KR950012839B1 - 금형 세정 조성물, 금형 세정용 쉬이트 및, 세정쉬이트를 사용한 금형 세정방법 - Google Patents

금형 세정 조성물, 금형 세정용 쉬이트 및, 세정쉬이트를 사용한 금형 세정방법 Download PDF

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Description

금형 세정 조성물, 금형 세정용 쉬이트 및, 세정쉬이트를 사용한 금형 세정방법
제 1 도는 본 발명의 금형-세정 조성물 쉬이트(sheet)의 한 예의 사면도.
제 2 도는 금형의 공동(cavity) 주변 세정용 본 발명의 세정쉬이트의 한 예의 사면도.
제 3 내지 5 도는 본 발명의 금형 세정쉬이트를 사용하여 금형을 세정하는 방법을 나타내는 도면.
제 6 및 7 도는 금형의 공동 주변에 부착된 깔죽깔죽한 부분(burr)의 상태를 나타내는 도면.
제 8 도는 금형의 공동 주변 세정용 본 발명의 금형-세정쉬이트를 사용한 상태를 나타내는 도면.
본 발명은 성형작업용으로 반복사용에 의해 오염된 열경화성수지 성형용 금형과 같은 금형을 세정하기 위한 금형 세정 조성물, 금형 세정쉬이트 및, 세정쉬이트를 사용하여 금형을 세정하는 방법에 관한 것이다.
더욱 특히, 본 발명은 반도체 소자(element)를 에폭시수지 조성물로 연속적으로 캡슐화(예 : 이송(transfer)성형)시킴으로써 반도체 장치를 연속적으로 제조하는 단계에서 금형 또는 이의 주변에 형성된 깔죽깔죽한 부분의 성형면을 세정하는데 적합한 금형 세정 조성물 또는 금형 세정쉬이트에 관한 것이다.
트랜지스터, 집적회로(IC), 고밀도 집적회로(LSI) 등과 같은 반도체 소자는 통상적으로는 플라스틱 패키징(packaging)에 의해 수지-캡슐화시킨다. 이러한 수지 캡슐화는 에폭시수지 조성물 등과 같은 열경화성수지 조성물을 사용하여, 캐스팅, 압축성형, 사출성형, 이송성형, 특히 매스 생산성 및 작업성이 탁월한 이송성형에 의해 수행한다.
그러나, 상술한 이송성형은, 반도체 소자를 에폭시수지 조성물을 사용하여 이송성형에 의해 수지-캡슐화시키는 경우 연속적으로 수행하며, 이는 성형용 금형 또는 다이(die)가 에폭시수지 조성물중 금형 탈형제(releasing agent)에 의해 오염되고, 이로 인해 성형이 제대로 수행되지 않기 때문이다. 즉, 상기 성형에서, 에폭시수지 조성물중에 함유된 금형 탈형제가 수지 조성물로부터 상부 금형 및 하부 금형에 의해 형성된 공동의 내면으로 유출되어 금형-탈형작용을 초래하지만, 성형을 반복하는 경우, 금형의 내면으로 유출된 금형 탈형제가 점차적으로 내면에 축적되고 산화됨으로써 열화되어(deteriorated), 경질의 산화된 금형-탈형제층(여기서, 층의 표면은 금형의 내면처럼 매끄럽지 않다)이 형성된다. 또한, 산화 및 열화된 금형-탈형제층의 표면에서 성형을 수행하는데, 이로 인해 산화 및 열화된 금형-탈형제층의 표면 패턴이 성형품의 표면으로 이송되어, 성형품의 표면이 거칠어지고 윤기가 나지 않게 된다. 또한, 이러한 산화 및 열화된 금형-탈형제층이 성형시 금형의 내면에 일단 형성되면, 그후 에폭시수지 조성물, 추가로 금형-탈형제가 수지 조성물로부터 금형의 표면으로가 아니고 산화 및 열화된 금형-탈형제층으로 유출되고, 이로 인해 금형-탈형제는 금형-탈형작용을 충분히 제공할 수 없다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 이제까지 산화 및 열화된 금형-탈형제층이 금형의 내면에 형성된 경우, 열경화성 멜라민수지 성형용 물질을 금형내로 도입시키고, 이로 인해 성형용 조성물이 성형 및 경화되며, 금형 표면상에 산화 및 열화된 금형-탈형제층 및 단일체내의 성형수지품을 단일화시킨 다음, 산화 및 열화된 금형-탈형제와 단일화된 성형품을 금형으로부터 분리시켜, 이로 인해 금형 표면이 세정됨을 실행해왔다.
그러나, 이 경우, 열경화성 멜라민수지 성형용 물질의 축합생성물로서 포르말린이 부산물로 생성되어 악취가 나며, 이로 인해 작업환경 및 세정작업성의 감소를 가져왔다.
또한, 미합중국 특허 제 4,670,329호에는 기재(base)를 열경화성 멜라민수지 성형용 물질로 피복시킴으로써 형성된 세정쉬이트가 기술되어 있다. 그러나 이러한 세정쉬이트의 사용은 사용시 상기와 동일한 이유로 인해 악취가 나므로 바람직하지 못하다.
