JPH03254910A - プラスチック成形用金型 - Google Patents
プラスチック成形用金型Info
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- JPH03254910A JPH03254910A JP17840089A JP17840089A JPH03254910A JP H03254910 A JPH03254910 A JP H03254910A JP 17840089 A JP17840089 A JP 17840089A JP 17840089 A JP17840089 A JP 17840089A JP H03254910 A JPH03254910 A JP H03254910A
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Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はプラスチック成形用金型の改良に関する。
［従来の技術］
最近、ＩＣを保護する封止材料として、樹脂封止材（エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂）が有り、また、様々な用
途に強化樹脂が使用さ帳 そのために金型の長寿命化の
要求が高まっている。
ポキシ樹脂、フェノール樹脂）が有り、また、様々な用
途に強化樹脂が使用さ帳 そのために金型の長寿命化の
要求が高まっている。
集積回路に関した樹脂に於いても、より熱膨張係数をシ
リコンチップに近ずけるため封止樹脂中に含まれるシリ
カの含有量を増加させる等、低応力化の方向にあり、そ
の為、成形性の低下、特に金型の汚れが激しく、金型の
クリーニングショットを打つ頻度が多くなっている。
リコンチップに近ずけるため封止樹脂中に含まれるシリ
カの含有量を増加させる等、低応力化の方向にあり、そ
の為、成形性の低下、特に金型の汚れが激しく、金型の
クリーニングショットを打つ頻度が多くなっている。
また、長寿命化に対し、ダイス鋼製では達成できないた
め超硬合金製の金型を使用するケースも増加してきてい
るが、超硬合金製金型は、結合相に樹脂が圧着しやすく
、特にパンチ先端面に樹脂がつき安く成形不良が発生す
るため、充分とは言えないまでも、様々な改善が検討さ
れている。
め超硬合金製の金型を使用するケースも増加してきてい
るが、超硬合金製金型は、結合相に樹脂が圧着しやすく
、特にパンチ先端面に樹脂がつき安く成形不良が発生す
るため、充分とは言えないまでも、様々な改善が検討さ
れている。
［発明が解決しようとする問題点コ
長寿命化に対し、切削工具で主として行われている被覆
に関して研究した結果、封止樹脂に使用されているシリ
カの粒度（０，５〜５μｌ１１）を考慮すると、膜質自
体の微細化、緻密化が問題となり、数ミクロンの粒径を
もつ化学蒸着法や、緻密化の不十分な物理蒸着法ではシ
リカ粒子の圧着にたいし充分な効果が発揮できないのに
対し、ダイナミキシングによって得られる膜は物理蒸着
法と同様微細であり、また非常に緻密な膜質が得られる
ためプラスチック成形用金型のような圧着の改善には＝
１− ２− 最良である事を見いだした。本発明は上記従来の欠点を
改善するためになされたものであり、その目的は、優れ
た耐久性を持ちかつ、その膜により離型性を高め、高能
率化を行うプラスチック成形用金型を提供する事にある
。
に関して研究した結果、封止樹脂に使用されているシリ
カの粒度（０，５〜５μｌ１１）を考慮すると、膜質自
体の微細化、緻密化が問題となり、数ミクロンの粒径を
もつ化学蒸着法や、緻密化の不十分な物理蒸着法ではシ
リカ粒子の圧着にたいし充分な効果が発揮できないのに
対し、ダイナミキシングによって得られる膜は物理蒸着
法と同様微細であり、また非常に緻密な膜質が得られる
ためプラスチック成形用金型のような圧着の改善には＝
１− ２− 最良である事を見いだした。本発明は上記従来の欠点を
改善するためになされたものであり、その目的は、優れ
た耐久性を持ちかつ、その膜により離型性を高め、高能
率化を行うプラスチック成形用金型を提供する事にある
。
［問題点を解決する手段］
従って、本発明は硬質相と結合相からなる超硬質合金に
おいて、Ｔｉ及び窒素の２原子を同時にイオン注入を行
い、イオン注入による層とＴｉＮが生成されていること
を特長とするプラスチック成形用金型である。
おいて、Ｔｉ及び窒素の２原子を同時にイオン注入を行
