形材料中的無機填充劑，沒有特別的限制，例如，可以列舉出熔融二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅、氧化鋁、鋯石、硅酸鈣、碳酸鈣、鈦酸鉀、碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氧化鈹、氧化鋯、鎂橄欖石、塊滑石、尖晶石、莫來石、二氧化鈦等的粉體或者將其球化的顆粒，玻璃纖維等，這些填充劑可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。尤其，從降低線膨脹系數(shù)的觀點出發(fā)，優(yōu)選熔融二氧化硅，而從高熱傳導(dǎo)性的觀點出發(fā)，優(yōu)選氧化鋁，從成形時的流動性和金屬模具磨損性的觀點出發(fā)，優(yōu)選填充劑形狀以球形。
無機填充劑的配合量，從阻燃性、成形性、吸濕性、降低線膨脹系數(shù)和提高強度的觀點出發(fā)，相對密封用成形材料，大于等于70重量％比較好，從流動性的觀點出發(fā)，相對密封用成形材料，大于等于95重量％比較好。優(yōu)選75～94重量％，更優(yōu)選80～92重量％，特別優(yōu)選85～92重量％。
另外，在本發(fā)明的密封用成形材料中，可以根據(jù)需要配合有各種添加劑，如紅磷、磷酸酯、三聚氰胺、三聚氰胺衍生物、具有三吖嗪環(huán)的化合物、氰脲酸衍生物、異氰脲酸衍生物等含氮化合物、環(huán)磷腈等含磷/氮化合物、氧化鋅、氧化鐵、氧化鉬、二茂鐵等金屬化合物、氧化銻、溴化樹脂等阻燃劑，水滑石類和含選自鎂、鋁、鈦、鋯、鉍中的元素的氫氧化物等離子陷阱劑，環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、脲基硅烷、乙烯基硅烷、烷基硅烷、有機鈦酸酯、烴氧基鋁等偶聯(lián)劑，高級脂肪酸、高級脂肪酸金屬鹽、酯系蠟、聚烯烴系蠟、聚乙烯、氧化聚乙烯等脫模劑，硅油和硅橡膠粉末等應(yīng)力緩和劑，染料、碳黑等著色劑。
將以上這樣的各種配合成分稱量成規(guī)定的配合量，根據(jù)需要用混合機等進(jìn)行預(yù)混合后，通過使用混煉機、擠出機、混砂機等進(jìn)行混煉的一般方法進(jìn)行加熱混煉，能夠制備粉末狀或片狀的密封用成形材料。各種配合成分，可以全部同時添加，但也可以適宜地設(shè)置添加順序。另外，根據(jù)需要，也可以預(yù)先混煉各種配合成分。例如，可以在室溫或者加熱下預(yù)先混煉環(huán)氧樹脂和固化劑、固化劑和固化促進(jìn)劑、環(huán)氧樹脂和/或固化劑和脫模劑、環(huán)氧樹脂和/或固化劑和應(yīng)力緩和劑、填充劑和偶聯(lián)劑而使用。
通過使用片成形機將得到的密封用成形材料進(jìn)行成形，制造密封材料片。即，冷卻密封用成形材料，根據(jù)需要，用錘磨機等進(jìn)行粉碎，制粒成規(guī)定的粒徑后，根據(jù)使用目的使用片成形機片狀化成適合成形條件的尺寸和重量。
在本發(fā)明中，向片成形機的沖壓和密封材料的接觸面(在本說明書中，也將“片成形機的沖壓和密封材料的接觸面”稱作“沖壓面”)供給溶解在溶劑中的脫模劑，在上述沖壓面形成脫模劑層后，通過將供給上述片成形機的密封用成形材料沖壓成形，來制造密封材料片。
作為在本發(fā)明中使用的脫模劑，沒有特別的限制，例如，可列舉出以二甲基聚硅氧烷作為主成分的有機聚硅氧烷等硅系脫模劑，聚四氟乙烯、含全氟烷基的聚合物等氟系脫模劑，聚乙烯醇等醇系脫模劑，石蠟、高級脂肪酸、高級脂肪酸金屬鹽、酯系蠟、聚烯烴系蠟、聚乙烯、氧化聚乙烯等蠟類等，這些可以單獨使用，也可以2種或2種以上組合使用。尤其，從對溶劑的溶解性的觀點出發(fā)，優(yōu)選硅系脫模劑和氟系脫模劑，從脫模性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選氟系脫模劑。硅系脫模劑中，優(yōu)選羧基改性二甲基聚硅氧烷，在氟系脫模劑中，優(yōu)選含全氟烷基的聚合物和聚四氟乙烯。