더우기, 미합중국 특허 제 3,476,599호에는 미경화된 고무계 화합물을 열경화성 멜라민수지 성형용 물질 대신에 산화 및 열화된 금형-탈형제를 함유하는 금형내로 도입하고, 금형내의 화합물을 경화시켜 경화된 고무가 형성되어, 이로 인해 금형 표면상에 산화 및 열화된 금형-탈형제층이 단일체내의 경화된 고무와 단일화되고, 산화 및 열화된 금형-탈형제층과 이렇게 단일화된 경화된 고무를 금형으로부터 분리하여 금형표면을 세정하는 방법이 제안되어 있다.
이 경우, 세정성을 개선시키기 위해, 하기 일반식(a)의 아미노알콜을 화합물에 가한다 :
NH2-ALK-OH (a)
상기식에서, ALK는 탄소수 2 내지 5의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌 그룹이다.
그러나, 아미노알콜이 증발되어 미경화된 고무계 화합물 경화시, 냄새가 나기 때문에, 상술한 방법도 또한 작업환경 및 세정작업성을 감소시킨다.
또한, 반도체 소자가 이러한 이송성형에 의해 수지로 캡슐화된 경우, 상술한 성형용 물질의 일부가 깔죽깔죽한 부분으로서 금형의 상부 금형 및 하부 금형에 의해 형성된 공동주변에 부착하거나 금형-탈형제가 유출되고 주변에 부착되어 금형을 오염시킨다.
따라서, 일반적으로 금형의 공동주변에 부착된 깔죽깔죽한 부분 등과 같은 오염물을 스패툴라 또는 브러쉬로 공동주변을 문지르고 공기취입에 의해 불어 없앰으로써 제거해 왔다.
그러나, 스패툴라 또는 브러쉬를 사용하여 금형의 공동주변을 세정하는데는 오랜시간이 걸리고, 또한 이러한 경우 그렇게 제거된 오염물이 금형 공동에 분산되어 성형 조건을 감소시키는 문제점이 발생한다.
또한, 이송성형은 일반적으로는 자동성형에 의해 수행함으로 상술한 경우에 있어서 자동성형조작을 한번 정지시킨 후 깔죽깔죽한 부분을 제거해야 하는데, 이는 성형물의 생산 효율성을 감소시킨다.
본 발명은 이러한 상활하에 완성되었으며, 본 발명의 목적은 금형-세정 조성물 및 우수한 금형-세정 기능을 갖고 냄새가 전혀나지 않는 금형-세정쉬이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세정쉬이트를 사용하여 금형을 세정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 간단하고 효율적으로 금형의 내면을 세정하고 금형의 공동주변에서 깔죽깔죽한 부분을 제거할 수 있는 금형-세정쉬이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상술한 금형-쉬이트를 사용하여 금형의 내면 및 금형의 공동주변을 세정하는 방법을 제공하는 것이다.
이제, 하기에 기술한 바와같이 상기 목적을 본 발명에 의해 달성할 수 있음이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명에 따라서, 미경화된 고무, 경화제 및 이미다졸 및 이미다졸릴중 적어도 1개를 함유하는 금형-세정 조성물이 제공된다.
즉, 열경화성 수지 성형용 금형과 같은 금형에 대한 세정효과에 대한 일련의 조사 결과, 본 발명자들은, 이미다졸 및 이미다졸릴이 미경화된 고무와의 상용성이 탁월하고, 또한 이미다졸 및/ 또는 이미다졸릴 및 미경화된 고무의 혼합물이 산화 및 열화된 금형-탈형제층으로 오염된 금형내에서 경화되는 경우, 금형 표면상의 오염성분은 경화된 수지로 원활하게 이동되므로 금형으로부터 경화된 고무 조성물을 제거함으로써, 금형 표면은 쉽게 세정될 수 있음을 밝혀내었다.
이 경우, 미경화된 고무 조성물의 경화시, 포르말린-유사 냄새나 아민-유사 냄새는 전혀 나지 않으며 작업환경을 감소시키는 아무 문제도 발생하지 않는다.
본 발명의 금형-세정 조성물은 미경화된 고무 및 경화제를 함유하는 미경화된 고무 조성물 및 이미다졸 및 이미다졸릴중 적어도 1개를 사용하여 수득한다. 성분 둘다를 혼합하여 수득한 조성물은 통상 쉬이트형으로서 사용한다.
이어서, 본 발명을 하기에 상세히 기술하였다.
본 발명에서 사용되는 미경화된 고무로서, 천연 고무(NR), 클로로프렌 고무(CR), 부타디엔 고무(BR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 스틸렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리이소프렌 고무(IR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(Q), 불소화 고무(FKM) 등은 이들 주성분으로 단독으로 또는 이의 혼합물로서 사용된다.
미경화된 고무는 금형내에서 경화되어 경화된 고무를 제공해준다.
상술한 미경화된 고무중에서 EPT, SBR, NBR, 또는 이의 혼합물이 본 발명에 바람직하다.
ETP는 에틸렌, α-올레핀, 및 비공역(non-cojugated) 이중결합을 함유하는 사이클릭 또는 비사이클릭 공중합체이다.
