專利名稱：樹(shù)脂成形模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及評(píng)價(jià)有機(jī)物和部材表面之間的粘附性的粘附性的評(píng)價(jià)方法、與 有機(jī)物之間的粘附性低的低粘附性材料及模表面由低粘附性材料構(gòu)成的樹(shù)脂 成形模。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，樹(shù)脂成形使用傳遞成形法或注塑成形法。這些方法中，使用樹(shù) 脂成形用金屬模。金屬模中設(shè)有樹(shù)脂流路和型腔。通過(guò)樹(shù)脂流路向型腔內(nèi)注入 流動(dòng)性樹(shù)脂。該型腔內(nèi)的流動(dòng)性樹(shù)脂固化，則形成固化樹(shù)脂。其結(jié)果，完成具 有固化樹(shù)脂的成形體。前述的流動(dòng)性樹(shù)脂使用熱固化性樹(shù)脂。此外，金屬模材料使用工具鋼。這 種情況下，為了能夠容易地取出成形體，需要降低固化樹(shù)脂和金屬模的表面(模 表面)之間的粘附性。換言之，需要提高固化樹(shù)脂和模表面之間的脫模性。作為促進(jìn)金屬模和固化樹(shù)脂之間的脫離的表面改性材料，可以是對(duì)流動(dòng)性 樹(shù)脂具有良好的不潤(rùn)濕性、即潤(rùn)濕性低的聚四氟乙烯或硅橡膠等有機(jī)材料。日 本專利特開(kāi)平7-329099號(hào)公報(bào)(第3頁(yè) 第4頁(yè))揭示了使用這些有機(jī)材料的 樹(shù)脂成形方法。該方法中，首先將前述有機(jī)材料噴涂或涂布在模表面。然后干 燥有機(jī)材料。由此，完成在模表面的有機(jī)材料的涂覆。此外，考慮到對(duì)安裝在引線框或印刷基板等上的LSI芯片等片狀電子部件 (以下稱"芯片")進(jìn)行樹(shù)脂封固的情況。這種情況下，作為流動(dòng)性樹(shù)脂，使用 含有由陶瓷構(gòu)成的填料的熱固化性樹(shù)脂，例如環(huán)氧樹(shù)脂。由于該填料會(huì)磨損模 表面，因此使用在模表面形成具有耐磨損性的無(wú)機(jī)類高硬度材料的方法。該方 法中，例如Cr、 TiC或CrN等耐磨損性良好的無(wú)機(jī)類高硬度材料通過(guò)電鍍、 PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學(xué)氣相沉積)等涂覆在模表面。此外，日本專利特開(kāi)2004-25677號(hào)公報(bào)(第5頁(yè) 第6頁(yè)，

圖1和圖2)中提 出了，在由具有三維的連通孔的多孔性材料構(gòu)成的樹(shù)脂成形模中，通過(guò)這些連通孔，將流動(dòng)性樹(shù)脂所含的氣體成分排出到成形模的外部的方法。然而，如果采用上述的日本專利特開(kāi)2004-25677號(hào)公報(bào)(第5頁(yè) 第6頁(yè)， 圖1和圖2)中記載的已有技術(shù)，存在以下的問(wèn)題。第一，由以往的材料構(gòu)成金屬模的情況下，固化樹(shù)脂容易固著在模表面。 因此，通常為了易于從金屬模取出固化樹(shù)脂，需要定期對(duì)模表面進(jìn)行清潔。因 此，保養(yǎng)作業(yè)麻煩。第二，為了從金屬模取出成形體，需要多個(gè)脫模機(jī)構(gòu)。因此，金屬模的體 積增大，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第三，在模表面涂覆聚四氟乙烯或硅橡膠等有機(jī)材料的情況下，這些有機(jī) 材料容易因流動(dòng)性樹(shù)脂所含的填料而磨損。因此，難以單獨(dú)使用這些有機(jī)材料 作為金屬模的表面改性材料。第四，將Cr、 TiC或CrN等耐磨損性良好的無(wú)機(jī)類高硬度材料成膜在模表面 的情況下，由于這些無(wú)機(jī)材料對(duì)流動(dòng)性樹(shù)脂不具有足夠的不潤(rùn)濕性，因此固化 樹(shù)脂和模表面之間的脫模性不充分。此外，由多孔性材料構(gòu)成樹(shù)脂成形模的情 況下，脫模性良好的材料的選擇范圍窄。另外，沒(méi)有確立評(píng)價(jià)脫模性的評(píng)價(jià)方法，即評(píng)價(jià)固化樹(shù)脂對(duì)模表面的粘附 性的評(píng)價(jià)方法，存在由此產(chǎn)生的問(wèn)題。為了說(shuō)明該問(wèn)題，首先說(shuō)明兩個(gè)設(shè)想的 固化樹(shù)脂固著于模表面的過(guò)程。第l種過(guò)程是由熱固化性樹(shù)脂構(gòu)成的流動(dòng)性樹(shù)脂所含的硅烷偶聯(lián)劑參與固 化樹(shù)脂在模表面固著的過(guò)程。熱固化性樹(shù)脂中添加有硅烷偶聯(lián)劑。硅垸偶聯(lián)劑 中含有烷氧基。烷氧基與存在于填料表面的羥基反應(yīng)。由此，生成醇的同時(shí)，烷氧基化學(xué)吸附于填料的表面。因此，在填料的表面形成吸附層。其結(jié)果，由 于吸附層，填料與流動(dòng)性樹(shù)脂之間的潤(rùn)濕性提高。所述化學(xué)吸附不僅發(fā)生在填料的表面，還發(fā)生在模表面的氧化物層的表面。這種情況下，首先大氣中的水分吸附于存在于模表面的氧化物層的表面。 