JP4760781B2 - 磁性金属異物の捕捉方法及び磁性金属異物の捕捉装置並びに被処理物の検査方法 - Google Patents
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Description
例えば、ICやLSI等の半導体素子の封止には信頼性や生産性の観点からトランスファー成形ができる熱硬化性樹脂組成物が広く用いられる。半導体封止用熱硬化性樹脂組成物として最も一般的なエポキシ樹脂組成物は、通常各原料を所定量秤量したものを混合装置で予備混合し、次いで単軸混練機、二軸混練機、加熱ロール、連続ニーダ−等の加熱混練機を用いて溶融混練した後、粉砕機により粉砕し、タブレットマシンにより打錠するという製造工程を経て製造される。これら製造工程においては、混合装置、加熱混練機、粉砕機等の製造装置が摩耗等をして、樹脂組成物中に僅かながら鉄粉等の磁性金属が異物として混入することがある。
この点については、従来から、磁性金属異物を含む非磁性材料を、その非磁性成分は溶解するが磁性金属異物は溶解しない溶媒に混合して、その非磁性成分を溶解させて溶液とし、この溶液を下方に磁石を脱着可能に配設した微細に振動する振動板の上面の一端部に供給して、振動板上で振動させながら薄層状態で移動させて磁石の上方を通過させると共に、溶液中に含まれる磁性金属異物を磁石の磁力によって振動板上に保持することにより磁性金属異物を含む非磁性材料から磁性金属異物を分離する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
一方、上記の溶液を、磁石上に設置された傾斜板上に流し、傾斜板を振動させることなく自然落下により通過させて、磁石により捕集することも考えられる(例えば、特許文献2等参照)。しかし、この場合、溶液を、単に傾斜板上に流し込むだけでは、流体の厚みに不均一な箇所が生じる結果、磁力の磁性金属異物に対する影響も不均一となって差が生じ、特に流体が厚く流れ出ている部分については、微細な磁性金属異物を確実に捕捉することができなくなるおそれがある。とりわけ、磁性金属異物は、単体で存在する場合のみならず、シリカ等の非磁性粒子の内部に混入して存在している場合もあり、この場合には、磁性金属異物が磁力の影響を一段と受けにくくなり、確実に捕捉することが困難となる問題が生じる。
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、被処理物を溶液状として、磁石直上に設置された流路部材に流し、磁石の磁力により被処理物中に含まれる磁性金属異物を流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉方法において、流路部材として磁石の表面形状に沿った形状を有する樋を使用し、樋及び磁石を傾斜して配置して、樋に溶液状の被処理物を流し込み、溶液状の被処理物が樋に形成され溶液状の被処理物の全てを磁石の表面上部を通過させる溝部を通過することにより樋の溝部において磁石の磁力により磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第15の手段として、磁石と、この磁石の直上に設置され溶液状の被処理物が流し込まれる流路部材とを備え、磁石の磁力により被処理物中に含まれる磁性金属異物を流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉装置において、流路部材は、磁石の表面形状に沿った形状を有する樋から成り、樋は溶液状の被処理物の全てを磁石の表面上部を通過させる溝部を有し、樋及び磁石は傾斜して配置され、磁石は、樋の溝部において溶液状の被処理物から磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置を提供するものである。
(3.被処理物の検査方法)
この場合、被処理物1としては、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤等の半導体封止用樹脂組成物の原材料や、これらの原材料を加工した半導体封止用樹脂組成物等を挙げることができ、これらの原材料に当初から含まれていた磁性金属異物2や、原材料からの製造工程中に樹脂組成物に混入した鉄粉等の磁性金属異物2の捕捉に使用することができる。なお、本発明においては、後述するように、例えば、シリカ等の非磁性粒子3中に取り込まれる形で存在する鉄等の磁性金属異物2の捕捉にも有効である。
本発明においては、流路部材14は、図1及び図4に示すように、磁石12の表面形状に沿った形状を有する樋18から成っている。この樋18は、特に図4に示すように、後述する円筒形状の磁石収納部22の表面(流路面18a)と、この磁石保持部22から斜め上方に延びるように設置された2つの側壁18bとによって構成される。この場合、樋18は、特に図4に示すように、2つの側壁18bを流路面18aの頂面よりも下方から突出させることにより、流路面18aと側壁18bとの境界部に溶液状の被処理物1が通過する溝部20が形成される。
