JP2015214070A - Molding tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形品を成形する際に使用される成形型に関する。 The present invention relates to a mold used when molding a molded product.
特許文献1(特開2011−79261号公報)には、セラミックスからなる基材(5)の表面(8)に離型層(4)が形成された成形型が開示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-79261) discloses a mold in which a release layer (4) is formed on a surface (8) of a base material (5) made of ceramics.
特許文献1に記載の離型層(4)は、離型性および防汚性に優れるとされている。他方、特許文献1では、セラミックスからなる基材を用いているが、このようにした場合、基材の機械加工が難しい、基材の取り扱いが難しい(割れや欠けが生じやすい)という問題がある。 The release layer (4) described in Patent Document 1 is said to be excellent in release properties and antifouling properties. On the other hand, in Patent Document 1, a base material made of ceramics is used. However, in this case, there are problems that the base material is difficult to machine and the base material is difficult to handle (prone to cracking and chipping). .
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、離型性および防汚性に優れ、かつ、割れや欠けが生じにくい成形型を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mold that is excellent in releasability and antifouling properties and is less prone to cracking and chipping. .
本発明に係る成形型は、成形品を成形する際に使用される成形型である。
本発明の1つの局面において、成形型は、金属製の基材と、基材上に設けられ、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、成形品と接触するセラミックス層とを備える。
The shaping | molding die concerning this invention is a shaping | molding die used when shape | molding a molded article.
In one aspect of the present invention, a forming die includes a metal base material, and a ceramic layer that is provided on the base material and includes yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element and is in contact with the molded product.
1つの実施態様において、成形型は、基材とセラミック層との間に介在する接着層をさらに備える。接着層は単層で形成されてもよいし、複数層で形成されてもよい。 In one embodiment, the mold further comprises an adhesive layer interposed between the substrate and the ceramic layer. The adhesive layer may be formed of a single layer or a plurality of layers.
本発明の他の局面において、成形型は、金属製の基材と、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、成形品と接触するセラミックス層と、基材とセラミックス層との間に介在する中間層とを備える。中間層は単層で形成されてもよいし、複数層で形成されてもよい。 In another aspect of the present invention, the mold includes a metal base, a yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element, and a ceramic layer in contact with the molded article, and between the base and the ceramic layer. And an intermediate layer interposed. The intermediate layer may be formed of a single layer or a plurality of layers.
1つの実施態様において、成形型は、基材と中間層との間に介在する接着層をさらに備える。 In one embodiment, the mold further comprises an adhesive layer interposed between the substrate and the intermediate layer.
1つの実施態様において、成形型は、中間層とセラミックス層との間に介在する接着層をさらに備える。 In one embodiment, the mold further includes an adhesive layer interposed between the intermediate layer and the ceramic layer.
1つの実施態様において、中間層が複数層で形成され、複数の中間層における少なくとも2つの中間層の間に接着層を介在させる。 In one embodiment, the intermediate layer is formed of a plurality of layers, and an adhesive layer is interposed between at least two intermediate layers of the plurality of intermediate layers.
1つの実施態様において、中間層は、基材よりも硬度が高く、かつ、セラミックス層よりも靱性が高い部分を有する。 In one embodiment, the intermediate layer has a portion that is harder than the substrate and tougher than the ceramic layer.
1つの実施態様において、中間層は、少なくともセラミックス層側の表面部分において基材よりも硬度が高い。 In one embodiment, the intermediate layer has a hardness higher than that of the substrate at least on the surface portion on the ceramic layer side.
1つの実施態様において、中間層は、基材側からセラミックス層側に向けて高硬度となるように硬度が変化する緩衝層を含む。なお、ここでいう「変化」とは、連続的な変化および段階的な変化ならびに連続的、段階的の組み合わせをいずれも含む。 In one embodiment, the intermediate layer includes a buffer layer whose hardness changes so as to increase in hardness from the substrate side toward the ceramic layer side. Note that “change” here includes both continuous change and stepwise change, and combinations of continuous and stepwise.
