JP2021194871A - 離型フィルム及び成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金型内で対象物に密着させた状態でモールド成形を行う際に、フラッシュが発生しにくい離型フィルムを提供する。【解決手段】モールド成形用の金型のキャビティ面に配置される離型フィルム1は、金型内で形成される樹脂部に接する離型層11と、キャビティ面に接する副離型層15と、これらの間の中間層13とを含む。動的粘弾性測定により得られる175℃での離型層11の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、中間層13の貯蔵弾性率E’が40MPa以下である。【選択図】図1
Description
本発明は、離型フィルム及び成形品の製造方法に関する。
例えば金型内でモールド成形を行う際、成形品の表面を保護する目的で離型フィルムが使用される場合がある。このような離型フィルムの一例が、特開2011−245812号公報(特許文献1)に開示されている。このような離型フィルムを用いてモールド成形を行う場合において、金型内に樹脂材料を注入してモールド成形を行うのに先立ち、真空吸引によって離型フィルムを金型のキャビティ面側に吸着させる場合がある。そして、その離型フィルムに対象物を密着させた状態で、対象物の周囲に樹脂部を形成する場合がある。
このような場合において、本来、樹脂部は対象物の周囲だけに形成されるべきところ、金型内に注入された樹脂材料が対象物の側面を超えて本来露出すべき部位にまで回り込んで形成されてしまうことがあった(以下、そのようにして形成された樹脂部を「フラッシュ」と言う。)。
金型内で対象物に密着させた状態でモールド成形を行う際に、フラッシュが発生しにくい離型フィルムの実現が望まれる。
本発明者は、鋭意研究の結果、離型フィルムを離型層と中間層と副離型層とを備える3層構造とし、それらのうちの離型層及び中間層の、金型温度を考慮した特定温度での離型フィルムの弾性率が、フラッシュ不具合を低減させるための指標として有効であるという知見を得て、本発明を完成させた。
本発明に係る離型フィルムは、
モールド成形用の金型のキャビティ面に配置される離型フィルムであって、
前記金型内で形成される樹脂部に接する離型層と、前記キャビティ面に接する副離型層と、前記離型層と前記副離型層との間の中間層と、を含み、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記中間層の貯蔵弾性率E’が40MPa以下である。
モールド成形用の金型のキャビティ面に配置される離型フィルムであって、
前記金型内で形成される樹脂部に接する離型層と、前記キャビティ面に接する副離型層と、前記離型層と前記副離型層との間の中間層と、を含み、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記中間層の貯蔵弾性率E’が40MPa以下である。
この構成によれば、モールド成形時における金型温度として想定される175℃での貯蔵弾性率E’に基づき、離型フィルムを構成する各層の柔らかさを適切に評価することができる。そして、貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下という柔らかめの離型層を備えることで、対象物に対する密着性を高めることができる。また、貯蔵弾性率E’が40MPa以下というより柔らかい中間層を備えることで、離型フィルム全体としてのクッション性を高めることができ、金型からの圧力を対象物に対して均等に伝わりやすくし、対象物に対する密着性をさらに高めることができる。その結果、フラッシュを生じにくくすることができる。
本発明に係る成形品の製造方法は、
上述した離型フィルムを、前記金型内に配置される対象物と前記キャビティ面との間に、前記離型層が前記対象物側に位置するように配置する工程と、
前記金型内で前記対象物に対して、熱硬化性樹脂を含む材料を用いてモールド成形を行う工程と、
を含む。
上述した離型フィルムを、前記金型内に配置される対象物と前記キャビティ面との間に、前記離型層が前記対象物側に位置するように配置する工程と、
前記金型内で前記対象物に対して、熱硬化性樹脂を含む材料を用いてモールド成形を行う工程と、
を含む。
この構成によれば、金型内でモールド成形を行う場合にフラッシュが生じにくいので、対象物の周囲だけに樹脂部が形成されるような成形品を製造する場合に、フラッシュによる不良品が発生しにくい。よって、歩留まりを向上させることができ、低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。
一態様として、
前記離型層の貯蔵弾性率E’が60MPa以上80MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下であることが好ましい。
前記離型層の貯蔵弾性率E’が60MPa以上80MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下であることが好ましい。
一態様として、
前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上50MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が35MPa以下であることが好ましい。
前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上50MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が35MPa以下であることが好ましい。
一態様として、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下であることが好ましい。