由此，在該氧化物層的表面形成羥基。接著，這些羥基與垸氧基反應(yīng)。由此， 在氧化物層的表面形成吸附層。其結(jié)果，模表面與流動(dòng)性樹(shù)脂之間的潤(rùn)濕性提 高。接著，通過(guò)加熱作為流動(dòng)性樹(shù)脂的熱固化性樹(shù)脂，形成固化樹(shù)脂。這時(shí)， 由于模表面與流動(dòng)性樹(shù)脂之間的潤(rùn)濕性變高，模表面與固化樹(shù)脂之間的固著力 增強(qiáng)。第2種過(guò)程是由熱固化性樹(shù)脂構(gòu)成的流動(dòng)性樹(shù)脂所含的胺類固化劑參與固化樹(shù)脂在模表面固著的過(guò)程。該過(guò)程中，胺類固化劑與氧化物層表面的羥基反 應(yīng)，形成胺絡(luò)合物。然后，由于胺絡(luò)合物的存在，氧化物表面的熱固化性樹(shù)脂 發(fā)生固化。其結(jié)果，氧化物層與熱固化性樹(shù)脂通過(guò)胺絡(luò)合物牢固地固著。前述的兩種過(guò)程中，固化樹(shù)脂和模表面之間的脫模性，更通俗地說(shuō)，固化 樹(shù)脂和部材表面之間的粘附性發(fā)生變化。粘附性的變化的物理原因己知可能與 表面的凹凸?fàn)顟B(tài)有關(guān)。此外，所述變化的化學(xué)原因已知可能與氫鍵有關(guān)。然而， 還沒(méi)有確立嚴(yán)密地評(píng)價(jià)固化樹(shù)脂和部材表面之間的粘附性的方法。因此，以往 的粘附性的評(píng)價(jià)方法中，由于需要分別制成多種氧化物的試料并進(jìn)行試驗(yàn)，所 以存在其操作繁復(fù)的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)l:日本專利特開(kāi)平7-329099號(hào)公報(bào)(第3頁(yè) 第4頁(yè)) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2004-25677號(hào)公報(bào)(第5頁(yè) 第6頁(yè)，圖1和圖2)發(fā)明的揭示發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供評(píng)價(jià)有機(jī)物和部材表面 之間的粘附性的評(píng)價(jià)方法。此外，本發(fā)明的目的還在于提供與有機(jī)物之間的粘 附性低的低粘附性材料。本發(fā)明的目的還在于提供具有良好的脫模性的樹(shù)脂成 形模。解決課題的方法本發(fā)明的粘附性評(píng)價(jià)方法是評(píng)價(jià)有機(jī)物與存在氧化物的部材表面之間的粘 附性的粘附性評(píng)價(jià)方法。此外，本發(fā)明的粘附性評(píng)價(jià)方法中，基于氧化物所含 的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)和氧化物所含的離子(包括其金屬陽(yáng)離子)的離子半徑，確 定場(chǎng)強(qiáng)(影響場(chǎng))的值，通過(guò)場(chǎng)強(qiáng)的值對(duì)粘附性進(jìn)行評(píng)價(jià)。若采用該方法，則可 以恰當(dāng)?shù)卦u(píng)價(jià)有機(jī)物和部材表面之間的粘附性。此外，本發(fā)明的低粘附性材料是在前述的粘附性評(píng)價(jià)方法中所確定的場(chǎng)強(qiáng) 的值在規(guī)定范圍內(nèi)的材料。由此，可以得到對(duì)指定物質(zhì)的粘附強(qiáng)度為所需的值 的低粘附性材料。此外，前述的低粘附性材料中，金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)較好為3以上。由此， 作為前述的氧化物，由于可以使用不易吸收大氣中的水或二氧化碳等的物質(zhì)、 即化學(xué)上穩(wěn)定的物質(zhì)，因此可以長(zhǎng)期保持良好的粘附性。此外，前述的低粘附性材料中，離子較好是包括氧離子，規(guī)定的范圍為于等于0.50且小于等于0.65。由此，抑制氧化物和熱固化性樹(shù)脂牢固地固著。此外，前述的低粘附性材料中，氧化物較好是多孔質(zhì)材料。由此，可以使 低粘附性材料輕量化。此外，前述的低粘附性材料中，氧化物較好是含有YA。由此，不僅可以 容易地獲得低粘附性材料，而且可以降低低粘附性材料的成本。本發(fā)明的樹(shù)脂成形模中，模表面由前述的低粘附性材料構(gòu)成。該樹(shù)脂成形 模的模表面對(duì)樹(shù)脂具有良好的脫模性。此外，上述樹(shù)脂成形模中，金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)較好為3以上。由此，可以 長(zhǎng)期保持前述的良好的脫模性。此外，本發(fā)明的樹(shù)脂成形模中，離子較好是包括氧離子，規(guī)定的范圍為大 于等于0.50且小于等于0.65。由此，由于抑制氧化物和熱固化性樹(shù)脂牢固地固 著，因此模表面與固化樹(shù)脂之間的脫模性進(jìn)一步提高。此外，本發(fā)明的樹(shù)脂成形模中，氧化物較好是多孔質(zhì)材料。由此，由于流 動(dòng)性樹(shù)脂所含的氣體成分從大量的孔排出，抑制在成形體中形成氣孔。