TW202321039A - 製程用離型膜、其製造方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係提供一種製程用離型膜,係藉由具有高脫氣性,能夠以超越先前技術的極限之高生產性來生產樹脂封合半導體等,並且維持以往對製程用離型膜所要求之優異離型性、成形品的外觀、模具跟隨性等,且此等特性以超越先前技術的極限之高水準達成均衡者。該課題係藉由製程用離型膜得到解決,該製程用離型膜係於2面中之至少一面上形成有凹凸,且該形成有凹凸之面之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%者。

Description

製程用離型膜、其製造方法及用途
本發明係關於製程用離型膜,較適合為在半導體封合步驟等中所使用之製程用離型膜,尤其關於半導體封合步驟等中之真空吸附時的空氣排出所需時間短,且能夠以高生產效率來生產樹脂密封半導體等之製程用離型膜、其製造方法及使用此製程用離型膜之樹脂密封半導體的製造方法。
近年來伴隨著半導體封裝等的小型輕量化,探討減少密封樹脂的用量。此外,為了即使減少密封樹脂的用量,亦可牢固地接著半導體晶片等與樹脂之界面,乃希望減少密封樹脂所含有之離型劑的量。因此,就得到硬化成形後的密封樹脂與模具之離型性的方法而言,係採用在模具內面與半導體晶片等之間配置離型膜之方法。
於密封時,離型膜通常是藉由真空吸引沿著模具內面被拉延而成為密著於內面之狀態。此時於拉延的中途,有時會在空氣未被完全排出之狀態下,離型膜密著於內面而在離型膜與模具內面之間部分地形成空氣滯留,相對地離型膜產生皺褶。於離型膜具有皺褶時,離型膜表面之皺褶的形狀會轉印至樹脂 密封部的表面而成為外觀不良,可能產生良率降低等問題,故要求良好的脫氣以及抑制其所造成之皺褶。此外,此時於離型膜產生針孔等時,會產生模具的污染,因而亦須有效地抑制針孔等。
為了解決此類問題,係提出在離型膜表面上設置滿足特定條件之凹凸的作法,更具體而言,係提出例如具有特定的表面粗糙度(Rz)之離型膜(例如參照專利文獻1),或是具有特定的算術平均粗糙度(Ra)及特定的峰計數(RPc)之離型膜(例如參照專利文獻2)等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-359259號公報
[專利文獻2]國際公開第2015/068808 A1號手冊
然而,伴隨著該技術領域的發展,對於半導體密封製程用離型膜等製程用離型膜之要求水準年年提高,尤其從更高的生產性之觀點來看,甚至要求能夠在更短時間內完成離型膜與模具內面之間的空氣排出之高脫氣性。
本發明係有鑑於上述情況而研創者,其目的在於提供一種製程用離型膜,係藉由具有高脫氣性,能夠以超越先前技術的極限之高生產性來生產樹脂密封半導體等,並且維持以往對製程用離型膜所要求之優異離型性、成形品的外觀、模具跟隨性等,且此等特性以超越先前技術的極限之高水準達成均衡者。
本發明人等係為了解決上述課題而進行深入探討,結果發現,將製程用離型膜表面的Sdr(界面展開面積比)設成為適當值,對於在不損及作為製程用離型膜的其他各項特性下實現高脫氣性乃重要者,因而完成本發明。
亦即,本發明及其各實施型態係如下述[1]至[9]所述之內容。
[1]
一種製程用離型膜,係於2面中之至少一面上形成有凹凸,且該形成有凹凸之面之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%。
[2]
如[1]所述之製程用離型膜,其中,該形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面的RPc(峰計數)為30至87。
[3]
如[1]或[2]所述之製程用離型膜,其中,該形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面之相反側的面之水接觸角為90至130°。
[4]
如[1]至[3]中任一項所述之製程用離型膜,其厚度為10至100μm。
[5]
如[1]至[4]中任一項所述之製程用離型膜,其於120℃時之拉伸彈性模數為30至500MPa。
[6]
如[1]至[5]中任一項所述之製程用離型膜,其於170℃時之拉伸彈性模數為20至400MPa。
[7]
一種製程用離型膜的製造方法,係製造如[1]至[6]中任一項所述之製程用離型膜,該製造方法具有下列步驟:
使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊(blast)處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟;以及
使膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟。
[8]
如[1]至[6]中任一項所述之製程用離型膜,其係使用在半導體密封步驟。
[9]
一種樹脂密封半導體的製造方法,其具有下列步驟:
於成形模具內的既定位置上配置要進行樹脂密封之半導體裝置之步驟;
將如[1]至[6]中任一項所述之製程用離型膜配置在前述成形模具內面,並使前述形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面與前述成形模具內面相對向之步驟;
使前述製程用離型膜與前述模具內面之間進行脫氣之步驟;以及
在將前述成形模具進行鎖模後,使配置在前述半導體裝置與前述半導體密封製程用離型膜之間之密封樹脂硬化之步驟。
本發明之製程用離型膜係具有高脫氣性,可在短時間內完成離型膜與模具內面之間的空氣排出,並且兼具優異離型性、皺褶抑制及模具跟隨性, 故藉由使用此製程用離型膜,能夠以超越先前技術的極限之高生產性及品質來製造對半導體晶片等進行樹脂密封等所得到之成形品等。
1,1-2,1-3:離型膜
2:上模具
3:吸引口
4:密封樹脂(密封樹脂材料)
4-2:半導體封裝
5:下模具
6:半導體晶片
7:基板
8:成形模具
圖1為顯示使用本發明之製程用離型膜之樹脂密封半導體之製造方法的一例之示意圖。
本發明為一種製程用離型膜,係於2面中之至少一面上形成有凹凸,且該形成有凹凸之面之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%。
於本發明之製程用離型膜中,於其至少一面上形成有凹凸,且該凹凸面的Sdr(界面展開面積比)位於既定的數值範圍內,藉此實現往橫向之高脫氣性,例如於採用模具之成形製程中使用作為製程用離型膜之情形時,可在短時間內完成製程用離型膜與模具內面之間的空氣排出等,因而有益於成形製程之生產性的提升。
於本發明之製程用離型膜中,只要於2面中之至少一面上形成有凹凸即可,亦即,可僅於一面上形成有凹凸,亦可於雙面上形成有凹凸。
於製程用離型膜的較多使用型態中,由於重要的是配置在模具側之一面之脫氣性,所以於一面上形成有凹凸即足夠,在該情形時,僅於一面上形成有凹凸者,就製造的簡便度、成本等之點而言為有利。此外,亦有對密封樹脂等樹脂的 表面要求平滑性之情況,從此觀點來看,有時適合使用僅於一面上形成有凹凸之離型膜。
