JP3512224B2 - 樹脂付着を低減した超硬合金部材 - Google Patents
樹脂付着を低減した超硬合金部材Info
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- JP3512224B2 JP3512224B2 JP01586294A JP1586294A JP3512224B2 JP 3512224 B2 JP3512224 B2 JP 3512224B2 JP 01586294 A JP01586294 A JP 01586294A JP 1586294 A JP1586294 A JP 1586294A JP 3512224 B2 JP3512224 B2 JP 3512224B2
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- resin
- cemented carbide
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂の付着を低減して信
頼性及び使用寿命を改善した各種超硬合金部材に関する
ものである。
頼性及び使用寿命を改善した各種超硬合金部材に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】リードフレームにＩＣをマウントする工
程には従来より 各種の超硬製のパンチ、ダイが数多く
使用されている。特にＩＣを環境から保護するための樹
脂モールドが一般的であるため、樹脂タブレット製造の
ための臼、杵、射出成形部のポット、プランジャー、樹
脂導入口のゲート、リードフレームのタイバーカット、
レジン樹脂を除去するレジンカットパンチなどは直接ま
たは間接に樹脂と接触するものが数多くある。
程には従来より 各種の超硬製のパンチ、ダイが数多く
使用されている。特にＩＣを環境から保護するための樹
脂モールドが一般的であるため、樹脂タブレット製造の
ための臼、杵、射出成形部のポット、プランジャー、樹
脂導入口のゲート、リードフレームのタイバーカット、
レジン樹脂を除去するレジンカットパンチなどは直接ま
たは間接に樹脂と接触するものが数多くある。
【０００３】ところが、最近樹脂の高性能化のためフィ
ラー剤であるシリカの含有量が高くかつ腐食性のガスを
多量に発生させるような種類の樹脂が使用されはじめ
た。そのためこのような樹脂と接触する超硬部材は硬い
シリカによって表面が摩耗して凹凸がはげしくなる。凹
凸が激しくなると樹脂が超硬部材の表面に付着しやすく
なり、次には付着した樹脂から発生する腐食性のガスの
ために超硬部材の金属バインダー部分が侵食され表面の
ダメージが助長される。
ラー剤であるシリカの含有量が高くかつ腐食性のガスを
多量に発生させるような種類の樹脂が使用されはじめ
た。そのためこのような樹脂と接触する超硬部材は硬い
シリカによって表面が摩耗して凹凸がはげしくなる。凹
凸が激しくなると樹脂が超硬部材の表面に付着しやすく
なり、次には付着した樹脂から発生する腐食性のガスの
ために超硬部材の金属バインダー部分が侵食され表面の
ダメージが助長される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の超硬
では最近の樹脂に含有されるシリカの硬さおよび腐食性
ガスに負けて表面の凹凸が激しくなりそれが樹脂の付着
を誘発し、信頼性および使用寿命を激減させている。
では最近の樹脂に含有されるシリカの硬さおよび腐食性
ガスに負けて表面の凹凸が激しくなりそれが樹脂の付着
を誘発し、信頼性および使用寿命を激減させている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】シリカの硬さに勝ち、か
つ腐食性ガスに勝つためには金属バインダー量を少なく
しさらに平均粒径の小さいＷＣを用いたいわゆる超微粒
合金とすれば金属部の平均自由行路(MEAN FREE PATH)が
短くなり耐腐食性は向上する。しかしながら、金属量を
低減しかつ微粒子化すると当然ながら抗折力と破壊靱性
値が低下する。ところが最近の多ピン化傾向のためパン
チを筆頭に部材全般が薄肉化の傾向にある。このような
薄肉部材に低バインダー超微粒合金を用いると抗折力と
破壊靱性値が低いために折損を起こす頻度が高くなり実
用に供せられない。本発明者らはこの相反する性質を１
つの部材に共存させる方法について鋭意検討を行った結
果、表面は硬くかつ耐食性のある組成とし、内部は靱性
に富む組成の２重構造とすることで解決するに至った。
以下、特許請求の範囲に従って詳細に説明する。
つ腐食性ガスに勝つためには金属バインダー量を少なく
しさらに平均粒径の小さいＷＣを用いたいわゆる超微粒