前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下であることが好ましい。
一態様として、
JIS K 7127に準じて175℃において測定した降伏点応力が4MPa以上であることが好ましい。
JIS K 7127に準じて175℃において測定した降伏点応力が4MPa以上であることが好ましい。
一態様として、
前記離型層がポリメチルペンテン樹脂を含むことが好ましい。
前記離型層がポリメチルペンテン樹脂を含むことが好ましい。
一態様として、
前記副離型層がポリエステル系樹脂を含むことが好ましい。
前記副離型層がポリエステル系樹脂を含むことが好ましい。
一態様として、
前記中間層がポリエチレン系樹脂とポリエステル系樹脂とを含むことが好ましい。
前記中間層がポリエチレン系樹脂とポリエステル系樹脂とを含むことが好ましい。
一態様として、
前記中間層におけるポリエチレン系樹脂の含有量が40%〜75%であることが好ましい。
前記中間層におけるポリエチレン系樹脂の含有量が40%〜75%であることが好ましい。
一態様として、
前記離型層の表面自由エネルギーが、40mJ/m2以下であることが好ましい。
前記離型層の表面自由エネルギーが、40mJ/m2以下であることが好ましい。
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
離型フィルム及び成形品の製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の離型フィルム1は、モールド成形用の金型3のキャビティ面31aに配置されて、成形品5を製造する際に用いられる。成形品5としては、半導体素子とその封止材とを含む半導体装置や、発光素子とその封止材とを含む発光装置等が挙げられる。離型フィルム1は、金型3内でモールド成形によって成形品5を製造する際に、成形品5における封止材(後述する樹脂部53の一例)の表面が金型3に付着するのを防止するために用いられる。
図1に示すように、離型フィルム1は、離型層11と中間層13と副離型層15とを備えている。離型層11は、金型3内で形成される樹脂部53(図5を参照)に接する層である。この離型層11の表面は、金型3内で形成される樹脂部53に接する側の面である離型面11aとなっている。中間層13は、離型層11と副離型層15との間に設けられた層である。中間層13は、例えば離型フィルム1全体にクッション性を付与するためのクッション層とすることができる。副離型層15は、キャビティ面31a(図3を参照)に接する層である。この副離型層15の表面は、キャビティ面31aに接する側の面である副離型面15aとなっている。
離型層11は、熱可塑性樹脂を含んでいる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂(PTT)、ポリヘキサメチレンテレフタレート樹脂(PHT)等のポリエステル系樹脂、ポリ4−メチル1−ペンテン樹脂(TPX:以下、ポリメチルペンテン樹脂と言う。)、シンジオタクチックポリスチレン樹脂(SPS)、ポリプロピレン樹脂(PP)、及びこれらのいずれかと他の成分とを共重合した共重合体樹脂が挙げられる。これらは、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。中でも、離型性及び型追従性を向上させる観点から、離型層11はポリメチルペンテン樹脂を含むことが好ましい。
離型層11は、熱可塑性樹脂以外に、酸化防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、染料及び顔料等の着色剤、安定剤等の添加剤、フッ素樹脂、シリコンゴム等の耐衝撃性付与剤、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等の無機充填剤を含んでいても良い。
離型層11の厚みは、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは10μm以上であり、15μm以上であることがさらに好ましい。また、離型層11の厚みは、100μm以下であることが好ましい。より好ましくは50μm以下であり、30μm以下であることがさらに好ましい。
中間層13を構成する樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のα−オレフィン系樹脂、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、メチルペンテン等を重合体成分として有するα−オレフィン系共重合体が挙げられる。このα−オレフィン系共重合体としては、エチレン等のα−オレフィンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、エチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体、およびそれらの部分イオン架橋物等が挙げられる。また、中間層13を構成する樹脂材料として、ポリエステル系樹脂を用いても良い。これらは、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
2種以上の樹脂材料を組み合わせて中間層13を形成する場合には、中間層13は、ポリエチレン系樹脂とポリエステル系樹脂とを含むことが好ましい。ポリエチレン系樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び超低密度ポリエチレン(VLDPE)等が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、離型層11の構成材料として例示した各材料が挙げられる。
