CN115515786A - 脱模膜及半导体部件的密封方法、树脂成型物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种脱模膜，其为具有柔软性的脱模膜，其特征在于，脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上，该树脂膜的拉伸强度为20MPa以上，断裂伸长率为300％以上，且厚度为10μm以上且100μm以下。由此，提供一种在树脂膜上直接层叠有脱模层的脱模膜，其不仅具有良好的脱模性，且能够耐受在进行树脂的模具成型时所面临的环境，并且进一步具有能够用以追随模具的柔软性。
Description
技术领域
本发明广义上涉及一种脱模膜，其用于在树脂成型工序中将成型材料的基材容易地取出、或将树脂成型物从以模具成型为首的成型装置中容易地取出。涉及一种例如基于压缩成型法的树脂成型工艺的脱模膜。
背景技术
作为树脂的成型方法，已开发出涂布成型、挤压成型、注射成型等各种方法。对于树脂，也是根据热固性树脂或热塑性树脂等树脂的特性来区分使用成型方法或条件。在各种成型工序中，广泛使用有脱模膜。在不使用脱模膜的情况下，需要对成型装置内与树脂接触的部分喷雾脱模剂，且存在从成型装置中取出时会使树脂成型物受损或变形的担忧。或者需要添加添加剂以使自成型装置的脱模变得容易。
对此，脱模膜能够将成型工序中成型的树脂成型品从成型装置中容易地取出、能够防止成型装置被树脂成分污染。例如将树脂在脱模膜上成型，并在成型后将脱模膜剥离。即，脱模膜必须具有能够耐受成型工序中的热和压力等环境的强度，且能够在成型后从树脂上剥离。
作为通常的脱模膜，使用一种在PET树脂膜上层叠有脱模层的脱模膜(专利文献1、2)。然而，在模具成型中树脂成型物变复杂，或当要求尺寸精度时，以PET树脂膜作为基材的脱模膜存在模具追随性差，无法获得与模具同样的树脂成型物的情况。
对此，作为具有模具追随性且能够耐受成型工序中的热和压力的树脂膜，可举出氟膜(专利文献3)。氟树脂膜不仅显示脱模性，并且有时也会显示热塑性，加热时的模具追随性优异。然而，已知氟树脂在燃烧时会产生有害物质，接受产业废弃物处理法的指定的业者必须对其进行处理。并且，总所周知其价格高昂，存在价格方面的问题。
此外，已知一种使用粘合层使脱模层层叠在树脂膜上的发明(专利文献4)，但其需要粘合层以层叠脱模层，该脱模膜的加工变复杂，存在粘合层会发生剥离等的担忧。
脱模剂为用于在将食品或混凝土、铸造物、树脂等材料装入模具而将其制成成型制品的工序中将制品从模具中顺利取出的化学剂。有直接对模具进行涂布、喷雾的情况、以及将脱模剂涂布在树脂膜上而使其介于模具与材料的界面的方法。脱模剂需要根据材料而区分使用。例如，关于食品，多使用油脂、石蜡、植物性蜡。若为混凝土，则会使用植物油等。此外，对于橡胶或树脂这种有机材料，已知有氟类、有机硅类脱模剂。
然而，对于氟类脱模剂，可列举出上述的废弃方法及高昂价格的问题。此外，有机硅类脱模剂虽然相较于氟类脱模剂，废弃及价格的问题要少，但存在有机硅成分中所含的低分子硅氧烷会污染模具或装置的问题。除了氟类和有机硅类脱模剂以外，还可列举出使用丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂的脱模剂，根据所需组合使用有各种脱模剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-011521号公报
专利文献2：日本专利6653485号公报
专利文献3：日本专利6481616号公报
专利文献4：日本特开2020-019263号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