1つの実施態様において、中間層は、該中間層の組成を変化させることにより、硬度を連続的に変化させる緩衝層を含む。 In one embodiment, the intermediate layer includes a buffer layer whose hardness is continuously changed by changing the composition of the intermediate layer.
1つの実施態様において、中間層は、M−A系(Mは、チタン、クロム、ニッケル、ジルコニウム、アルミニウム、またはシリコンであり、Aは、窒素、炭素、または酸素である。)の窒化物、炭化物、酸化物からなる部分を含む。 In one embodiment, the intermediate layer is an M-A based nitride, where M is titanium, chromium, nickel, zirconium, aluminum, or silicon and A is nitrogen, carbon, or oxygen. Includes parts made of carbides and oxides.
1つの実施態様において、接着層は、チタン、クロム、ニッケル、ジルコニウム、イットリウム、アルミニウム、シリコンの金属単体やそれらの混合物、または、金属単体の酸化物もしくは金属単体を複数含む酸化物からなる部分を含む。 In one embodiment, the adhesive layer includes a portion made of a single metal of titanium, chromium, nickel, zirconium, yttrium, aluminum, silicon or a mixture thereof, or an oxide of a single metal or an oxide including a plurality of single metals. Including.
なお、本願明細書において「硬度」とは、株式会社島津製作所製の「ダイナミック微小硬度計」(型番:DUH-211S)を用い、測定条件は、「圧子:三角錐圧子(ベルコビッチタイプ、陵間角115°)、表面からの押込み深さ:0.1μm、負荷速度:設定値80(0.8758mN/sec)、負荷保持時間:15sec」として測定したものを意味する。 In the present specification, “hardness” means “dynamic micro hardness tester” (model number: DUH-211S) manufactured by Shimadzu Corporation, and measurement conditions are “indenter: triangular pyramid indenter (Belkovic type, Ling). Mean angle 115 °), indentation depth from the surface: 0.1 μm, load speed: set value 80 (0.8758 mN / sec), load holding time: 15 sec ”.
本発明によれば、離型性および防汚性に優れ、かつ、割れや欠けが生じにくい成形型を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mold which is excellent in mold release property and antifouling property, and is hard to produce a crack and a chip | tip can be provided.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。 Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified.
まず、本発明の実施の形態を概略的に説明する。
本発明の実施の一つの形態は、成形品を成形する際に使用される成形型であって、金属製の基材と、上記基材上に設けられ、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、上記成形品と接触するセラミックス層とを備えた成形型である。上記基材と上記セラミック層との間には接着層を設けてもよい。
First, an embodiment of the present invention will be schematically described.
One embodiment of the present invention is a mold used for molding a molded article, which is provided on a metal base material and the base material, and contains yttrium oxide, nitrogen, and a group 4A element. It is a shaping | molding die provided with the ceramic layer which contains a cation and contacts the said molded article. An adhesive layer may be provided between the substrate and the ceramic layer.
また、本発明の一つの形態は、成形品を成形する際に使用される成形型であって、金属製の基材と、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、上記成形品と接触するセラミックス層とを備え、上記基材と上記セラミックス層との間に介在する中間層をさらに備えた成形型である。また、上記基材と中間層との間に接着層を介在させてもよい。さらに、上記中間層と上記セラミックス層との間に接着層を介在させてもよい。 One embodiment of the present invention is a mold used for molding a molded article, which includes a metal base material, yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element, And a ceramic layer that is in contact, and further includes an intermediate layer interposed between the substrate and the ceramic layer. An adhesive layer may be interposed between the base material and the intermediate layer. Furthermore, an adhesive layer may be interposed between the intermediate layer and the ceramic layer.
なお、上記中間層を複数層で形成した場合、上記複数の中間層における少なくとも二つの中間層の間に接着層を介在させてもよい。 When the intermediate layer is formed of a plurality of layers, an adhesive layer may be interposed between at least two intermediate layers in the plurality of intermediate layers.
