JPH09262842A - 成形用金型の清浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ビフェニル型エポキシ樹脂を含有する半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形を
行った成形用金型に対して優れた洗浄効果を有する成形
用金型の清浄方法を提供する。 【解決手段】ビフェニル型エポキシ樹脂を含有する半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成
形を行った成形用金型表面を清浄化する方法である。す
なわち、上記成形用金型に下記の金型洗浄用組成物
（Ａ）を装填して成形動作を行い、上記成形用金型表面
に形成された汚染物を上記金型洗浄用組成物（Ａ）によ
って除去する。 （Ａ）高分子材料を主成分とし１，ｏ−トリルビグアニ
ドを含有する金型洗浄用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビフェニル型エポ
キシ樹脂含有の半導体封止用樹脂組成物を用いたトラン
スファー成形作業の繰り返しにより汚染された熱硬化性
樹脂成形材料用の成形用金型の清浄方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性樹脂成形材料の成形用金型を用
いての成形時には、上記熱硬化性樹脂成形材料中に含ま
れる離型剤が金型表面に滲出して離型作用を発揮する。
このような成形工程を繰り返すと、成形品の離型性が低
下したり、外観が悪くなる等の不都合が生じる。この原
因は、上記成形材料中に含まれる離型剤が、金型表面に
滲出して成形工程の繰り返しにより金型表面に順次積層
しながら徐々に劣化し、離型剤としての効果が失われた
汚染物層が形成されるためと考えられる。このような問
題を解決するため、離型剤の劣化層である汚染物層が形
成された段階で上記金型の洗浄作業が行われる。例え
ば、従来から、上記金型内に熱硬化性メラミン樹脂成形
材料を入れて成形硬化させ、上記金型表面の汚染物をそ
の成形品と一体化させ、その汚染物が一体化した成形品
を金型から取り出すことにより、金型表面を洗浄すると
いうことが行われている。しかし、このような洗浄方法
では、上記熱硬化性メラミン樹脂成形材料の縮合物とし
てホルマリンが副生し臭気を生じたり、この成形品の除
去も困難であり長時間を要するため、作業環境が著しく
悪化し洗浄作業性の低下の原因となる。

【０００３】このため、最近では、上記熱硬化性メラミ
ン樹脂成形材料に代えて未加硫ゴム系コンパウンドを使
用し、金型中で加硫させて加硫ゴム化し、その加硫ゴム
化する際に、金型表面の汚染物を加硫ゴムと一体化し、
ついで加硫ゴムを金型から取り出すことにより金型表面
を洗浄するという方法が提案され一部で実施されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
硬化性樹脂成形材料は、その要求特性によって組成が異
なり多種類であって、成形の繰り返しにより発生する金
型汚染の状態および汚染物の成分も多種多用である。な
かでも、エポキシ樹脂成分としてビフェニル型エポキシ
樹脂を含有してなる成形材料を用いて成形を繰り返した
際の金型汚染物は、金型表面に対する焼き付けがひど
く、上記未加硫ゴム系コンパウンドを用いるような従来
の洗浄方法では完全に除去することが不可能であるとい
う問題が生じている。そして、上記のような傾向は、ビ
フェニル型エポキシ樹脂とともに、離型剤としてポリエ
チレンワックスを用いた場合に特に顕著である。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、ビフェニル型エポキシ樹脂を含有する半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形を
行った成形用金型に対して優れた洗浄効果を有する成形
用金型の清浄方法の提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の成形用金型の清浄方法は、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物
を用いてトランスファー成形を行った成形用金型に、下
記の金型洗浄用組成物（Ａ）を装填し成形動作を行い、
上記成形用金型表面に形成された汚染物を上記金型洗浄
用組成物（Ａ）によって除去するという構成をとる。 （Ａ）高分子材料を主成分とし１，ｏ−トリルビグアニ
ドを含有する金型洗浄用組成物。

【０００７】すなわち、この発明者は、エポキシ樹脂成
分としてビフェニル型エポキシ樹脂を含有する成形材料
を用いたトランスファー成形の繰り返しにより形成され
た金型表面の汚染物を効果的に除去する方法を見出すべ
く一連の研究を重ねた。その結果、洗浄剤として１，ｏ
−トリルビグアニドという特定の物質を含有した金型洗
浄用組成物を用い、これを上記金型に装填して成形動作
を行うことにより金型表面に形成された汚染物が上記金
型洗浄用組成物の成形品によって効果的に除去され金型
表面が清浄化されることを見出し本発明に到達した。