다음은 EPT를 상세히 설명하는 것이다. EPT는 에틸렌, α-올레핀(특히, 프로필렌), 및 다음에 예시한 바와같은 폴리엔 단량체이다. 폴리엔 단량체의 예에는 디사이클로펜타디엔, 1,5-사이클로옥타디엔, 1,1-사이클로옥타디엔, 1,6-사이클로도데카디엔, 1,7-사이클로도데카디엔, 1,5,9-사이클로도데카트리엔, 1,4-사이클로헵타디엔, 1,4-사이클로헥사디엔, 노르보르나디엔, 메틸렌-노르보르넨, 2-메틸펜타디엔-1,4, 1,5-헥사디엔, 1,6-헵타디엔, 메틸-테트라하이드로인덴, 1,4-헥사디엔 등이 있다.
상술한 터폴리머중의 공중합비는 바람직하게는 30 내지 80mol%의 에틸렌, 0.1 내지 20mol%의 폴리엔, 및 나머지는 α-올레핀이다. 30 내지 60mol% 에틸렌을 함유하는 터폴리머가 더 바람직하다. 또한, 무니(Mooney)점도 ML1+4(100℃)가 20 내지 70인 터폴리머가 바람직하다. 상술한 EPT의 구체적인 예에는 Mitsui EPT 4021, Mitsui EPT 4045, 및 Mitsui EPT 4070(상품명, Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. 제품)이 있다.
또한, 스트리렌 함량이 15 내지 30mol%이고 무니점도 ML1+4(100℃)가 20 내지 80, 바람직하게는 35 내지 60인 SBR이 본 발명에서 적합하게 사용된다. 이러한 SBR의 구체적인 예에는 JSR-1502, JSR-1507, 및 JSR-1778(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd)이 있다.
아크릴로니트릴 함량이 20 내지 60mol%, 바람직하게는 25 내지 45mol%이고, 무니점도 ML1+4(100℃)가 20 내지 85, 바람직하게는 30 내지 70인 NBR이 본 발명에서 적합하게 사용된다. 이러한 NBR의 구체적인 예에는 N-234L, N-230S, 및 N-230SH(상표명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd) 가 있다.
본 발명에 사용되는 경화제에는, 예를들면 케톤 퍼옥사이드, 퍼옥시케탈, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시 에스테르 또는 퍼옥시 디카보네이트와 같은 유기과산화물이 있다.
이러한 경화제의 양은 통상적으로는 미경화된 고무 100중량부당 1 내지 10중량부, 바람직하게는 1.5 내지 6중량부이다.
본 발명에서, 경화제는 특히 일반식(1)의 퍼옥시케탈을 함유한다 :
Figure kpo00001
상기식에서 R1, R2, R3및 R4는 같거나 다를 수 있으며, 각각 수소원자 또는 1가 탄화수소그룹을 나타낸다.
이러한 경화제를 사용함으로써, 미경화된 고무의 경화속도가 가속화될 수 있으며, 이로 인해 금형의 세정을 단기간내에 수행할 수 있다.
상술한 일반식(1)의 퍼옥시케탈의 예에는 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)사이클로헥산, 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)옥탄, n -부틸-4,4-비스(3급-부틸퍼옥시)-발리레이트, 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)부탄 등이 있다.
퍼옥시케탈의 양은 통상적으로 미경화된 고무 100중량부당 1 내지 10중량부, 바람직하게는 1.5 내지 6중량부이다.
퍼옥시케탈은 그대로 사용하거나 디메틸프탈레이트, 디메틸포름아미드, 톨루엔, 크실렌, 디옥틸 프탈레이트, 메틸 에틸 케톤 등과 같은 유기용매와 혼합물로서 사용하여 미경화된 고무내에서의 이의 분산성을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 유기용매의 양은 일반적으로는 퍼옥시케탈 100중량부당 50중량부 이하, 가장 일반적으로는 20중량부 이하이다.
본 발명에서, 이미다졸 및 이미다졸릴중 적어도 1개를 분리 보조제(removal aid)로 사용한다.
이미다졸로서, 일반식(2)의 이미다졸을 사용하여 좋은 결과를 얻을 수 있다 :
Figure kpo00002
상기식에서, R은 수소원자 또는 탄소수가 11 미만인 탄화수소 그룹을 나타내며, 동일하거나 상이한 치환체를 함유할 수 있다.
이러한 이미다졸의 대표적인 예에는 2-메틸-이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸릴-(1)']에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1)']에틸-S-트리아진 등이 있다.
또한, 이미다졸릴으로서, 일반식(3)의 이미다졸릴을 사용하여 좋은 결과를 얻을 수 있다 :
Figure kpo00003
상기식에서, R은 수소원자 또는 탄소수가 11 미만인 탄화수소 그룹을 나타내며, 동일하거나 상이한 치환체를 함유할 수 있다.
이러한 이미다졸릴의 대표적인 예에는 2-메틸이미다졸릴, 2-메틸-4-에틸이미다졸릴, 2-페닐-이미다졸릴, 1-벤질-2-메틸이미다졸릴, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시 메틸이미다졸릴, 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸릴-(1)']에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6[2'-메틸-4'-에틸이미다졸릴-(1)']에틸-S-트리아진, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸릴, 1-시아노에틸-2-메틸-4-에틸-이미다졸릴 등이있다.