於雙方的面上形成有凹凸時,就可對雙面賦予優異脫氣性、離型性等之點而言為有利,此外,由於對密封樹脂表面賦予些許凹凸,所以亦不易顯現樹脂的流動痕跡等。
凹凸的形狀並無特別限制,可成型為例如緞紋狀、髮絲狀、方格狀、圓型狀、方形狀、星形狀等其他各種形狀。在採用使用了後述粒度40至100目數的粒子進行噴擊處理所製造之金屬製壓印滾筒,來形成凹凸之情形時,從製造的容易度等觀點來看,較佳為緞紋狀等形狀。
於雙方的面上形成有凹凸之情形時,只要僅有其中一面的凹凸滿足Sdr為4.0至50.0%之條件即可,亦可為雙面的凹凸滿足Sdr為4.0至50.0%之條件。如上述般,於較多使用型態中,由於重要的是配置在模具側之一面之脫氣性,所以在此情形時,只要僅有其中一面的凹凸滿足Sdr為4.0至50.0%之條件即足夠,此外,就製造的簡便度、成本等之點而言為有利。
在因應使用型態而對雙面賦予優異脫氣性等之情形時,較佳係雙面的凹凸滿足Sdr為4.0至50.0%之條件。
凹凸面的界面展開面積比(Sdr)係表示相對於定義區域的面積,實際的表面積增大何種程度者。
更具體而言,展開面積比Sdr係藉由下列式來定義,在完全的平面上,Sdr為0,在傾斜45°之一面上,Sdr為0.414(41.4%)。
Figure 111135599-A0202-12-0006-1
式中,x及y表示定義區域的縱座標及橫座標,z表示該座標上的高度,A表示定義區域的面積。
Sdr可藉由該技術領域中以往一般所知的方法來測定,更具體而言,可使用雷射顯微鏡及附屬的軟體來進行測定及解析。例如可藉由本申請案說明書中的實施例所述之方法來測定。
藉由Sdr位於上述範圍內而得到往橫向之高脫氣性等本發明之效果的機制雖仍未明瞭,惟可推測與下列內容具有某種關聯:由於以Sdr所界定之表面的凹凸狀態位於既定範圍內,所以在與模具等之間確保空氣的充足流路。
從實現更優異脫氣性之觀點來看,Sdr較佳為6%以上,特佳為8%以上。
從脫氣性等觀點來看,Sdr愈高愈佳,從與本發明之目的的關聯來看,並不特別存在上限,在使用通常的高分子材料並以通常的成本進行製造之情形時,一般為40%以下,更一般為30%以下。
Sdr可藉由調整製程用離型膜之製造的條件,或是藉由表面處理等來調整表面的狀態而適當地調整。更具體而言,例如可將使用粒度40至100目數的粒子對後述金屬製滾筒的表面進形噴擊處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟中的粒子大小、以及同樣使後述膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟中的壓印滾筒溫度等,設定為適合值而適當地調整。
於本發明之離型膜中,形成有凹凸之面之至少一方的RPc(峰計數)較佳為30至87。藉由使該凹凸面的RPc位於既定的數值範圍內,實現往橫向之更高的脫氣性,例如於採用模具之成形製程中使用作為製程用離型膜之情形時,可在更短時間內完成製程用離型膜與模具內面之間的空氣排出等,因而有益於成形製程之生產性的進一步提升。
於本實施型態中,於雙面上形成有凹凸之情形時,只要僅有其中一面的凹凸滿足RPc(峰計數)為30至87之條件即可,亦可為雙面的凹凸滿足RPc(峰計數)為30至87之條件。
本實施型態之RPc(峰計數)為30至87的面較佳係與上述Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面為相同的面。
本發明中的RPc(峰計數)係依據根據JIS B0601 2013(ISO4287:1997,Amd.1:2009)所測定之粗糙度曲線而得到的峰計數,並藉由下列式(I)所定義。
RPc=L/RSm...(I)
式(I)中,L表示基準長度,為10mm。
RSm表示粗糙度曲線要素的平均長度,係根據JIS B0601:2013(ISO4287:1997,Amd.1:2009)所測定。
測定可使用表面粗糙度測定器來進行測定,更具體而言,例如可藉由本申請案實施例所述之方法來測定。
藉由RPc位於上述範圍內而實現往橫向之更高的脫氣性等之機制雖仍未明瞭,惟可推測與下列內容具有某種關聯:由於以RPc所界定之峰值密度位於既定範圍內,所以空氣流路的數目、大小達到更適當之範圍,且此與上述特定的Sdr互相配合,而在與模具等之間確保空氣的充足流路。
從實現更優異脫氣性之觀點來看,RPc較佳為40至80,特佳為50至80。
RPc可藉由調整製程用離型膜之製造的條件,或是藉由表面處理等來調整表面的狀態而適當地調整。更具體而言,例如可將使用粒度40至100目數的粒子對後述金屬製滾筒的表面進形噴擊處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟中的粒子 大小、以及同樣使後述膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟中的壓印滾筒溫度等,設定為適合值而適當地調整。
於本發明之製程用離型膜中,較佳係至少與形成有Sdr具有4.0至50%之凹凸的面為相反側的表面之水接觸角為90至130°。藉由使該表面的水接觸角位於上述數值範圍內,可在本實施型態之製程用離型膜與被成型物之間實現更優異離型性。
於本實施型態之製程用離型膜中,可為僅有與一面亦即形成有Sdr具有4.0至50%之凹凸的面為相反側的表面之水接觸角位於90至130°的範圍內,亦可為雙面之水接觸角皆位於90至130°的範圍內。例如於使用在採用模具之成形製程之情形時等,從同時提升與模具之剝離性以及與被成形物之剝離性之觀點來看,較佳係雙面之水接觸角皆位於90至130°的範圍內。
本實施型態中之膜表面的水接觸角可依據JIS R3257並使用接觸角測定器來測定,更具體而言,例如可藉由本申請案實施例所述之方法來測定。
離型膜表面的水接觸角尤佳為95°至120°,更佳為98°至115°,特佳為100°至110°。
離型膜表面的水接觸角可藉由以往於該業界中所慣用之手段來適當地增減,例如可藉由適當地選擇膜表面的材質而將表面的水接觸角設成為上述較佳數值範圍內。從此觀點來看,本發明之製程用離型膜的表面較佳係含有選自由氟樹脂、4-甲基-1-戊烯(共)聚合物以及聚苯乙烯系樹脂所組成之群組的樹脂。此外,亦可使用可提升離型性之添加劑(離型劑)或是進行表面處理。
可使用之離型劑的種類並無特別限制,可適當地使用選自由聚矽氧系離型劑、三聚氰胺系離型劑、聚烯烴系離型劑、環氧系離型劑、丙烯酸系離型劑、氟 系離型劑、纖維素系離型劑、石蠟系離型劑、環氧-三聚氰胺系離型劑、長鏈烷基系離型劑及此等之組合所組成之群組的至少一種。特佳係使用氟系離型劑、長鏈烷基系離型劑等。
此等離型劑可添加於構成製程用離型膜的表面之樹脂中,惟亦可塗佈於製程用離型膜的表面。
此外,於本發明中,亦可藉由調整形成於膜的表面之凹凸的形狀、密度、大小等來適當地調整水接觸角。
本發明之製程用離型膜的總厚度並無特別限制,只須因應製程用離型膜的用途或使用型態等來選擇適當的厚度即可,較佳例如為10至300μm,尤佳為30至150μm。
離型膜的總厚度位於上述範圍時,作為捲取物使用時之處理性良好,並且離型膜的廢棄量少,因而較佳。