合金とすれば金属部の平均自由行路(MEAN FREE PATH)が
短くなり耐腐食性は向上する。しかしながら、金属量を
低減しかつ微粒子化すると当然ながら抗折力と破壊靱性
値が低下する。ところが最近の多ピン化傾向のためパン
チを筆頭に部材全般が薄肉化の傾向にある。このような
薄肉部材に低バインダー超微粒合金を用いると抗折力と
破壊靱性値が低いために折損を起こす頻度が高くなり実
用に供せられない。本発明者らはこの相反する性質を１
つの部材に共存させる方法について鋭意検討を行った結
果、表面は硬くかつ耐食性のある組成とし、内部は靱性
に富む組成の２重構造とすることで解決するに至った。
以下、特許請求の範囲に従って詳細に説明する。
【０００６】
【作用】まず表層のＡ部の金属バインダーを用いる場合
はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅの１種または２種以上を用いる。そ
れ以外の金属では炭化物とのぬれ性が悪く実用に供せら
れない。これらの鉄族金属の含有量は０〜５％の範囲と
する。５％を越えると硬さが低下するため表面の凹凸が
生じ易くなり本発明の主旨に反する。特に耐食性を向上
させる場合はＣｒを添加することが効果的でこの場合添
加量は０〜１．０％とする。１．０％を越えると靱性が
低下し実用に供せられない。ＷＣの１部は周期律表の４
Ａ、５Ａ、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ば
れた１種または２種以上で置換して良いが、この場合置
換量は高々２０％までとする。２０％を越えると靱性が
低下し実用に供せられない。これらＷＣ以外の硬質物質
を用いる理由は添加する硬質物質の種類によって耐食性
の向上や耐摩耗性の向上が望めるからである。
はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅの１種または２種以上を用いる。そ
れ以外の金属では炭化物とのぬれ性が悪く実用に供せら
れない。これらの鉄族金属の含有量は０〜５％の範囲と
する。５％を越えると硬さが低下するため表面の凹凸が
生じ易くなり本発明の主旨に反する。特に耐食性を向上
させる場合はＣｒを添加することが効果的でこの場合添
加量は０〜１．０％とする。１．０％を越えると靱性が
低下し実用に供せられない。ＷＣの１部は周期律表の４
Ａ、５Ａ、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ば
れた１種または２種以上で置換して良いが、この場合置
換量は高々２０％までとする。２０％を越えると靱性が
低下し実用に供せられない。これらＷＣ以外の硬質物質
を用いる理由は添加する硬質物質の種類によって耐食性
の向上や耐摩耗性の向上が望めるからである。
【０００７】Ａ部は勿論、超硬合金の１種であり、従っ
て残余はＷＣである。またＡ部の厚みは再研磨回数等よ
りは厚いほうが好ましいが、実用的には０．０５〜１５
ｍｍ程度でその用途、形状により適宜決められる。極め
て硬さが要求されるような用途や、パンチのような細長
い場合には１回使用に耐える厚さでよく、またプランジ
ャーのような摺動面の場合には再研磨等により繰り返し
の使用を考慮して厚くすることができる。
て残余はＷＣである。またＡ部の厚みは再研磨回数等よ
りは厚いほうが好ましいが、実用的には０．０５〜１５
ｍｍ程度でその用途、形状により適宜決められる。極め
て硬さが要求されるような用途や、パンチのような細長
い場合には１回使用に耐える厚さでよく、またプランジ
ャーのような摺動面の場合には再研磨等により繰り返し
の使用を考慮して厚くすることができる。
【０００８】内部のＢ部は硬さがＨＲＡ９２以下のＷＣ
基超硬またはサーメットとする。ＨＲＡ９２以下とする
ことで靱性が確保でき、薄肉形状の部材として使用して
も折損の頻度が少なく実用に充分供せられる。Ａ部とＢ
部の２重構造とする方法としては温度の上昇が少なく負
荷加重の少ない場合は銀ろう付けで充分本発明の主旨に
叶う。さらに接合強度を確保したいときにはＡ部構成部
とＢ部構成部を重ねて通電加熱で接合することでその目
的を達することが出来る。この場合接合部に金属薄片や
未焼結 超硬プレス体を挿入して通電加熱接合をしても
良い効果が得られる。
基超硬またはサーメットとする。ＨＲＡ９２以下とする
ことで靱性が確保でき、薄肉形状の部材として使用して
も折損の頻度が少なく実用に充分供せられる。Ａ部とＢ
部の２重構造とする方法としては温度の上昇が少なく負
荷加重の少ない場合は銀ろう付けで充分本発明の主旨に
叶う。さらに接合強度を確保したいときにはＡ部構成部
とＢ部構成部を重ねて通電加熱で接合することでその目
的を達することが出来る。この場合接合部に金属薄片や