분리보조제는 전체 조성물 총량에 대해 통상적으로는 5 내지 20중량%, 바람직하게는 7 내지 15중량%의 양으로 사용할 수 있다.
분리보조제는 그대로 사용하거나 물, 메탄올, 에탄올, n-프로판을 등과 같은 알콜, 또는 톨루엔, 크실렌 등과 같은 유기용매와의 혼합물로서 사용하여 조성물내에서의 이의 분산성을 증가시킬 수 있다. 분리보조제를 유기용매 등과 함께 사용하는 경우, 용기용매 등의 양은 분리보조제 100중량부당 통상적으로는 50중량부 이하, 가장 통상적으로는 20중량부 이하이다.
이러한 분리보조제를 사용함으로써, 포르말린-유사 냄새 및 아밀-유사 냄새의 발생을 방지할 수 있고, 따라서 작업환경을 감소시키는 아무 문제도 발생하지 않는다.
본 발명의 금형-세정 조성물은 필요한 경우 금형-탈형제를 추가로 함유할 수 있다. 이의 양은 통상적으로는 총 조성물 양의 5중량% 미만, 가장 바람직하게는 3중량% 미만이다. 금형-탈형제의 양이 너무 많을 경우, 세정 효과가 바람직하지 못하게 감소한다. 금형-탈형제가 본 발명의 금형-탈형제가 세정된 금형 표면에 부착되고, 이로 인해 다음 성형을 세정후 즉시 순조롭게 수행할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 금형-탈형제의 예에는 스테아르산, 아연 스테아레이트, 카나우바 왁스, 몬탄왁스, 스테아릴 에틸렌디아미드, 부분 비누화된 에스테르성 왁스 등이 있다.
또한 본 발명의 금형-세정 조성물은 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 산화티탄 등과 같은 무기 보강제(충진제)를 추가로 함유할 수 있다. 이 경우, 보강제의 양은 적합하게는 미경화된 고무 100중량부당 10 내지 80중량부의 범위로 선택할 수 있다.
본 발명의 실시양태에 있어서, 상술한 본 발명의 금형-세정 조성물은 반죽롤을 사용하여 상술한 성분을 70 내지 150℃에서 반죽한 다음, 반죽된 혼합물을 프레스롤을 사용하여 쉬이트로 성형하여 목적한 두께의 쉬이트형으로 사용할 수 있다. 본 발명의 금형-세정 조성물의 세정쉬이트 두께는 통상적으로는 2 내지 10mm, 바람직하게는 3 내지 7mm이다.
또한, 본 발명의 다른 실시양태에 있어서, 본 발명의 금형-세정쉬이트는 섬유상 기재 쉬이트 및 미경화된 고무 조성물을 함유한다.
본 실시양태의 세정쉬이트는 금형의 공동주변에서 깔죽깔죽한 부분과 같은 오염물을 제거하는데 적합하게 사용된다.
본 발명에서 사용하는 쉬이트형 섬유 기재로서, 여러가지 종류의 부직포, 예를들면 폴리에스테르 부직포등과 같은 유기 섬유 부직포, 및 유리 섬유 부직포 등과 같은 무기 부직포가 있다. 경우에 따라, 직물을 부직포 대신 사용할 수 있다.
상술한 부직포의 실제적인 예에는 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포로서 Aiel E 1030, Aiel E 1050, 및 Aiel E 1100(상품명, Asahi Chemical Industry Co., Ltd. 제품), 스테이플 섬유 빅토리아 로온(victoria lawn)으로서 D-3038 및 D-3042(상품명, Itochu Shoji K.K. 제품), 및 WK-3025A-104, WL-110B, 및 KC-0808B-104-ABI(상품명, Unitika Ltd. 제품)이 있다.
이러한 쉬이트형 섬유 기재의 두께는 통상적으로는 0.1 내지 0.5mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.3mm이다.
층내의 쉬이트형 섬유 기재의 한쪽표면 또는 두표면다에 형성된 미경화된 고무 조성물은 세정 작업시 금형의 접합부에서 가열시킴으로서 경화된다. 이 경우, 경화된 고무는 금형의 접합부 등의 주변에 부착된 오염물과 단일화되고, 오염물은 세정쉬이트를 금형으로부터 제거함으로써 금형의 주변으로부터 제거된다. 본 발명에서 사용하는 미경화된 고무 조성물은 미경화된 고무 및 경화제를 함유한다.
미경화된 고무 및 경화제뿐 아니라 이들의 양은 상술한 바와 동일하다.
또한, 상술한 미경화된 고무 조성물은, 분리보조제로서 상술한 경우와 같이, 필요한 경우 이미다졸 및 이미다졸릴중 적어도 1개를 추가로 함유할 수 있다.
또한, 미경화된 고무 조성물은, 필요한 경우 상술한 바와같이 금형-탈형제를 추가로 함유할 수 있다.