此外， 通過(guò)從模表面的開(kāi)口噴射壓縮空氣等高壓氣體，可以將成形體從樹(shù)脂成形模脫 離。此外，可以使樹(shù)脂成形模輕量化。此外，本發(fā)明的樹(shù)脂成形模中，氧化物較好是含有？203。由此，可以降低 樹(shù)脂成形模的成本。本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方式和優(yōu)點(diǎn)，可以由參照附圖理解的本 發(fā)明的以下詳細(xì)說(shuō)明明確。附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明[圖l]實(shí)施方式l的樹(shù)脂成形模的粘附性評(píng)價(jià)方法的說(shuō)明圖，用于說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng) (影響場(chǎng))和粘附強(qiáng)度(粘著強(qiáng)度、粘附性)的關(guān)系。 [圖2]實(shí)施方式2的樹(shù)脂成形模的截面圖。 [圖3]變形例的樹(shù)脂成形模的截面圖。[圖4]實(shí)施方式3的樹(shù)脂成形模的模表面附近的放大截面圖。[圖5]變形例的樹(shù)脂成形模的模表面附近的放大截面圖。符號(hào)的說(shuō)明1、 IO是上模(樹(shù)脂成形模)，2是下模，3是高脫模性材料(低粘附性材料)， 4是樹(shù)脂流路，5是型腔，6是模表面(表面)，7是基板，8是芯片，9是導(dǎo)線，11是成形模主體，12是脫模層，13、 17是低粘附性材料，14是基材，15是連通孔， 16是開(kāi)口， 18是導(dǎo)電層。實(shí)施發(fā)明的最佳方式(實(shí)施方式l)首先，參看圖l，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式l的有機(jī)物與部材表面之間的粘附性 評(píng)價(jià)方法和低粘附性材料進(jìn)行說(shuō)明。圖1中，表示了由有機(jī)物構(gòu)成的固化樹(shù)脂 的粘附性。圖1中，橫軸表示場(chǎng)強(qiáng)(Field Strength)的大小。作為評(píng)價(jià)對(duì)象的 部材中的流動(dòng)性樹(shù)脂接觸的部分的表面含有氧化物。氧化物中含有金屬陽(yáng)離子 和離子。圖l所示的場(chǎng)強(qiáng)是基于前述的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)和前述的離子半徑算出的 值。此外，圖l中，縱軸(對(duì)數(shù)刻度)表示粘著強(qiáng)度(粘附強(qiáng)度Adhesion Strength) 的大小。粘附強(qiáng)度為固化樹(shù)脂與部材表面之間的粘著強(qiáng)度的測(cè)定值。此外，如圖1所示，場(chǎng)強(qiáng)的值基于式2+/(1~++1"-)2算出。該式中，z+表示金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)。此外，r+表示金屬陽(yáng)離子的離子半徑(單位A)。此外，r—表示陰 離子(具體為氧離子)的離子半徑(單位A)。場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式除了上述式之外， 還可以是基于金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)z和離子半徑r的式子，例如z/r這樣的式子。此外，前述的粘附強(qiáng)度(粘著強(qiáng)度)通過(guò)以下的實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 首先，制備外徑4>13. 585腿的圓柱狀氧化物。接著，對(duì)該氧化物的端面進(jìn) 行鏡面研磨。然后，將該氧化物嵌入樹(shù)脂成形金屬模的筒(4)13.6mm)內(nèi)。接著，在該筒內(nèi)嵌入環(huán)氧類固體樹(shù)脂材料。然后，將樹(shù)脂成形金屬模合模。接著，固 體樹(shù)脂材料在施加規(guī)定的壓力(10MPa)的狀態(tài)下，以規(guī)定的溫度加熱。結(jié)果，固體樹(shù)脂材料熔融。然后，熔融的固休樹(shù)脂材料固化。通過(guò)如前述的步驟得到 固化樹(shù)脂。接著，進(jìn)行固著前述的固化樹(shù)脂和前述的氧化物粘接而成的成形體的拉伸 試驗(yàn)。另外，通過(guò)將固化樹(shù)脂和氧化物的界面發(fā)生剝離時(shí)的拉伸荷重除以該界 面的截面積，算出固化樹(shù)脂和氧化物之間的粘著強(qiáng)度。圖1中，分別涉及4種氧化物，即4YSZ(三氧化二釔穩(wěn)定化二氧化鋯)、A1203、 Y203或ScA，對(duì)使用前述的式子算出的場(chǎng)強(qiáng)與通過(guò)前述的實(shí)驗(yàn)得到的粘附強(qiáng)度 的關(guān)系進(jìn)行作圖。為了比較，對(duì)經(jīng)鏡面研磨了的工具鋼(SKD-ll)的場(chǎng)強(qiáng)與粘附強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行作圖。