い、イオン注入による層とＴｉＮが生成されていること
を特長とするプラスチック成形用金型である。
イオン注入に関しては低温処理が可能な事より金型のよ
うな複雑形状を有するもの、切削工具特にマイクロドリ
ル等小径のものへの応用が期待されていた。 （特開昭
６Ｏ−１２８２６０）しかし、イオン注入法自体、基体
の改善であり、物理蒸着法のような皮膜を生成するもの
ではないため、その用途を狭めていた。そのためイオン
注入法と物理蒸着法を組み合わせる方法、 （特開昭６
１−２７２３６４ ）も検討されていた。
うな複雑形状を有するもの、切削工具特にマイクロドリ
ル等小径のものへの応用が期待されていた。 （特開昭
６Ｏ−１２８２６０）しかし、イオン注入法自体、基体
の改善であり、物理蒸着法のような皮膜を生成するもの
ではないため、その用途を狭めていた。そのためイオン
注入法と物理蒸着法を組み合わせる方法、 （特開昭６
１−２７２３６４ ）も検討されていた。
以上のごとく、本発明はイオン注入を行うと同時に生膜
し、基体、基体との混合相、それに密着した膜より構成
されるプラスチック成形用金型である。
し、基体、基体との混合相、それに密着した膜より構成
されるプラスチック成形用金型である。
そのため、本発明による超硬質合金の組成は結合相を有
する以外に特に制限はない。
する以外に特に制限はない。
本発明に於いて改良されたイオン注入は、従来のイオン
注入法が１つのイオン源で行っていたのに対し、２種の
異なる物質のイオン源を持ち、それらを相互に反応させ
、 １種のイオンの注入と２種のイオンの反応による成
膜とを成膜を同時に行うものであり、基体−基体に打ち
込まれたイオン種原子により基体の表層部分が改質され
た層（混合層）−イオン種原子相互の反応により蒸着さ
れたＴｉＮ層 を形成し、混合層のためＴｉＮ層と基体
との密着生が良くなり、そのため、従来のイオン注入と
異なりプラスチックとの反応を抑制し、摩擦抵抗を減少
させ、より長寿命な金型が得られるものである。
注入法が１つのイオン源で行っていたのに対し、２種の
異なる物質のイオン源を持ち、それらを相互に反応させ
、 １種のイオンの注入と２種のイオンの反応による成
膜とを成膜を同時に行うものであり、基体−基体に打ち
込まれたイオン種原子により基体の表層部分が改質され
た層（混合層）−イオン種原子相互の反応により蒸着さ
れたＴｉＮ層 を形成し、混合層のためＴｉＮ層と基体
との密着生が良くなり、そのため、従来のイオン注入と
異なりプラスチックとの反応を抑制し、摩擦抵抗を減少
させ、より長寿命な金型が得られるものである。
以下本発明を実施例に基すき詳細に説明する。
３−
＝４−
［実施例］
プラスチック成形用金型に使用するＪＩＳＶ４相当の超
硬合金を通常の粉末冶金法により制作し、 ＩＣ封止材
（エポキシ樹脂系）のタブレット成形用金型を製作した
。その概略を第１図に示す。ダイ、上下のパンチ部分に
は超硬合金を用い、パンチ部分にその目的に応じて、様
々な表面処理を実施した。
硬合金を通常の粉末冶金法により制作し、 ＩＣ封止材
（エポキシ樹脂系）のタブレット成形用金型を製作した
。その概略を第１図に示す。ダイ、上下のパンチ部分に
は超硬合金を用い、パンチ部分にその目的に応じて、様
々な表面処理を実施した。
■イオン源として、窒素ガス、 Ｔｊ金金属用い、イオ
ンビーム出力 ４０ＫＶ、０． ２Ａ（連続）０．４Ａ
（パルス）で １０２０イオン／ ｃ ｍ ２注入した
。ＴｉＮ膜厚０．５ミクロン ■通常のイオン注入法 イオン源 窒素 イオンビーム出力 ４０ＫＶ、０．２
Ａ（連続）０．４Ａ（パルス）で １０１フイオン／
ｃ ｍ ２注入した。
ンビーム出力 ４０ＫＶ、０． ２Ａ（連続）０．４Ａ
（パルス）で １０２０イオン／ ｃ ｍ ２注入した
。ＴｉＮ膜厚０．５ミクロン ■通常のイオン注入法 イオン源 窒素 イオンビーム出力 ４０ＫＶ、０．２
Ａ（連続）０．４Ａ（パルス）で １０１フイオン／
ｃ ｍ ２注入した。
■イオンブレーティング法
ＴｉＮ膜厚 １，２ミクロン
■化学蒸着法
ＴｉＮ膜厚 ２．０ミクロン
■無処理
さらに、窒化相及び膜の厚さを調べるため、研磨ラップ
し、その厚さを測定した。■は窒化相０．５ミクロンＴ
ｉＮ膜０．５ミクロン生成されていた。■はＭｖ＆的に
は確認できなかった。
し、その厚さを測定した。■は窒化相０．５ミクロンＴ
ｉＮ膜０．５ミクロン生成されていた。■はＭｖ＆的に
は確認できなかった。
次に、膜質の影響を調査するため摩擦係数を測定した。
摩擦係数の測定【こはｐｊｎ ｏｎ ｄｉｓｃ型の