금형의 공동주변 세정용 금형-세정쉬이트는, 미경화된 고무 조성물, 필요한 경우, 분리보조제, 금형-탈형제, 보강제 등의 혼합물을 반죽롤을 사용하여 70℃ 내지 150℃에서 반죽하여 얇은 쉬이트를 형성시키고, 쉬이트를 쉬이트형 섬유 기재상에 겹쳐 놓은 후 칼렌더롤을 사용하여 이들을 압착시켜 단일화 한다. 세정쉬이트의 두께는 통상적으로는 0.2 내지 1mm, 바람직하게는 약 0.3 내지 0.6mm이다.
또한, 상술한 미경화된 고무 조성물을 함유하는 세정쉬이트 둘다 바람직하게는 염소이온과 나트륨 이온의 총 함량이 2,000ppm 이하이다. 이는, 이들 이온의 함량이 높을 경우, 세정쉬이트에 의한 이송금형의 표면 세정시, 세정쉬이트에 존재하는 염소이온 및 나트륨이온이 금형의 내면에 남아있기 때문이고, 이로 인해 이들 이온의 불순물이, 수득된 반도체 장치내로 도입될 수 있기 때문이다. 상술한 이온성의 불순물이 반도체장치에 존재하는 경우, 습도 잔류 신뢰성과 같은 신뢰성에 있어서 큰 문제가 발생한다. 그러나, 미경화된 고무 조성물을 함유하는 세정 조성물을 제조하는 경우, 이온의 불순물을 다소 함유하는 이들을 이용하기 위한 원료물질을 충분히 선택하는 것이 바람직하다.
세정쉬이트 둘다, 즉 금형-세정 조성물 쉬이트 및 상술한 금형의 공동주변 세정용 세정쉬이트의 표면에 일정 크기의 조각으로 쉬이트를 절단하기 위해 일정 간격의 절단표시를 할 수 있다. 이러한 절단표시를 함으로써, 세정쉬이트를 표시대로 쉽게 절단할 수 있으며, 이로 인해 세정쉬이트를 눈대중으로 자르는 것에 비해 정확하고 간단히 절단할 수 있다.
절단표시는 상술한 작용을 하는 경우 절단표시의 형태에 대한 특별한 제한은 없으나, 제 1 도 및 제2 도에 도시된 바와같이 절단표시 A는 절단을 형성함으로써 쉬이트 1 또는 2에 형성시킬 수 있다. 또한 절단표시는 프린팅(printing) 등에 의해 형성시킬 수 있고, 세정쉬이트는 나이프 등을 사용하여 절단표시를 따라 절단할 수 있다.
이제, 제 1 도는 본 발명의 금형-세정 조성물 쉬이트의 한 예를 나타내는 사면도이고, 제 2 도는 본 발명의 금형의 공동주변 세척용 세정쉬이트의 한 예를 나타내는 사면도인네, 여기서, 쉬이트는 2는 미경화된 고무 조성물 21 및 쉬이트형 섬유 기재 22를 함유한다.
세정쉬이트의 절단표시의 형태는 제 1도 및 제 2 도에 도시된 바와같이 정방형일 뿐아니라 일정한 방향으로 평행선일 수 있거나, 일정 간격으로 쉬이트중 한 주변에 표시일 수 있다. 절단표시를 일정 간격으로 형성시킨 경우, 절단표시는 하나의 치수로서 작용한다.
또한, 상술한 본 발명의 2종류의 세정쉬이트를 사용시 구별하기 위해, 각 쉬이트를 다른 색으로 채색하는 것이 적합하다.
본 발명의 세정쉬이트 둘다를 사용하는 방법을 하기에 설명한다.
본 발명의 금형-세정 조성물 쉬이트를 금형의 양쪽 표면사이에 삽입한 후, 가열 및 압착시켜 조성물을 경화시키며, 경화된 조성물을 금형으로부터 분리하는데, 이로 인해 쉬이트로 이동된 금형의 표면에 형성된 산화 및 열화된 금형-탈형제층을 쉬이트와 함께 제거하여 금형의 표면을 세정할 수 있다.
세정쉬이트를 사용하는 방법은 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명된다.
제 3 도에 도시된 바와같이, 금형-세정 조성물 쉬이트 1을 금형 3의 크기에 따라서 상부 금형 31 및 하부 금형 32 사이에 배치한다. 이어서, 금형을 상부 및 하부 금형사이에 약 1 내지 3mm의 간격을 남기고 폐쇄시키고, 세정 조성물 쉬이트를 통상적으로는 60 내지 200℃에서 5 내지 10분동안 경화시키는데, 이 동안 제 4 도에 도시된 플런저(plunger) 4를 사용하여 금형을 압축시킨다. 경화후, 금형 3 및 플런저 4를 열어 경화된 쉬이트 1를 제 5 도에 도시된 바와같이 금형으로부터 분리시킨다.
또한, 본 발명의 금형의 공동주변 세척용 세정쉬이트는 상술한 바와 동일한 방법으로 사용할 수 있는데, 성형부 또는 금형의 주변에 부착된 깔죽깔죽한 부분과 같은 오염물을 단일체로 세정쉬이트와 함께 분리시켜 금형의 공동주변을 세정할 수 있다.
쉬이트의 사용방법은 첨부된 도면을 기준으로 설명된다.