上記のように中間層13がポリエチレン系樹脂とポリエステル系樹脂とを含む場合において、中間層13におけるポリエチレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、40%以上75%以下であることが好ましい。ポリエチレン系樹脂の含有量は、45%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。また、ポリエチレン系樹脂の含有量は、70%以下であることがより好ましく、65%以下であることがさらに好ましい。
中間層13は、さらにゴム成分を含んでも良い。ゴム成分としては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体等のスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、アミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマー材料、天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム等のゴム材料が挙げられる。
中間層13は、上述した各種樹脂以外に、酸化防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、染料及び顔料等の着色剤、安定剤等の添加剤、フッ素樹脂、シリコンゴム等の耐衝撃性付与剤、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等の無機充填剤を含んでいても良い。
中間層13の厚みは、10μm以上であることが好ましい。より好ましくは20μm以上であり、30μm以上であることがさらに好ましい。また、中間層13の厚みは、100μm以下であることが好ましい。より好ましくは90μm以下であり、70μm以下であることがさらに好ましい。
副離型層15は、熱可塑性樹脂を含んでいる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂(PTT)、ポリヘキサメチレンテレフタレート樹脂(PHT)等のポリアルキレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂(TPX)、シンジオタクチックポリスチレン樹脂(SPS)、ポリプロピレン樹脂(PP)、及びこれらのいずれかと他の成分とを共重合した共重合体樹脂が挙げられる。これらは、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。中でも、離型性及び型追従性に優れ、かつ、離型層11に比べて耐熱性を向上させる観点から、副離型層15はポリエステル系樹脂を含むことが好ましい。
副離型層15は、熱可塑性樹脂以外に、酸化防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、染料及び顔料等の着色剤、安定剤等の添加剤、フッ素樹脂、シリコンゴム等の耐衝撃性付与剤、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク等の無機充填剤を含んでいても良い。
副離型層15の厚みは、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは10μm以上であり、15μm以上であることがさらに好ましい。また、副離型層15の厚みは、100μm以下であることが好ましい。より好ましくは90μm以下であり、70μm以下であることがさらに好ましい。
離型層11の厚みを基準とする、離型層11の厚みと中間層13の厚みと副離型層15の厚みとの比は、特に限定されないが、1:(2〜1):(1〜2)とすることができる。離型フィルム1全体の厚みに対する離型層11の厚みの割合は、0.2以上0.33以下とすることができる。離型フィルム1全体の厚みに対する中間層13の厚みの割合は、0.25以上0.5以下とすることができる。離型フィルム1全体の厚みに対する副離型層15の厚みの割合は、0.25以上0.5以下とすることができる。
離型フィルム1全体の厚みは、50μm以上200μm以下であることが好ましい。このような厚みとすることで、モールド成形によって成形品を製造する際に、離型フィルム1に対して均一にプレス圧をかけることができる。離型フィルム1の厚みは、75μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることがさらに好ましい。また、離型フィルム1の厚みは、175μm以下であることがより好ましく、150μm以下であることがさらに好ましい。
離型フィルム1は、共押出法、押出ラミネート法、ドライラミネート法、インフレーション法等、公知の方法を用いて作製することができる。また、各層を別々に製造してからラミネーター等により接合して離型フィルム1を得ても良い。また、各層を接着層を介して接合して離型フィルム1を得ても良い。これらの中では、各層の厚さ制御に優れる点で、共押出Tダイ法で成膜する方法が好ましい。
本実施形態の離型フィルム1は、動的粘弾性測定により得られる175℃での離型層11の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、中間層13の貯蔵弾性率E’が40MPa以下である。ここで、動的粘弾性測定は、引張モード、周波数1.0Hz、の条件で測定を行う。モールド成形の際の金型温度に近い175℃での貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下という柔らかめの離型層11を備えることで、金型3内に配置される対象物51に対する密着性を高めることができる。また、同じくモールド成形の際の金型温度に近い175℃での貯蔵弾性率E’が40MPa以下というより柔らかい中間層13を備えることで、離型フィルム1全体としてのクッション性を高めることができ、金型3からの圧力を対象物51に対して均等に伝わりやすくし、対象物51に対する密着性をさらに高めることができる。その結果、フラッシュを生じにくくすることができる。