此外，4YSZ的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)和離子半徑的值使用Zr02單體的金屬陽(yáng)離 子的價(jià)數(shù)和離子半徑的值。此外，SKD-ll的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)和離子半徑的值 使用Fe203單體的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)和離子半徑的值。由以上的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，如圖1所示，場(chǎng)強(qiáng)與粘附強(qiáng)度的關(guān)系存在極小 值。圖l所示的粘附強(qiáng)度表示部材表面存在前述的氧化物時(shí)的固化樹(shù)脂(熱固化 性樹(shù)脂)與該部材表面之間的粘著強(qiáng)度(粘附性)。此外，由圖1可知，存在于部材表面的氧化物的場(chǎng)強(qiáng)的值在某一特定范圍 內(nèi)時(shí)，固化樹(shù)脂與該部材表面之間的粘著強(qiáng)度小。認(rèn)為其原因如下。場(chǎng)強(qiáng)的值在某一特定范圍內(nèi)時(shí)，水分對(duì)該氧化物的表面、即部材表面的吸 附受到抑制。所以，羥基在部材表面的形成受到抑制。由此，羥基和烷氧基的 反應(yīng)受到抑制。因此，部材表面與流動(dòng)性樹(shù)脂之間的潤(rùn)濕性下降。此外，胺類 固化劑與羥基的反應(yīng)受到抑制。因此，部材表面的熱固化性樹(shù)脂的固化受到抑 制。其結(jié)果，抑制氧化物和熱固化性樹(shù)脂牢固地固著。因此認(rèn)為，需要抑制熱固化性樹(shù)脂對(duì)氧化物的表面、即部材表面的固著的 情況下，抑制氧化物表面的羥基的形成即可。為此，需要減小構(gòu)成氧化物的金 屬陽(yáng)離子的路易斯酸點(diǎn)的強(qiáng)度，抑制水分對(duì)氧化物表面的吸附(羥基的形成)。 此外，還需要減低形成于氧化物表面的羥基的密度。此外，考慮固化樹(shù)脂是否對(duì)氧化物的表面、即部材表面易于固著與評(píng)價(jià)固 化樹(shù)脂與該氧化物之間的粘附性是相通的。因此，認(rèn)為可以基于圖l所示的關(guān) 系，以以下的方法對(duì)固化樹(shù)脂與形成于部材表面的氧化物之間的粘附性進(jìn)行評(píng) 價(jià)。以下的說(shuō)明中，對(duì)固化樹(shù)脂與樹(shù)脂成形模的模表面之間的粘附性、即脫模 性進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，事先確定為了實(shí)現(xiàn)必需的脫模性的粘著強(qiáng)度(粘附性)、即粘著強(qiáng)度 的上限值。接著，基于由圖l所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的關(guān)系曲線，將對(duì)應(yīng)于該粘 著強(qiáng)度的上限值的場(chǎng)強(qiáng)的范圍定為比較基準(zhǔn)值的范圍。接著，算出作為評(píng)價(jià)對(duì) 象的氧化物的場(chǎng)強(qiáng)，比較該計(jì)算值與比較基準(zhǔn)值的范圍。其結(jié)果，若該場(chǎng)強(qiáng)的 計(jì)算值在該比較基準(zhǔn)值的范圍內(nèi)，則可以評(píng)價(jià)為"該氧化物具備必需的脫模 性"。該評(píng)價(jià)中，為了得到必需的脫模性，粘著強(qiáng)度的上限值定為2MPa。此外， 由圖1可知，對(duì)應(yīng)于2MPa以下的粘著強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)值的范圍大致為大于等于0. 50且小于等于0.65。所以，場(chǎng)強(qiáng)的比較基準(zhǔn)值確定為大于等于0.50且小于等于 0.65。因此，對(duì)于圖l所示的氧化物之外的氧化物，若場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算值在大于等 于0.50且小于等于0.65的范圍內(nèi)，即可以評(píng)價(jià)為"該氧化物具備必需的脫模 性"。由此，氧化物是否具有高脫模性、即氧化物是否為低粘附性材料可以不 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而僅需基于金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)z+、離子半徑r+和氧離子的離子半徑 r-，通過(guò)計(jì)算來(lái)進(jìn)行判定。此外，也可以基于金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)z和離子半徑r， 僅通過(guò)計(jì)算來(lái)判定氧化物是否具有高脫模性。此外，較好是使用前述的評(píng)價(jià)方法的結(jié)果中具有前述的比較基準(zhǔn)值范圍內(nèi) 的場(chǎng)強(qiáng)、而且其所含的金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)在3以上的氧化物作為低粘附性材料。 