제 6 도에 도시된 바와같이 주조한(molten) 에폭시수지 성형용 물질 7을 플런저 4의 압축력으로 통로(lanner) 6을 통해 상부 금형 31 및 하부 금형 32에 의해 형성된 공동 5에서 압축시킨 후 성형시킨 다음, 금형을 열어 성형품 8을 제 7 도에 도시된 바와같이 금형으로부터 분리시킨다. 이 경우, 깔죽깔죽한 부분 10이 금형의 접합부 9와 같은 공동주변에 남게 된다. 수 11은 에어 벤트(air bent)이다. 금형의 공동주변 세척용, 본 발명의 세정쉬이트 2를 제 8 도에 도시된 바와같이 주변에 깔죽깔죽한 부분이 있는 상부 금형 31및 하부 금형 32 사이에 삽입하고, 이 쉬이트를 3 내지 10분동안 통상적으로는 약 175 내지 195℃의 온도에서 경화시킨다. 경화후, 금형 3을 즉시 열어 경화된 세정쉬이트 2를 분리시킨다.
이러한 방법으로, 깔죽깔죽한 부분 10 등과 같은 오염물을 단일체로 쉬이트와 함께 제거할 수 있다.
이송성형에 의해 반도체 소자를 수지를 사용하여 연속적으로 캡슐화시킴으로써 반도체 장치를 연속적으로 제작함에 있어서, 본 발명의 금형-세정쉬이트를 사용하여 금형 표면을 세정한 후, 이송성형을 추가로 연속적으로 수행하여 반도체 장치를 제작할 수 있다. 이 경우, 반도체 소자의 캡슐화용으로 사용되는 물질에 대한 제한은 없으나, 본 발명의 금형-세정쉬이트는 노볼락 형태의 에폭시수지를 사용하는 경우에 반도체 소자의 캡슐화용 물질로서 특히 효과적이다.
상세히 상술한 바와같이, 본 발명의 금형-세정 조성물 쉬이트가 상술한 바와같은 구조를 갖기 때문에, 금형의 표면상에 형성된 산화 및 열화된 금형-탈형제층 및/ 또는 다른 오염물이 세정 조성물 그 자체로 이동되고 금형 표면이 매우 간단하고 효율적으로 세정된다. 이 경우, 세정쉬이트는 포르말린-유사 냄새 또는 아민-유사 냄새를 유발하지 않으므로 세정작업시 작업환경이 감소되지 않는다.
또한, 금형의 공동주변을 세정하기 위해 본 발명의 세정쉬이트를 금형의 상부 및 하부 금형사이에 삽입시킨 다음, 가열하여 쉬이트를 경화시킴으로써, 금형의 공동주변에 부착된 깔죽깔죽한 부분과 같은 오염물이 경화된 세정쉬이트 자체와 쉽게 단일화되고, 금형을 열어 금형 주변으로부터 용이하게 제거될 수 있다.
본 발명의 세정쉬이트 둘다는, 열경화성 수지 성형용 물질을, 세정쉬이트를 50 내지 100쇼트(shot)당 상부 및 하부 금형사이에 삽입시킨 후 쉬이트를 경화시키고, 금형을 열어 경화된 쉬이트를 분리시키는 간단한 조작에 의해 성형하는 경우, 금형의 내면 또는 금형의 공동 주변에 부착된 오염물을 분리시킬 수 있다. 이경우, 아무 악취도 나지 않고 작용환경도 감소되지 않는다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교실시예에 의해 상세히 설명된다.
[실시예 1]
100(중량)부의 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무(EPT), Mitsui EPT 4045(상품명, Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. 제품), 20부의 실리카 분말, 5부의 산화티탄, 4부의 유기 과산화물, 1부의 스테아르산 및 3부의 2-에틸-4-메틸이미다졸을 반죽롤을 사용하여 90℃에서 반죽하고, 반죽된 혼합물을 프레스롤을 사용하여 7mm 두께의 쉬이트로 성형하여 목적한 금형-세정 조성물 쉬이트를 수득한다.
[실시예 2 및 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸을 각각 20부 및 50부로 첨가하여 목적한 금형-세정 조성물 쉬이트를 수득한다.
[실시예 4 및 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신, 각각 3부 및 20부의 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸릴-(1)']에틸-S-트리아진(이하에서는 "2MZ-AZINE"으로 칭함)을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 10부의 2MZ-AZINE 및 10부의1-시아노에틸-2-메틸이미다졸을 함께 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 7 및 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 에틸렌-프로필렌 터폴리머 대신 100부의 스티렌 부타디엔고무(SBR), JSR-1502(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. 제품)를 사용하고, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 각각 5부 및 20부의 2-메틸-이미다졸릴을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 9 및 10]
실시예 1과 동일한 방법으로, 에틸렌-프로필렌 터폴리머고무의 양중 스티렌 부타디엔 고무로 대체하고, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 각각 5부 및 20부의 2-페닐이미다졸릴을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무 대신 50부의 스티렌 부타디엔 고무 50부의 니트릴 고무(NBR), N-230SH(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. 제품)를 사용하고, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 10부의 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸 및 10부의 1-시아노에틸-2-메틸-4-에틸이미다졸릴을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[비교실시예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[비교실시예 2]
실시예 3과 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸이미다졸 대신 톨루엔을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정조성물을 수득한다.