作為在本發(fā)明中使用的溶劑，只要是能夠溶解脫模劑的溶劑，沒有特別的限制，例如，可以使用己烷、戊烷、氫氟醚、十氟戊烷等一般的溶劑，但由于制造密封材料片的作業(yè)環(huán)境即使是20℃左右的作業(yè)環(huán)境，片成形機局部會達(dá)到接近50℃，因此從安全性、作業(yè)性的觀點出發(fā)，優(yōu)選氫氟醚、十氟戊烷等非易燃性的溶劑。通過使用非易燃性的溶劑，能夠?qū)崿F(xiàn)削減安全裝置和減少檢查。在此，作為非易燃性溶劑，優(yōu)選在20℃無易燃性的溶劑，更優(yōu)選在大于等于50℃無易燃性的溶劑。
脫模劑和溶劑的使用比，只要脫模劑可以溶解于溶劑中，就沒有特別的限制，但從制品特性的觀點出發(fā)，相對溶劑，優(yōu)選0.01～10重量％，更優(yōu)選0.05～5重量％，最優(yōu)選0.1～3重量％。
作為向片成形機的沖壓面供給溶解于溶劑中的脫模劑(以下，稱作“脫模劑溶液”)，在沖壓面上形成脫模劑層的方法，沒有特別的限制，可舉出烘烤涂飾等涂飾涂布、用噴嘴噴霧等噴涂等的一般方法。從作業(yè)性的觀點出發(fā)，優(yōu)選噴涂?？梢栽诳諝獾攘黧w中混合脫模劑溶液進(jìn)行噴涂。脫模劑溶液向沖壓面的供給，最好是與片成形機的連續(xù)成形動作同步，以適當(dāng)?shù)拈g隔斷續(xù)地進(jìn)行。
在沖壓面上形成的脫模劑層的厚度，從脫模性和外觀缺陷的觀點出發(fā)，需要為0.001～0.07μm，從脫模性和粘合性的觀點出發(fā)，優(yōu)選0.01～0.02μm。在此，脫模劑層的厚度，是指由一次脫模劑溶液的供給過程得到的厚度，可以從實測值或者理論值求出。在從理論值求出時，可以從沖壓的表面積、脫模劑的溶劑稀釋率和供給量計算出來。
脫模劑層即使在沖壓面的一部分上形成也沒關(guān)系，但從脫模性的觀點出發(fā)，優(yōu)選在整個沖壓面上形成，更優(yōu)選在沖壓面上均勻地形成。
作為本發(fā)明的密封材料片的制造方法的一例，使用圖1、圖2、圖3和圖5的示意圖來說明使用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的密封材料片的制造方法。圖中，具有相同功能的標(biāo)注相同的符號，省略說明。再者，本發(fā)明中使用的片成形機沒有特別的限制，可以使用旋轉(zhuǎn)式片成形機30以外的油壓式片成形機等公知的片成形機。
圖1是使用從上面看到的旋轉(zhuǎn)式片成形機30的示意圖表示密封材料片的制造過程的圖。圖2是使用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的側(cè)面展開圖表示密封材料片的制造過程的圖。圖5是使用旋轉(zhuǎn)式片成形機30的旋轉(zhuǎn)盤1和陰模9的部分剖面圖表示脫模劑溶液的噴霧狀況的圖。另外，圖3是對密封用成形材料加壓時的陰模9內(nèi)的放大縱剖面圖。表示在上沖壓13和下沖壓10與密封用成形材料的接觸面形成有脫模劑層24。
如圖1、2所示，旋轉(zhuǎn)式片成形機30具備沿圖1中的箭頭方向能夠360度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤1、以及配置的伴隨該旋轉(zhuǎn)盤1的轉(zhuǎn)動可移動的上沖壓13和下沖壓10。該上沖壓13和下沖壓10，插入設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤1的端部的貫通口2中、并且相對地設(shè)置，同時沿導(dǎo)軌14a、b能夠移動地被設(shè)置。在旋轉(zhuǎn)式片成形機30中還設(shè)置有脫模劑噴霧裝置23、材料供給·分量部3、加壓部5、取出導(dǎo)向裝置22。