この流路部材14である樋18は、図1及び図4に示すように、流路面18aの下方に、磁石12を保持する磁石収納部22を有する。この磁石収納部22は、具体的には、図1及び図4に示すように、その一部が流路面18aとなる中空の円筒形状を有する。磁石12は、この磁石収納部22と同様の円筒形状を有し、磁石収納部22内に着脱自在に設置されることにより、保持される。これにより、樋18は、磁石12の直上に設置される。この場合、磁石12の磁力を最大限に発揮させて磁性金属異物2を捕捉するためには、磁石収納部22は、特に、少なくとも、その流路面18aとなる部分において、磁石12と密着する形状とすることが望ましい。但し、この磁石収納部22及び磁石12の表面形状は、溶液状の被処理物1が溝部20を確実に流れることができれば、必ずしも円筒形状に限定されるものではなく、他の形状とすることもできる。
また、本発明の捕捉装置10は、図1及び図2に示すように、溶液状の被処理物1の樋18へ供給する流量を定量に調整する流量調整手段24を備えている。これは、溶液状の被処理物1を、樋18の溝部20に確実に流し込むと同時に、磁石12により磁性金属異物2を捕捉するのに適した量に調整するためである。
加えて、本発明の捕捉装置10は、図1及び図3に示すように、磁性金属異物2を樋18上に捕捉した後、磁石12により樋18上に磁性金属異物2を捕捉したまま、樋18及び磁石12に超音波振動を付与する超音波振動手段28を更に備えている。
次に、捕捉装置10を使用した本発明の捕捉方法の実施状態について説明すると、被処理物1を、アセトン等の溶媒により溶液状として、ホッパー等の供給手段16に充填する。次いで、この供給手段に充填された溶液状の被処理物1を、ポンプ26により、所定の流量で、流路部材14である樋18に送り込む。この場合、溶液状の被処理物1は、適切な流量に調整されているため、特に、図4に示すように、樋18の溝部20を確実にかつ適切に自然落下していく。このため、特に、複数の磁石12の磁束密度の高い箇所において、被処理物1中の磁性金属異物2が、磁石12の磁力により、樋18上に保持される。
次に、本発明の捕捉装置10による捕捉方法の実施例について説明すると、半導体封止用樹脂組成物を被処理物1として、これを300g容器に計量し、アセトンを500g加えて、シェーカー(ヤマト科学社製SA−31)にて攪拌・溶解し、溶液状とした。この溶液状の被処理物1を、容量1000mlのホッパーに充填し、チューブポンプ(アズワン社製チューブポンプ7553−80 ヘッド7518−12)により、80ml/minの流量で、図4に示す形状の樋18に流し込んだ。なお、磁石12及び樋18の傾斜角度は、10°に設定し、また、8つの磁石を使用して、磁束密度が1.4Tの箇所を7箇所設定した。磁石12としては、8個円筒上の磁石が円筒状のケースに収められ、ケース表面の磁束密度が1.4Tになる箇所が7箇所ある磁石ユニット(NEOMAXエンジニアリング社製マグネットバーφ24.3×185mm)を使用し、これらの磁石12上に密着するように銅製の樋18を配置した。また、樋18は、幅を約24mm、全長を約185mmに設定した。
また、磁石12及び樋18の傾斜角度と、溶液状の被処理物1の流量による捕捉への影響を確認するため、以下の実験例を設定した。具体的には、磁石12及び樋18の傾斜角度を、10°(実験例A1、A2)と30°(実験例A3、A4)の2種類設定し、更に、各傾斜角度毎に、単位時間当たりの流量を80ml/min(実験例A1、A3)と200ml/min(実験例A2、A4)に設定した。これらの各実験例について、約1gのSUS304粉末(100メッシュ)を試料としてアセトン中に分散させた実験溶液を各実験例につき2回ずつ流し込んで、SUS304粉末の捕捉を試みた。その結果を、表1に示す。
次いで、樋18の流路面18aの厚みと捕捉効率との関係を確認するため、樋18の流路面18aの厚みを、70μmとした実験例B1と、2070μmとした実験例B2を設定した。なお、この場合において、樋18の材質は、上記実施例と同じく、銅製とし、磁石12及び樋18の傾斜角度を10°、単位時間当たりの流量を80ml/minに設定し、試料として、上記実験例と同じく、約1gのSUS304粉末(100メッシュ)をアセトン中に分散させた実験溶液を用い、これを各実験例につき2回ずつ流し込んで、SUS304粉末の捕捉を試みた(即ち、実験例B1は、実験例A1と同じであり、評価する対象が異なるため、区別したものである)。その結果を、表2に示す。
また、シリカ等の非磁性粒子中に混入して存在している磁性金属異物も捕捉できるか否かを確認するため、以下の実験例を設定した。具体的には、上記の実験例B1、B2における約1gのSUS304粉末(100メッシュ)の代わりに約300gのシリカ(電気化学工業株式会社製、溶融球状シリカ(平均粒径29.3μm))をアセトン中に分散させたものを用いて、実験例C1、C2とし、実験例B1、B2と同じ樋の厚みで、シリカ中に混入して存在している磁性金属異物の捕捉を試みた。なお、上記の実験例B1とB2の結果から、樋の厚みが厚いものの方が、磁性金属異物の捕捉率が低下することが予測されたため、1回目は所定の条件で磁性金属異物を捕捉させたのち、2回目はいずれも樋18の厚みを70μmとして再処理を行った。顕微鏡観察により確認できるシリカの内部に混入して存在している45μm以上の磁性金属異物の個数をカウントしたところ、次の表3に示す結果となった。
2 磁性金属異物
3 非磁性粒子
10 捕捉装置
12 磁石
14 流路部材
15 配管
16 供給手段
18 樋
18a 流路面
18b 側壁
20 溝部
22 磁石収納部
24 流量調整手段
26 ポンプ
27 廃液回収容器
28 超音波振動付与手段
Claims (29)