[비교실시예 3]
실시예 4와 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 디이소프로필케톤을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로, 수행하되, 유기 과산화물 대신 퍼옥시케탈, 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산을 사용하여, 쉬이트형 금형 -세정 조성물을 수득한다.
[실시예 13]
실시예 12와 동일한 방법으로, 수행하되, 경화제로서의 퍼옥시케탈로서 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)사이클로헥산을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 14]
실시예 12와 동일한 방법으로 수행하되, 경화제로서의 퍼옥시케탈로서 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)옥탄을 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 15]
실시예 12와 동일한 방법으로 수행하되, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 10부의 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸릴-(1')에틸-S-트리아진(2MA-AZINE) 및 10부의 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸을 함께 사용하고, 퍼옥시케탈(경화제)로서 4부의 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시) 발레레이트를 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
[실시예 16]
실시예 12와 동일한 방법으로 수행하되, 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무 대신 100부의 스티렌 부타디엔 고무(SBR), JSR-1502(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. 제품)를 사용하고, 2-에틸-4-메틸이미다졸 대신 20부의 2-메틸이미다졸릴을 사용하고, 퍼옥시케탈(경화제)로서 2부의 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)부탄 및 2부의 디큐밀퍼옥사이드를 함께 사용하여, 쉬이트형 금형-세정 조성물을 수득한다.
실시예 1 내지 16 및 비교실시예 1 내지 3에서 수득된 쉬이트형 금형-세정 조성물 각각을, 표면에 산화 및 열화된 탈형제층이 형성되어 있는 간격 2mm의 열경화성 수지 성형용 금형의 상부 및 하부 금형 사이에 삽입시키고 175℃에서 4분간 경화시킨 다음, 쉬이트를 경화시킨 후 즉시 금형을 열어 경화된 쉬이트를 분리시킨다. 이 경우, 금형표면의 세정상태와 냄새로 인한 작업환경의 감소율을 관찰하여 수득된 결과를 하기표 1 및 2에 요약하였다.
[표 1]
Figure kpo00004
* 1 : 2,4-디아미노-6 2'-메틸이미다졸릴-(1)'에틸-S-트리아진
[표 2]
Figure kpo00005
상기 각 표에 기술된 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예에서는, 금형 표면상에 부착된 산화 및 열화된 금형-세정제층은 열경화성 수지 성형용 금형으로부터 분리되는 경화된 수지 표면으로 이동되어, 금형의 공동표면은 깨끗해진다는 것을 명백히 알 수 있다. 또한 세정작업중, 냄새도 나지 않았으며 아무 문제도 발생되지 않았다. 한편, 비교실시예에서는, 금형 세정상 문제가 발생하였으며 악취가 났다. 따라서 좋은 결과를 얻지 못하였다.
[실시예 17]
100(중량)부의 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무(EPT), Mitsui EPT 4045(상품명, Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. 제품), 20부의 실리카 분말, 5부의 산화티탄, 4부의 유기 과산화물 및 1부의 스테아르산을 반죽롤을 사용하여 95℃에서 반죽한 후, 미경화된 고무 조성물 및 부직포(두께 : 0.25mm), Aiel E 1050(상품명, Asahi Chemical Industry Co., Ltd. 제품)를 칼렌더롤을 사용하여 두께 0.4mm의 쉬이트형태로 성형시켜 금형의 공동 주변 세정용으로 바람직한 세정쉬이트를 수득한다.
[실시예 18]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, 부직포 대신 스테이플 섬유 빅토리아 로온(Victoria lawn)(두께 : 0.27mm), D-3038(상품명, Itochi Shoji K.K. 제품)을 사용하여, 두께가 0.5mm인 금형 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
[실시예 19]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, 100부의 스티렌 부타디엔 고무(SBR), JSR-1502(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. 제품), 20부의 실리카 분말, 15부의 수산화알루미늄, 4부의 유기 과산화물 및 1부의 아연 스테아레이트를 사용하여, 두께가 0.6mm인 금형 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
[실시예 20]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, 100부의 니트릴 고무(NBR), N=230SH(상품명, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.), 20부의 실리카 분말, 5부의 산화티탄, 4부의 유기 과산화물 및 1부의 스테아르산을 사용하여, 두께가 0.9mm인 금형 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
[실시예 21]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, EPT를 실시예 19에서 사용된 SBR과 50 : 50의 중량비로 함께 사용하여, 두께가 0.8mm인 금형 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
[비교실시예 4]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, 미경화된 고무 조성물을 대신 열경화성 에폭시수지를 사용하여, 금형의 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
[비교실시예 5]
실시예 17과 동일한 방법으로 수행하되, 미경화된 고무 조성물 대신 열경화성 페놀수지를 사용하여, 금형의 공동주변세정용 세정쉬이트를 수득한다.
실시예 17 내지 21 및 비교실시예 4 및 5에서 수득된 세정쉬이트 각각을 사용하여 제 8 도에 나타낸 바와같은 금형의 공동주변을 세정한다. 이어서, 금형의 공동주변의 세정상태를 관찰하여 그 결과를 하기 표 3에 요약하였다.