更に、上記接着層を単層あるいは複数層で形成してもよい。
また、上記成形型において、上記中間層は、上記基材よりも硬度が高く、かつ、上記セラミックス層よりも靱性が高い部分を有する。また、上記中間層は、少なくとも上記セラミックス層側の表面部分において上記基材よりも硬度が高い。
Furthermore, the adhesive layer may be formed of a single layer or a plurality of layers.
In the molding die, the intermediate layer has a portion having a higher hardness than the base material and a higher toughness than the ceramic layer. The intermediate layer has a hardness higher than that of the base material at least on the surface portion on the ceramic layer side.
また、上記成形型において、上記中間層に緩衝層を含むことができ、例えば、上記緩衝層は、上記基材側から上記セラミックス層側に向けて高硬度となるように硬度が変化するように構成されている。 In the molding die, the intermediate layer may include a buffer layer. For example, the buffer layer may change in hardness so as to increase in hardness from the base material side toward the ceramic layer side. It is configured.
また、上記成形型において、上記中間層に接着層を含む構成とすることができる。
また、緩衝層を複数層、設けることができ、少なくとも二つの緩衝層の間に、単層あるいは複数層の接着層を介在させることができる。
Moreover, the said shaping | molding die can be set as the structure which contains an adhesion layer in the said intermediate | middle layer.
Further, a plurality of buffer layers can be provided, and a single layer or a plurality of adhesive layers can be interposed between at least two buffer layers.
なお、上記接着層が緩衝層の機能を示す場合がある。
また、例えば、中間層(緩衝層)とセラミックス層とを単層の接着層で接合しがたい場合がある。この場合、中間層(緩衝層)とセラミックス層とを多層の接着層(例えば三層の場合、セラミックス層側から第1接着層、第2接着層、第3接着層とする)を介在させて段階的に接合してもよい(図5参照)。
In addition, the said adhesive layer may show the function of a buffer layer.
In addition, for example, it may be difficult to join the intermediate layer (buffer layer) and the ceramic layer with a single adhesive layer. In this case, the intermediate layer (buffer layer) and the ceramic layer are interposed with a multilayer adhesive layer (for example, in the case of three layers, the first adhesive layer, the second adhesive layer, and the third adhesive layer from the ceramic layer side). You may join in steps (refer FIG. 5).
即ち、セラミックス層と接する第1接着層をセラミックス層と接着しやすい物質で構成
し、かつ、中間層(緩衝層)と接する別の接着層(上記第3接着層に相当する)を中間層(緩衝層)と接着しやすい物質で形成することができる。すなわち接着層を必要に応じ多層構造とすることができる。
That is, the first adhesive layer in contact with the ceramic layer is made of a material that easily adheres to the ceramic layer, and another adhesive layer (corresponding to the third adhesive layer) in contact with the intermediate layer (buffer layer) is used as the intermediate layer ( It can be formed of a substance that easily adheres to the buffer layer. That is, the adhesive layer can have a multilayer structure as necessary.
なお、上記多層の接着層を三層とした場合、上記第1接着層と上記第3接着層とを上記第1および第3接着層と接着しやすい物質で形成される第2接着層で接合することができる。 When the multilayer adhesive layer is three layers, the first adhesive layer and the third adhesive layer are joined with a second adhesive layer formed of a material that is easily bonded to the first and third adhesive layers. can do.
また、総じて言えば、上記中間層は実質的に緩衝層であり、上記中間層(緩衝層)は他の層と接着層を介して接合することができる(中間層に対する接着層の外的付加)。 In general, the intermediate layer is substantially a buffer layer, and the intermediate layer (buffer layer) can be bonded to another layer through an adhesive layer (external addition of the adhesive layer to the intermediate layer). ).