- 被処理物を溶液状として、磁石直上に設置された流路部材に流し、前記磁石の磁力により前記被処理物中に含まれる磁性金属異物を前記流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉方法において、前記流路部材として前記磁石の表面形状に沿った形状を有する樋を使用し、前記樋及び前記磁石を傾斜して配置して、前記樋に前記溶液状の被処理物を流し込み、前記溶液状の被処理物が前記樋に形成され前記溶液状の被処理物の全てを前記磁石の表面上部を通過させる溝部を通過することにより前記樋の溝部において前記磁石の磁力により前記磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 被処理物を溶液状として、磁石直上に設置された流路部材に流し、前記磁石の磁力により前記被処理物中に含まれる磁性金属異物を前記流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉方法において、前記流路部材として前記磁石の表面形状に沿った形状を有し、流路面が磁石と密着する形状を有する樋を使用し、前記樋及び前記磁石を傾斜して配置して、前記樋に前記溶液状の被処理物を流し込み、前記溶液状の被処理物が、前記樋において2つの側壁を前記流路面の頂面よりも下方から突出させることにより前記流路面と前記側壁との境界部に形成される溝部を通過することにより前記樋の溝部において前記磁石の磁力により前記磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記樋の少なくとも流路面を100μm以下の厚みに形成することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記樋を非磁性材料から形成することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項4に記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記樋を形成する前記非磁性材料として銅を使用することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記溝部は、前記樋において前記被処理物の進行方向に延びるように形成されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記溶液状の被処理物の前記樋へ供給する流量を定量に調整することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記溶液状の被処理物の前記樋へ供給する流量を前記樋の溝部における流れの厚みが2mm以下となるように調整することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項6又は請求項8のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、ポンプにより前記溶液状の被処理物の前記樋へ供給する流量を調整することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記溶液状の被処理物の溶液濃度を一定に調整することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、複数の前記磁石を、異極同士を相対向させることにより連結させて配置することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記磁石及び前記樋の傾斜角度を40°以下に設定することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項12のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記溶液状の被処理物を複数回にわたり前記樋に流し込むことを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 請求項1乃至請求項13のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法であって、前記磁性金属異物を前記樋上に捕捉した後、前記磁石により前記樋上に前記磁性金属異物を捕捉したまま、前記樋及び前記磁石に超音波振動を付与することを特徴とする磁性金属異物の捕捉方法。
- 磁石と、前記磁石の直上に設置され溶液状の被処理物が流し込まれる流路部材とを備え、前記磁石の磁力により前記被処理物中に含まれる磁性金属異物を前記流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉装置において、前記流路部材は、前記磁石の表面形状に沿った形状を有する樋から成り、前記樋は前記溶液状の被処理物の全てを前記磁石の表面上部を通過させる溝部を有し、前記樋及び前記磁石は傾斜して配置され、前記磁石は、前記樋の溝部において前記溶液状の被処理物から前記磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 