本發明之製程用離型膜的厚度可藉由調整膜的製造條件來適當地調整,例如在藉由擠壓成形來製造膜之情形時,可藉由調整此時之唇板的間隔來適當地調整,此外,在將膜進行延伸之情形時,可藉由適當地設定延伸倍率來調整。
從抑制成形時之皺褶等觀點來看,本發明之製程用離型膜較佳係拉伸彈性模數較佳顯示特定值。
亦即,本發明之製程用離型膜較佳係於120℃時之拉伸彈性模數為30MPa至500MPa,或是較佳係於170℃時之拉伸彈性模數為20MPa至400MPa。再者,本發明之製程用離型膜較佳係於120℃時之拉伸彈性模數為30MPa至500MPa,並且於170℃時之拉伸彈性模數為20MPa至400MPa。
藉由使上述積層膜於120℃時之拉伸彈性模數成為30MPa至500MPa,或是於170℃時之拉伸彈性模數成為20MPa至400MPa,例如於使用在樹脂密封步驟等之情形時,可更有效地抑制皺褶的產生。
藉由製程用離型膜於特定溫度時之拉伸彈性模數顯示出上述特定值而使皺褶的產生受到抑制之機制雖仍未明瞭,惟可推測與下列內容具有某種關聯:藉由於製程進行時,在經加熱之狀態下具有一定值以上的拉伸彈性模數,使會導致皺褶產生之變形受到抑制,並且藉由具有一定值以下的拉伸彈性模數,而使變形分散。
從模具追隨性等觀點來看,於120℃時之拉伸彈性模數較佳亦為300MPa以下,於170℃時之拉伸彈性模數尤佳為200MPa以下。
本實施型態之製程用離型膜於120℃時之拉伸彈性模數,
較佳為30MPa至500MPa,
尤佳為40MPa至450MPa,
尤佳為50MPa至400MPa,
更佳為200MPa至350MPa,
特佳為250MPa至300MPa。
本實施型態之製程用離型膜於170℃時之拉伸彈性模數,
較佳為20MPa至400MPa,
尤佳為25MPa至300MPa,
尤佳為30MPa至250MPa,
更佳為100MPa至200MPa,
特佳為120MPa至160MPa。
構成本發明之製程用離型膜的積層膜於120℃時之拉伸彈性模數以及於170℃時之拉伸彈性模數皆位於上述較佳範圍內者,於加工時的自由度及用途變得寬廣,因而特佳。
本實施型態之製程用離型膜的拉伸彈性模數係依據JIS K7127,使用延伸試驗機並於120℃或170℃進行測定,更具體而言,可藉由本申請案實施例所述之方法來測定。
調整製程用離型膜的拉伸彈性模數之方法並無特別限制,可藉由以往於該業界所採用之手法來適當地調整,例如可藉由適當地選擇構成膜之高分子等材料來進行調整。更具體而言,藉由適當地使用例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET:Polyethylene Terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT:Polybutylene Terephthalate)、聚醯胺-6、聚醯胺-66、聚丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、對排聚苯乙烯、4-甲基-1-戊烯(共)聚合物等耐熱性相對優異之高分子材料,而容易實現上述拉伸彈性模數。
此外,藉由將膜進行延伸(單軸延伸或雙軸延伸),製程用離型膜的拉伸彈性模數一般會提升,所以亦可應用此延伸來適當地調整拉伸彈性模數。
本發明之製程用離型膜可為單層膜或是2層以上的積層膜。
從構成或製造較簡便、或是成本等觀點來看,較佳為單層的膜。
另一方面,從同時且有效率地達成表面的性狀或離型性等之膜表面所應具有的特性或較佳為具有的特性,以及延伸彈性等之膜整體較佳為具有的特性之觀點來看,較佳為2層以上的積層膜。
尤其,特佳為下列積層膜,其包含:相對於成形品或模具具有離型性之離型層A,以及支撐該離型層之耐熱樹脂層B。
此外,在希望雙方的表面具有離型性之情形時,較佳係更包含離型層A'而具有離型層A/耐熱樹脂層B/離型層A'之層構成。
[離型層A]
構成本實施型態之製程用離型膜的離型層A於使用在採用模具之成形製程之情形時,為接觸於模具表面之層,從順利地得到脫氣性以及與模具之剝離性之觀點來看,係形成有Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之凹凸。凹凸的詳細內容及其較佳型態係如上述所說明之內容。
離型層A的水接觸角並無特別限制,從進一步提升與模具之剝離性之觀點來看,相對於水之接觸角較佳為90°至130°,尤佳為95°至120°,特佳為98°至115°,更佳為100°至110°。從成形品的離型性優異、取得的容易度等來看,較佳係含有選自由氟樹脂、4-甲基-1-戊烯(共)聚合物以及聚苯乙烯系樹脂所組成之群組的樹脂。
離型層A所能夠使用之氟樹脂可為含有來自四氟乙烯之構成單元的樹脂。可為四氟乙烯的均聚物,亦可為與其他烯烴之共聚物。其他烯烴的例子包括乙烯。較佳的一例為含有四氟乙烯與乙烯作為單體構成單元之共聚物,於此共聚物中,較佳係來自四氟乙烯之構成單元的比率為55至100質量%,來自乙烯之構成單元的比率為0至45質量%。
離型層A所能夠使用之4-甲基-1-戊烯(共)聚合物可為4-甲基-1-戊烯的均聚物,亦可為4-甲基-1-戊烯與除此之外之碳數2至20的烯烴(以下稱為「碳數2至20的烯烴」)之共聚物。
為4-甲基-1-戊烯與碳數2至20的烯烴之共聚物之情形時,與4-甲基-1-戊烯進行共聚合之碳數2至20的烯烴可對4-甲基-1-戊烯賦予可撓性。碳 數2至20之烯烴的例子包括:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-二十烯等。此等烯烴可僅使用1種或組合2種以上而使用。
為4-甲基-1-戊烯與碳數2至20的烯烴之共聚物之情形時,較佳係來自4-甲基-1-戊烯之構成單元的比率為96至99質量%,來自除此之外之碳數2至20的烯烴之構成單元的比率為1至4質量%。藉由使來自碳數2至20的烯烴之構成單元的含量變少,可使共聚物變硬,亦即存儲彈性模數E'提高,而有利於抑制在密封步驟等之皺褶的產生。另一方面,藉由使來自碳數2至20的烯烴之構成單元的含量增多,可使共聚物變軟,亦即降低存儲彈性模數E',而有利於提升模具跟隨性。
4-甲基-1-戊烯(共)聚合物可藉由該業者一般所知的方法來製造。例如可藉由採用了戚格勒-納他觸媒(Ziegler-Natta Catalyst)、金屬芳香類(Metallocene)系觸媒等一般所知的觸媒之方法來製造。4-甲基-1-戊烯(共)聚合物較佳為結晶性高之(共)聚合物。結晶性的共聚物可為具有同排結構之共聚物以及具有對排結構之共聚物中任一種,從物性之觀點來看,特佳為具有同排結構之共聚物,且亦容易取得。再者,4-甲基-1-戊烯(共)聚合物可成形為膜狀,只要具有承受模具成形時的溫度或壓力等之強度,則立體規則性或分子量亦無特別限制。4-甲基-1-戊烯共聚物亦可為例如三井化學股份有限公司製的TPX(註冊商標)等市售的共聚物。
離型層A所能夠使用之聚苯乙烯系樹脂包括苯乙烯的均聚物及共聚物,該聚合物中所含有之來自苯乙烯的結構單元較佳係至少為60重量%以上,尤佳為80重量%以上。
聚苯乙烯系樹脂可為同排聚苯乙烯或對排聚苯乙烯,惟從透明性、取得容易度等觀點來看,較佳為同排聚苯乙烯,從離型性、耐熱性等觀點來看,較佳為對排聚苯乙烯。聚苯乙烯可單獨使用1種或併用2種以上。