また、図例に示すように、上記中間層は緩衝層と接着層とから構成することができ、上記中間層は上記接着層を含む中間層となっている(中間層における接着層の内的付加)。 Further, as shown in the figure, the intermediate layer can be composed of a buffer layer and an adhesive layer, and the intermediate layer is an intermediate layer including the adhesive layer (inner layer of the adhesive layer in the intermediate layer). Add).
従って、本発明に係る中間層は、実質的な中間層となる緩衝層に対して、接着層を外的にあるいは内的に付加することができるものである。 Therefore, in the intermediate layer according to the present invention, an adhesive layer can be externally or internally added to the buffer layer that is a substantial intermediate layer.
なお、本発明に係る中間層は緩衝層のみであってもよいし、接着層のみであってもよい。 The intermediate layer according to the present invention may be only the buffer layer or only the adhesive layer.
また、緩衝層が接着作用を有する場合もあり、接着層が緩衝作用を有する場合もある。
また、前述した中間層(緩衝層あるいは接着層)による緩衝作用について言及する。上記セラミックス層は薄層であり上記金属製の基材に対して硬さが硬く靱性が低いものである。この両者の硬さの差及び靱性の差を緩衝する層として中間層が設けられることになる。
In addition, the buffer layer may have an adhesive action, and the adhesive layer may have a buffer action.
Reference is also made to the buffering action of the intermediate layer (buffer layer or adhesive layer) described above. The ceramic layer is a thin layer and has a high hardness and low toughness with respect to the metal base material. An intermediate layer is provided as a layer for buffering the difference in hardness and toughness between the two.
以下、図面を用いてより具体的に説明する。
図1は、本実施の形態に係る成形型の断面を示す図である。本実施の形態に係る成形型は、樹脂成形品などを成形する際に使用されるものであって、図1に示すように、金属基材10と、金属基材10上に設けられ、成形品と接触するセラミックス層20とを備える。
Hereinafter, it demonstrates more concretely using drawing.
FIG. 1 is a view showing a cross section of a mold according to the present embodiment. The molding die according to the present embodiment is used when molding a resin molded product or the like, and is provided on the metal base material 10 and the metal base material 10 as shown in FIG. A ceramic layer 20 in contact with the product.
金属基材10は、鉄系の材料(たとえば、ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、合金工具鋼、高速度鋼、プリハードン鋼など)から構成されてもよいし、非鉄系の材料(銅系、アルミニウム系、超硬合金系など)から構成されてもよい。これにより、加工性に優れるとともに、割れや欠けが生じにくい金属基材10とすることができる。 The metal substrate 10 may be made of an iron-based material (for example, stainless steel, carbon steel, alloy steel, alloy tool steel, high-speed steel, pre-hardened steel, etc.), or a non-ferrous material (copper-based, (Aluminum type, cemented carbide type, etc.). Thereby, while being excellent in workability, it can be set as the metal base material 10 which is hard to produce a crack and a chip.
セラミックス層20は、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含む。これにより、離型性および防汚性に優れた成形型が提供される。金属基材10とセラミックス層20とは、図示しない接着層を介して接合してもよい。 The ceramic layer 20 includes yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element. Thereby, the shaping | molding die excellent in mold release property and antifouling property is provided. The metal substrate 10 and the ceramic layer 20 may be joined via an adhesive layer (not shown).
金属基材10は、切削加工や放電加工など、従来の金属加工法で形成可能である。セラミックス層は、たとえば、スパッタリングやイオンプレーティングなどの物理的蒸着法(PVD)により形成可能である。 The metal substrate 10 can be formed by a conventional metal working method such as cutting or electric discharge machining. The ceramic layer can be formed, for example, by physical vapor deposition (PVD) such as sputtering or ion plating.
図1の例において、セラミックス層20の厚みは、0.1μm〜5μm程度である。金属基材10とセラミックス層20との間の接着層の厚みは、0.01μm〜1μm程度である。 In the example of FIG. 1, the thickness of the ceramic layer 20 is about 0.1 μm to 5 μm. The thickness of the adhesive layer between the metal substrate 10 and the ceramic layer 20 is about 0.01 μm to 1 μm.