磁石と、前記磁石の直上に設置され溶液状の被処理物が流し込まれる流路部材とを備え、前記磁石の磁力により前記被処理物中に含まれる磁性金属異物を前記流路部材上に捕捉する磁性金属異物の捕捉装置において、前記流路部材は、前記磁石の表面形状に沿った形状を有し、流路面が磁石と密着する形状を有する樋から成り、前記樋は前記溶液状の被処理物が通過する溝部を有し、前記溝部は前記樋において2つの側壁を前記流路面の頂面よりも下方から突出させることにより前記流路面と前記側壁との境界部に形成され、前記樋及び前記磁石は傾斜して配置され、前記磁石は、前記樋の溝部において前記溶液状の被処理物から前記磁性金属異物を捕捉することを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15又は請求項16に記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記樋は、少なくとも流路面が100μm以下の厚みに形成されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項17のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記樋は、非磁性材料から形成されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項18に記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記樋を形成する前記非磁性材料は、銅であることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15至請求項19のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記溝部は、前記樋において前記被処理物の進行方向に延びるように形成されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項20のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記樋は、前記磁石を保持する磁石収納部を有し、前記磁石は、前記磁石収納部内に着脱自在に設置されることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項21のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記溶液状の被処理物の前記樋へ供給する流量を定量に調整する流量調整手段を備えていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項22のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記溶液状の被処理物の前記樋へ供給する流量を前記樋の溝部における流れの厚みが2mm以下となるように調整する流量調整手段を備えていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項22又は請求項23のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記流量調整手段が、ポンプであることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項24のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、複数の前記磁石が、異極同士を相対向させることにより連結させて配置されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項25のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記磁石及び前記樋の傾斜角度は40°以下に設定されていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項15乃至請求項26のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉装置であって、前記磁性金属異物を前記樋上に捕捉した後、前記磁石により前記樋上に前記磁性金属異物を捕捉したまま、前記樋及び前記磁石に超音波振動を付与する超音波振動手段を更に備えていることを特徴とする磁性金属異物の捕捉装置。
- 請求項1乃至請求項14のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法により、被処理物中に含まれる磁性金属異物を捕捉して、前記捕捉された磁性金属異物を分析する被処理物の検査方法であって、前記被処理物が半導体封止用樹脂組成物であり、前記半導体封止用樹脂組成物の製品検査として前記半導体封止用樹脂組成物に含有される前記磁性金属異物を捕捉、分析することを特徴とする被処理物の検査方法。
- 請求項1乃至請求項14のいずれかに記載された磁性金属異物の捕捉方法により、被処理物中に含まれる磁性金属異物を捕捉して、前記捕捉された磁性金属異物を分析する被処理物の検査方法であって、前記被処理物が半導体封止用樹脂組成物の原材料であり、前記半導体封止用樹脂組成物の製造前に前記原材料の受け入れ検査として前記半導体封止用樹脂組成物の原材料に含有される前記磁性金属異物を捕捉、分析することを特徴とする被処理物の検査方法。
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