試験機を用い、摩擦速度０．７３ｍ／Ｓ、荷重０． ５
〜２ ｋ、 ｇ、潤滑油 スニソ５ＧＳ、をもちいて行
い、その結果、摩擦係数は■■■は荷重に反比例して減
少する傾向にあり（μ＝０．０６１０．５ｋｇ、μ＝
Ｑ、０４７２ｋｇ）■■は比例して増加する傾向に有っ
た。（μ＝ ０．０７ ／ Ｑ、５ｋｇ、μ＝ （１，
０９／ ２ｋｇ）シングルタイプトランスファーモール
ド型において使用するレジンの成形に用いる金型に於い
て、実際の樹脂成形作業にてその性能を確認した。その
概略を第２図に示し、耐用回数で比較した。レジン粉末
としてエポキシ樹脂と合成シワ力の混合粉末を用い、混
合し、予熱したレジン粉末を充填後、加圧成形し、タブ
レットを製作する。その過５− − 程においてレジンと金型表面の圧着によるものが残り（
第２図）、タブレットに空隙部分を生じ（第３図）、そ
の後レジンタブレットはＩＣ等の封止用樹脂として使用
される為、封止作業において空気を巻き込む原因となり
不具合を生ずる。尚成形温度は１８０度にて行った。
その結果、■樹脂の圧着がほとんどなくなり、タブレ
ットの部分的な空隙も減少すると同時に、金型汚れが減
少し、 １０００〜１５００シヨツト毎のクリーニング
まで延び、またクリーニング後の表面もイオン注入によ
る窒化層の影響で腐食が少なくまた、膜の剥離もなく、
クリーニング後もほぼ安定したショツト数を示した。。
試験機を用い、摩擦速度０．７３ｍ／Ｓ、荷重０． ５
〜２ ｋ、 ｇ、潤滑油 スニソ５ＧＳ、をもちいて行
い、その結果、摩擦係数は■■■は荷重に反比例して減
少する傾向にあり（μ＝０．０６１０．５ｋｇ、μ＝
Ｑ、０４７２ｋｇ）■■は比例して増加する傾向に有っ
た。（μ＝ ０．０７ ／ Ｑ、５ｋｇ、μ＝ （１，
０９／ ２ｋｇ）シングルタイプトランスファーモール
ド型において使用するレジンの成形に用いる金型に於い
て、実際の樹脂成形作業にてその性能を確認した。その
概略を第２図に示し、耐用回数で比較した。レジン粉末
としてエポキシ樹脂と合成シワ力の混合粉末を用い、混
合し、予熱したレジン粉末を充填後、加圧成形し、タブ
レットを製作する。その過５− − 程においてレジンと金型表面の圧着によるものが残り（
第２図）、タブレットに空隙部分を生じ（第３図）、そ
の後レジンタブレットはＩＣ等の封止用樹脂として使用
される為、封止作業において空気を巻き込む原因となり
不具合を生ずる。尚成形温度は１８０度にて行った。
その結果、■樹脂の圧着がほとんどなくなり、タブレ
ットの部分的な空隙も減少すると同時に、金型汚れが減
少し、 １０００〜１５００シヨツト毎のクリーニング
まで延び、またクリーニング後の表面もイオン注入によ
る窒化層の影響で腐食が少なくまた、膜の剥離もなく、
クリーニング後もほぼ安定したショツト数を示した。。
■樹脂の圧着はやや減少したが１０００ショット前後で
クリーニングが必要となった。また窒化層の影響で腐食
は少ないが、表面の荒れが■に比較して多い。
クリーニングが必要となった。また窒化層の影響で腐食
は少ないが、表面の荒れが■に比較して多い。
■樹脂の圧着の為、３００〜３５０シヨツトでクリーニ
ングが必要となった。またクリーニング後の表面は膜の
剥離が見られ、密着性に問題が有ると考えられる。
ングが必要となった。またクリーニング後の表面は膜の
剥離が見られ、密着性に問題が有ると考えられる。
■樹脂の圧着はやや減少したが６００ショット前後でク
リーニングが必要となった。また皮膜には局部的に膜の
剥離が見られ、皮膜の欠陥部が損傷されていると考えら
れる。
リーニングが必要となった。また皮膜には局部的に膜の
剥離が見られ、皮膜の欠陥部が損傷されていると考えら
れる。
■２００〜２５０ショットで第２図のような圧着物が残
りクリーニングしたが、表面にはレジンの加熱によって
生ずるガスの為、結合相が腐食されパンチ表面が荒れて
いた。そのため４〜５回のクリーニングで再研磨か必要
となった。
りクリーニングしたが、表面にはレジンの加熱によって
生ずるガスの為、結合相が腐食されパンチ表面が荒れて
いた。そのため４〜５回のクリーニングで再研磨か必要
となった。
この試験においては、膜の密着性、およびレジンとの反
応−腐食−が寿命に大きく影響する事が確認できた。そ
の両者に効果を有する方法としてイオン注入と成膜を組
み合わせたダイナミキシング法が初期の膜の剥離が少な
く、腐食による損傷が防止された、正常摩耗により長寿
命化が達成された。
応−腐食−が寿命に大きく影響する事が確認できた。そ