对此，本发明的目的在于提供一种在树脂膜上直接层叠有脱模层的脱模膜，其不仅具有良好的脱模性，且能够耐受在进行树脂的模具成型时所面临的环境，并且进一步具有能够用以追随模具的柔软性。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，本发明提供一种脱模膜，其为具有柔软性的脱模膜，其中，脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上，该树脂膜的拉伸强度为20MPa以上，断裂伸长率为300％以上，且厚度为10μm以上且100μm以下。
由此，能够提供一种在树脂膜上直接层叠有脱模层的脱模膜，其不仅具有良好的脱模性，且能够耐受在进行树脂的模具成型时所面临的环境，并且进一步具有能够用以追随模具的柔软性。
此外，优选所述树脂膜的熔点为200℃以上。
由此，能够用于范围更广的加工用途。
此外，优选所述脱模膜的脱模力为0.4N/25mm以下。
若脱模力低，则从树脂成型物上剥离时无需较大的力，在剥离工序中膜不会断裂。
进一步，优选所述脱模层中的有机硅树脂含有率为3％以下。
由此，不会发生因硅氧烷造成的污染。
并且，优选所述脱模膜应用于基于压缩成型法的半导体部件的树脂密封工艺。
由此，能够容易地进行半导体部件的树脂密封。
此外，本发明提供一种半导体部件的密封方法，其在基于压缩成型法的树脂密封工艺中使用上述脱模膜。
本发明的脱模膜能够在进行树脂密封时使用，其将半导体部件的密封工序变得容易。
进一步，本发明提供一种树脂成型物的制造方法，其在进行树脂的模具成型时使用上述脱模膜。
通过以上述方式使用本发明的脱模膜，能够将树脂成型物容易地取出。
发明效果
如上所述，本发明为脱模膜的发明，提供一种在树脂膜上直接层叠有脱模层的脱模膜，其不仅具有良好的脱模性，且能够耐受在进行树脂的模具成型时所面临的环境，并且进一步具有能够用以追随模具的柔软性，该脱模膜价格低廉且在废弃时不会产生有害气体，不会对环境带来不良影响。
附图说明
图1为实施例、比较例中进行的成型方法的概略图。
具体实施方式
如上所述，需求开发一种在树脂膜上直接层叠有脱模层的脱模膜，其不仅具有良好的脱模性，且能够耐受在进行树脂的模具成型时所面临的环境，并且进一步具有能够用以追随模具的柔软性。
本申请的发明人针对上述技术问题反复进行了深入研究，结果发现若为后述在具有特定物性的树脂膜上直接层叠有脱膜层的脱模膜，则能够解决上述技术问题，从而完成了本发明。
即，本发明为一种脱模膜，其为具有柔软性的脱模膜，其中，脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上，该树脂膜的拉伸强度为20MPa以上，断裂伸长率为300％以上，且厚度为10μm以上且100μm以下。
以下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于此。
[树脂膜]
树脂膜通过将使有机分子利用聚合反应进行高分子化而成的树脂成型为膜状而成。树脂无特别限定，例如，可列举出聚酯树脂、聚乙烯树脂、尼龙树脂、聚丙烯酸树脂等。成型方法根据各种树脂的不同而存在各种方法，可列举出挤压成型、延伸成型等。树脂膜能够从例如Lumirror(PET膜，TORAY INDUSTRIES,INC.制造)或RAYFAN(尼龙膜，TORAYINDUSTRIES,INC.制造)、ACRYPLEN(丙烯酸膜，Mitsubishi Chemical Corporation.制造)等中使用满足拉伸强度为20MPa以上且断裂伸长率为300％以上的树脂膜。
＜树脂膜的拉伸强度＞
作为基材的树脂膜的拉伸强度为20MPa以上，优选为30MPa以上。其上限无特别限定，但优选为300MPa以下，更优选为150MPa以下。若小于20MPa，则膜有可能会因模具成型时的压力而断裂。另外，拉伸强度按照JIS-C-2318进行测定。
＜树脂膜的断裂伸长率＞
作为基材的树脂膜的断裂伸长率为300％以上，优选为400％以上。其上限无特别限定，但优选为3000％以下，更优选为1500％以下。若小于300％，则模具追随性差，无法获得树脂成型物的尺寸精度。另外，断裂伸长率通过JIS C 2318:2007中记载的方法进行测定。
