TWI570056B - 具有表面結構之模具及其製作方法 - Google Patents
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Description
一種具有表面結構之模具及其製作方法,尤指一種易於脫模,且能夠將降低成品因應力而產生變形或破裂的可能性之模具及其製作方法。
於半導體的製程中,封裝製程係為最基本與最重要的一個製程,封裝的目的有四,一為使晶片與電子系統連接,並確保電性功能;二為保護晶片便免受到如離子、塵粒或濕氣之外在因素影響而造成晶片破壞或失效;三為增強產品機械性能,並支援導線與晶片;四為將晶片於運作時所產生的熱匯出。
然現有的封裝製程常遇到的問題有三,一為清模次數過於頻繁,降低生產效率;二為殘膠附著於模面上,清模不易且造成模面刮傷,減少模具壽命;三為模面局部沾黏嚴重區域,於頂出離模時,易造晶片因應力而變形或破裂。
如上所述,現有的封裝模具具有上述的問題,本發明提出一種具有表面結構之模具及其製作方法用以改善上述問題。
本發明提供一種具有表面結構之模具的製作方法之第一實施例,其步驟包含有:提供一模具本體,該模具本體的一面具有一耐磨層,一超快雷射系統係將一雷射光斑朝向耐磨層的表面投射,以使該表面形
成有一奈米結構與一微米結構,該奈米結構係覆蓋該微米結構。該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構。該奈米結構係為一條狀結構。該微米結構亦可以使用一機械噴砂、化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成,該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構,再使用一超快雷射系統係將一雷射光斑投射至該微米結構,以使該微米結構上形成有該奈米結構。製造時可將離型層完全覆蓋該該奈米結構上,但未完全填滿該微米結構,該離型層為一氟系(Fluorochemical)離型劑、一氟烷(Fluoroalkyl)基離型劑、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基離型劑、一矽基(Silicone)離型劑、一蠟類(Wax)離型劑、一溶劑(Solvent)型離型劑、一氮化硼基(boron nitride,BN)離型劑或一水基離型劑或樹脂基(Resin)離型劑。
本發明揭露一種具有表面結構之模具之第一實施例,其具有一模具本體、一耐磨層、一微米結構與一奈米結構。
該模具本體為一金屬、一合金或一陶瓷所製。
該耐磨層係位於模具本體的一面,該耐磨層為一金屬、一合金或一陶瓷所製,該微米結構係位於該耐磨層的表面,該奈米結構係覆蓋該微米結構,製造時將一離型層覆蓋該微米結構與該奈米結構。
該離型層為一氟系(Fluorochemical)離型劑、一氟烷(Fluoroalkyl)基離型劑、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基離型劑、一矽基(Silicone)離型劑、一蠟類(Wax)離型劑、一溶劑(Solvent)型離型劑、一氮化硼基(boron nitride,BN)離型劑或一水基離型劑或樹脂基(Resin)離型劑。
本發明揭露一種具有表面結構之模具的製作方法之第二實施例,其步驟包含有:提供一模具本體,一微米結構係位於該模具本體的一面。該微米結構係以一機械噴砂、化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成,將一耐磨層覆蓋該微米結構,然後使用一雷射光斑朝向耐磨層的表面投射,形成一奈米結構,該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構。該奈米結構係為一條
狀結構。
本發明揭露一種具有表面結構之模具之第二實施例,其包含有一模具本體、一微米結構、一耐磨層與一奈米結構。
該微米結構位於該模具本體的一面。
該耐磨層係覆蓋該微米結構,該奈米結構係形成於該耐磨層的表面,該奈米結構係覆蓋該微米結構上,製造時將一離型層覆蓋該微米結構與該奈米結構。
本發明揭露一種具有表面結構之模具的製作方法之第三實施例,其步驟包含有:提供一模具本體。
提供一耐磨層,該耐磨層係位於該模具本體的一面。
一奈米結構形成於該耐磨層的表面上,該奈米結構如上述之本發明之具有表面結構之模具的製作方法與第一實施例使用一雷射光斑朝向耐磨層的表面投射相同,製造時將一離型層覆蓋該奈米結構。
本發明揭露一種具有表面結構之模具之第三實施例,其包含有一模具本體、一耐磨層與一奈米結構。
該耐磨層係位於該模具本體的一面。該奈米結構係位於該耐磨層的表面,該奈米結構係為一條狀結構,製造時將一離型層覆蓋該奈米結構。
