CN105789061B - 具有表面结构的模具及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有表面结构的模具及其制作方法，该制作方法包含有：提供一模具本体；以及一纳米结构与一微米结构形成该模具本体的一面，该纳米结构覆盖该微米结构。以及提供一种具有表面结构的模具。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有表面结构的模具及其制作方法，尤其是涉及一种易于脱模，且能够将降低成品因应力而产生变形或破裂的可能性的模具及其制作方法。
背景技术
在半导体的制作工艺中，封装制作工艺为最基本与最重要的一个制作工艺，封装的目的有四，一为使芯片与电子系统连接，并确保电性功能；二为保护芯片便免受到如离子、尘粒或湿气的外在因素影响而造成芯片破坏或失效；三为增强产品机械性能，并支援导线与芯片；四为将芯片于运作时所产生的热汇出。
然而现有的封装制作工艺常遇到的问题有三，一为清模次数过于频繁，降低生产效率；二为残胶附着于模面上，清模不易且造成模面刮伤，减少模具寿命；三为模面局部沾黏严重区域，在顶出离模时，易造芯片因应力而变形或破裂。
如上所述，现有的封装模具具有上述的问题，本发明提出一种具有表面结构的模具及其制作方法用以改善上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有表面结构的模具的制作方法的第一实施例，其步骤包含有：
提供一模具本体，该模具本体的一面具有一耐磨层，一超快激光系统将一激光光斑朝向耐磨层的表面投射，以使该表面形成有一纳米结构与一微米结构，该纳米结构覆盖该微米结构。该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构。该纳米结构为一条状结构。该微米结构也可以使用一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成，该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构，再使用一超快激光系统将一激光光斑投射至该微米结构，以使该微米结构上形成有该纳米结构。制造时可将离型层完全覆盖该该纳米结构上，但未完全填满该微米结构，该离型层为一氟系(Fluorochemical)离型剂、一氟烷(Fluoroalkyl)基离型剂、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基离型剂、一硅基(Silicone)离型剂、一蜡类(Wax)离型剂、一溶剂(Solvent)型离型剂、一氮化硼基(boronnitride，BN)离型剂或一水基离型剂或树脂基(Resin)离型剂。
本发明公开一种具有表面结构的模具的第一实施例，其具有一模具本体、一耐磨层、一微米结构与一纳米结构。
该模具本体为一金属、一合金或一陶瓷所制。
该耐磨层位于模具本体的一面，该耐磨层为一金属、一合金或一陶瓷所制，该微米结构位于该耐磨层的表面，该纳米结构覆盖该微米结构，制造时将一离型层覆盖该微米结构与该纳米结构。
该离型层为一氟系(Fluorochemical)离型剂、一氟烷(Fluoroalkyl)基离型剂、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基离型剂、一硅基(Silicone)离型剂、一蜡类(Wax)离型剂、一溶剂(Solvent)型离型剂、一氮化硼基(boron nitride，BN)离型剂或一水基离型剂或树脂基(Resin)离型剂。
本发明公开一种具有表面结构的模具的制作方法的第二实施例，其步骤包含有：提供一模具本体，一微米结构位于该模具本体的一面。该微米结构以一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成，将一耐磨层覆盖该微米结构，然后使用一激光光斑朝向耐磨层的表面投射，形成一纳米结构，该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构。该纳米结构为一条状结构。
本发明公开一种具有表面结构的模具的第二实施例，其包含有一模具本体、一微米结构、一耐磨层与一纳米结构。
该微米结构位于该模具本体的一面。
该耐磨层覆盖该微米结构，该纳米结构形成于该耐磨层的表面，该纳米结构覆盖该微米结构上，制造时将一离型层覆盖该微米结构与该纳米结构。
本发明公开一种具有表面结构的模具的制作方法的第三实施例，其步骤包含有：
提供一模具本体。
提供一耐磨层，该耐磨层位于该模具本体的一面。
一纳米结构形成于该耐磨层的表面上，该纳米结构如上述的本发明的具有表面结构的模具的制作方法与第一实施例使用一激光光斑朝向耐磨层的表面投射相同，制造时将一离型层覆盖该纳米结构。
本发明公开一种具有表面结构的模具的第三实施例，其包含有一模具本体、一耐磨层与一纳米结构。
该耐磨层位于该模具本体的一面。该纳米结构位于该耐磨层的表面，该纳米结构为一条状结构，制造时将一离型层覆盖该纳米结构。
附图说明
图1为一超快激光系统、一耐磨层与一模具本体的示意图；
图2为本发明的一种具有表面结构的模具的第一实施例的局部示意图；
图3为一耐磨层、一微米结构、一纳米结构的局部放大示意图；
图4为该微米结构与该纳米结构于一高倍显微镜的示意图；