＜树脂膜的厚度＞
作为基材的树脂膜的厚度为10μm以上且100μm以下。优选为30μm以上且70μm以下。若小于10μm，则即使强度高，膜仍有可能会因模具成型时的压力而断裂、或在成型时在膜上产生皱褶。此外，若大于100μm，则即使具有充分的伸长率，仍有可能不会追随模具的形状。此外，还存在无法将模具的热充分传导至树脂的担忧。
＜熔点＞
树脂膜的熔点优选为200℃以上，更优选为220℃以上。其上述无特别限定，但优选为500℃以下，更优选为400℃以下。若为200℃以上，则能够用于范围更广的加工用途。
[脱模层]
脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上。优选以2g/m2以上且6g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上。若小于2g/m2，则有可能无法充分追随树脂膜的柔软性而使得脱模效果受损。若超过10g/m2，则有可能导致脱模层变得过厚而损害作为脱模膜的柔软性。
若使用粘合剂等将脱模层层叠在树脂膜上，则需要将粘合剂涂布在树脂膜上的工序，并且存在脱模层和树脂膜会因成型时的压力或热而剥离的担忧。
脱模剂只要能够直接在树脂膜上进行固化并层叠在树脂膜上且具有脱模力，则无特别限定，可使用市售产品。
对于橡胶或树脂这种有机材料而言，作为脱模剂，已知有氟类、有机硅类脱模剂。
然而，对于氟类脱模剂而言，可列举出上述的废弃方法及高昂价格的问题。此外，有机硅类脱模剂虽然相较于氟类脱模剂，废弃、价格的问题要少，但存在有机硅成分中所含的低分子硅氧烷会污染模具或装置的问题。为了解决这些问题点，除氟类和有机硅类脱模剂以外，还可列举出使用丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂的脱模剂，根据所需组合使用有各种脱模剂。
本发明中也能够使用上述脱模剂中的任意一种。
＜脱模层中的有机硅树脂含有率＞
脱模层中的有机硅树脂含有率优选为0％以上且3％以下，更优选为2.5％以下。虽然并不特别在意时无任何问题，但根据不同的成型装置，有时不希望被被硅氧烷污染，因此，有机硅树脂含有率最好抑制在3％以下。
[脱模力]
脱模膜的脱模力优选大于0.02N/25mm且为0.4N/25mm以下。更优选为0.35N/25mm以下。若为0.4N/25mm以下，则对树脂的脱模力足够低，从树脂成型物上剥离时无需较大的力，膜不会在剥离工序中断裂等。另外，脱模力为测定下述荷载而得到的值，即，将25mm宽的粘合带与脱模膜贴合，并以70g/m2的荷载于25℃经过1天后，进一步以20g/m2的荷载于70℃经过1天后，以0.3mm/分钟的剥离速度以180°方向将粘合面剥离时的剥离所需的荷载。另外，粘合带使用Nitto31B胶带(NITTO DENKO CORPORATION.制造)。
[脱模膜的制造方法]
在制造脱模膜时，需要使脱模层层叠在树脂膜上并进行固化。例如，能够适当利用有机溶剂稀释脱模剂，加入固化剂、添加剂，并利用迈耶棒涂布机，将其以成为既定涂布量的方式涂布在树脂膜上，并使溶剂挥发，在既定固化条件下使其固化。
制造方法并不特别限定于此。
[脱模膜的废弃]
由于成型工序中所使用的脱模膜基本上会被废弃，需要考虑废弃物的处理，优选能够进行焚烧处理。例如，当为氟树脂膜时，由于会因燃烧而产生有害气体，会被接受废弃物处理法的指定的业者进行焚烧处理或掩埋处理，不仅在处理时需要花费费用，还必须考虑到对环境带来的影响。
[脱模膜的使用方法]
本发明的脱模膜能够应用于基于压缩成型法的半导体部件的树脂密封工艺。由此，能够使半导体部件的树脂密封变得容易。
此外，还提供一种在基于压缩成型法的树脂密封工艺中使用上述脱模膜进行半导体部件的密封的方法。
进一步，还提供一种在进行树脂的模具成型时使用上述脱模膜的树脂成型物的制造方法。