図2は、他の実施の形態に係る成形型の断面を示す図である。図2に示す実施の形態において、成形型は、基材10とセラミックス層20との間に介在する中間層30をさらに備える。中間層30は、金属基材10よりも硬度が高く、かつ、セラミックス層20よりも靱性が高い部分を有する。これにより、セラミックス層20が割れたり金属基材10から剥離したりすることを抑制できる。 FIG. 2 is a view showing a cross section of a mold according to another embodiment. In the embodiment shown in FIG. 2, the mold further includes an intermediate layer 30 interposed between the base material 10 and the ceramic layer 20. The intermediate layer 30 has a portion whose hardness is higher than that of the metal substrate 10 and whose toughness is higher than that of the ceramic layer 20. Thereby, it can suppress that the ceramic layer 20 cracks or peels from the metal base material 10. FIG.
図2の例において、中間層30の厚みは、0.2μm〜5μm程度である。セラミックス層20の厚みは、図1の例と同様、0.1μm〜5μm程度である。 In the example of FIG. 2, the thickness of the intermediate layer 30 is about 0.2 μm to 5 μm. The thickness of the ceramic layer 20 is about 0.1 μm to 5 μm as in the example of FIG.
次に、図3ないし図5を用いて、中間層30の構造をより詳細に説明する。図3の例において、中間層30は、緩衝層31A,31Bと接着層32A,32Bとを有し、図4の例において、中間層30は、緩衝層31と接着層32A,32Bとを有し、図5の例において、中間層30は、緩衝層31A,31Bと接着層32A〜32Dとを有する。 Next, the structure of the intermediate layer 30 will be described in more detail with reference to FIGS. In the example of FIG. 3, the intermediate layer 30 has buffer layers 31A and 31B and adhesive layers 32A and 32B. In the example of FIG. 4, the intermediate layer 30 has buffer layer 31 and adhesive layers 32A and 32B. In the example of FIG. 5, the intermediate layer 30 includes buffer layers 31 </ b> A and 31 </ b> B and adhesive layers 32 </ b> A to 32 </ b> D.
すなわち、緩衝層は、図3、図5に示すように複数層からなるものであってもよいし、図4に示すように単層からなるものであってもよい。接着層も、図3、図4に示すように、緩衝層の両側において単層からなるものであってもよいし、図5に示すように、緩衝層の一方側において複数層、他方側において単層からなるものであってもよいし、さらに、緩衝層の両側において複数層からなるものであってもよい。 That is, the buffer layer may be composed of a plurality of layers as shown in FIGS. 3 and 5, or may be composed of a single layer as shown in FIG. The adhesive layer may also be a single layer on both sides of the buffer layer as shown in FIGS. 3 and 4, or may be a plurality of layers on one side of the buffer layer and on the other side as shown in FIG. It may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers on both sides of the buffer layer.
なお、図5の中間層30において、実質的に中間層となる緩衝層31A,31Bとの間に単層あるいは複数層からなる接着層を設けてもよい。また、上記緩衝層(実質的な中間層)に他の層との接着層を設けた場合、上記中間層は接着層を含むものとなる。 In the intermediate layer 30 in FIG. 5, an adhesive layer composed of a single layer or a plurality of layers may be provided between the buffer layers 31A and 31B which are substantially intermediate layers. When an adhesive layer with another layer is provided on the buffer layer (substantially intermediate layer), the intermediate layer includes an adhesive layer.
また、図4において、緩衝層31と金属基材10とを直接的に接合することができる。さらに、図4において、緩衝層31とセラミックス層20とを直接的に接合することができる。 Moreover, in FIG. 4, the buffer layer 31 and the metal base material 10 can be joined directly. Furthermore, in FIG. 4, the buffer layer 31 and the ceramic layer 20 can be directly joined.