離型層A較佳係具有可承受成形時之模具的溫度(典型而言為120至180℃)之耐熱性。從該觀點來看,離型層A較佳係含有具有結晶成分之結晶性樹脂,該結晶性樹脂的熔點較佳為190℃以上,尤佳為200℃以上300℃以下。
為了對離型層A賦予結晶性,例如於氟樹脂中,較佳係至少含有從四氟乙烯所衍生之構成單元,於4-甲基-1-戊烯(共)聚合物中,較佳係至少含有從4-甲基-1-戊烯所衍生之構成單元,於聚苯乙烯系樹脂中,較佳係至少含有對排聚苯乙烯。藉由在構成離型層A之樹脂中含有結晶成分,於樹脂密封步驟等中不易產生皺褶,而適合於抑制皺褶被轉印至成形品並產生外觀不良之情況。
構成離型層A之含有上述結晶性成分的樹脂,其依據JIS K7221並藉由示差掃描熱析法(DSC:Differential Scanning Calorimetry)所測定之第1次升溫步驟中的結晶熔解熱量較佳為15J/g以上60J/g以下,尤佳為20J/g以上50J/g以下。為15J/g以上時,可更有效地顯現能夠承受樹脂密封步驟等中的熱壓成形之耐熱性及離型性,除此之外,亦可抑制尺寸變化率,所以可防止皺褶的產生。另一方面,前述結晶熔解熱量為60J/g以下時,離型層A成為適當的硬度,於樹脂密封步驟等中可得到膜往模具之充足的追隨性,因而有效地抑制膜的破損。
離型層A除了氟樹脂、4-甲基-1-戊烯共聚物及/或聚苯乙烯系樹脂之外,可更含有其他樹脂。在此情形時,其他樹脂的硬度較佳係相對較高。其他樹脂的例子包括聚醯胺-6、聚醯胺-66、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯。即使於離型層A大量含有例如較柔軟的樹脂之情形時(例如在4-甲基-1-戊 烯共聚物中大量含有碳數2至20的烯烴之情形時),藉由如此地進一步含有硬度相對較高的樹脂,亦可使離型層A變硬,而有利於抑制在密封步驟等之皺褶的產生。
此等其他樹脂的含量相對於構成離型層A之樹脂成分,較佳例如為3至30質量%。藉由將其他樹脂的含量設成為3質量%以上,可實質上藉由添加獲得效果,藉由設成為30質量%以下,可維持相對於模具或成形品之離型性。
此外,在不損及本實施型態的目的之範圍內,離型層A除了氟樹脂、4-甲基-1-戊烯(共)聚合物及/或聚苯乙烯系樹脂之外,亦可含有耐熱穩定劑、耐候穩定劑、防鏽劑、耐銅害穩定劑、抗帶電劑等一般調配於膜用樹脂之一般所知的添加劑。此等添加劑的含量相對於氟樹脂、4-甲基-1-戊烯共聚物及/或聚苯乙烯系樹脂100重量份,例如可設為0.0001至10質量份。
離型層A的厚度只要相對於成形品之離型性充足,就無特別限制,通常為1至50μm,較佳為5至30μm。
[離型層A']
如上述般,本實施型態之製程用離型膜除了離型層A及耐熱樹脂層B之外,亦可更具有離型層A'。亦即,本實施型態之製程用離型膜亦可為依序包含離型層A、耐熱樹脂層B以及離型層A'之積層膜的製程用離型膜。在此情形時,從維持與被成形品之良好的剝離性之觀點來看,離型層A'之相對於水的接觸角較佳為90°至130°,尤佳為95°至120°,特佳為98°至115°,更佳為100°至110°。
離型層A'的較佳材質等詳細內容係與上述關於離型層A所說明者為相同。
於離型層A'的表面上,可形成或不形成Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之凹凸,在要求密封樹脂等樹脂表面的平滑性之情形時等,較佳係不形成凹凸。
另一方面,在對雙面要求優異脫氣性之情形時等,可形成有凹凸。
於本實施型態之製程用離型膜為依序包含離型層A、耐熱樹脂層B以及離型層A'之積層膜之情形時,離型層A與離型層A'可為同一構成之層或是不同構成之層。
從防止翹曲或是由任一面皆具有同樣的離型性所帶來之處理容易度等觀點來看,離型層A與離型層A'較佳為相同或大致相同的構成,從與使用離型層A與離型層A'之製程的關係來分別進行最適的設計之觀點,例如將離型層A形成為與模具之離型性優異者,且將離型層A'形成為與成形物之剝離性優異者等觀點來看,較佳係將離型層A與離型層A'形成為不同構成者。
在將離型層A與離型層A'形成為不同構成者之情形時,可將離型層A與離型層A'形成為相同材料但厚度等構成為不同者,亦可形成為材料及除此之外的構成皆不同者。
[耐熱樹脂層B]
構成本實施型態之製程用離型膜的耐熱樹脂層B,係具有支撐離型層A(以及視情況含有之離型層A')並且抑制因模具溫度等所造成之皺褶的產生之功能。
於耐熱樹脂層B可使用包含未延伸膜之任意的樹脂層,惟特佳係包含延伸膜而成者。
上述延伸膜可為單軸延伸膜或雙軸延伸膜。於單軸延伸膜之情形時,縱向延伸及橫向延伸中任一者皆可,較佳係至少往橫向(TD)進行延伸。
用以得到上述延伸膜之方法、裝置亦無特別限定,可藉由該業界中一般所知的方法來進行延伸。例如可藉由加熱滾筒或拉幅式延伸機來進行延伸。
上述延伸膜較佳係使用選自由延伸聚酯膜、延伸聚醯胺膜及延伸聚丙烯膜所組成之群組的延伸膜。此等延伸膜相對容易藉由延伸而降低橫向(TD)的熱膨脹率或是成為負值,且機械物性適合於本實施型態的用途,並且相對容易以低成本來取得,所以特別適合作為耐熱樹脂層B中的延伸膜。
延伸聚酯膜較佳為延伸聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、延伸聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)膜,特佳為雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
構成延伸聚醯胺膜之聚醯胺並無特別限定,可較佳地使用聚醯胺-6、聚醯胺-66等。
延伸聚丙烯膜可較佳地使用單軸延伸聚丙烯膜、雙軸延伸聚丙烯膜等。
延伸倍率並無特別限定,為了適當地控制熱尺寸變化率並實現適合的機械性質,只需適當地設定適當值即可,例如於延伸聚酯膜之情形時,較佳係縱向、橫向皆為2.7至8.0倍的範圍,於延伸聚醯胺膜之情形時,較佳係縱向、橫向皆為2.7至5.0倍的範圍,於延伸聚丙烯膜之情形時,於雙軸延伸聚丙烯膜中,較佳係縱向、橫向皆為5.0至10.0倍的範圍,於單軸延伸聚丙烯膜中,較佳係縱向為1.5至10.0倍的範圍。
從將膜的強度或其熱尺寸變化率控制在適當的範圍之觀點來看,耐熱樹脂層B較佳係具有可承受成形時之模具的溫度(典型而言為120至180℃)之耐熱性。從該觀點來看,耐熱樹脂層B較佳係含有具有結晶成分之結晶性樹脂,該結晶性樹脂的熔點較佳為125℃以上,熔點尤佳為155℃以上300℃以下,更佳為185℃以上210℃以下,特佳為185℃以上205℃以下。
如上述般,耐熱樹脂層B較佳係含有具有結晶成分之結晶性樹脂。耐熱樹脂層B所含有之結晶性樹脂例如可一部分或全部使用聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚丙烯樹脂等結晶性樹脂。具體而言,於聚酯樹脂中,較佳係使用聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯,於聚醯胺樹脂中,較佳係使用聚醯胺6或聚醯胺66,於聚丙烯樹脂中,較佳係使用同排聚丙烯。