未焼結 超硬プレス体を挿入して通電加熱接合をしても
良い効果が得られる。
【０００９】また、さらに接合強度を向上させたい時に
は成形体同士をかさねて焼結する、いわゆる焼結接合と
いう手段をとる事ができる。勿論この場合にも通電加熱
焼結の手段を採ることが出来る。超硬合金部材として具
体的には樹脂モールド用のポット、プランジャー樹脂タ
ブレット成形用の臼、杵、モールド流入口に設置するゲ
ート、リードフレーム打ち抜き用のパンチとダイ、特に
モールド用の樹脂が付着しやすいタイバー部のカットパ
ンチとダイ、レジン樹脂を除去するレジンカットパンチ
とダイなどはその用途から直接間接に樹脂の影響を受け
易く本発明の適用によってその改善効果が大きい。
は成形体同士をかさねて焼結する、いわゆる焼結接合と
いう手段をとる事ができる。勿論この場合にも通電加熱
焼結の手段を採ることが出来る。超硬合金部材として具
体的には樹脂モールド用のポット、プランジャー樹脂タ
ブレット成形用の臼、杵、モールド流入口に設置するゲ
ート、リードフレーム打ち抜き用のパンチとダイ、特に
モールド用の樹脂が付着しやすいタイバー部のカットパ
ンチとダイ、レジン樹脂を除去するレジンカットパンチ
とダイなどはその用途から直接間接に樹脂の影響を受け
易く本発明の適用によってその改善効果が大きい。
【００１０】
【実施例】ＷＣ、Ｃｏ、Ｃｒなどの原料粉末を所定の比
に秤量後アルコールを分散剤として用いボールミルで７
２時間湿式混合した。次にスプレードライで混合粉を乾
燥、造粒後所定の形状にプレス成形した。このようにし
て得られた成形体を重ねて（Ａ部用とＢ部用）焼結（処
理１）する、または焼結後銀ろう付けする（処理２）ま
たは焼結後通電加熱（処理３）する、または金属薄を２
種の焼結体間に挿入し通電加熱（処理４）するなどの手
段を用いて接合した。Ａ部の材種を変え、Ｂ部の組成を
ＪＩＳ・Ｋ４０相当のＷＣ−Ｃｏ合金、またはサーメッ
ト合金として製作した。その組成、用途等を表１・表２
に示す。
に秤量後アルコールを分散剤として用いボールミルで７
２時間湿式混合した。次にスプレードライで混合粉を乾
燥、造粒後所定の形状にプレス成形した。このようにし
て得られた成形体を重ねて（Ａ部用とＢ部用）焼結（処
理１）する、または焼結後銀ろう付けする（処理２）ま
たは焼結後通電加熱（処理３）する、または金属薄を２
種の焼結体間に挿入し通電加熱（処理４）するなどの手
段を用いて接合した。Ａ部の材種を変え、Ｂ部の組成を
ＪＩＳ・Ｋ４０相当のＷＣ−Ｃｏ合金、またはサーメッ
ト合金として製作した。その組成、用途等を表１・表２
に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】こうして得られた接合部材を、Ａ部が樹脂
との接触部であるようにして樹脂モールド用のポット、
プランジャー、樹脂タブレット成形用臼、杵、ＩＣの樹
脂モールド金型のゲート、タイバーカットパンチおよび
ダイ、レジンカット、パンチおよびダイを作製し従来品
と比較し、樹脂の付着状況、折損頻度および耐摩耗性を
調査した。その結果を表３に示す。
との接触部であるようにして樹脂モールド用のポット、
プランジャー、樹脂タブレット成形用臼、杵、ＩＣの樹
脂モールド金型のゲート、タイバーカットパンチおよび
ダイ、レジンカット、パンチおよびダイを作製し従来品
と比較し、樹脂の付着状況、折損頻度および耐摩耗性を
調査した。その結果を表３に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】表３より、表面を高硬度な、バインダー量
の少ない材種とすることにより、樹脂の付着を減少させ
ると共に、摩耗量を少なめ長寿命化を達成できると共
に、その厚さが十分あるため再研磨も可能である。
の少ない材種とすることにより、樹脂の付着を減少させ
ると共に、摩耗量を少なめ長寿命化を達成できると共
に、その厚さが十分あるため再研磨も可能である。
【００１６】
【発明の効果】このように、表面を結合金属を少なくし
て極めて硬くし、内部を結合金属を多くした靱性に富む
２重構造の超硬合金 部材を用いた各種金型部材は樹脂
の付着が少なく、折損頻度も僅少でかつ耐摩耗性に富む
性質を得ることが出来る。
て極めて硬くし、内部を結合金属を多くした靱性に富む
２重構造の超硬合金 部材を用いた各種金型部材は樹脂
の付着が少なく、折損頻度も僅少でかつ耐摩耗性に富む
性質を得ることが出来る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 29/02
B29C 45/58
H01L 21/56
H01L 23/50
Claims (7)
- 【請求項１】 異なる超硬材を接合してなる部材におい