離型層11における貯蔵弾性率E’が、30MPa以上80MPa以下の範囲内において比較的高い(具体的には、60MPa以上80MPa以下の)場合には、中間層13の貯蔵弾性率E’は、より低い(具体的には、10MPa以下である)ことが好ましい。これは、あくまで推測であるが、離型層11単独では相対的に変形しにくい分、中間層13を変形しやすくすることにより、離型フィルム1全体としての対象物51に対する密着性が高まるためであると考えられる。
離型層11における貯蔵弾性率E’が、30MPa以上80MPa以下の範囲内において比較的低い(具体的には、30MPa以上50MPa以下の)場合には、中間層13の貯蔵弾性率E’は、40MPa以下の範囲内で比較的高くても(具体的には、35MPa以下でも)良い。これは、あくまで推測であるが、離型層11が単独でも変形しやすくなっている分、中間層13が相対的に変形しにくくても、離型フィルム1全体としての対象物51に対する密着性が十分に高まるためであると考えられる。もちろん、離型層11における貯蔵弾性率E’が30MPa以上50MPa以下の場合において、中間層13の貯蔵弾性率E’はより低くても良く、10MPa以下であることがより好ましい。
また、離型フィルム1は、JIS K 7127に準じて175℃において測定した降伏点応力が4MPa以上であることが好ましい。モールド成形の際の金型温度に近い175℃において、弾性変形から塑性変形へ変化するときの応力である降伏点応力が4MPa以上の離型フィルム1を用いることで、使用時における機械的強度及び耐熱性に優れた離型フィルム1とすることができる。降伏点応力は、5MPa以上であることがより好ましく、6MPa以上であることがさらに好ましい。
本実施形態の離型フィルム1において、副離型層15の副離型面15aは、特に限定されないが、JIS B 0601:2013に従って測定した十点平均粗さRzが3μm以上10μm以下であることが好ましい。副離型層15の副離型面15aをこのような状態とすることで、成形時におけるフィルム−金型間の空気溜りの発生を抑制することができる。副離型面15aの十点平均粗さRzは、4μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましい。また、副離型面15aの十点平均粗さRzは、9μm以下であることがより好ましく、8μm以下であることがさらに好ましい。
また、副離型層15の副離型面15aは、特に限定されないが、JIS B 0601:2013に従って測定した要素の平均長さ(凹凸の平均間隔)Smが200μm以上600μm以下であることが好ましい。副離型層15の副離型面15aをこのような状態とすることで、成形時におけるフィルム−金型間の空気溜りの発生を抑制することができる。副離型面15aの要素の平均長さSmは、225μm以上であることがより好ましく、250μm以上であることがさらに好ましい。また、副離型面15aの要素の平均長さSmは、550μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることがさらに好ましい。
また、副離型層15の副離型面15aは、特に限定されないが、JIS B 0601:2013に従って測定した算術平均粗さRaが0.1μm以上2μm以下であることが好ましい。副離型層15の副離型面15aをこのような状態とすることで、成形時におけるフィルム−金型間の空気溜りの発生を抑制することができる。副離型面15aの算術平均粗さRaは、0.2μm以上であることがより好ましく、0.3μm以上であることがさらに好ましい。また、副離型面15aの算術平均粗さRaは、1.9μm以下であることがより好ましく、1.8μm以下であることがさらに好ましい。
また、離型層11は、表面自由エネルギーが40mJ/m2以下であることが好ましい。このようにすることで、離型性を向上させることができる。離型層11の表面自由エネルギーは、30mJ/m2以下であることがより好ましく、25mJ/m2以下であることがさらに好ましい。また、離型層11の表面自由エネルギーの下限値は特に限定されないが、10mJ/m2以上であることが好ましい。
なお、表面自由エネルギーは、汎用の接触角計(例えば協和界面科学株式会社製の接触角計、Drop Master DM−501)を用いて測定することができる。
具体的には、表面自由エネルギー及びその各成分(分散力、極性力、水素結合力)の値が既知の3種の液体として、水、ジヨードメタン、ヘキサデカンを用い、23℃、65%RH下で、接触角計にて各液体の離型層11上での接触角(θ)を測定する。この接触角(θ)の値および各液体の既知の値(Panzerによる方法IV(日本接着協会誌第15巻、第3号、第96頁に記載)の数値)から、北崎・畑の式より導入される下記式を用いて各成分の値を計算する。
(γSd・γLd)1/2+(γSp・γLp)1/2+(γSh・γLh)1/2=γL(1+cosθ)/2
(γSd・γLd)1/2+(γSp・γLp)1/2+(γSh・γLh)1/2=γL(1+cosθ)/2
ここで、γLd、γLp、γLhは、それぞれ測定液の分散力、極性力、水素結合力の各成分を表す。θは、測定面上での測定液の接触角を表す。γSd、γSp、γShは、それぞれ離型層表面の分散力、極性力、水素結合力の各成分の値を表す。γLは各液体の表面エネルギーを表す。既知の値およびθを上記の式に代入して得られた連立方程式を解くことにより、測定面(離型層表面)の3成分の値を求める。
そして、下記式により、求められた分散力成分の値と極性力成分の値と水素結合力成分の値との和を、表面自由エネルギー(E)とする。
E=γSd+γSp+γSh
E=γSd+γSp+γSh