图5为该微米结构与该纳米结构于高倍显微镜的另一示意图；
图6为一离型层覆盖该纳米结构的示意图；
图7为本发明的具有表面结构的模具的第二实施例的局部示意图；
图8为一耐磨层、一微米结构与一纳米结构的示意图；
图9为一离型层覆盖该纳米结构的示意图；
图10为该微米结构与该纳米结构于一高倍显微镜的示意图；
图11为本发明的具有表面结构的模具的第三实施例的局部示意图；
图12为一离型层覆盖该纳米结构的示意图；
图13为该耐磨层、该模具本体与该纳米结构于一高倍显微镜的示意图。
符号说明
10 模具本体
11 耐磨层
12 微米结构
13 纳米结构
14 离型层
20 超快激光系统
21 激光光斑
30 模具本体
31 微米结构
32 耐磨层
33 纳米结构
34 离型层
40 模具本体
41 耐磨层
42 纳米结构
43 离型层
具体实施方式
以下为通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属技术领域中具有通常知识者可由本说明书所公开的内容，轻易地了解本发明的其他优点与功效。
本发明为一种具有表面结构的模具的制作方法的第一实施例，其步骤包含有：
请配合参考图1所示，提供一模具本体10，该模具本体10的一面具有一耐磨层11。
请配合参考图2与图3所示，一超快激光系统20(Ultrafast Laser System)将一激光光斑21朝向耐磨层11的表面投射，以使该表面形成有一纳米结构13与一微米结构12，该纳米结构13覆盖该微米结构12。该微米结构12为一球状、一条状或一柱状结构。该纳米结构13为一条状结构。
请再配合参考图2与图3所示，并提供另一实施例，该微米结构12也可以使用一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成，该微米结构12为一球状、一条状或一柱状结构，再使用一超快激光系统20将一激光光斑21投射至该微米结构12，以使该微米结构12上形成有该纳米结构13。
该超快激光系统20具有偏振特性，该超快激光系统20的波长为紫外光至红外光，该超快激光系统20的脉冲宽度为1fs～50ps，该激光光斑21的能量小于10J/cm2，该超快激光系统可同步诱发该微米结构12及该纳米结构13。
请配合参考图6所示，提供一离型层14，该离型层14覆盖该微米结构12与该纳米结构13上，该离型层14完全覆盖该该纳米结构13上，但未完全填满该微米结构12。
请再配合参考图2与图3所示，本发明为一种具有表面结构的模具的第一实施例，其具有一模具本体10、一耐磨层11、一微米结构12与一纳米结构13。
该模具本体10为一金属、一合金或一陶瓷所制。
该耐磨层11位于模具本体10的一面。该耐磨层11的厚度小于5μm。该耐磨层11为一金属、一合金或一陶瓷所制。
该微米结构12位于该耐磨层11的表面，该微米结构12的深度小于5μm，宽度为1μm～20μm。
该纳米结构13覆盖该微米结构12，该纳米结构13的结构周期小于1000nm，该纳米结构的深度小于400nm。
请配合参考图4与图5所示，其为本发明的该微米结构12与该纳米结构13于一高倍显微镜所呈现的影像。
在本实施例中，请再配合参考图6所示，一离型层14覆盖该微米结构12与该纳米结构13。该离型层14为一氟系(Fluorochemical)离型剂、一氟烷(Fluoroalkyl)基离型剂、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基离型剂、一硅基(Silicone)离型剂、一蜡类(Wax)离型剂、一溶剂(Solvent)型离型剂、一氮化硼基(boron nitride，BN)离型剂或一水基离型剂或树脂基(Resin)离型剂。
本发明为一种具有表面结构的模具的制作方法的第二实施例，其步骤包含有：
请配合参考图7所示，提供一模具本体30。一微米结构31位于该模具本体30的一面。该微米结构31以一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成。该微米结构31的深度小于5μm，宽度为1μm～20μm。一耐磨层32覆盖该微米结构31。
请配合参考图8所示，一纳米结构33形成于该耐磨层32的表面。
该纳米结构33覆盖该微米结构31。该微米结构31为一球状、一条状或一柱状结构。该纳米结构33为一条状结构。该纳米结构33如上述的本发明的具有表面结构的模具的制作方法与第一实施例使用一激光光斑21朝向耐磨层32的表面投射相同，故不多作赘述。
请配合参考图9所示，提供一离型层34，该离型层34覆盖该纳米结构33。
请再配合参考图7与图8所示，本发明为一种具有表面结构的模具的第二实施例，其包含有一模具本体30、一微米结构31、一耐磨层32与一纳米结构33。
该微米结构31位于该模具本体30的一面。
该耐磨层32覆盖该微米结构31。该纳米结构33形成于该耐磨层32的表面。该纳米结构33覆盖该微米结构31上。
请配合参考图10所示，本发明的该纳米结构33与该微米结构31于一高倍显微镜所呈现的影像。
在本实施例中，请再配合参考图9所示，离型层34完全覆盖该纳米结构33上，但未完全填满该微米结构31。
本发明为一种具有表面结构的模具的制作方法的第三实施例，其步骤包含有：
请配合参考图11所示，提供一模具本体40。