10‧‧‧模具本體
11‧‧‧耐磨層
12‧‧‧微米結構
13‧‧‧奈米結構
14‧‧‧離型層
20‧‧‧超快雷射系統
21‧‧‧雷射光斑
30‧‧‧模具本體
31‧‧‧微米結構
32‧‧‧耐磨層
33‧‧‧奈米結構
34‧‧‧離型層
40‧‧‧模具本體
41‧‧‧耐磨層
42‧‧‧奈米結構
43‧‧‧離型層
第1圖為一超快雷射系統、一耐磨層與一模具本體之示意圖。
第2圖本發明之一種具有表面結構之模具之第一實施例之局部示意圖。
第3圖為一耐磨層、一微米結構、一奈米結構之局部放大示意圖。
第4圖為該微米結構與該奈米結構於一高倍顯微鏡之示意圖。
第5圖為該微米結構與該奈米結構於高倍顯微鏡之另一示意圖。
第6圖為一離型層覆蓋該奈米結構之示意圖。
第7圖為本發明之具有表面結構之模具之第二實施例之局部示意圖。
第8圖為一耐磨層、一微米結構與一奈米結構之示意圖。
第9圖為一離型層覆蓋該奈米結構之示意圖。
第10圖為該微米結構與該奈米結構於一高倍顯微鏡之示意圖。
第11圖為本發明之具有表面結構之模具之第三實施例之局部示意圖。
第12圖為一離型層覆蓋該奈米結構之示意圖。
第13圖為該耐磨層、該模具本體與該奈米結構於一高倍顯微鏡之示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容,輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。
本發明係一種具有表面結構之模具的製作方法之第一實施例,其步驟包含有:請配合參考第1圖所示,提供一模具本體10,該模具本體10的一面具有一耐磨層11。
請配合參考第2圖與第3圖所示,一超快雷射系統20(Ultrafast Laser System)係將一雷射光斑21朝向耐磨層11的表面投射,以使該表面形成有一奈米結構13與一微米結構12,該奈米結構13係覆蓋該微米結構12。該微米結構12係為一球狀、一條狀或一柱狀結構。該奈米結構13係為一條狀結構。
請再配合參考第2圖與第3圖所示,並提供另一實施例,該微米結構12亦可以使用一機械噴砂、化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成,該微米結構12係為一球狀、一條狀或一柱狀結構,再使用一超快雷射系統20係將一雷射光斑21投射至該微米結構12,以使該微米結構12上形成有該奈米結構13。
該超快雷射系統20具有偏振特性,該超快雷射系統20的波長為紫外光至紅外光,該超快雷射系統20的脈衝寬度為1fs~50ps,該雷射光斑21的能量係小於10J/cm2,該超快雷射系統可同步誘發該微米結構12及該奈米結構13。
請配合參考第6圖所示,提供一離型層14,該離型層14係覆蓋該微米結構12與該奈米結構13上,該離型層14係完全覆蓋該該奈米結構13上,但未完全填滿該微米結構12。
請再配合參考第2圖與第3圖所示,本發明係一種具有表面結構之模具之第一實施例,其具有一模具本體10、一耐磨層11、一微米結構12與一奈米結構13。
該模具本體10為一金屬、一合金或一陶瓷所製。
該耐磨層11係位於模具本體10的一面。該耐磨層11的厚度係小於5μm。該耐磨層11為一金屬、一合金或一陶瓷所製。
該微米結構12係位於該耐磨層11的表面,該微米結構12的深度係小於5μm,寬度為1μm~20μm。
該奈米結構13係覆蓋該微米結構12,該奈米結構13的結構週期係小於1000nm,該奈米結構的深度係小於400nm。
請配合參考第4圖與第5圖所示,其為本發明之該微米結構12與該奈米結構13於一高倍顯微鏡所呈現之影像。
於本實施例中,請再配合參考第6圖所示,一離型層14係覆蓋該微米結構12與該奈米結構13。該離型層14為一氟系(Fluorochemical)離型劑、一氟烷(Fluoroalkyl)基離型劑、一聚四氟乙烯(Polytetrafuorothylene)基離型劑、一矽基(Silicone)離型劑、一蠟類(Wax)離型劑、一溶劑(Solvent)型離型劑、一氮化硼基(boron nitride,BN)離型劑或一水基離型劑或樹脂基(Resin)離型劑。
本發明係一種具有表面結構之模具的製作方法之第二實施例,其步驟包含有:請配合參考第7圖所示,提供一模具本體30。一微米結構31係位於該模具本體30的一面。該微米結構31係以一機械噴砂、
化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成。該微米結構31的深度係小於5μm,寬度為1μm~20μm。一耐磨層32係覆蓋該微米結構31。
請配合參考第8圖所示,一奈米結構33係形成於該耐磨層32的表面。