緩衝層および接着層ともに、たとえば、スパッタリングやイオンプレーティングなどの物理的蒸着法(PVD)により形成可能である。 Both the buffer layer and the adhesive layer can be formed by physical vapor deposition (PVD) such as sputtering or ion plating.
緩衝層は、硬度の低い金属基材10側から硬度の高いセラミックス層20側に向けて高硬度となるように硬度が変化するものであることが好ましい。たとえば、図3、図5のように積層構造の緩衝層31A,31Bの場合は、金属基材10側の緩衝層31Aの硬度をセラミックス層20側の緩衝層31Bの硬度よりも低くすることにより、硬度を段階的に変化させることができる。また、図4のように単層構造緩衝層31の場合は、緩衝層の厚み方向に組成を変化させる(たとえば金属基材10に近づくにつれて窒素濃度を低減する)ことにより、硬度を連続的に変化させることができる。 The buffer layer preferably has a hardness that changes so that the hardness increases from the low-hardness metal substrate 10 side toward the high-hardness ceramic layer 20 side. For example, in the case of the buffer layers 31A and 31B having a laminated structure as shown in FIGS. 3 and 5, the hardness of the buffer layer 31A on the metal substrate 10 side is made lower than the hardness of the buffer layer 31B on the ceramic layer 20 side. The hardness can be changed stepwise. In the case of the single-layer structure buffer layer 31 as shown in FIG. 4, the hardness is continuously increased by changing the composition in the thickness direction of the buffer layer (for example, reducing the nitrogen concentration as the metal substrate 10 is approached). Can be changed.
緩衝層は、たとえば、M−A系(Mは、チタン、クロム、ニッケル、ジルコニウム、アルミニウム、またはシリコンであり、Aは、窒素、炭素、または酸素である。)の窒化物、炭化物、酸化物からなる。 The buffer layer is, for example, an MA-based nitride (M is titanium, chromium, nickel, zirconium, aluminum, or silicon, and A is nitrogen, carbon, or oxygen), carbide, oxide. Consists of.
接着層は、たとえば、チタン、クロム、ニッケル、ジルコニウム、イットリウム、アルミニウム、シリコンの金属単体やそれらの混合物、または、上記金属単体の酸化物もしくは上記金属を複数含む酸化物からなる。 The adhesive layer is made of, for example, a single metal of titanium, chromium, nickel, zirconium, yttrium, aluminum, or silicon, or a mixture thereof, or an oxide of the above metal or an oxide containing a plurality of the above metals.
緩衝層を構成する素材および接着層を構成する素材は、適宜選択して組み合わせることが可能である。なお、緩衝層の厚み(合計)は、0.2μm〜5μm程度である。 The material constituting the buffer layer and the material constituting the adhesive layer can be appropriately selected and combined. In addition, the thickness (total) of the buffer layer is about 0.2 μm to 5 μm.
次に、図6を用いて、本発明の実施例による離型性の向上について説明する。図6は、本発明の1つの実施例に係る成形型と比較例に係る成形型(金属基材に硬質クロムめっきを施したもの)とについて所定回数の成形動作を行ない、その都度、離型力を測定することによって離型性を評価した実験結果を示すものである。 Next, the improvement in releasability according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a predetermined number of molding operations for the molding die according to one embodiment of the present invention and the molding die according to the comparative example (the metal base material is subjected to hard chromium plating). The experimental result which evaluated the mold release property by measuring force is shown.
図6を参照して、本発明の実施例に係る成形型によれば、比較例に係る成形型と比較して、離型力が低減されており、セラミックス層20によって、離型性に優れた成形型とされていることがわかる。 Referring to FIG. 6, according to the mold according to the example of the present invention, the mold release force is reduced as compared with the mold according to the comparative example, and the ceramic layer 20 is excellent in the mold release property. It can be seen that this is a mold.