の両者に効果を有する方法としてイオン注入と成膜を組
み合わせたダイナミキシング法が初期の膜の剥離が少な
く、腐食による損傷が防止された、正常摩耗により長寿
命化が達成された。
［発明の効果］
硬質相と結合相からなる超硬質合金において、Ｔｉ及び
窒素の２原子を同時にイオン注入を行い、７− イオン注入による層とＴｉＮ層を生成し、圧着や腐食に
たいする損傷に優れたことを特長とするプラスチック成
形用金型を開発した。
窒素の２原子を同時にイオン注入を行い、７− イオン注入による層とＴｉＮ層を生成し、圧着や腐食に
たいする損傷に優れたことを特長とするプラスチック成
形用金型を開発した。
Claims (1)
- 硬質相と結合相からなる超硬質合金において、Ｔｉ及
び窒素の２原子を同時にイオン注入を行い、イオン注入
による層とＴｉＮが生成されていることを特長とするプ
ラスチック成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17840089A JPH03254910A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | プラスチック成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17840089A JPH03254910A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | プラスチック成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03254910A true JPH03254910A (ja) | 1991-11-13 |
Family
ID=16047836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17840089A Pending JPH03254910A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | プラスチック成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03254910A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7402270B2 (en) * | 2003-08-29 | 2008-07-22 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for integrated circuit packaging |
| JP2009226775A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Towa Corp | 低密着性材料及びその製造方法、成形型及びその製造方法、並びに、防汚性材料及びその製造方法 |
| WO2015151825A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 出光興産株式会社 | 圧縮成形金型、圧縮成形金型の製造方法、及び圧縮成形体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122714A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Canon Inc | 精密成形用複製金型 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP17840089A patent/JPH03254910A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122714A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Canon Inc | 精密成形用複製金型 |
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| JP2015193175A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 出光興産株式会社 | 圧縮成形金型、圧縮成形金型の製造方法、及び圧縮成形体の製造方法 |
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