該奈米結構33係覆蓋該微米結構31。該微米結構31係為一球狀、一條狀或一柱狀結構。該奈米結構33係為一條狀結構。該奈米結構33如上述之本發明之具有表面結構之模具的製作方法與第一實施例使用一雷射光斑21朝向耐磨層32的表面投射相同,故不多作贅述。
請配合參考第9圖所示,提供一離型層34,該離型層34係覆蓋該奈米結構33。
請再配合參考第7圖與第8圖所示,本發明係一種具有表面結構之模具之第二實施例,其包含有一模具本體30、一微米結構31、一耐磨層32與一奈米結構33。
該微米結構31位於該模具本體30的一面。
該耐磨層32係覆蓋該微米結構31。該奈米結構33係形成於該耐磨層32的表面。該奈米結構33係覆蓋該微米結構31上。
請配合參考第10圖所示,本發明之該奈米結構33與該微米結構31於一高倍顯微鏡所呈現之影像。
於本實施例中,請再配合參考第9圖所示,離型層34係完全覆蓋該該奈米結構33上,但未完全填滿該微米結構31。
本發明係一種具有表面結構之模具的製作方法之第三實施例,其步驟包含有:請配合參考第11圖所示,提供一模具本體40。
提供一耐磨層41,該耐磨層41係位於該模具本體40的一面。
一奈米結構42形成於該耐磨層41的表面上,該奈米結構42如上述之本發明之具有表面結構之模具的製作方法與第一實施例使用一雷射光斑21朝向耐磨層41的表面投射相同,故不多作贅述。
請配合參考第12圖所示,一離型層43係覆蓋該奈米結構42。
請配合參考第11圖所示,本發明係一種具有表面結構之模具之第三實施例,其包含有一模具本體40、一耐磨層41與一奈米結構42。
該耐磨層41係位於該模具本體40的一面。該奈米結構42係位於該耐磨層41表面,該奈米結構42係為一條狀結構。該奈米結構42的結構週期係小於1000nm,該奈米結構42的深度係小於400nm
請配合參考第13圖所示,本發明之該模具本體40、該耐磨層41與該奈米結構42於一高倍顯微鏡所呈現之影像。
請再配合參考第12圖所示,一離型層43係覆蓋該奈米結構42上,該離型層43係完全覆蓋該該奈米結構42上。
綜合上述之本發明之各實施例,本發明係將一微米結構與一奈米結構之組合、一微米結構或一奈米結構設於模具本體的一面,並將一離型層覆蓋該微米結構與該奈米結構之組合、該奈米結構。該微米結構係能夠幫助脫模,該奈米結構係能夠提高離型劑的使用時間,以使一成品能夠穩定脫模,並將降低成品因應力而產生變形或破裂的可能性。
本發明之該微米結構與該奈米結構之組合或該奈米結構係能夠延長模具的使用時間,藉以降低產線停機的次數,以提升產業效能。
以上所述之具體實施例,僅係用於例釋本發明之特點及功效,而非用於限定本發明之可實施範疇,於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下,任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾,均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧模具本體
11‧‧‧耐磨層
20‧‧‧超快雷射系統
21‧‧‧雷射光斑
Claims (26)
- 一種具有表面結構之模具的製作方法,其包含有:提供一模具本體;一奈米結構與一微米結構係形成該模具本體的一面,該奈米結構係覆蓋該微米結構;一超快雷射系統係將一雷射光斑朝向耐磨層的表面投射,以使該表面形成有該奈米結構與該微米結構,該超快雷射系統可同步誘發該微米結構及該奈米結構;以及一耐磨層係位於該模具本體的一面,該奈米結構與該微米結構係位於該耐磨層的表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其中該超快雷射系統具有偏振特性,該超快雷射系統的波長為紫外光至紅外光,該超快雷射系統的脈衝寬度為1fs~50ps,該雷射光斑的能量係小於10J/cm2。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有表面結構之模具的製作方法,該微米結構係以一機械噴砂、化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成,該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構,其更具有一超快雷射系統係將一雷射光斑投射至該模具本體的一面,以使該微米結構上形成有該奈米結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其更具有一提供一離型層,該離型層係覆蓋該奈米結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其更具有一耐磨層,該耐磨層係位於該微米結構的表面,該奈米結構係成形於該耐磨層的表面。