本実施形態の離型フィルム1は、モールド成形用の金型3を用いて成形品5を製造する際に使用することができる。モールド成形方法としては、トランスファーモールド成形法や圧縮モールド成形法等が挙げられるが、本実施形態の離型フィルム1はその両方に使用することができる。以下、トランスファーモールド成形法による場合を例として、本実施形態の成形品5の製造方法について説明する。なお、ここでは、成形品5として、キャリア基板51A上に再配線層51Bを介して半導体素子を含むチップ部51Cが実装された対象物51に対して、チップ部51Cの周囲を覆うように樹脂部53が設けられた半導体装置(ここで特に、FOWLP型の半導体装置)の半製品の製造を例として説明する。
ここで、本実施形態の成形品5では、樹脂部53はチップ部51Cの周囲を取り囲むように形成され、チップ部51Cの側面だけが樹脂部53に埋もれており上面は露出している。チップ部51Cの上面までもが樹脂部53に埋もれてしまえば、それがフラッシュ不具合ということになる。
図2に示すように、成形品5の製造方法は、配置工程#1と、型締め工程#2と、注入工程#3と、型開き工程#4とを含んでいる。配置工程#1、型締め工程#2、注入工程#3、及び型開き工程#4は、記載の順に実行される。
図3に示すように、配置工程#1では、金型3を構成する第二型32上に、キャリア基板51Aが第二型32側でチップ部51Cが第一型31側となるように対象物51を載置する。また、金型3を構成する第一型31のキャビティ面31aに沿って、副離型層15がキャビティ面31a側で離型層11が対象物51側となるように離型フィルム1を配置する。こうして、配置工程#1において、離型フィルム1が、金型3内で対象物51とキャビティ面31aとの間に配置される。なお、金型3及びその周辺環境は、例えば170〜180℃に加熱されている。また、本実施形態では第一型31には複数の吸引孔(図示省略)が分散して形成されており、真空吸引によって離型フィルム1が第一型31のキャビティ面31aに密着する状態で配置される。
図4に示すように、型締め工程#2では、対象物51が載置された第二型32と、キャビティ面31aに沿って離型フィルム1が配置された第一型31とを近接移動させ、型締めする。このとき、本実施形態では、対象物51の上面(具体的には、チップ部51Cの上面)と、第一型31のキャビティ面31aに沿って配置された離型フィルム1とが密着する状態となる。
図5に示すように、注入工程#3では、第二型32と第一型31との間のキャビティ空間に、ゲート(図示せず)から溶融した封止樹脂を注入して充填する。なお、封止樹脂は、熱硬化性樹脂を含んで構成されることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系熱硬化性樹脂、フェノール系熱硬化性樹脂、メラミン系熱硬化性樹脂、アルキド系熱硬化性樹脂、アクリル系熱硬化性樹脂、ポリウレタン系熱硬化性樹脂、ポリイミド系熱硬化性樹脂、ポリアミドイミド系熱硬化性樹脂などが挙げられる。中でも、エポキシ系熱硬化性樹脂を好ましく用いることができる。封止樹脂には、例えばシリカや水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の無機充填剤が含有されていても良い。こうして、注入工程#3において、金型3内で、対象物51に対して、熱硬化性樹脂を含む材料(封止樹脂)を用いてモールド成形が行われる。
このとき、本実施形態の離型フィルム1は、動的粘弾性測定により得られる175℃での離型層11の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、中間層13の貯蔵弾性率E’が40MPa以下であることで、対象物51に対する密着性が向上されている。よって、注入工程#3において溶融した封止樹脂を注入して充填する際に、フラッシュが生じにくい。
封止樹脂の硬化後、型開き工程#4が行われる。図6に示すように、型開き工程#4では、第二型32と第一型31とを離間移動させ、型開きする。その際、それと同時に又はその後に、封止樹脂の硬化によって形成される樹脂部53から離型フィルム1が剥離される(図6には同時に剥離する場合の例を示している)。
上述したように、本実施形態では注入工程#3において溶融した封止樹脂を注入して充填する際に、フラッシュが生じにくいので、得られる成形品5においても不良品が生じにくい。よって、歩留まりを向上させることができ、低コスト化を図ることができる。
以下に複数の試験例を示し、本発明についてより具体的に説明する。但し、以下に記載する具体的な試験例によって本発明の範囲が限定される訳ではない。
[試験例1]
離型層11を構成する樹脂組成物として、第1のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、第2のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX MX002O)を準備した(下記の表1において「TPX−1」と表示)。中間層13を構成する樹脂組成物として、ポリプロピレン樹脂(住友化学製 FH1016)、ポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンプラ製、ノバデュラン 5020)、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂(住友化学製 WD106)を準備した。なお、中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量は、55重量%とした。副離型層15を構成する樹脂組成物として、ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンプラ製、ノバデュラン 5020)、シリカ粒子(日鉄ケミカル&マテリアル SC10−32F)を準備した。その後、Tダイ押出機(Tダイの温度:250℃)を用いて、単層構造の離型層11及び中間層13のフィルムをそれぞれ押出成形するとともに、3層構造の離型フィルム1を押出成形した。