藉由在耐熱樹脂層B中含有前述結晶性樹脂的結晶成分,於樹脂密封步驟等中不易產生皺褶,而更有利於抑制皺褶被轉印至成形品而產生外觀不良之情況。
構成耐熱樹脂層B之樹脂,其依據JIS K7221並藉由示差掃描熱析法(DSC)所測定之第1次升溫步驟中的結晶熔解熱量較佳為20J/g以上100J/g以下,尤佳為25J/g以上65J/g以下,尤佳為25J/g以上55J/g以下,尤佳為28J/g以上50J/g以下,尤佳為28J/g以上40J/g以下,更佳為28J/g以上35J/g以下。為20J/g以上時,可更有效地顯現能夠承受樹脂密封步驟等中的熱壓成形之耐熱性及離型性,此外,亦可稍微抑制尺寸變化率,所以亦可防止皺褶的產生。另一方面,藉由將前述結晶熔解熱量設為100J/g以下,可將適度的硬度賦予至耐熱樹脂層B,所以於樹脂密封步驟等中,可確保膜往模具之充足的追隨性,並且有效地抑制膜的破損。於本實施型態中所謂結晶熔解熱量,意指在依據JIS K7221並藉由示差掃描熱析法(DSC)進行測定之第1次升溫步驟中所得到之表示縱軸的熱量(J/g)與橫軸的溫度(℃)之關係的圖表中,藉由在120℃以上具有峰值之峰值面積的和所求取之數值。
耐熱樹脂層B的結晶熔解熱量可藉由適當地設定膜製造時之加熱、冷卻的條件或是延伸的條件來調節。
耐熱樹脂層B的厚度只要可確保膜強度,就無特別限制,通常為1至100μm,較佳為5至50μm。
[除此之外的層]
本實施型態之製程用離型膜在不違反本發明之目的下,可具有離型層A、耐熱樹脂層B及離型層A'以外的層。例如在離型層A(或離型層A')與耐熱樹脂層B之間,可視需要具有接著層。使用在接著層之材料只要是可牢固地接著離型層A與耐熱樹脂層B,並且於樹脂密封步驟或離型步驟中亦不會剝離者,就無特別限制。
例如於離型層A(或離型層A')含有4-甲基-1-戊烯共聚物之情形時,接著層較佳為藉由不飽和羧酸等進行接枝改性後之改性4-甲基-1-戊烯系共聚物樹脂、以及由4-甲基-1-戊烯系共聚物與α-烯烴系共聚物所構成之烯烴系接著樹脂等。於離型層A(或離型層A')含有氟樹脂之情形時,接著層較佳為聚酯系、丙烯酸系、氟橡膠系等黏著劑(Pressure-sensitive Adhesive)。接著層的厚度只要可提升離型層A(或離型層A')與耐熱樹脂層B之接著性,就無特別限制,例如為0.5至10μm。
[製程用離型膜的製造方法]
本發明之製程用離型膜的製造方法並無特別限制,較佳係藉由具有下列各步驟之製造方法來製造。
‧使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟
‧使膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒(亦可為壓印滾筒)之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟
藉由使用具有上述各步驟之製造方法,能夠以高生產性來製造本發明之製程用離型膜,該製程用離型膜係於2面中之至少一面上形成有凹凸,且該形成有凹凸之面的至少一方之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%者,此外,能夠以高控制性將Sdr設成為期望之值。再者,亦容易賦予上述既定的RPc(峰計數)等較佳特性。
於2面上皆形成凹凸之情形時,可使膜通過壓印滾筒與其他滾筒之間2次,亦可通過壓印滾筒與壓印滾筒之間1次。通常是採用前者的方法。
[製造金屬製壓印滾筒之步驟]
本實施型態之製程用離型膜的製造方法係具有:使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟。
製造上述金屬製壓印滾筒之步驟只要具有使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理之操作步驟即可,且可具有除此之外的操作步驟,亦可在不具有除此之外的操作步驟下,僅由使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理之操作步驟來構成。除此之外的操作步驟可列舉:使用粒度40至100目數之範圍外的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理之操作步驟、以及藉由輥磨法或抗蝕層腐蝕法等來形成凹凸模樣之操作步驟等。
於本實施型態之製程用離型膜的製造方法中,藉由使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理,可有效率地製造具有適當的凹凸形狀之金屬製壓印滾筒,然後在接續的步驟中,使膜通過該金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間以於該膜表面上形成凹凸,藉此能夠以高生產性及控制性來製造本發明之製程用離型膜,該製程用離型膜係於2面中之至少一面上形成有凹 凸,且該形成有凹凸之面的至少一方之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%者。
上述步驟中所使用之金屬製滾筒係較佳地採用在鐵芯表面的全面上設置金屬基材者。金屬基材只要是通常使用在壓印滾筒者就無特別限制,可列舉例如鋅、銅、黃銅、鋁、鐵、不鏽鋼、鉻等金屬。當中就腐蝕法中之凹凸模樣的形成穩定性優異等理由來看,係以銅為佳。
金屬基材的厚度只需考量能夠被覆壓印版之凹凸模樣的最大高低差等來設定即可,在對半導體密封製程用的離型膜進行製圖之情形時,通常較佳係設成為1000至1500μm的厚度。
壓印模樣的種類並無特別限制,可形成為例如緞紋狀、髮絲狀等各種形狀。
(噴擊處理)
於本發明之製造方法中,係至少進行1次使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面所進行之噴擊處理,以製造金屬製壓印滾筒。亦可進行2次以上的噴擊處理,此時可在2次以上之噴擊處理的全部處理中使用粒度40至100目數的粒子,此外,亦可在當中至少1次以外,使用粒度40至100目數的範圍外之粒徑的粒子。此外,在進行2次以上的噴擊處理之情形時,亦可在全部處理中使用相同粒徑的粒子或是不同粒徑的粒子。
藉由使用粒度40至100目數的粒子來進行噴擊處理,係容易控制凹凸的表面積並將轉印凹凸之膜表面的Sdr控制在4.0至50%的範圍,此外,係容易控制凹凸的間隔並將轉印凹凸之膜表面的RPc控制在30至87的範圍,所以從此等觀點來看為佳。
噴擊處理所使用之粒子的粒度特佳為80至100目數。
噴擊處理所使用之粒子的材質亦無特別限制,從所欲形成之凹凸的深度或形狀等觀點來看,可在考量金屬製滾筒的材質後適當地選擇,可較佳地使用以往噴擊處理所使用之材料,可較佳地使用例如氧化鋁、鐵、碳化矽、氧化鉻、氧化鐵等無機粒子。
噴擊處理例如可藉由壓縮空氣的力量,將例如上述般的粒子從噴嘴的前端吹送來進行。具體而言,壓縮空氣的壓力較佳位於200至500kPa的範圍。為200kPa以上時,可形成能夠充分地達到本發明之效果之深度的凹凸,為500kPa以下時,可防止由於破壞凹凸模樣等,反而阻礙上述效果之情況。從以上觀點來看,壓縮空氣的壓力範圍更佳位於300至400kPa的範圍。