通過這些構(gòu)成，如果使旋轉(zhuǎn)式片成形機30的旋轉(zhuǎn)盤1旋轉(zhuǎn)360°，則經(jīng)過脫模劑供給過程、密封用成形材料的供給過程、分量過程、預(yù)壓過程、主壓過程、以及取出過程，就得到密封材料片。
接著，通過旋轉(zhuǎn)式片成形機30的各部的說明，更詳細(xì)地說明密封材料片的制造方法的各過程。
(0)向沖壓面供給脫模劑的過程在取出部和材料供給部的中間部，如圖5所示設(shè)置有脫模劑噴霧裝置23。而且，在旋轉(zhuǎn)盤1旋轉(zhuǎn)期間，連續(xù)地將脫模劑溶液28噴霧，從而向旋轉(zhuǎn)通過的上沖壓13和下沖壓10的各沖壓面供給脫模劑溶液28。由此，如圖3所示，從脫模劑噴霧裝置23噴霧的脫模劑溶液28在上沖壓13和下沖壓10的沖壓面上形成脫模劑層24。
無論旋轉(zhuǎn)盤每旋轉(zhuǎn)一次(各自1對的上沖壓和下沖壓每形成一個片)供給一次脫模劑溶液28，還是每旋轉(zhuǎn)數(shù)次供給脫模劑溶液28都沒有關(guān)系。但從作業(yè)性的觀點出發(fā)，優(yōu)選以一定的間隔供給脫模劑溶液28。
再有，脫模劑溶液的供給，只要是向上下的沖壓中的至少任一個供給就可以，但優(yōu)選向上下的兩個沖壓面供給。
(1)密封用成形材料的供給過程在密封用成形材料的供給部預(yù)先設(shè)置漏斗6和給料槽8，形成通過漏斗6供給的密封用成形材料7積存在給料槽8內(nèi)的構(gòu)成。另外，在密封用成形材料的供給部設(shè)置有降低器11，因此通過經(jīng)過降低器11的傾斜面，下沖壓10能夠下降。
因此，要是下沖壓10到達(dá)給料槽8的下部，通過降低器11沖壓面在貫通口2內(nèi)部下降。于是密封用成形材料7被引進(jìn)貫通口2內(nèi)。
(2)分量過程在分量部具有用于調(diào)整下沖壓10的沖壓面高度的分量千斤頂12。通過利用分量千斤頂12使下沖壓10上下移動，并設(shè)定下沖壓10的最下限位置，可以調(diào)整密封用成形材料7的分量。
(3)預(yù)壓過程在預(yù)壓部設(shè)置有預(yù)壓輥15a和預(yù)壓輥15b，預(yù)壓輥15b設(shè)置在支持臺17上。另外在后面說明的主壓部也同樣地設(shè)置有主壓輥18a、18b。
因此，當(dāng)上沖壓13通過預(yù)壓部時，上沖壓13就沿導(dǎo)軌14向貫通口2內(nèi)部下降，預(yù)壓密封用成形材料7。此時，密封用成形材料7被從上沖壓13側(cè)由預(yù)壓輥15a通過座16a加壓，從下沖壓10側(cè)由預(yù)壓輥15b通過座16b受壓。
再者，為了容易理解本發(fā)明的目的未予以圖示，但預(yù)壓輥15a、15b和主壓輥18a、18b各自通過軸被保持在旋轉(zhuǎn)式片成形機30上。
(4)主壓過程當(dāng)上沖壓13和下沖壓10通過主壓部時，陰模9內(nèi)的密封用成形材料7被以比預(yù)壓部進(jìn)一步增加的壓力進(jìn)行加壓。此時通過用壓力傳感器19監(jiān)控施加的壓力，來調(diào)節(jié)分量過程中的分量千斤頂12的下降量。
在此，密封材料片制造時的加壓條件，雖然不能根據(jù)密封材料片的規(guī)格(大小等，特別是密度)一概決定，但從得到高密度的片的高度出發(fā)，希望高壓力，而從片成形機·部件(桿等)的強度、耐久性的高度出發(fā)，希望低壓力。加壓的條件優(yōu)選150～1000MPa，更優(yōu)選250～700MPa，最優(yōu)選300～600MPa。