離型層11を構成する樹脂組成物として、第1のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、第2のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX MX002O)を準備した(下記の表1において「TPX−1」と表示)。中間層13を構成する樹脂組成物として、ポリプロピレン樹脂(住友化学製 FH1016)、ポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンプラ製、ノバデュラン 5020)、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂(住友化学製 WD106)を準備した。なお、中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量は、55重量%とした。副離型層15を構成する樹脂組成物として、ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンプラ製、ノバデュラン 5020)、シリカ粒子(日鉄ケミカル&マテリアル SC10−32F)を準備した。その後、Tダイ押出機(Tダイの温度:250℃)を用いて、単層構造の離型層11及び中間層13のフィルムをそれぞれ押出成形するとともに、3層構造の離型フィルム1を押出成形した。
離型フィルム1全体の厚みは120μmで、その内訳は、離型層11の厚みが30μm、中間層13の厚みが30μm、副離型層15の厚みが60μm(厚みの比が、離型層11:中間層13:副離型層15=1:1:2)であった。
[試験例2]
離型層11を構成する樹脂組成物として、第1のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、第2のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX MX002O)、第3のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX DX560M)を準備した(下記の表1において「TPX−2」と表示)。この点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
離型層11を構成する樹脂組成物として、第1のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX RT31)、第2のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX MX002O)、第3のポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX DX560M)を準備した(下記の表1において「TPX−2」と表示)。この点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例3]
離型層11を構成する樹脂組成物として、ポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX DX560M)を準備した(下記の表1において「TPX−3」と表示)。この点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
離型層11を構成する樹脂組成物として、ポリメチルペンテン樹脂(三井化学製、TPX DX560M)を準備した(下記の表1において「TPX−3」と表示)。この点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例4]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例5]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例2と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例2と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例6]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例3と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を70重量%とした点以外は試験例3と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例7]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例1と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例8]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例2と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例2と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
[試験例9]
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例3と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
中間層13を構成する樹脂組成物におけるエチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂の含有量を45重量%とした点以外は試験例3と同様にして、3層構造の離型フィルム1を作成した。