噴擊處理較佳係在常溫下進行,粒子的吹送時間較佳約為0.01至0.5秒。此外,亦可因應從噴嘴所投射之粒子的吹送面積,以滿足上述吹送時間的條件之方式來掃掠噴嘴。
於本實施型態中,從賦予作為保護層的功能等觀點來看,較佳係積層鉻層。鉻層可在噴擊處理之前進形或之後進行。此外,亦可在噴擊處理的前後皆進行鉻層的積層處理。
關於鉻層的積層所使用之鉻的種類,係有從如具有光澤般平滑者,直到完全消光者之各種可適用者,可考量在噴擊處理前後的何者中積層鉻層等來適當地選擇。
於噴擊處理前積層鉻層之情形時,較佳係使用光澤度高者。如高光澤般平滑之鉻層由於耐久性高,所以具有作為保護層的優異性。此外,作為壓印版之重現性亦良好。
此外,於噴擊處理前積層鉻層之情形時,為了避免因噴擊處理而損及鉻層,較佳係將鉻層的厚度設成為30μm以上。再者,考量到經濟性等,尤佳位於30至50μm的範圍。
關於在噴擊處理後積層鉻層之情形時之鉻層的厚度,只要位於可賦予作為保護層的功能且可控制光澤之範圍,就無特別限制,較佳位於10至25μm的範圍。
鉻層的積層方法並無特別限制,例如可藉由鍍覆來簡單地賦予。鉻層的莫氏硬度(Mohs' Hardness)較佳約為7(約6至8)。
[於膜表面上形成凹凸之步驟]
本實施型態之製程用離型膜的製造方法除了上述製造金屬製壓印滾筒之步驟之外,係具有使膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟。
藉由於此膜表面上形成凹凸之步驟,能夠以高效率在本發明之製程用離型膜的2面中之至少一面上形成凹凸,並且將該形成有凹凸之至少一面之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)設為4.0至50.0%。
於本實施型態中,使用藉由上述製造金屬製壓印滾筒之步驟所得到之金屬製壓印滾筒而在膜表面上形成凹凸之步驟的具體操作或條件並無特別限制,可適當地採用與以往於該技術領域中之壓印步驟為相同的操作或條件。
例如可將內藏了加熱器之金屬壓印滾筒加熱至60至200℃,然後使作為單層膜或積層膜之形成凹凸前的膜通過金屬壓印滾筒與其他滾筒之間並進行加壓而形成凹凸。
此時可將膜於乾燥爐內或是接觸於加熱滾筒而進行預熱。壓力較佳為30至150kgf/cm2。進行加壓及賦形後之膜較佳係進行冷卻。
上述金屬製壓印滾筒與其他滾筒較佳係配置在適當的裝置中,例如一般所知之單片或轉輪式的壓印機內。
於本發明之製程用離型膜為具有離型層A及耐熱樹脂層B之積層膜的情形時之製程用離型膜的製造方法亦無特別限制,例如:
1)在膜表面上形成凹凸之步驟之前,藉由將離型層A及耐熱樹脂層B進行共擠壓成形而積層,以製造形成凹凸前的膜,然後對此進行在膜表面上形成凹凸之步驟,如此可製造製程用離型膜。
2)或者是在成為耐熱樹脂層B之膜上,塗佈成為離型層A或接著層之樹脂的熔融樹脂然後進行乾燥,或是將成為離型層A或接著層之樹脂溶解於溶劑後,將所得到之樹脂溶液塗佈並進行乾燥,而製造形成凹凸前的膜。
3)再者,亦可採用:預先製造成為離型層A之膜以及成為耐熱樹脂層B之膜,並將此等膜進行積層(層合),藉此製造製程用離型膜之方法。在此情形時,可於成為離型層A之膜的表面上預先形成凹凸。亦即,僅對成為離型層A之膜進行上述在膜表面上形成凹凸之步驟。
於上述3)的方法中,積層各樹脂膜之方法可採用一般所知的各種層合方法,可列舉例如擠壓層合法、乾式層合法、熱層合法等。
於乾式層合法中,係使用接著劑來積層各樹脂膜。接著劑可使用一般作為乾式層合用的接著劑所知者。可使用例如:聚乙酸乙烯酯系接著劑;由丙烯酸酯(丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等)的均聚物或是共聚物、或是丙烯酸酯與其他單體(甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯等)之共聚物等所構成之聚丙 烯酸酯系接著劑;氰基丙烯酸酯系接著劑;由乙烯與其他單體(乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等)之共聚物等所構成之乙烯共聚物系接著劑;纖維素系接著劑;聚酯系接著劑;聚醯胺系接著劑;聚醯亞胺系接著劑;由脲樹脂或三聚氰胺樹脂等所構成之胺基樹脂系接著劑;酚樹脂系接著劑;環氧系接著劑;多元醇(聚醚多元醇、聚酯多元醇等)與異氰酸酯及/或異三聚氰酸酯進行交聯之聚胺基甲酸酯系接著劑;反應型(甲基)丙烯酸系接著劑;由氯丁二烯橡膠、腈橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等所構成之橡膠系接著劑;聚矽氧系接著劑;由鹼金屬矽酸鹽、低熔點玻璃等所構成之無機系接著劑;其他等之接著劑。藉由3)的方法所積層之樹脂膜可使用市售品,亦可使用藉由一般所知的製造方法所製造者。亦可對樹脂膜施以電暈處理、大氣壓電漿處理、真空電漿處理、底漆塗佈處理等表面處理。樹脂膜的製造方法並無特別限定,可應用一般所知的製造方法。
就不易在成為離型層A之樹脂層與成為耐熱樹脂層B之樹脂層之間產生因夾入雜質等所造成之缺陷或是離型膜的翹曲之觀點而言,較佳為1)共擠壓成形法。3)層合法則為適合於將延伸膜使用在耐熱樹脂層B之情形時的製造方法。在此情形時,較佳係可視需要在膜彼此的界面上形成適當的接著層。對於提高膜彼此的接著性而言,可視需要對膜彼此的界面施以電暈放電處理等表面處理。
製程用離型膜可視需要進行單軸或雙軸延伸,藉此可提高膜的膜強度。
延伸可在膜表面上形成凹凸之步驟之前進行或之後進行,從適當地控制Sdr(界面展開面積比)等膜表面的性狀之觀點來看,較佳係在膜表面上形成凹凸之步驟之前進行。
上述2)塗佈法中的塗佈手段並無特別限定,例如可使用滾筒塗佈機、壓模塗佈機、噴霧塗佈機等各種塗佈機。熔融擠壓手段並無特別限定,例如可使用具有T型壓模或充氣型壓模之擠壓機等。
[製程用離型膜的使用型態(製造製程)]
於模具內配置半導體晶片等並將樹脂進行注入成形時,本發明之製程用離型膜可配置在半導體晶片等與模具內面之間而使用。藉由使用本發明之製程用離型膜,可有效地防止從模具之離型不良、毛邊的產生等。
上述製造製程中所使用之樹脂可為熱塑性樹脂及熱硬化性樹脂中任一種,惟於該技術領域中係廣泛地使用熱硬化性樹脂,特佳係使用環氧系的熱硬化性樹脂。
上述製造製程最具代表性者為半導體晶片的密封,惟並不限定於此,本發明亦可適用在纖維強化塑膠成形製程、塑膠鏡片成形製程等。
圖1為顯示使用本發明之離型膜之樹脂密封半導體之製造方法的一例之示意圖。
如圖1a所示,藉由滾筒1-2及滾筒1-3從捲狀的捲取物中將本發明之離型膜1供給至成形模具8內。接著將離型膜1配置在上模具2的內面。此時,從吸引口3對上模具2內面進行真空抽引以使離型膜1密著於上模具2內面。由於本發明之製程用離型膜往橫向的脫氣性優異,所以此時的脫氣時間縮短,能夠以高生產性來製造樹脂密封半導體。此外,由於往上模具2內面之密著性亦優異,所以皺褶的產生受到抑制,可製造良好外觀的樹脂密封半導體。為了實現此等顯著的效果,於本實施型態中,係將形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面,以與上模具2內面相對向之方式來配置。