て、表層のＡ部は、鉄属金属；０〜５重量％、Ｃｒ；０
〜１．０重量％、ＷＣ；７５〜１００重量％及び周期律
表の４ａ、５ａ、６ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物、
ほう化物から選ばれた１種又は２種以上；０〜２０重量
％、で構成され、内部のＢ部は、硬さＨＲＡ９２以下の
ＷＣ基超硬合金又はＴｉＣ又はＴｉＣＮ基サーメットで
あることを特徴とする樹脂付着を低減した超硬合金部
材。 - 【請求項２】 請求項１に記載の超硬合金部材を用い
て、半導体素子の樹脂モールド用のポット及び／又はプ
ランジャ−の全体又はその１部を構成したことを特徴と
するポット及び／又はプランジャ−。 - 【請求項３】 請求項１に記載の超硬合金部材を用い
て、ＩＣの樹脂モールド用の樹脂タブレットを成形する
ための臼又は杵の全体又は１部を構成したことを特徴と
する樹脂タブレットを成形するための臼又は杵。 - 【請求項４】 請求項１に記載の超硬合金部材を用い
て、ＩＣの樹脂モールド用金型の樹脂が注入されるゲー
ト部部品の全体又は１部を構成したことを特徴とするゲ
ート部部品。 - 【請求項５】 請求項１に記載の超硬合金部材を用い
て、ＩＣ装着用のリードフレームの打ち抜き用パンチ又
はダイの全体又は１部を構成したことを特徴とするＩＣ
装着用のリードフレームの打ち抜き用パンチ又はダイ。 - 【請求項６】 請求項５記載のＩＣ装着用の打ち抜き用
パンチ又はダイがタイバーカットパンチ又はタイバーカ
ットダイであることを特徴とするＩＣ装着用の打ち抜き
用パンチ又はダイ。 - 【請求項７】 請求項１に記載の超硬合金部材を用い
て、リードフレーム上へのＩＣ装着工程において付着し
た樹脂を除去するためのパンチ又はダイの全体又は１部
を構成したことを特徴とするリードフレーム上へのＩＣ
装着工程において付着した樹脂を除去するためのパンチ
又はダイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01586294A JP3512224B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 樹脂付着を低減した超硬合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01586294A JP3512224B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 樹脂付着を低減した超硬合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207398A JPH07207398A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3512224B2 true JP3512224B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=11900618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01586294A Expired - Fee Related JP3512224B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 樹脂付着を低減した超硬合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512224B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8993095B2 (en) | 2007-09-14 | 2015-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composite material and coated cutting tool |
| JP6862161B2 (ja) * | 2016-12-06 | 2021-04-21 | 日本タングステン株式会社 | 流体用ノズル |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP01586294A patent/JP3512224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07207398A (ja) | 1995-08-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
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