其原因是，如果金屬陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)在3以上，則前述的氧化物在大氣中不易吸 收水或二氧化碳等，即為化學(xué)上穩(wěn)定的物質(zhì)。因此，可以容易地選擇具有耐久 性的氧化物作為至少構(gòu)成模表面、或者構(gòu)成樹(shù)脂成形模整體的低粘附性材料。此外，由多種氧化物的場(chǎng)強(qiáng)值的計(jì)算結(jié)果可知，具有在大于等于0.50且小 于等于0.65的范圍內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)的氧化物有￥203(0.58)、 Gd203(0.56)、 Sra203 (0.55)、 EuA(O. 55)、 Er20"0. 58)、 Yb2O3(0. 59)、 Lu203 (0. 60)等氧化物。括號(hào)內(nèi)的數(shù)字 表示場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算值。此外，構(gòu)成模表面的材料較好是使用前述的氧化物中的Y203、 E]f203或Yb203。另外，如果除了低粘附性之外考慮到易獲得性和價(jià)格等方面，作為低粘附性材 料最好是Y203。另一方面，氧化物的場(chǎng)強(qiáng)值不在"大于等于0.50且小于等于0.65"的范圍 內(nèi)的情況下，則認(rèn)為"該氧化物不適合作為構(gòu)成模表面的低粘附性材料"。其 原因如下。第一，氧化物的場(chǎng)強(qiáng)小于0.50的情況下，存在于模表面的氧化物容易吸收 大氣中的水或二氧化碳。此外，由水和二氧化碳與氧化物的反應(yīng)生成的水合物 和碳酸鹽穩(wěn)定。因此，由于前述的反應(yīng)，氧化物難以維持其結(jié)構(gòu)。此外，由于 在水合物的表面發(fā)生硅烷偶聯(lián)劑或胺類固化劑引起的反應(yīng)，因此顯著促進(jìn)熱固 化性樹(shù)脂對(duì)模表面的固著。第二，氧化物的場(chǎng)強(qiáng)大于0.65的情況下，不僅存在于模表面的氧化物所含 的陽(yáng)離子與羥基的結(jié)合牢固而且結(jié)合區(qū)域變得密度更高。因此，進(jìn)一步促進(jìn)硅垸偶聯(lián)劑或胺類固化劑引起的、熱固化性樹(shù)脂對(duì)模表面的固著。 接著，對(duì)本實(shí)施方式的低粘附性材料的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，作為材料，準(zhǔn)備規(guī)定氧化物的粉末，例如￥203粉末。接著，使用金 屬模以規(guī)定的壓力將前述的Y203粉末成形。該步驟中，如果使用適當(dāng)形狀的金屬模，則可制造具有對(duì)應(yīng)于樹(shù)脂流路和型腔的凹部(參看圖2的樹(shù)脂流路4和型 腔5)的低粘附性材料。接著，通過(guò)冷等靜壓成形(Cold Isostatic Pressing; CIP)，將成形了的103 (混合物)加壓成形。接著，通過(guò)規(guī)定的溫度，以規(guī)定的 時(shí)間燒結(jié)加壓成形了的￥203。由此，得到氧化物￥203的燒結(jié)體。此外，為了提高 燒結(jié)物的相對(duì)密度，可以通過(guò)HP(熱壓)或HIP(熱等靜壓成形)進(jìn)行燒結(jié)物的加 壓燒結(jié)。上述的說(shuō)明中，場(chǎng)強(qiáng)的比較基準(zhǔn)范圍設(shè)定為大于等于0.50且小于等于 0.65。但是，該比較基準(zhǔn)值的范圍可以根據(jù)使用低粘附性材料的用途和固化樹(shù) 脂的特性等進(jìn)行變更。此外，本實(shí)施方式的粘附性評(píng)價(jià)方法可以用于評(píng)價(jià)固化 樹(shù)脂之外的有機(jī)物與部材表面之間的粘附性。(實(shí)施方式2)接著，參看圖2和圖3，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模進(jìn)行說(shuō)明。圖2 和圖3分別為本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模和其變形例的截面圖，為了便于說(shuō)明， 它們的繪制都進(jìn)行了夸張。此外，本實(shí)施方式中，作為樹(shù)脂成形的一個(gè)例子， 對(duì)用于樹(shù)脂封固安裝于基板上的芯片的傳遞成形進(jìn)行說(shuō)明。該樹(shù)脂封固中，首先將布有導(dǎo)線的芯片收納在型腔中。接著，在合模的狀 態(tài)向型腔中填充流動(dòng)性樹(shù)脂。然后，通過(guò)固化流動(dòng)性樹(shù)脂，形成固化樹(shù)脂。其 結(jié)果，完成具有基板和固化樹(shù)脂的成形體(封裝)。如圖2所示，本實(shí)施方式的樹(shù)脂封固模具備上模1和下模2。此外，上模l相當(dāng)于本發(fā)明的樹(shù)脂成形模。上模l由本發(fā)明的低粘附性材料(氧化物)構(gòu)成的高 脫模性材料3構(gòu)成。此外，上模1中設(shè)有流動(dòng)性樹(shù)脂(未圖示)流動(dòng)的樹(shù)脂流路4和填充流動(dòng)性樹(shù) 脂的型腔5。