通过使用本发明的脱模膜，能够耐受密封时的成型工序中的热和压力等环境，并且在成型后能够从树脂上迅速剥离，能够容易地进行树脂的密封。此外，在制造在模具成型中变复杂的树脂组合物和要求尺寸精度的树脂组合物时，因良好的模具追随性而能够获得与模具同样的树脂成型物，并且能够将树脂成型物容易地取出。
半导体由元件、以及焊料、引线、盖(lid)等构成，且需要进行保护以免受光、热、灰尘或湿气、物理冲击的影响，因此进行了树脂密封。作为树脂，通常为环氧树脂，且会在环氧树脂中掺合固化剂、添加剂并使其加热固化。密封工序是将欲密封的部件及环氧树脂设置在模具中，并施加热及压力而成型为期望的形状。此时，能够使用本发明的脱模膜。作为常规的密封材料，可列举出CEL-8240(日立化成制造)、KMC-2990(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)，本发明中能够使用的密封剂并不限定于此。
实施例
以下，对本发明进行更具体的说明，但本发明并不受限于这些实施例。
[评价方法]
在本实施例、比较例中，以后述方式制作脱模膜，并对该脱模膜测定脱模力。并且，求出制造脱模膜时所需的工序数。
然后，使用利用有效尺寸为60×60×0.5mm的模具将环氧密封材料KMC-2990(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)成型时制作的脱模膜，评价模具追随性和脱模膜的脱模性。固化条件为以180℃/5分钟施加8MPa的压力。成型方法的详细内容如图1所示。
在下模具1、上模具1’之间，自下方起依次夹入脱模膜2、环氧密封材料3、另一片脱模膜2(A)，并进行加热、加压4(B)，将环氧密封材料成型后(C)，将脱模膜2剥离。
＜模具追随性＞
测定已成型的片尺寸，若与理论尺寸的差在40μm以内，则将模具追随性评价为良好。
＜脱膜性＞
当在树脂成型后将脱模膜剥离时其能够不发生断裂而剥离时，评价为良好。
＜制造脱模膜时所需的工序数＞
当使脱模层直接层叠在树脂膜上时，评为1道工序，当将粘合剂涂布在树脂膜上并将脱模层贴合时，评为2道工序。
＜脱模力＞
测定下述荷载，即，将25mm宽的粘合胶带与脱模膜贴合，并以70g/m2的荷载于25℃经过1天后，进一步以20g/m2的荷载于70℃经过1天后，以0.3mm/分钟的剥离速度以180°方向将粘合面剥离时的剥离所需的荷载。另外，粘合胶带使用Nitto31B胶带(NITTO DENKOCORPORATION.制造)。
[实施例1～7、比较例1～4]
制造在具有以下述表1所示的特征的树脂膜上直接层叠有以表2、3所示的组合进行使用的脱模层的脱模膜，并作为实施例1～7、比较例1～4。通过上述方法调查所得到的脱模膜的脱模力、模具追随性、脱模性及制造脱模膜时所需的工序数。将这些结果示于表2、表3。
[表1]
＜脱模剂＞
以下示出所使用的脱模剂及使用该脱模剂形成脱模层的方法。
脱模剂1：X-70-201S(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
使用溶解机(dissolver)，将脱模剂1、CAT-PL-50T(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、SF稀释剂(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)，以脱模剂1/CAT-PL-50T/SF稀释剂＝100/0.5/200的方式进行搅拌，调制涂布液，并使用迈耶棒进行涂布，然后，以130℃/1分钟使其固化。
脱模剂2：KS-847(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
使用溶解机，将脱模剂2、CAT-PL-50T、甲苯，以脱模剂2/CAT-PL-50T/甲苯＝100/10/200的方式进行搅拌，调制涂布液，并使用迈耶棒进行涂布，然后，以140℃/30秒使其固化。