另外，加壓時間，即座16a、b的頭部接觸預(yù)壓輥15a、15b和主壓輥18a、18b的時間，存在與轉(zhuǎn)數(shù)成反比的關(guān)系。如果轉(zhuǎn)數(shù)高(即加壓時間短)，生產(chǎn)率高，但產(chǎn)生片的質(zhì)量惡化(密度不均勻、顯眼的外觀擦傷)、成形機部件磨損等問題。由于加壓時間因使用的片成形裝置的大小等變化，因此不能一概而論，但在旋轉(zhuǎn)式片成形機30中，轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)/分)/時間(秒)優(yōu)選5～25/0.05～0.25，更優(yōu)選10～20/0.06～0.13，最優(yōu)選13～17/0.07～0.10。
在密封材料片的制造過程中的溫度條件，若考慮維持密封材料片特性，優(yōu)選15～30℃，更優(yōu)選18～28℃，最優(yōu)選20～25℃。
再有，在成形機的旋轉(zhuǎn)盤中優(yōu)選通過0～15℃的冷卻水，更優(yōu)選3.0～7.0℃的冷卻水。
(5)取出過程在取出部，設(shè)置有擠出輥20和用于將密封材料片21取出到旋轉(zhuǎn)式片成形機30外部的取出導(dǎo)向裝置22。
因此，當(dāng)下沖壓10通過擠出輥20時，就由擠出輥20將密封材料片21一下子上推至貫通口2的上部。隨后，已上推的密封材料片21從取出導(dǎo)向裝置22被取出到旋轉(zhuǎn)式片成形機30的外部。
經(jīng)過以上的過程，雖然得到密封材料片，但按照本發(fā)明的密封材料片的制造方法，可以有效地防止密封用成形材料向片成形機的沖壓面的附著。即，在得到無外觀缺陷、可靠性高的密封材料片的同時，通過提高作業(yè)性能夠謀求合格率的提高。
另外，本發(fā)明的密封材料片的制造方法應(yīng)用范圍廣泛，能夠在各種制造條件中使用，但特別適用于在提高片成形時的成形壓力的場合，或作為密封用成形材料使用耐軟熔裂紋性優(yōu)良的聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂的場合。
已供給到成形機的沖壓面上的脫模劑，由于附著在密封材料片的沖壓加壓面上，密封材料片的沖壓加壓面的接觸角，對應(yīng)供給到?jīng)_壓面上的脫模劑的量變大。與此相反，密封材料片的圓筒面由于不接觸沖壓面，因而不受噴霧的脫模劑的影響。本發(fā)明中的密封材料片，從脫模性和外觀缺陷的觀點出發(fā)，接觸角比優(yōu)選大于等于1.15小于1.35，若考慮對密封材料特性的影響及經(jīng)濟性，更優(yōu)選大于等于1.18小于1.28，最優(yōu)選大于等于1.20小于1.25。在此，所謂密封材料片的接觸角比是指成形機沖壓的加壓面的接觸角與密封材料片的圓筒面的接觸角的比。接觸角是指水滴(4μL)對密封材料片的各面的接觸角，可以使用接觸角計，按照一般的方法進(jìn)行測定。
作為具有使用本發(fā)明得到的密封材料片密封的元件的電子元件裝置，可列舉出在引線架、以布線的帶載體、布線板、玻璃、硅片等支持體上搭載半導(dǎo)體片狀器件、半導(dǎo)體三極管、半導(dǎo)體二極管、閘流晶體管等有源元件，電容器、電阻、線卷等無源元件等元件，并用本發(fā)明的密封材料片密封必要部分的電子元件裝置。