[표 3]
Figure kpo00006
* 우수 : 금형의 주변이 초기의 거울-평면 상태로 세정됨
불량 : 오염물(깔죽깔죽한 부분)이 제거되지 않고 남아있음
상기 표 3에 기술된 결과로부터, 본 발명의 실시예에서는, 금형의 공동주변이 초기의 거울표면상태와 같이 세정된 반면, 비교실시예에서는, 금형의 공동주변으로부터 깔죽깔죽한 부분이 제거되지 않아 그 부분이 초기 상태와 같이 세정되지 않았음을 명백히 알 수 있다.
본 발명은 특정 실시양태를 참고로 하여 상세히 기술하였지만, 본 발명의 영역을 이탈함이 없이 여러가지 변화와 변형을 할 수 있다는 것을 당해 분야의 전문가들은 인지할 것이다.

Claims (15)

  1. (a) 미경화된 고무 및 경화제를 함유하는 미경화된 고무 조성물 및, (b) 이미다졸 및 이미다졸릴 중에서 선택한 1개 이상의 분리보조제를 함유하는 금형-세정 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 분리보조제를 총 조성물 중량을 기준으로하여 5 내지 20중량%의 양으로 혼합하는 금형-세정 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 미경화된 고무 100중량부당 1 내지 10중량부의 경화제를 혼합하는 금형-세정 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 경화제가 일반식(1)의 퍼옥시케탈을 함유하는 금형-세정 조성물.
    Figure kpo00007
    상기식에서 R1, R2, R3및 R4는 같거나 다를 수 있으며, 각각 수소원자 또는 1가 탄화수소그룹을 나타낸다.
  5. 제 1 항에 있어서, 조성물이 총 조성물 중량을 기준으로하여 5중량% 미만의 양으로 탈형제를 추가로 함유하는 금형-세정 조성물.
  6. 미경화된 고무 및 경화제를 함유하는 미경화된 고무 조성물 및, 이미다졸 및 이미다졸릴 중에서 선택한 1개 이상의 분리보조제를 함유하는 금형-세정 조성물 쉬이트.
  7. 미경화된 고무 조성물 및, 이미다졸 및 이미다졸릴 중에서 선택한 1개 이상의 분리보조제를 함유하는 금형-세정쉬이트를 금형의 금형면 사이에 삽입하고 ; 이 쉬이트를 가열 및 압착시켜 쉬이트를 경화시키며 ; 이 경화된 쉬이트를 금형의 금형면으로부터 분리시킴을 특징으로 하여, 금형표면을 세정하는 방법.
  8. 섬유상 기재(base material) 쉬이트 및, 미경화된 고무 및 경화제를 함유하는 미경화된 고무 조성물(여기에서 미경화된 고무 조성물은 섬유상 기재 쉬이트의 적어도 한면상에 쉬이트 형태로 형성된다)을 함유하는 금형-세정쉬이트.
  9. 제 8 항에 있어서, 경화제가 일반식(1)의 퍼옥시케탈을 함유하는 금형-세정쉬이트.
    Figure kpo00008
    상기식에서 R1, R2, R3및 R4는 같거나 다를 수 있으며, 각각 수소원자 또는 1가 탄화수소그룹을 나타낸다.
  10. 제 8 항에 있어서, 미경화된 고무 100중량부당 1 내지 10중량부의 경화제를 혼합하는 금형-세정쉬이트.
  11. 제 8 항에 있어서, 쉬이트의 두께가 0.2 내지 1.0mm인 금형-세정쉬이트.
  12. 제 8 항에 있어서, 세정쉬이트가 분리보조제를 추가로 함유하는 금형-세정쉬이트.
  13. 제 12 항에 있어서, 분리보조제가 이미다졸 및 이미다졸릴중 적어도 1개인 금형-세정쉬이트.
  14. 제 8 항에 있어서, 세정쉬이트가 탈형제를 추가로 함유하는 금형-세정쉬이트.
  15. 섬유상 기재 쉬이트 및, 경화된 고무 및 경화제를 함유하며 섬유상 기재 쉬이트의 적어도 한면상에 형성된 미경화된 고무 조성물을 함유하는 금형-세정쉬이트를 금형의 금형면 사이에 삽입하고 ; 세정쉬이트를 가열 및 압착시켜 쉬이트를 경화시키며 ; 이 경화된 쉬이트를 금형의 금형면으로부터 분리시킴을 특징으로 하여, 금형을 세정하는 방법.
KR1019870014065A 1986-12-11 1987-12-10 금형 세정 조성물, 금형 세정용 쉬이트 및, 세정쉬이트를 사용한 금형 세정방법 KR950012839B1 (ko)

Applications Claiming Priority (15)

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JP29619986A JPH06340B2 (ja) 1986-12-11 1986-12-11 金型洗浄剤組成物
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JP61296198A JPH0746691B2 (ja) 1986-12-11 1986-12-11 半導体装置の製法
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JP61313559A JPS63159020A (ja) 1986-12-23 1986-12-23 金型成形部回り清浄シ−ト
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JP????61478/87 1987-03-16
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