於模製成形裝置的下模具5中配置有被配置在基板上之半導體晶片6,然後於該半導體晶片6上配置密封樹脂或是以被覆半導體晶片6之方式注入液狀密封樹脂,藉此,於配置了經排氣吸引而密著之離型膜1的上模具2與下模具5之間容納有密封樹脂4。接著如圖1b所示,隔著本發明之離型膜1將上模具2與下模具5進行鎖模並使密封樹脂4硬化。
如圖1c所示,藉由鎖模硬化,密封樹脂4於模具內產生流動化,密封樹脂4流入於空間部並以包圍半導體晶片6的側面周圍之方式來填充,然後將上模具2與下模具5進行開模並取出經密封後的半導體晶片6。在進行開模並取出成形品後,將離型膜1重複複數次應用,或是供給新的離型膜並提供至後續的樹脂模製成形。
使本發明之離型膜密著於上模具並中介存在於模具與密封樹脂之間,然後進行樹脂鑄模,藉此可防止樹脂往模具之附著,不會污染模具的樹脂鑄模面且容易將成形品進行離型。
離型膜可於每一次樹脂鑄模操作時重新供給以進行樹脂鑄模,亦可於每隔複數次樹脂鑄模操作時重新供給以進行樹脂鑄模。
密封樹脂可為液狀樹脂,亦可為常溫下為固體狀之樹脂,惟可適當地採用於樹脂密封時為液狀者等之密封材。具體而言,密封樹脂材料主要是使用環氧系(聯苯型環氧樹脂、雙酚環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等),環氧樹脂以外的密封樹脂亦可使用聚醯亞胺系樹脂(雙順丁烯二醯亞胺系)、聚矽氧系樹脂(熱硬化加成型)等通常使用作為密封樹脂者。此外,樹脂密封條件雖因所使用之密封樹脂而有所不同,惟可在例如硬化溫度120℃至180℃、成形壓力10至50kg/cm2,硬化時間1至60分鐘的範圍內適當地設定。
將離型膜1配置在成形模具8的內面之步驟以及將半導體晶片6配置在成形模具8內之步驟的前後順序並無特別限定,兩者可同時進行,亦可在配置半導體晶片6後配置離型膜1,也可在配置離型膜1後配置半導體晶片6。
如此,由於本發明之製程用離型膜1具有高離型性,所以容易將半導體封裝4-2進行離型。此外,由於離型膜1具有適度的柔軟性,所以相對於模具形狀之跟隨性優異,並且不易因成形模具8的熱而產生皺褶。因此,不會有在經密封之半導體封裝4-2的樹脂密封面上轉印有皺褶,或是產生未填充樹脂之部分(樹脂缺損)的情況,可得到外觀良好之經密封的半導體封裝4-2。
再者,由於離型膜1往橫向的脫氣性優異,所以密著於上模具2的內面時之脫氣時間縮短,而能夠以高生產性來製造樹脂密封半導體。
於使用本發明之製程用離型膜之樹脂密封半導體的製造方法中,並不限於如圖1所示般之對固體的密封樹脂材料4進行加壓加熱之壓縮成型法,亦可採用注入流動狀態的密封樹脂材料之轉注鑄模法。
本發明之離型膜並不限於對半導體元件進行樹脂密封之步驟,亦可較佳地使用在採用成型模具而將各種成形品進行成形及離型之步驟,例如纖維強化塑膠成形及離型步驟、塑膠鏡片成形及離型步驟等。
[實施例]
以下係藉由實施例來更詳細地說明本發明,惟本發明並不限定於此。
於下列實施例/比較例中,物性/特性的評估係藉由下述方法來進行。
(界面展開面積比(Sdr))
使膜真空吸附於真空吸附板,並將整個板設置在雷射顯微鏡的測定載台上。藉由下列條件來取得雷射顯微鏡圖像,求取凹凸面(離型層A側)的Sdr。
裝置:雷射顯微鏡(Olympus股份有限公司製、OLS5000)
物鏡:MPLAPON50XLET
測定面積:720×720μm(將縱橫向3×3的合計9個區域進行圖像連結)
自動斜率去除:實施
濾波處理:無
(峰計數(RPc))
根據JIS B0601:2013(ISO4287:1997,Amd.1:2009)來測定凹凸面(離型層A側)的峰計數。基準長度設成為10mm。於測定時係使用表面粗糙度測定機SURFCOM 130A(東京精密股份有限公司製),並針對與膜製造時的流動方向正交之方向(TD方向)上的3處,以及平行方向(MD方向)上的3處之合計6處求取RPc,然後以此等之平均值作為該表面的RPc。
相對於水之接觸角(水接觸角)
依據JIS R3257,使用接觸角測定器(Kyowa Interface Science公司製、FACECA-W)來測定膜表面(雙面)的水接觸角。
(拉伸彈性模數)
依據JIS K7127,使用A&D股份有限公司製的附恆溫槽拉伸試驗機「RTC-1225」來求取於120℃、170℃時之拉伸彈性模數。
測定條件:拉伸模式
測定方向:膜的縱向(MD)(膜運送方向)
(脫氣時間)
如圖1(a)所示,在施加10N的張力之狀態下,將製程用離型膜配置在(以凹凸面(離型層A側)為上模具側)上模具與下模具之間後,真空吸附於上模具的分模面。此時測定空氣被完全排出為止之時間。
半導體密封成型裝置係使用Apic Yamada股份有限公司製的WCM-300MS。使用上模具的分模面為直徑300mm的圓形之模具。將模具的溫度設成為120℃。
(離型性)
與上述脫氣時間的評估相同,在將製程用離型膜真空吸附於(以凹凸面(離型層A側)為上模具側)上模具的分模面後,以被覆半導體晶片之方式將密封樹脂填充於基板上,並將固定在基板之半導體晶片配置在下模具,然後進行鎖模。此時將成形模具的溫度(成形溫度)設成為120℃,成形壓力設成為10MPa,成形時間設成為400秒。然後如圖1(c)所示,在以密封樹脂來密封半導體晶片後,從離型膜中將經樹脂密封之半導體晶片(半導體封裝)進行離型。
藉由下列基準來評估離型膜的離型性。
◎:離型膜在模具開啟的同時自然地剝離。
○:離型膜雖未自然地剝離,但以手拉伸(施加張力)時則簡單地剝離。
×:離型膜密著於半導體封裝的樹脂密封面,無法以手剝離。
(成形品的外觀)
藉由下列基準來評估上述步驟中進行離型後之離型膜以及半導體封裝之樹脂密封面的皺褶狀態。
◎:離型膜及半導體封裝皆完全無皺褶。
○:離型膜有些許皺褶,惟皺褶未轉印至半導體封裝。
×:不僅是離型膜,甚至連半導體封裝亦有大量皺褶。
(模具跟隨性)
藉由下列基準來評估上述步驟中進行離型後之離型膜的模具跟隨性。
◎:於半導體封裝中完全無樹脂缺損(未填充樹脂之部分)。
○:於半導體封裝的端部有些許樹脂缺損(惟不包含由皺褶所造成之缺損)
×:於半導體封裝的端部有大量樹脂缺損(惟不包含由皺褶所造成之缺損)
[實施例1]
(耐熱樹脂層B)
使用膜厚12μm的雙軸延伸PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜(Toray股份有限公司製、產品名稱:Lumirror S10)作為耐熱樹脂層B。
(離型層A及A')
使用無延伸的4-甲基-1-戊烯共聚合樹脂膜作為離型層A及A'。具體而言,使用:以270℃將三井化學股份有限公司製的4-甲基-1-戊烯共聚合樹脂(產品名稱:TPX(註冊商標)、品名:MX022)進行熔融擠壓,並調整T型壓模的狹縫寬度而成膜為厚度15μm的未延伸膜者。
於未延伸的4-甲基-1-戊烯共聚合樹脂膜之一側的膜表面之根據JIS R3257的水接觸角為30°以上之情形時,從提升由接著劑所帶來之接著性提升之觀點來看,係以成為30°以下之方式施以電暈處理。
(接著劑)
