JP5737122B2 - 金型離型回復シートおよびそれを用いた金型離型処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種の熱硬化性樹脂組成物成形材料用の成形金型等から成形品を円滑に離型させ、かつ成形品の外観を良好に仕上げるために用いられる金型離型回復シートおよびそれを用いた金型離型処理方法に関するものである。

例えば、トランスファー成形により半導体素子を樹脂封止する工程では、半導体封止用エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂成形材料を封止材料として成形用金型を用いた成形工程（樹脂封止工程）が繰り返し行なわれている。そして、上記熱硬化性樹脂成形材料を用いた成形工程を多数回繰り返すと、その繰り返し数（ショット数）が多くなるにつれて、上記成形用金型の型面、特にキャビティ表面に、成形材料から滲出した成分、バリ、塵埃等の汚染成分が順次積層して蓄積されることとなる。このような汚染成分は、成形品を金型から取り出す際の離型性を著しく低下させたり、また成形品表面に肌荒れ等の現象が生じることとなる。

このため、従来から、一定の成形繰り返し数（ショット数）毎に、金型の表面（キャビティ表面）を洗浄することが行なわれている。上記洗浄方法としては、例えば、通常の半導体封止用樹脂組成物を用いたトランスファー成形と同様に、メラミン樹脂を主成分とするクリーニング用樹脂を金型に流し込み、その状態で上記メラミン樹脂を主成分とするクリーニング用樹脂を加熱硬化させることにより、その硬化物に汚染成分を一体的に付着させ、その状態で硬化物を金型のキャビティから取り出すことにより金型のキャビティ表面の洗浄を行なう方法があげられる。

また、上記メラミン樹脂を主成分とするクリーニング用樹脂に代えて未加硫ゴムを主成分とするクリーニングシートを用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。この未加硫ゴムを主成分とするクリーニングシートを用いた洗浄方法は、上下に二分割された金型の上金型と下金型との間に上記クリーニングシートを挟んだ状態で型締めして、そのクリーニングシートをキャビティ内に充填し、その状態で加熱成形することにより、クリーニングシートに汚染成分を一体的に付着させ、その状態でクリーニングシートを金型のキャビティから取り出すことにより金型のキャビティ表面の洗浄を行なうというものである。

上記のような洗浄方法にて金型を洗浄し終えた場合、金型表面には離型性を促すための離型剤成分までもが除去されてしまっているため、このような状態にて半導体封止用エポキシ樹脂成形材料等の熱硬化性樹脂組成物を用いて半導体素子を樹脂封止すると、金型の各成形部分に熱硬化性樹脂組成物の硬化物が強固に接着し、成形品が金型より離型することが非常に困難になるという問題を有していた。

そのため、予め、金型表面に離型剤を塗布する必要があり、例えば、スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布したり、熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させたシート材料を用いて、これを金型に挟み、加熱硬化させることにより熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に含有させた離型剤を金型表面に移行させることにより金型表面に離型剤を塗布する方法が行なわれている（特許文献２、３参照）。

特開平１０−２２６７９９号公報 特開２００２−１６１１８９号公報 特開２００３−１８３４７９号公報

しかしながら、上記スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布する方法では、塗布する作業者の感覚に頼るため、塗布量にばらつきが生じ金型全面に均一に塗布することが困難となり、離型剤の塗布むらによって成形品の外観が損なわれるという問題がある。また、上記熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させたシート材料を用いて金型面に離型剤を塗布する方法では、離型剤の種類によっては充分な離型効果が得られなかったり、あるいは成形品に曇りが生じたりするという問題が発生する。

一方で、トランスファー成形等の成形金型を用いて半導体素子を樹脂封止する際に用いられる半導体封止用エポキシ樹脂組成物には各種離型剤が含有されているが、従来は、上記含有された離型剤を考慮し、それに合わせて適宜選択した離型剤を含有させたシート材料を用いて、金型表面に離型剤を塗布するということが行なわれていた。このように、封止材料の種類に合わせて、シート材料に含有させる離型剤を選択して用いるというような煩雑な作業を必要としていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金型成形時に使用する封止材料の種類に関わらず良好な離型性を付与することができ、洗浄後の金型表面に対する離型剤の付与を均一かつ容易に行なうことのできる金型離型回復シートおよびそれを用いた金型離型処理方法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型回復シートであって、上記金型離型回復シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、これに下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を、下記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して８〜２５重量部であり、かつ下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比が、（Ａ）：（Ｂ）＝６：４〜４：６となるよう含有するとともに、下記の（Ｃ）成分を含有するシート成形材料からなる金型離型回復シートを第１の要旨とする。
（Ａ）モンタン酸エステル系ワックス。
（Ｂ）ポリエチレン系ワックス。
（Ｃ）ジメチルポリシロキサン。

そして、本発明は、上記金型離型回復シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型回復シートに含有された離型剤を転写し塗布する金型離型処理方法を第２の要旨とする。