作為這樣的電子元件裝置，例如，可以舉出，在引線架上固定半導(dǎo)體元件，用引線接合法或突起使結(jié)合區(qū)等的元件的端子部與引線部接合后，使用本發(fā)明的密封材料片通過傳遞模塑成形等進(jìn)行密封而構(gòu)成的DIP(Dual Inline Package-雙列式封裝放大器)、PLCC(Plastic Leaded ChipCarrier-塑料引線芯片載體)、QFP(Quad Flat Package-方形扁平封裝)、SOP(Small Outine Package-小輪廓封裝)、SOJ(Small Outine J-lead package-小輪廓J型引線封裝)、TSOP(Thin Small Outine Package-細(xì)小輪廓封裝)、TQFP(Small Outine Flat Package-小輪廓扁平封裝)等樹脂封裝型集成電路，使用本發(fā)明的密封材料片將用引線接合在帶狀載體上的半導(dǎo)體片狀器件密封的PCT(Tape Carrier Package-帶狀載體封裝)，使用本發(fā)明的密封材料片將在布線板和玻璃上形成的布線上用引線接合法、倒裝片接合、釬焊等連接的半導(dǎo)體片狀器件密封的COB(Chip On Board-板上芯片)、COG(Chip On Glass-玻璃上芯片)等雙芯片封裝的半導(dǎo)體器件，使用本發(fā)明的密封材料片將用引線接合法、倒裝片接合、釬焊等接合在布線板或玻璃上形成的布線上的半導(dǎo)體片狀器件、半導(dǎo)體三極管、半導(dǎo)體二極管、閘流晶體管等有源元件和/或電容器、電阻、線卷等無源元件密封的混合集成電路，多片微型組件，在形成主插件板連接用的端子的插入式選擇基板上搭載半導(dǎo)體片狀器件、通過突起或者引線接合法使半導(dǎo)體片狀器件和在插入式選擇基板上形成的布線連接后、使用本發(fā)明的密封材料片密封半導(dǎo)體片狀器件搭載側(cè)的BGA(Ball GridArray-球形網(wǎng)格陣列)、CSP(Chip Size Package-芯片大小的組件)、MCP(MultiChip Package-多芯片組件)等。另外，在印刷電路板上也能夠有效地使用本發(fā)明的密封材料片。
作為使用本發(fā)明的密封材料片密封元件的方法，低壓傳遞模塑成形法是最一般的方法，但也可以使用注射成形法、壓縮成形法等。
下面根據(jù)實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
密封用成形材料的制備配合環(huán)氧當(dāng)量196、熔點106℃的聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂(ジヤパン·エポギシ·レジン株式會社制商品名YX-4000H)4.3重量份、環(huán)氧當(dāng)量375、軟化點80℃、溴含量48重量％的雙酚A型溴化環(huán)氧樹脂(住友化學(xué)工業(yè)株式會社制商品名ESB-400T)0.8重量份、軟化點70℃的苯酚氟烷基樹脂(三井化學(xué)株式會社商品名ミレツクスXL-225)4.8重量份、三苯基膦0.2重量份、平均粒徑17.5μm、比表面積3.8m2/g的球狀熔融二氧化硅88重量份、三氧化銻0.3重量份、褐煤酸酯(クラリアント社制)0.2重量份、碳黑(三菱化學(xué)株式會社制商品名MA-100)0.2重量份和γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑)0.5重量份，在混煉溫度100℃、混煉時間5分鐘的條件下，進(jìn)行輥混煉，得到厚2mm的片狀密封用成形材料。
實施例1～4、比較例1～5冷卻得到的密封用成形材料，在常溫下，使用錘磨機粉碎后，使用圖1～圖2所示的旋轉(zhuǎn)式片成形機30制造密封材料片。片尺寸是直徑13mm、高15mm。
密封材料片的制造，在20℃的室溫，以密封用成形材料的供給量100kg/h、預(yù)壓200Mpa時間0.08秒、主壓600Mpa時間0.08秒、轉(zhuǎn)數(shù)15轉(zhuǎn)/min進(jìn)行。
另外，如圖5所示，通過使與旋轉(zhuǎn)盤1一起旋轉(zhuǎn)通過的上沖壓13和下沖壓10的兩沖壓面的中心一致，從設(shè)置在兩沖壓面的中心線上并且在來自兩沖壓面的大概中間點的脫模劑噴霧裝置23的噴霧部，以0.2MPa、20mm的寬度對各個沖壓面進(jìn)行噴霧，進(jìn)行脫模劑溶液的供給。