在貼合各膜之乾式層合步驟中所使用之接著劑係使用下列胺基甲酸酯系接著劑A。
[胺基甲酸酯系接著劑A]
主劑:Takelac(註冊商標)A-616(三井化學股份有限公司製)。硬化劑:Takenate(註冊商標)A-65(三井化學股份有限公司製)。以質量比(主劑:硬化劑)成為16:1之方式混合主劑與硬化劑,並使用乙酸乙酯作為稀釋劑。
(積層膜的製造)
藉由凹版塗佈,以1.5g/m2將胺基甲酸酯系接著劑A塗佈於雙軸延伸PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜之一面,並藉由乾式層合來貼合未延伸之4-甲基-1-戊烯共聚合樹脂膜的電暈處理面後,接著以1.5g/m2將胺基甲酸酯系接著劑A塗佈於此層合膜之雙軸延伸PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜面之側,並藉由乾式層合來貼合未延伸之4-甲基-1-戊烯共聚合樹脂膜的電暈處理面,而得到5層結構(離型層A/接著層/耐熱樹脂層B/接著層/離型層A')的積層膜。
乾式層合條件係設成為基材寬度900mm、運送速度30m/分鐘、乾燥溫度50至60℃、層合滾筒溫度50℃、滾筒壓力3.0MPa。
(金屬製壓印滾筒的製造)
使用粒度80目數的氧化鋁粒子,對於面長度570mm、直徑200mm之碳鋼製滾筒的表面均一地進行噴擊處理。然後施以厚度15μm的硬質鉻鍍覆而製造形成凹凸用的金屬製壓印滾筒。
(凹凸的形成)
將上述所製作之5層結構(離型層A/接著層/耐熱樹脂層B/接著層/離型層A')的積層膜運送至成對的上述所製作之金屬製壓印滾筒與橡膠滾筒之間,對膜之離型層A側的面賦予凹凸而製作實施例1之製程用離型膜。
壓印加工的條件係設成為運送速度:5m/分鐘、金屬製壓印滾筒溫度:120℃、滾筒間加壓力:75kgf/cm2
將上述所製作之製程用離型膜的表面粗糙度(Sdr及RPc)、水接觸角、拉伸彈性模數、脫氣時間、離型性、皺褶及模具跟隨性的評估結果表示於表1。
使用表面的Sdr(界面展開面積比)滿足本發明的條件之實施例1之製程用離型膜時,可在較短脫氣時間內將上模具之間的空氣完全脫氣。
此外,離型膜係顯示出在模具開啟的同時自然地剝離之良好的離型性,離型膜及半導體封裝皆完全無皺褶,亦即皺褶受到充分地抑制,並且顯示出半導體封裝中完全無樹脂缺損之良好的模具跟隨性。
亦即,實施例1之製程用離型膜為脫氣時間短,並且離型性、皺褶的抑制性及模具跟隨性良好之製程用離型膜。
[實施例2]
於金屬製壓印滾筒的製造時,除了依照粒度40目數,接著為粒度100目數之氧化鋁粒子的順序均一地進行噴擊處理之外,其他以與實施例1相同的方式製作製程用離型膜並進行評估。
將結果表示於表1。
此為脫氣時間較實施例1更短,並且離型性、皺褶的抑制性及模具跟隨性良好之製程用離型膜。
[實施例3]
於金屬製壓印滾筒的製造時,除了依照粒度80目數,接著為粒度100目數之氧化鋁粒子的順序均一地進行噴擊處理之外,其他以與實施例1相同的方式製作製程用離型膜並進行評估。
將結果表示於表1。
此為脫氣時間較實施例1更短,並且離型性、皺褶的抑制性及模具跟隨性良好之製程用離型膜。
[實施例4]
除了將於膜表面形成凹凸時之金屬製壓印滾筒溫度設成為150℃之外,其他以與實施例1相同的方式製作製程用離型膜並進行評估。
將結果表示於表1。
此為脫氣時間較實施例1更短,並且離型性、皺褶的抑制性及模具跟隨性良好之製程用離型膜。
[比較例1]
於金屬製壓印滾筒的製造時,除了使用粒度100目數的氧化鋁粒子來均一地進行噴擊處理之外,其他以與實施例1相同的方式製作製程用離型膜並進行評估。
將結果表示於表1。
此雖為離型性、皺褶的抑制性及模具跟隨性良好之製程用離型膜,但與上述各實施例相比,脫氣時間較長。
[表1]
Figure 111135599-A0202-12-0036-2
[產業上之可應用性]
本發明之製程用離型膜係顯現出先前技術所無法實現之高脫氣性,並且以超越先前技術的極限之高水準兼具高脫氣性、優異離型性、皺褶的抑 制性及模具跟隨性,故可藉由使用此製程用離型膜,以超越先前技術的極限之高生產性及品質來製造對半導體晶片等進行樹脂密封等所得到之成形品等,而帶來實用上具有高價值之技術性效果,在以半導體製程產業為首之產業的各領域中,具有極高的可應用性。
此外,本發明之製程用離型膜並不限於半導體封裝,亦可使用在纖維強化塑膠成形製程、塑膠鏡片成形製程等中的各種模具成形,所以在半導體產業以外之進行模具成形之產業的各領域中,亦具有高度的可利用性。
1,1-2,1-3:離型膜
2:上模具
3:吸引口
4:密封樹脂(密封樹脂材料)
4-2:半導體封裝
5:下模具
6:半導體晶片
7:基板
8:成形模具

Claims (9)

  1. 一種製程用離型膜,係於2面中之至少一面上形成有凹凸,且該形成有凹凸之面之藉由雷射顯微鏡所測定的Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%。
  2. 如請求項1所述之製程用離型膜,其中,該形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面的RPc(峰計數)為30至87。
  3. 如請求項1或2所述之製程用離型膜,其中,該形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面之相反側的面之水接觸角為90至130°。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之製程用離型膜,其厚度為10至100μm。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之製程用離型膜,其於120℃時之拉伸彈性模數為30至500MPa。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之製程用離型膜,其於170℃時之拉伸彈性模數為20至400MPa。
  7. 一種製程用離型膜的製造方法,係製造如請求項1至6中任一項所述之製程用離型膜,該製造方法具有下列步驟:
    使用粒度40至100目數的粒子對金屬製滾筒的表面進行噴擊處理而製造金屬製壓印滾筒之步驟,以及
    使膜通過前述金屬製壓印滾筒與其他滾筒之間而於該膜表面上形成凹凸之步驟。
  8. 如請求項1至6中任一項所述之製程用離型膜,其係使用在半導體密封步驟。
  9. 一種樹脂密封半導體的製造方法,其具有下列步驟:
    於成形模具內的既定位置上配置要進行樹脂密封之半導體裝置之步驟;
    將如請求項1至6中任一項所述之製程用離型膜配置在前述成形模具內面,並使前述形成有凹凸且Sdr(界面展開面積比)為4.0至50.0%之面與前述成形模具內面相對向之步驟;
    使前述製程用離型膜與前述模具內面之間進行脫氣之步驟;以及
    在將前述成形模具進行鎖模後,使配置在前述半導體裝置與前述半導體密封製程用離型膜之間之密封樹脂硬化之步驟。
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