【０００８】なお、本発明での上記金型洗浄用組成物
（Ａ）において、「高分子材料を主成分とし１，ｏ−ト
リルビグアニドを含有する」とは、実質的に金型洗浄用
組成物（Ａ）を構成するものが高分子材料であって、こ
れに必須成分として１，ｏ−トリルビグアニドを含有す
るという趣旨である。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。

【００１０】本発明の成形用金型の清浄方法は、半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形
を行った成形用金型を、特殊な金型洗浄用組成物〔金型
洗浄用組成物（Ａ）〕を用いて清浄化する方法である。

【００１１】本発明の清浄方法において、清浄化の対象
となる成形用金型は、上記のように、半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形を行った後
の成形用金型である。

【００１２】本発明においてトランスファー成形の成形
条件等としては、特に限定するものではなく、従来から
実施されている、温度等の条件に設定される。

【００１３】なかでも、上記半導体封止用エポキシ樹脂
組成物として、ビフェニル型エポキシ樹脂を含有するエ
ポキシ樹脂組成物を用いたものについて有用である。

【００１４】上記対象となるビフェニル型エポキシ樹脂
としては、特に限定するものではないが、例えば、下記
に示す各種ビフェニル型エポキシ樹脂があげられる。

【００１５】

【化１】

【００１６】本発明に用いられる上記特殊な金型洗浄用
組成物〔金型洗浄用組成物（Ａ）〕は、ベースとなる高
分子材料と、特定の洗浄剤を用いて得られる。

【００１７】上記高分子材料としては、各種ゴム材料，
樹脂材料等があげられる。上記ゴム材料としては、特に
限定するものではないが、なかでもブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）とエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）の混合物が
好適にあげられる。上記ＢＲ（Ｘ）とＥＰＲ（Ｙ）との
混合割合（Ｘ／Ｙ）は、重量比で、Ｘ／Ｙ＝５０／５０
〜９０／１０の範囲に設定することが好ましい。すなわ
ち、両者の混合割合において、ＢＲが５０未満（ＥＰＲ
が５０を超える）では得られる金型再生用組成物からな
るクリーニングシートを用いて金型を洗浄すると、金型
からの剥離性が悪化する。逆に、ＢＲが９０を超える
（ＥＰＲが１０未満）と成形作業時に行うゴム成形品の
除去に際し、成形品の強度が低下しているため、破れ等
の不都合が生じ金型からの除去作業が困難となる傾向が
みられるからである。なお、上記ＥＰＲには、エチレン
−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）をも含む趣旨で
ある。

【００１８】上記高分子材料に含有される特定の洗浄剤
としては、下記の化学式で表される１−ｏ−トリルビグ
アニドが用いられる。この１−ｏ−トリルビグアニドを
洗浄剤として用いることにより、ビフェニル型エポキシ
樹脂を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用い
たトランスファー成形後の成形用金型表面の清浄化が可
能となる。

【００１９】

【化２】

【００２０】上記１−ｏ−トリルビグアニドの含有量
は、高分子材料１００重量部（以下「部」と略す）に対
して５〜１５部に設定することが好ましく、特に好まし
くは８〜１２部である。すなわち、１−ｏ−トリルビグ
アニドの含有量が５部未満では金型の洗浄力が低下し、
逆に１５部を超えると金型表面に１−ｏ−トリルビグア
ニドが過剰に滲出して金型表面の汚染の原因となる傾向
がみられるからである。

【００２１】本発明の成形用金型の清浄方法に用いる金
型洗浄用組成物には、上記各成分以外に必要に応じて、
シリカパウダー等の補強剤、有機過酸化物等の加硫剤、
イミダゾール等の加硫助剤、顔料等の他の添加剤を適宜
配合することができる。

【００２２】上記他の添加剤の配合量は、高分子材料１
００部に対して、補強剤の場合４０〜５０部に、加硫剤
の場合１〜３部に、加硫助剤の場合５〜１５部に設定す
ることがそれぞれ好ましい。

【００２３】上記金型洗浄用組成物は、つぎのようにし
て得られる。すなわち、ベースとなる高分子材料，１−
ｏ−トリルビグアニドおよび他の添加剤を配合し、これ
を混練機で混練することにより得られる。そして、この
ようにして得られた金型洗浄用組成物は、例えば金型洗
浄時にはシート状に形成して用いられる。