改變脫模劑溶液的種類、脫模劑層的厚度、脫模劑溶液的供給頻率(在實施例1～3和比較例2、3中，按5轉(zhuǎn)(噴射)1次的比例供給，在實施例4中，按3轉(zhuǎn)1次的比例供給，在比較例1和4中，按1轉(zhuǎn)1次的比例供給)，制成實施例1～4和比較例1～4的密封材料片。另外，不使用脫模劑溶液制成比較例5的密封材料片。再者，沖壓面上的脫模劑層的厚度，作為脫模劑溶液供給到?jīng)_壓面的厚度，假設(shè)伴隨旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)在包括沖壓面的平面27上產(chǎn)生噴霧面，以該全噴霧面積與沖壓面的面積比，按照以下求出。
脫模劑層的厚度(μm)＝(K×L)/((A/2)2×圓周率)×106(式中，K表示每1個沖壓的脫模劑溶液量，L表示脫模劑溶液中的脫模劑的體積比，A表示沖壓直徑(mm))。K、L可按照下式求出。
K＝(D×(A/2)2×π×B/(C×M)/E)/FL＝(G/H)/(I/J+G/H)式中，A表示沖壓直徑，B表示旋轉(zhuǎn)盤1周的沖壓數(shù)(33個)，C表示沖壓的旋轉(zhuǎn)圓周長(以沖壓中心，640mm×圓周率)，D表示脫模劑溶液的噴霧量(ml/min)，E表示轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)，F(xiàn)表示在旋轉(zhuǎn)盤1次旋轉(zhuǎn)噴霧的總沖壓數(shù)(33個×2(上下))，G表示脫模劑量(重量份)，H表示脫模劑的密度(g/ml)，I表示溶劑量(重量份)，J表示溶劑的密度(g/ml)，M表示脫模劑溶液向包括下沖壓10和上沖壓13的沖壓面的平面27噴霧的直徑(20mm)。
如下進(jìn)行實施例和比較例的密封材料片評價。評價結(jié)果示于表1。表1
評價結(jié)果

評價方法(1)密封用成形材料對沖壓面的附著用目視觀察片成形機的沖壓面，以密封用成形材料開始附著所產(chǎn)生的噴霧次數(shù)進(jìn)行評價。
(2)密封材料片的外觀用目視觀察在觀察到上述(1)的密封用成形材料向沖壓面附著之前制成的密封材料片的外觀，以看到被認(rèn)為是氣泡或者脫模劑的殘留物的斑點者作為不良(×)，除此以外作為良好(○)。
(3)粘合性使用進(jìn)行了上述(2)的外觀評價的密封材料片，利用傳遞模塑成形機，在金屬模具溫度180℃、成形壓力6.9MPa、固化時間90秒的條件下進(jìn)行成形，在180℃、5小時后固化制成的DIP16插頭組件，使用暫時固定劑(無氧聚合物)0.3mmg(20μm厚)將8mm×10mm×0.4mm的硅片粘結(jié)在DIP16插頭組件上后，以頭部速度30mm/min的條件，沿橫向剝離，測定其強度(剝離強度N/m)。
(4)接觸角比使用進(jìn)行了上述(2)的外觀評價的密封材料片，按照J(rèn)IS R3257“基板玻璃表面的潤濕性試驗方法”，利用協(xié)和界面科學(xué)(株)制的接觸角計FACE CA-Z型進(jìn)行接觸角的測定。
首先，測定密封材料片的成形機沖壓的加壓面的接觸角。如圖4(a)所示，水平設(shè)置密封材料片21的成形機沖壓的加壓面25，在其中央靜置4μL的純水水滴，測定接觸角。
接著，測定密封材料片21的圓筒面的接觸角。如圖4(b)所示，水平于圓筒面26設(shè)置密封材料片，在圓筒面26的水平方向中央的最上部靜置4μL的純水水滴，由在包括圓筒面26的最上部的垂直面上形成的水滴形狀測定接觸角。
用密封材料片的圓筒面的接觸角測定值除以密封材料片的成形機沖壓的加壓面的接觸角測定值，作為密封材料片的接觸角比。