- 如申請專利範圍第5項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其更具有一超快雷射系統係將一雷射光斑投射至該耐磨層的表面,以使該表面形成有該奈米結構與;該微米結構係以一機械噴砂、化學蝕刻、放電加工、雷射鑽孔或雷射切割所形成,該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構。
- 如申請專利範圍第6項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其中該超快雷射系統具有偏振特性,該超快雷射系統的波長為紫外光至紅外光,該超快雷射系統的脈衝寬度為1fs~50ps,該雷射光斑的能量係小於10J/cm2。
- 一種具有表面結構之模具,其包含有:一模具本體;一微米結構,其係位於該模具本體的一面,該微米結構係為一球狀、一條狀或一柱狀結構;以及一奈米結構,其係位於該模具本體具有該微米結構上,該奈米結構係覆蓋該微米結構,該奈米結構係為一條狀結構。
- 如申請專利範圍第8項所述之具有表面結構之模具,其更具有一耐磨層,該耐磨層係位於該模具本體的一面,該奈米結構與該微米結構係位於該耐磨層的表面。
- 如申請專利範圍第8項所述之具有表面結構之模具,其中該微米結構的深度係小於5μm,該微米結構的寬度為1μm~20μm;該奈米結構的結構週期係小於1000nm,該奈米結構的深度係小於400nm。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有表面結構之模具,其中該耐磨層為一金屬、一合金或一陶瓷所製;該模具本體為一金屬、一合金或一陶瓷所製。
- 如申請專利範圍第9項所述之具有表面結構之模具,其中該耐磨層的厚度係小於5μm。
- 如申請專利範圍第8項所述之具有表面結構之模具,其更具有一離型層,該離型層係覆蓋該奈米結構。
- 如申請專利範圍第13項所述之具有表面結構之模具,其中該離型層為一氟系離型劑、一氟烷基離型劑、一聚四氟乙烯基離型劑、一矽基離型劑、一蠟類離型劑、一溶劑型離型劑、一氮化硼基離型劑、一水基離型劑或一樹脂基離型劑。
- 如申請專利範圍第8項所述之具有表面結構之模具,其更具有有一耐磨層,該耐磨層係位於該微米結構的表面,該奈米結構 係位於該耐磨層的表面。
- 如申請專利範圍第15項所述之具有表面結構之模具,其中該微米結構的深度係小於5μm,該微米結構的寬度為1μm~20μm;該奈米結構的結構週期係小於1000nm,該奈米結構的深度係小於400nm;該耐磨層的厚度係小於5μm。
- 一種具有表面結構之模具的製作方法,其包含有:提供一模具本體;一奈米結構係形成於該模具本體的一面;以及一離型層係覆蓋該奈米結構。
- 如申請專利範圍第17項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其更具有一耐磨層,該耐磨層係位於該模具本體的一面,該奈米結構係位於該耐磨層未位對該模具本體的一面。
- 如申請專利範圍第17項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其更具有一超快雷射系統係將一雷射光斑朝向模具本體的表面投射,以使該表面形成有該奈米結構,該奈米結構係為一條狀結構。
- 如申請專利範圍第19項所述之具有表面結構之模具的製作方法,其中該超快雷射系統具有偏振特性,該超快雷射系統的波長為紫外光至紅外光,該超快雷射系統的脈衝寬度為1fs~50ps,該雷射光斑的能量係小於10J/cm2。。
- 一種具有表面結構之模具,其包含有:一模具本體;一奈米結構,其係位於該模具本體的一面,該奈米結構係為一條狀結構;以及一離型層,其係覆蓋該奈米結構。
- 如申請專利範圍第21項所述之具有表面結構之模具,其中該奈米結構的結構週期係小於1000nm,該奈米結構的深度係小於400nm。
- 如申請專利範圍第21項所述之具有表面結構之模具,其更具 有一耐磨層,該耐磨層係位於該模具本體的一面,該奈米結構係位於該耐磨層的表面。
- 如申請專利範圍第23項所述之具有表面結構之模具,其中該耐磨層為一金屬、一合金或一陶瓷所製;該模具本體為一金屬、一合金或一陶瓷所製。
- 如申請專利範圍第23項所述之具有表面結構之模具,其中該耐磨層的厚度係小於5μm。
- 如申請專利範圍第21項所述之具有表面結構之模具,其中該離型層為一氟系離型劑、一氟烷基離型劑、一聚四氟乙烯基離型劑、一矽基離型劑、一蠟類離型劑、一溶劑型離型劑、一氮化硼基離型劑、一水基離型劑或一樹脂基離型劑。
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