【００２４】上記シート状に形成した場合の厚みとして
は、特に限定するものではないが、例えば、厚み３〜１
５ｍｍに設定することが好ましく、より好ましくは厚み
５〜１０ｍｍである。

【００２５】そして、本発明の成形用金型の清浄方法
は、上記シート状に形成された金型洗浄用組成物を例に
して、つぎのようにして行われる。すなわち、上記シー
ト状に形成された金型洗浄用組成物を、成形用金型の所
定位置に装填して行われる。例えば、ベースとなる高分
子材料がゴム材料の場合、上記シート状の金型洗浄用組
成物は未加硫状態であって、これを成形用金型に装填し
た後、加圧等の成形動作を行い成形用金型全体に、上記
未加硫のシート状金型洗浄用組成物を行き渡らせて加熱
加硫させることによりシート状の金型洗浄用組成物に汚
染物を付着一体化させる。ついで、加硫のなされたシー
トを成形用金型から取り出すことにより成形用金型の洗
浄が行われる。

【００２６】上記シート状の金型洗浄用組成物を成形用
金型に装填した後、これを加熱加硫する際には、例え
ば、つぎのような温度条件に設定することが好ましい。
上記加熱加硫する際の温度条件は、１５０〜１８０℃に
設定することが好ましく、この温度条件は半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形を行う
通常の温度条件である。すなわち、上記温度条件の設定
により、成形用金型の洗浄において温度条件を変更する
必要がないため、温度条件変更に要する調整時間を必要
としないという効果が得られる。

【００２７】上記成形用金型の洗浄は、つぎのようなメ
カニズムによりなされると考えられる。すなわち、加熱
加硫の際に、シート状の金型洗浄用組成物中に含まれる
１−ｏ−トリルビグアニドが溶融し金型面に滲出して金
型表面に形成された汚染物を膨潤させる。これにより、
汚染物の金型表面からの剥離除去が容易となる。そし
て、加熱加硫したシートに、上記金型表面から剥離した
汚染物が付着し一体化して、この汚染物が付着一体化し
た加硫済みシートを金型から取り出すことにより金型表
面の汚染物が除去され金型が洗浄される。

【００２８】つぎに、本発明の清浄方法で用いる金型洗
浄用組成物により洗浄された金型は、汚染物が除去さ
れ、初期状態の金型表面に戻っているため、通常、熱硬
化性樹脂成形材料の成形を行う際に、予め金型表面に離
型剤を塗布しなければならず、例えば、離型剤としてポ
リエチレンワックスを含有してなるビフェニル型エポキ
シ樹脂系の成形材料を用いた成形に際しては、同じポリ
エチレンワックスを塗布することが好ましい。そして、
金型表面へのポリエチレンワックスの塗布方法として
は、ポリエチレンワックスを含有した未加硫ゴム組成物
を準備し、これをシート状に形成したものを用いるのが
好ましい。そして、このポリエチレンワックスを含有し
た未加硫ゴム組成物からなるシートを上記洗浄工程と同
様、金型に装填して加熱することにより含有されたポリ
エチレンワックスが金型表面に塗布される。これは、加
熱加硫の際に未加硫ゴム組成物中のポリエチレンワック
スが溶融し、金型面に滲出して表面に均一な離型剤膜が
形成されるものと考えられる。なお、上記ポリエチレン
ワックスの含有量は、例えば未加硫ゴム組成物中のゴム
材料１００部に対して１５〜３５部の割合に設定するこ
とが好ましく、特に好ましくは２０〜３０部である。す
なわち、ポリエチレンワックスの含有量が１５部未満で
は充分な離型効果が発揮されず、逆に３５部を超えると
金型表面に過剰塗布されるとともに、洗浄，再生後の金
型を用いて成形品を形成した場合にその成形品の外観が
劣化する傾向がみられるからである。

【００２９】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３０】

【実施例１〜６、比較例１〜６】下記の表１および表２
に示す各材料を同表に示す割合で配合し、混練機で混練
した。ついで、これを圧延ロールを用いて厚み５ｍｍの
シートに成形して目的とするシート状の金型洗浄用組成
物を得た。

【００３１】

【比較例７】金型洗浄用材料として、熱硬化性メラミン
樹脂を用いた。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】上記のようにして得られた実施例品および
比較例品のシート状金型洗浄用組成物を用い、つぎのよ
うにして金型の洗浄を行った。すなわち、まず、下記に
示す各材料を下記に示す割合で配合し混練することによ
りトランスファー成形用エポキシ樹脂組成物を準備し
た。