提供一耐磨层41，该耐磨层41位于该模具本体40的一面。
一纳米结构42形成于该耐磨层41的表面上，该纳米结构42如上述的本发明的具有表面结构的模具的制作方法与第一实施例使用一激光光斑21朝向耐磨层41的表面投射相同，故不多作赘述。
请配合参考图12所示，一离型层43覆盖该纳米结构42。
请配合参考图11所示，本发明为一种具有表面结构的模具的第三实施例，其包含有一模具本体40、一耐磨层41与一纳米结构42。
该耐磨层41位于该模具本体40的一面。该纳米结构42位于该耐磨层41表面，该纳米结构42为一条状结构。该纳米结构42的结构周期小于1000nm，该纳米结构42的深度小于400nm
请配合参考图13所示，本发明的该模具本体40、该耐磨层41与该纳米结构42于一高倍显微镜所呈现的影像。
请再配合参考图12所示，一离型层43覆盖该纳米结构42上，该离型层43完全覆盖该该纳米结构42上。
综合上述的本发明的各实施例，本发明将一微米结构与一纳米结构的组合、一微米结构或一纳米结构设于模具本体的一面，并将一离型层覆盖该微米结构与该纳米结构的组合、该纳米结构。该微米结构能够帮助脱模，该纳米结构能够提高离型剂的使用时间，以使一成品能够稳定脱模，并将降低成品因应力而产生变形或破裂的可能性。
本发明的该微米结构与该纳米结构的组合或该纳米结构能够延长模具的使用时间，用于降低产线停机的次数，以提升产业效能。
以上所述的具体实施例，仅用于例释本发明的特点及功效，而非用于限定本发明的可实施范畴，在未脱离本发明公开的精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为所附上的权利要求所涵盖。
Claims (14)
1.一种具有表面结构的模具的制作方法，其包含有：
提供一模具本体；以及
一纳米结构与一微米结构形成该模具本体的一面，该纳米结构覆盖该微米结构，
其还具有耐磨层，该耐磨层位于该模具本体的一面，该纳米结构与该微米结构位于该耐磨层的表面，
其还具有超快激光系统，将一激光光斑朝向耐磨层的表面投射，以使该表面形成有该纳米结构与该微米结构，该超快激光系统可同步诱发该微米结构及该纳米结构，
其还具有一耐磨层，该耐磨层位于该微米结构的表面，该纳米结构成形于该耐磨层的表面。
2.如权利要求1所述的具有表面结构的模具的制作方法，其中该超快激光系统具有偏振特性，该超快激光系统的波长为紫外光至红外光，该超快激光系统的脉冲宽度为1fs～50ps，该激光光斑的能量小于10J/cm2。
3.如权利要求1所述的具有表面结构的模具的制作方法，该微米结构以一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成，该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构，其还具有一超快激光系统，将一激光光斑投射至该模具本体的一面，以使该微米结构上形成有该纳米结构。
4.如权利要求1所述的具有表面结构的模具的制作方法，其还具有一提供一离型层，该离型层覆盖该纳米结构。
5.如权利要求1所述的具有表面结构的模具的制作方法，其还具有一超快激光系统，将一激光光斑投射至该耐磨层的表面，以使该表面形成有该纳米结构；该微米结构以一机械喷砂、化学蚀刻、放电加工、激光钻孔或激光切割所形成，该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构。
6.如权利要求5所述的具有表面结构的模具的制作方法，其中该超快激光系统具有偏振特性，该超快激光系统的波长为紫外光至红外光，该超快激光系统的脉冲宽度为1fs～50ps，该激光光斑的能量小于10J/cm2。
7.一种具有表面结构的模具，其包含有：
模具本体；
微米结构，其位于该模具本体的一面，该微米结构为一球状、一条状或一柱状结构；以及
纳米结构，其位于该模具本体具有该微米结构上，该纳米结构覆盖该微米结构，该纳米结构为一条状结构，其还具有一耐磨层，该耐磨层位于该微米结构的表面，该纳米结构位于该耐磨层的表面。
8.如权利要求7所述的具有表面结构的模具，其还具有一耐磨层，该耐磨层位于该模具本体的一面，该纳米结构与该微米结构位于该耐磨层的表面。
9.如权利要求7所述的具有表面结构的模具，其中该微米结构的深度小于5μm，该微米结构的宽度为1μm～20μm；该纳米结构的结构周期小于1000nm，该纳米结构的深度小于400nm。
10.如权利要求8所述的具有表面结构的模具，其中该耐磨层为一金属、一合金或一陶瓷所制；该模具本体为一金属、一合金或一陶瓷所制。
11.如权利要求7所述的具有表面结构的模具，其中该耐磨层的厚度小于5μm。
12.如权利要求7所述的具有表面结构的模具，其还具有一离型层，该离型层覆盖该纳米结构。
13.如权利要求12所述的具有表面结构的模具，其中该离型层为一氟系离型剂、一氟烷基离型剂、一聚四氟乙烯基离型剂、一硅基离型剂、一蜡类离型剂、一溶剂型离型剂、一氮化硼基离型剂、一水基离型剂或一树脂基离型剂。
14.如权利要求7所述的具有表面结构的模具，其中该微米结构的深度小于5μm，该微米结构的宽度为1μm～20μm；该纳米结构的结构周期小于1000nm，该纳米结构的深度小于400nm；该耐磨层的厚度小于5μm。
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