在片成形機的沖壓面上不供給脫模劑溶液的比較例5、以及脫模劑層的厚度不到本發(fā)明的固定范圍的比較例1和4，密封用成形材料向沖壓面的附著顯著地惡化。脫模劑層的厚度超過本發(fā)明的固定范圍的比較例2和3，雖然在密封用成形材料向沖壓面的附著降低上有效果，但發(fā)生密封材料片的外觀不良(斑點)。
與此相反，實施例1～4，在都未發(fā)生密封材料片的外觀不良下，能達(dá)到密封用成形材料向片成形機的沖壓面的附著降低。特別，沖壓面上的脫模劑層的厚度是0.01μm～0.02μm的實施例1、2和4粘合性優(yōu)良。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用可能性成為本發(fā)明的密封材料片的制造方法，在未發(fā)生外觀不良的情況下，達(dá)到密封用成形材料對片成形時的沖壓面的附著降低，使用由該制造方法制成的密封材料片密封元件，能夠得到可靠性優(yōu)良的電子元件裝置，因此其工業(yè)價值大。
權(quán)利要求
1.一種密封材料片，其特征在于，其接觸角比大于等于1.15小于1.35。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封材料片，其特征在于，所述密封材料片是由沖壓成形的，該接觸角比是指形機沖壓的加壓面的接觸角與密封材料片的圓筒面的接觸角的比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封材料片，其特征在于，該密封材料片包含(A)熱固性樹脂、(B)固化劑和(C)無機填充劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封材料片，其特征在于，熱固性樹脂是環(huán)氧樹脂，固化劑選自酚醛樹脂、胺化合物或酸酐，相對環(huán)氧樹脂，固化劑設(shè)定在0.5～2當(dāng)量的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封材料片，其特征在于，相對密封用成形材料，無機填充劑的配合量大于等于70重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封材料片，其特征在于，在密封用成形材料中，使用固化促進(jìn)劑，相對密封用成形材料，固化促進(jìn)劑為0.005～2重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封材料片，其特征在于，在密封用成形材料中，使用固化促進(jìn)劑，相對密封用成形材料，固化促進(jìn)劑為0.005～2重量％。
8.一種電子元件裝置，其特征在于，其具有使用權(quán)利要求1至7任一項所述的密封材料片密封的元件。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供密封用成形材料向片成形機的沖壓面的附著得到降低的密封材料片的制造方法、由該方法制成的密封材料片以及具有使用該密封材料片密封元件的電子元件裝置。提供向片成形機的沖壓面供給溶解于溶劑中的脫模劑、在上述沖壓面上形成厚度大于0.001μm小于0.07μm的脫模劑層后，向上述片成形機供給密封用成形材料進(jìn)行成形的密封材料片的制造方法、由該方法制成的或者接觸角比大于等于1.15小于1.35的密封材料片、以及具有使用該密封材料片密封元件的電子元件裝置。
文檔編號B29B11/12GK101045852SQ200710104720
公開日2007年10月3日 申請日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者久保勝己, 稻川節(jié), 寺田寬, 小野昭夫, 增渕裕, 山田建雄 申請人:日立化成工業(yè)株式會社