型腔5和樹(shù)脂流路4構(gòu)成凹部。通過(guò)樹(shù)脂流路4的表面和型腔5的表 面構(gòu)成流動(dòng)性樹(shù)脂接觸的模表面6。即，高脫模性材料3暴露在模表面6。另一方面，下模2由工具鋼等構(gòu)成。下模2上承載引線框或印刷基板構(gòu)成的 基板7?；?上安裝芯片8?；?的電極(未圖示)與芯片8的電極(未圖示)通 過(guò)導(dǎo)線9電氣連接。接著，對(duì)圖2所示的樹(shù)脂成形模的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，在下模2上承載基板7。接著，通過(guò)吸附等方法將基板7固定在下模2上。然后，降下上模l。由此，完成上模1和下模2的合模。接著，通過(guò)推桿(未 圖示)壓入由熱固化性樹(shù)脂構(gòu)成、具有一定粘性的流動(dòng)性樹(shù)脂。由此，通過(guò)樹(shù) 脂流路4，流動(dòng)性樹(shù)脂被注入到型腔5。接著，通過(guò)分別設(shè)置在上模1和下模2的加熱器(未圖示)加熱流動(dòng)性樹(shù)脂。 其結(jié)果，流動(dòng)性樹(shù)脂固化。通過(guò)如上述的步驟，形成固化樹(shù)脂。接著，升上上模l。由此，完成上模1和下模2的開(kāi)模。然后，將成形品從樹(shù)脂成形模取出。 該成形品中，基板7、芯片8和導(dǎo)線9通過(guò)固化樹(shù)脂被整體地封固。本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模中，接觸流動(dòng)性樹(shù)脂的上模l通過(guò)由在實(shí)施方式l 中所說(shuō)明的低粘附性材料構(gòu)成的高脫模性材料3構(gòu)成。即，上模l中流動(dòng)性樹(shù)脂 接觸的模表面6由高脫模性材料3構(gòu)成。此外，高脫模性材料3對(duì)固化樹(shù)脂具有 良好的脫模性。因此，如果采用本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模，則不需要脫模(Eject) 機(jī)構(gòu)。此外，高脫模性材料3是化學(xué)上穩(wěn)定的物質(zhì)。所以，可以長(zhǎng)時(shí)間地保持 良好的脫模性。其結(jié)果，可以減低清潔的頻度。此外，由￥203等氧化物構(gòu)成的 陶瓷具有良好的耐磨損性。所以，將有機(jī)材料涂覆在模表面時(shí)產(chǎn)生的磨損問(wèn)題 得到消除。另外，本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模在與將Cr、 TiC或CrN等無(wú)機(jī)材料成 膜在模表面的樹(shù)脂成形模的比較中，脫模性更良好。本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模通過(guò)在實(shí)施方式l的低粘附性材料上進(jìn)行安裝孔 等加工來(lái)制造。為了制造精密形狀的模具，可以對(duì)實(shí)施方式l的低粘附性材料 進(jìn)行采用切削加工的精密加工。接著，參看圖3，對(duì)變形例的樹(shù)脂成形模進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的變形例的樹(shù)脂成形模具備上模IO，代替上模l。上模10通過(guò) 由以往的樹(shù)脂成形模用材料(工具鋼等)構(gòu)成的成形模主體ll和設(shè)置在該成形 模主體11的表面上的由本發(fā)明的低粘附性材料構(gòu)成的脫模層12構(gòu)成。脫模層12 通過(guò)公知的方法，例如PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學(xué)氣相沉積)、濺射或離子 鍍膜等形成。若采用變形例的樹(shù)脂成形模，則因?yàn)橛擅撃?2構(gòu)成模表面6，所以可以 獲得與通過(guò)圖2所示的樹(shù)脂成形模得到的效果同樣的效果。成形模主體ll可以 不是金屬制材料，而是由陶瓷構(gòu)成。(實(shí)施方式3)接著，參看圖4和圖5，對(duì)實(shí)施方式3的使用低粘附性材料的樹(shù)脂成形模和 其變形例進(jìn)行說(shuō)明。圖4和圖5分別為本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模的模表面附近和變形例的樹(shù)脂成形模的模表面附近的放大截面圖。圖4和圖5分別相當(dāng)于圖2和圖3中符號(hào)A表示部分的放大截面圖。本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模中，圖2所示的上模1或圖3所示的上模10所具有 的高脫模性材料3為多孔質(zhì)材料(圖4的低粘附性材料13)。此外，如圖4所示， 本實(shí)施方式的低粘附性材料13具備由實(shí)施方式1中所說(shuō)明的低粘附性材料(氧 化物)構(gòu)成的基材14和具有10nm 1000nm的平均孔徑的三維的連通孔15。此外， 連通孔15通至模表面6。因此，在模表面6形成具有10nm 1000函的平均孔徑的 多個(gè)開(kāi)口16。多個(gè)開(kāi)口16的平均孔徑的大小為讓型腔內(nèi)和流動(dòng)性樹(shù)脂所含的氣 體充分(包括水蒸氣)通過(guò)、但不讓流動(dòng)性樹(shù)脂的粒子等除氣體以外的成分通過(guò) 的程度。