各試験例において得られたそれぞれの離型層11のフィルム及び中間層13のフィルムについて、動的粘弾性測定を行って175℃での貯蔵弾性率E’を求めた。また、各試験例において得られたそれぞれの離型フィルム1について、JIS K 7127に準じて175℃で降伏点応力を測定した。また、離型層11の表面自由エネルギーを測定するとともに、副離型層15の表面粗さを測定した。表面粗に関しては、JIS B 0601:2013に従って十点平均粗さRzを測定するとともに、JIS B 0601:2013に従って要素の平均長さSmを測定した。また、離型層11の表面自由エネルギーを測定した
また、各試験例において得られたそれぞれの離型フィルム1を用いてトランスファー成形を行い、実用特性の評価を行った。実用特性の評価は、具体的には、フラッシュの発生の有無の観点から、以下の基準に基づいて定量的に行った。
A:発生したフラッシュが10個未満
B:発生したフラッシュが10個以上50個未満
C:発生したフラッシュが50個以上
A:発生したフラッシュが10個未満
B:発生したフラッシュが10個以上50個未満
C:発生したフラッシュが50個以上
以上の結果を表1に示す。
これらの結果から、175℃での離型層11の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、中間層13の貯蔵弾性率E’が40MPa以下であることで、フラッシュが発生しにくい離型フィルム1を得られることが確認された。
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、離型フィルム1が離型層11と中間層13と副離型層15とを備える3層構造を有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、離型フィルム1が、例えば接着層やガスバリア層等をさらに備えるなどして、4層以上の構造を有しても良い。
(1)上記の実施形態では、離型フィルム1が離型層11と中間層13と副離型層15とを備える3層構造を有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、離型フィルム1が、例えば接着層やガスバリア層等をさらに備えるなどして、4層以上の構造を有しても良い。
(2)上記の実施形態では、離型フィルム1を使用してトランスファーモールド成形法により成形品5を製造する例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、圧縮モールド成形法による成形品5の製造にも、離型フィルム1を使用することができる。
(3)上記の実施形態では、成形品5としての半導体装置の製造を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば成形品5として、例えば発光ダイオードを備えた発光装置等の製造にも、離型フィルム1を使用することができる。
(4)上述した各実施形態(上記の実施形態及びその他の実施形態を含む;以下同様)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
1 離型フィルム
3 金型
5 成形品
11 離型層
11a 離型面
13 中間層
15 副離型層
15a 副離型面
31 第一型
31a キャビティ面
32 第二型
51 対象物
51A キャリア基板
51B 再配線層
51C チップ部
53 樹脂部
3 金型
5 成形品
11 離型層
11a 離型面
13 中間層
15 副離型層
15a 副離型面
31 第一型
31a キャビティ面
32 第二型
51 対象物
51A キャリア基板
51B 再配線層
51C チップ部
53 樹脂部
Claims (11)
- モールド成形用の金型のキャビティ面に配置される離型フィルムであって、
前記金型内で形成される樹脂部に接する離型層と、前記キャビティ面に接する副離型層と、前記離型層と前記副離型層との間の中間層と、を含み、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上80MPa以下であり、
動的粘弾性測定により得られる175℃での前記中間層の貯蔵弾性率E’が40MPa以下である、離型フィルム。 - 前記離型層の貯蔵弾性率E’が60MPa以上80MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下である、請求項1に記載の離型フィルム。 - 前記離型層の貯蔵弾性率E’が30MPa以上50MPa以下であり、
前記中間層の貯蔵弾性率E’が35MPa以下である、請求項1に記載の離型フィルム。 - 前記中間層の貯蔵弾性率E’が10MPa以下である、請求項3に記載の離型フィルム。
- JIS K 7127に準じて175℃において測定した降伏点応力が4MPa以上である、請求項1から4のいずれか一項に記載の離型フィルム。
- 前記離型層がポリメチルペンテン樹脂を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の離型フィルム。
- 前記副離型層がポリエステル系樹脂を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の離型フィルム。
- 前記中間層がポリエチレン系樹脂とポリエステル系樹脂とを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の離型フィルム。
- 前記中間層におけるポリエチレン系樹脂の含有量が40%〜75%である、請求項8に記載の離型フィルム。
- 前記離型層の表面自由エネルギーが、40mJ/m2以下である、請求項1から9のいずれか一項に記載の離型フィルム。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の離型フィルムを、前記金型内に配置される対象物と前記キャビティ面との間に、前記離型層が前記対象物側に位置するように配置する工程と、
前記金型内で前記対象物に対して、熱硬化性樹脂を含む材料を用いてモールド成形を行う工程と、
を含む、成形品の製造方法。
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