脱模剂3：X-62-9088(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)
使用溶解机，将脱模剂3、CAT-PS-80(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、MEK、甲苯，以脱模剂3/CAT-PS-80/MEK/甲苯＝100/0.9/450/450的方式进行搅拌，调制涂布液，并使用迈耶棒进行涂布，然后，以120℃/1分钟使其固化。
[表2]
[表3]
[比较例5]
使用溶解机，将氨基甲酸酯粘合剂TAKELAC A-616(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、TAKENATE A-65(Mitsui Chemicals,Inc.制造)、乙酸乙酯，以氨基甲酸酯粘合剂TAKELAC A-616/TAKENATE A-65/乙酸乙酯＝16/1/10的方式进行搅拌，调制涂布液，然后，使用迈耶棒涂布将其以成为1.5g/m2的方式涂布在厚度为50μm的树脂膜1上，并以60℃/2分钟使其干燥，然后，进一步层叠未拉伸的4-甲基-1-戊烯共聚树脂膜(厚度为15μm)，获得脱模膜。
对于实施例，由于使用了在拉伸强度、伸长率均充足的树脂膜上涂布了2g/m2以上的脱模剂的脱模膜，脱模力足够低，模具追随性、脱模性均为良好的结果。此外，在制造脱模膜时仅为将脱模层直接涂布在树脂膜上并使其固化的1道工序。
对于比较例1，由于未使用脱模层，脱模性显著受损，无法将膜从树脂上剥离，因此无法评价模具追随性。对于比较例2，由于树脂膜使用了膜的伸长率不充足的PET，因此未能获得充分的模具追随性。对于比较例3，由于脱模剂的涂布量少，因此脱模层无法追随树脂膜的成型时的伸长，未能获得良好的脱模性。对于比较例4，由于膜的厚度超过100μm，因此未追随模具的形状。
对于比较例5，虽模具追随性、脱模性均良好，但由于未使脱模层直接层叠在脱模膜上而是使用了粘合剂，因此制造脱模膜时需要2道工序。
如上所述，脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在拉伸强度为20MPa以上、断裂伸长率为300％以上且厚度为10μm以上且100μm以下的树脂膜上的、具有柔软性的脱模膜，能够提供良好的模具追随性及脱模性。
另外，本发明并不受限于上述实施方案。上述实施方案仅为示例，具有与本发明的权利要求书中所记载的技术构思实质相同的构成、产生相同的技术效果的技术方案均包含在本发明的技术范围内。
Claims (7)
1.一种脱模膜，其为具有柔软性的脱模膜，其特征在于，脱模层以2g/m2以上且10g/m2以下的方式直接层叠在树脂膜上，所述树脂膜的拉伸强度为20MPa以上，断裂伸长率为300％以上，且厚度为10μm以上且100μm以下。
2.根据权利要求1所述的脱模膜，其特征在于，所述树脂膜的熔点为200℃以上。
3.根据权利要求1或2所述的脱模膜，其特征在于，其脱模力为0.4N/25mm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的脱模膜，其特征在于，所述脱模层中的有机硅树脂含有率为3％以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的脱模膜，其特征在于，所述脱模膜应用于基于压缩成型法的半导体部件的树脂密封工艺。
6.一种半导体部件的密封方法，其特征在于，在基于压缩成型法的树脂密封工艺中使用权利要求1～5中任一项所述的脱模膜。
7.一种树脂成型物的制造方法，其特征在于，在进行树脂的模具成型时使用权利要求1～5中任一项所述的脱模膜。
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