次に、図7,図8を用いて、本発明の実施例による防汚性の向上について説明する。図7,図8は、各々、本発明の実施例に係る成形型、および、比較例に係る成形型を用いて所定回数(図7:1000回、図8:300回)の成形動作を行なった後の当該成形型の底面を示す写真である。 Next, the improvement of the antifouling property according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8 each perform a predetermined number of molding operations (FIG. 7: 1000 times, FIG. 8: 300 times) using the molding die according to the embodiment of the present invention and the molding die according to the comparative example. It is a photograph which shows the bottom face of the said shaping | molding die after a heat treatment.
図7,図8を参照して、本発明の実施例に係る成形型(図7)においては、1000回の成形動作を行なった後も、目立った汚れは認められないのに対し、比較例に係る成形型(図8)においては、300回の成形動作の後、A部において樹脂の固着が認められる他、B部においてフラッシュの堆積が認められる。さらに、キャビティ底面全体において変色が認められる。以上の結果から、セラミックス層20によって、防汚性に優れた成形型とされていることがわかる。 7 and 8, in the mold (FIG. 7) according to the embodiment of the present invention, no conspicuous dirt is observed after 1000 molding operations, whereas a comparative example is shown. In the molding die according to FIG. 8 (FIG. 8), after 300 molding operations, the adhesion of the resin is recognized in part A, and the accumulation of flash is recognized in part B. Further, discoloration is observed on the entire bottom surface of the cavity. From the above results, it can be seen that the ceramic layer 20 is a mold having excellent antifouling properties.
このように、本実施の形態に係る成形型によれば、セラミックス層20を用いることによって離型性および防汚性に優れた成形型にするとともに、金属基材10を用いることによって、成形型の割れや欠けを抑制できる。さらに、中間層30によって、金属基材10とセラミックス層20との接合構造を改善し、セラミックス層20の割れや金属基材10からの剥離を抑制することができる。 As described above, according to the mold according to the present embodiment, by using the ceramic layer 20, the mold is excellent in releasability and antifouling property, and by using the metal substrate 10, the mold is formed. Can prevent cracking and chipping. Further, the intermediate layer 30 can improve the bonding structure between the metal substrate 10 and the ceramic layer 20, and can suppress cracking of the ceramic layer 20 and peeling from the metal substrate 10.
なお、上記成形型は、例えば、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形に用いることができる。 In addition, the said shaping | molding die can be used for injection molding, transfer molding, and compression molding, for example.
トランスファー成形(ないしは圧縮成形)の場合、樹脂材料を用いて、基板に装着した半導体チップをセラミックス層が設けられたキャビティ内で当該キャビティの形状に対応したパッケージ(成形品)内に封止成形(ないしは圧縮成形)することができる。 In the case of transfer molding (or compression molding), a resin chip is used to encapsulate a semiconductor chip mounted on a substrate in a package (molded product) corresponding to the shape of the cavity in a cavity provided with a ceramic layer ( Or compression molding).
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 金属基材、20 セラミックス層、30 中間層、31,31A,31B 緩衝層、32A,32B,32C,32D 接着層。 10 metal substrate, 20 ceramic layer, 30 intermediate layer, 31, 31A, 31B buffer layer, 32A, 32B, 32C, 32D adhesive layer.
Claims (16)
金属製の基材と、
前記基材上に設けられ、酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、前記成形品と接触するセラミックス層とを備えた、成形型。 A mold used when molding a molded article,
A metal substrate;
A mold comprising: a ceramic layer provided on the base material and containing a yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element and in contact with the molded article.
金属製の基材と、
酸化イットリウム、窒素および4A族元素のカチオンを含み、前記成形品と接触するセラミックス層と、
前記基材と前記セラミックス層との間に介在する中間層とを備えた、成形型。 A mold used when molding a molded article,
A metal substrate;
A ceramic layer that contains yttrium oxide, nitrogen, and a cation of a group 4A element, and is in contact with the molded article;
A mold comprising an intermediate layer interposed between the substrate and the ceramic layer.
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