【００３５】〔トランスファー成形用エポキシ樹脂組成
物〕

【００３６】 下記の式（２）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９５、 融点１０５℃） １００部

【００３７】

【化３】

【００３８】 下記の式（３）で表されるフェノール系樹脂（水酸基当量１７５、軟化点７５ ℃） ８０部

【００３９】

【化４】

【００４０】 離型剤（ポリエチレンワックス） ２部 臭素化エポキシ樹脂 ２０部 三酸化アンチモン ２０部 シリカ粉末 ８００部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７ １．５部

【００４１】つぎに、上記成形用エポキシ樹脂組成物を
用いてトランスファー成形（条件：１７５℃×２分）を
８００ショット行った成形用金型に、上記各シート状金
型洗浄用組成物を載置して挟み、１７５℃で５分間加熱
加硫した後、金型から取り出し、汚染物の除去性を目視
により確認し評価した。また、熱硬化性メラミン樹脂
（比較例７）の場合は、上記条件でトランスファー成形
した成形用金型に上記熱硬化性メラミン樹脂を入れて１
７５℃で３分間加熱硬化した後金型より取り出し、同様
にして汚染物の除去性を目視により確認し評価した。そ
して、汚染物の除去が完全になされたものを良好、除去
が不完全なものを不良とした。その結果を下記の表３お
よび表４に示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】

【表４】

【００４４】上記表３および表４の結果から、比較例品
は全て金型洗浄性が不良であり充分に汚染物の除去がな
されなかった。これに対して、全実施例品は金型から取
り出したシート状金型洗浄用組成物表面に、金型表面に
形成された汚染物が移行転写されて付着していることが
確認され、それによって金型表面が完全に洗浄されたこ
とも確認された。

【００４５】さらに、上記実施例品および比較例品によ
り金型洗浄された金型に、ポリエチレンワックスを含有
したシート状の離型回復剤組成物（ブタジエンゴムとエ
チレン−プロピレンゴムの混合物ベース）を挟み、加熱
加硫（１７５℃×３分）を行って離型剤を金型表面に塗
布した。ついで、離型剤を塗布した金型にポリエチレン
ワックスを含有してなる前述の成形用エポキシ樹脂組成
物を用いてトランスファー成形（条件：１７５℃×２
分）した。そして、得られた成形品の外観を目視により
評価した。得られた成形品の外観に問題のないものを良
好、外観の悪いものを不良とした。その結果を下記の表
５および表６に示した。

【００４６】

【表５】

【００４７】

【表６】

【００４８】上記表５および表６の結果から、実施例品
を用いて金型表面が充分に洗浄された金型により得られ
た成形品の外観は良好であった。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、ビフェニル型
エポキシ樹脂を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を用いてトランスファー成形を行った成形用金型に、
前記特殊な金型洗浄用組成物を装填して成形動作を行
い、上記成形用金型表面に形成された汚染物を上記金型
洗浄用組成物（Ａ）によって除去するという清浄方法で
ある。このため、本発明の清浄方法により、金型表面の
汚染物が金型から効果的に除去される。したがって、本
発明の清浄方法により洗浄された金型を用いて形成され
る成形品は、外観的に優れた高品質のものが得られる。

【００５０】特に、上記金型洗浄用組成物として、ＢＲ
とＥＰＲの混合物を高分子材料として用い、これに前記
１，ｏ−トリルビグアニドを含有したものを用いること
により、成形用金型の清浄作業性の一層の向上が図れ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｔ // Ｂ２９Ｌ 31:34

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビフェニル型エポキシ樹脂を含有する半
   導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー
   成形を行った成形用金型に、下記の金型洗浄用組成物
   （Ａ）を装填し成形動作を行い、上記成形用金型表面に
   形成された汚染物を上記金型洗浄用組成物（Ａ）によっ
   て除去することを特徴とする成形用金型の清浄方法。 （Ａ）高分子材料を主成分とし１，ｏ−トリルビグアニ
   ドを含有する金型洗浄用組成物。
2. 【請求項２】 高分子材料が、ゴム材料である請求項１
   記載の成形用金型の清浄方法。
3. 【請求項３】 ゴム材料が、ブタジエンゴムとエチレン
   −プロピレンゴムの混合物である請求項２記載の成形用
   金型の清浄方法。