本實(shí)施方式中，作為圖2和圖3所示的高脫模性材料3，使用圖4所示的低粘 附性材料13。此外，圖3所示的成形模主體11由具有三維多孔性的材料、即具 有多個(gè)三維連通孔的金屬制材料或陶瓷等構(gòu)成。若采用本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模，則除了與實(shí)施方式2的樹(shù)脂成形模同樣地，獲得成形體與模表面6之間的脫模性良好而產(chǎn)生的效果之外，還可獲得以 下的效果。第一，由于流動(dòng)性樹(shù)脂所含的氣體充分通過(guò)連通孔15被排出到樹(shù)脂成形模 的外部，所以抑制成形體產(chǎn)生氣孔。在將圖2和圖3所示的上模1、 10和下模2合 模的同時(shí)，或者上模l、 10和下模2的合模結(jié)束后，通過(guò)對(duì)樹(shù)脂流路4和型腔5進(jìn) 行減壓，該效果進(jìn)一步增大。第二，由于可以從模表面6上的開(kāi)口16向圖2所示 的樹(shù)脂流路4內(nèi)和型腔5內(nèi)分別噴射壓縮空氣等，所以成形體可以可靠地從模表 面6脫離。第三，可以使低粘附性材料和樹(shù)脂成形模輕量化。接著，對(duì)圖5所示的具有低粘附性材料的本實(shí)施方式的變形例的樹(shù)脂成形 模進(jìn)行說(shuō)明。圖5所示的變形例的低粘附性材料17在連通孔15的內(nèi)壁形成通過(guò) 流過(guò)電流可發(fā)熱的導(dǎo)電層18。由于通過(guò)這樣的低粘附性材料17構(gòu)成樹(shù)脂成形 模，可以使樹(shù)脂成形模自身發(fā)熱。即，通過(guò)使用電源直接向低粘附性材料17供 給電流，可以使形成于連通孔15的內(nèi)壁的導(dǎo)電層18產(chǎn)生焦耳熱。也可利用低粘 附性材料17的導(dǎo)電性，通過(guò)電磁感應(yīng)加熱(Induction Heating; IH)使導(dǎo)電層18 發(fā)熱。變形例的樹(shù)脂成形模中，作為圖2和圖3中的高脫模性材料3，使用圖5所示 的低粘附性材料17。此外，圖3所示的樹(shù)脂成形模中，成形模主體ll由具有三維的多孔性的材料、即具有多個(gè)三維連通孔的金屬制材料或陶瓷等構(gòu)成。接著，對(duì)具有多孔性和導(dǎo)電性的低粘附性材料17的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。 首先，通過(guò)球磨機(jī)以規(guī)定的比例混合氧化物粒子和碳粒子。接著，對(duì)由混 合的材料構(gòu)成的混合物進(jìn)行振動(dòng)流動(dòng)干燥。然后，通過(guò)適當(dāng)?shù)暮Y網(wǎng)，將干燥了 的混合物整粒。接著，使用金屬模，將整粒了的混合物成形。然后，通過(guò)冷等靜壓成形(Cold Isostatic Pressing; CIP)，將成形了的混合物加壓成形。接 著，通過(guò)規(guī)定的溫度，以規(guī)定的時(shí)間燒結(jié)加壓成形了的混合物。本變形例的樹(shù)脂成形模中，在燒結(jié)爐內(nèi)的氣氛被減壓了的狀態(tài)下，即所謂 真空狀態(tài)下，進(jìn)行混合物的燒結(jié)。接著，從燒結(jié)爐將燒結(jié)了的低粘附性材料17 取出。由此，制成既具有所需的形狀、又具有多孔性和導(dǎo)電性的低粘附性材料17。 另外，在需要精密的形狀時(shí)，可以利用低粘附性材料17的導(dǎo)電層18，對(duì)低 粘附性材料17進(jìn)行采用電火花加工等的精密加工。此外，還可以對(duì)低粘附性材 料17進(jìn)行切削加工。通過(guò)如上所述的步驟，完成例如圖2所示的上模1。若采用上述的低粘附性材料17的制造方法，則在真空狀態(tài)下進(jìn)行混合物的 燒結(jié)的步驟中，碳還原反應(yīng)中生成的氣體一一CO氣體在燒結(jié)的過(guò)程中從混合物 排出。由于，CO氣體排出的軌跡在燒結(jié)后的燒結(jié)體、即低粘附性材料17中，呈 具有均一且微小孔徑的連通孔15殘留。此外，具有1000nm以下的均一孔徑的連 通孔15均一地分散在低粘附性材料17中形成。此外，該連通孔15的內(nèi)壁上，作 為導(dǎo)電性物質(zhì)的碳化物以層狀或粒子相連的狀態(tài)生成，該碳化物構(gòu)成導(dǎo)電層18。 此外，作為材料的一部分的氧化物中未與碳反應(yīng)的部分被燒結(jié)，成為具有 一定強(qiáng)度的燒結(jié)體。該燒結(jié)體成為低粘附性材料17中的骨架部分，即基材14。 因此，若采用變形例的樹(shù)脂成形模，則具有一定強(qiáng)度的基材14、具有均一孔徑 并分散的連通孔15和生成于這些連通孔15的內(nèi)壁的導(dǎo)電層18在同一步驟中形成。此外，在低粘附性材料17的制造步驟中，可以改變氧化物粒子和碳粒子的 混合比例、各材料的粒徑和燒結(jié)條件等。由此，可以改變連通孔15的平均孔徑 以及低粘附性材料17的電阻率、通氣度、氣孔率和壓縮強(qiáng)度，因此可以制造不 同規(guī)格的低粘附性材料17。若采用變形例的樹(shù)脂成形模，則除了獲得與圖4所示的使用低粘附性材料 13的樹(shù)脂成形模獲得的效果同樣的效果之外，還可獲得以下的效果。.第一，由于樹(shù)脂成形模(圖2和圖3所示的上模1)自身發(fā)熱，所以可以在短時(shí)間內(nèi)，且能耗少地，使樹(shù)脂成形模達(dá)到規(guī)定的溫度。因此，可以實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂成 形模的節(jié)能化。第二，獲得如下的效果。如果進(jìn)行多次樹(shù)脂成形，則由有機(jī)物構(gòu)成的成分 分別附著在模表面6和連通孔15的內(nèi)壁。由于該附著物，連通孔15會(huì)發(fā)生堵塞。 這時(shí)，需要除去該附著物。若采用本實(shí)施方式的樹(shù)脂成形模，則通過(guò)使樹(shù)脂成形模自身發(fā)熱，達(dá)到使附著在模表面6和連通孔15的內(nèi)壁的附著物蒸發(fā)的溫度， 可以分解除去該附著物。因此，可以防止連通孔15的阻塞。此外，變形例的樹(shù)脂成形模中，為了不阻塞連通孔15的開(kāi)口16，可以根據(jù) 需要在低粘附性材料17的表面、即模表面6上，形成由玻璃類材料或陶瓷類材 料等無(wú)機(jī)材料、或者硅酮類樹(shù)脂或氟類樹(shù)脂等有機(jī)材料構(gòu)成的保護(hù)膜。該保護(hù) 膜除了作為絕緣膜的功能之外，還具有保護(hù)模表面6的功能，抑制從低粘附性 材料17向其它部材的熱傳導(dǎo)而提高熱作用的效率的功能，和進(jìn)一步提高模表面與固化樹(shù)脂之間的脫模性的功能。前述的實(shí)施方式2和3中，對(duì)樹(shù)脂封固安裝在基板7上的芯片8時(shí)使用的樹(shù)脂成形模進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明的樹(shù)脂成形模并不局限于前述的樹(shù)脂成形模， 可以是像一般的傳遞成形或注塑成形等那樣，使填充在型腔5中的流動(dòng)性樹(shù)脂 固化而形成成形體時(shí)所使用的樹(shù)脂成形模。此外，實(shí)施方式2和3中，對(duì)傳遞成形進(jìn)行了說(shuō)明。然而，通過(guò)本發(fā)明的樹(shù) 脂成形模進(jìn)行的樹(shù)脂成形并不局限于傳遞成形，可以是在將流動(dòng)性樹(shù)脂填充在 型腔5中并合模后，形成固化樹(shù)脂的樹(shù)脂成形。例如，通過(guò)灌注將流動(dòng)性樹(shù)脂填充在型腔5中的樹(shù)脂成形、或者使供給到 型腔5中的固體樹(shù)脂材料熔融來(lái)將流動(dòng)性樹(shù)脂填充在型腔5中的樹(shù)脂成形中，也可以使用本發(fā)明的樹(shù)脂成形模。此外，實(shí)施方式2和3中，整個(gè)模表面6由高脫模性材料構(gòu)成，但本發(fā)明的 樹(shù)脂成形模并不局限于該結(jié)構(gòu)，可以只有模表面6的一部分、例如型腔5的頂面 (圖的上側(cè)面)由高脫模性材料構(gòu)成。此外，實(shí)施方式2和3中，本發(fā)明的低粘附性材料用于樹(shù)脂成形模的模表面。 然而，低粘附性材料并不局限于前述的用途，只要是要求對(duì)流動(dòng)性樹(shù)脂的粘附 性低的部分，可以用作任何部分的材料。具體來(lái)說(shuō)，可以將本發(fā)明的低粘附性 材料用于管道等中的流動(dòng)性樹(shù)脂接觸的部分的涂覆等。此外，可以將本發(fā)明的低粘附性材料用于要求對(duì)除了流動(dòng)性樹(shù)脂和固化樹(shù)脂之外的有機(jī)物的低粘附性的部分。例如，可以將本發(fā)明的低粘附性材料用作 具有防止由有機(jī)物構(gòu)成的污染物的附著的功能的材料。具體來(lái)說(shuō)，可以用作建 筑物的外墻等所使用的建材、浴缸、衛(wèi)生陶器或與之類似的機(jī)械等的材料。此 外，本發(fā)明的低粘附性材料還可以用作涂覆這些用途中所使用的材料的表面的 材料。對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明和示例，但完全可以理解，這只是為了例示，并 不是限定，發(fā)明的主旨和范圍僅受到所附的權(quán)利要求書(shū)的限定。
權(quán)利要求
1.樹(shù)脂成形模，其特征在于，它具有包含選自Y2O3、Gd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Er2O3、Yb2O3、Lu2O3的至少一種物質(zhì)的模表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種樹(shù)脂成形模，它具有包含選自Y₂O₃、Gd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Er₂O₃、Yb₂O₃、Lu₂O₃的至少一種物質(zhì)的模表面。
文檔編號(hào)G01N19/00GK101264648SQ200810092279
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者久野孝希, 前田啟司, 北岡諭, 吉矢真人, 山口哲央, 川島直樹(shù), 野口欣紀(jì), 須田圣一 申請(qǐng)人:東和株式會(huì)社;財(cái)團(tuán)法人日本精細(xì)陶瓷中心