本発明者は、金型成形時に使用する封止材料の種類に関わらず良好な離型性を付与することができ、洗浄後の金型面に対して均一な離型剤膜を形成し良好な離型性を付与することのできるものを得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、離型剤成分として上記モンタン酸エステル系ワックスおよびポリエチレン系ワックスを従来のようにそれぞれ単独で用いるのではなく併用するとともに、その合計含有量が未加硫ゴム生地に対して特定の割合となるように、かつ上記両者の重量比を特定の割合となるように設定し、かつこれら離型剤成分とジメチルポリシロキサンとを含有するシート成形材料からなる金型離型回復シートを用いると、各種封止材料に対して良好な離型性を付与することができ、離型剤成分が成形時に金型離型回復シート内から滲出して、金型表面に均一に塗布されることとなり、均一な離型剤膜が形成されることを見出し本発明に到達した。

このように、本発明は、未加硫ゴム生地を母材とし、これに離型剤成分である上記（Ａ）および（Ｂ）成分を含有し、しかも（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計含有量が未加硫ゴム生地に対して特定量で、かつ上記（Ａ）および（Ｂ）成分の両者の重量比が特定割合であり、さらに上記（Ｃ）成分を含有するシート成形材料からなる金型離型回復シートである。このため、含有された上記離型剤成分が滲出して金型表面に付着し、均一な離型剤膜を形成するようになる。しかも、金型成形時に使用する封止材料の種類に関わらず良好な離型性を付与することができる。したがって、本発明の金型離型回復シートを用いて金型表面に均一な離型剤膜が形成された結果、上記離型剤成分の塗布むらや離型剤の相性による成形品の離型不良が生じることなく、離型効果が安定的に得られるようになる。このことから、得られる成形品に曇り等が生じたりせず、外観的に優れたものが得られることとなる。

すなわち、金型間に本発明の金型離型回復シートを挟んで加熱成形し、ついで上記シートを剥離するという簡単な作業により、洗浄化され鏡面状になった金型表面に対して、離型剤膜を均一に形成することが可能となる。したがって、従来のスプレー塗布による離型剤の不均一な塗工や、成形条件および作業環境の悪化等を招くこともない。しかも、本発明の金型離型回復シートを用いた上記作業工程は、極めて簡便であるため、離型剤の付与作業の作業効率の大幅な向上が実現する。

そして、（Ｃ）成分の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して０．２〜７重量部であると、金型表面に均一に離型剤膜を形成した後、加熱硬化した金型離型回復シートが金型から容易に剥離可能となる。

また、金型離型回復シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みを一方方向に所定間隔で並行に設けた場合、その使用にあたって、シートを上記切れ込みに沿って折り畳むことにより容易に積重させることができる。このとき、平行な切れ込みによって区切られる個々のブロック片は、切れ込みの底の部分で互いにつながっていることから、折り畳んだときにずれたりせずに整然と積重され、各ブロック片が交差したりした状態で積み重なったりすることがない。このため、得られた積重品は、いびつな形状にならない。また、シートの寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、そのカッティングしたシートを揃えながら積重したりする煩雑な作業が不要になり、作業が簡略化する。

さらに、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型回復シートを貼り合わせて使用した場合、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となる。

本発明の実施形態の一例である金型離型回復シートを示す斜視図である。 上記金型離型回復シートの切れ込み形成状態を示す説明図である。 上記金型離型回復シートの切れ込み部分を示す拡大側面図である。 金型離型回復シートの使用方法を示す説明図である。 金型離型回復シートの使用方法を示す説明図である。 金型離型回復シートの使用方法を示す説明図である。 上記金型離型回復シートの作用を示す説明図である。 上記金型離型回復シートの作用を示す説明図である。

つぎに、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
《金型離型回復シート》
本発明の金型離型回復シート（以下、単に「シート」と称する場合がある）は、ベースとなる未加硫ゴム生地を母材とし、これにモンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）、ポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）、ジメチルポリシロキサン（Ｃ成分）を含有してなる成形材料を用いてシート状に成形して得られるものである。

〈未加硫ゴム生地〉
上記未加硫ゴム生地を構成する未加硫ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム〔ＥＰＴ（ＥＰＤＭ）〕、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これら未加硫ゴムは、金型内において加硫された加硫ゴムとなる。

上記未加硫ゴムとして好ましいのは、金型を用いた成形に際して、汚染性が少ない、また加硫時の臭気が少ないという点から、ＢＲ、ＥＰＴ（ＥＰＤＭ)、ＥＰＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲを単独で使用するか、もしくはこれらの混合物である。具体的には、ＢＲとＥＰＴ（ＥＰＤＭ)の混合物があげられる。

上記ＥＰＴについて詳述すると、上記ＥＰＴは、α−オレフィン（特にプロピレン）およびポリエンモノマーからなるターポリマーであり、上記ポリエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，１−シクロオクタジエン、１，６−シクロドデカジエン、１，７−シクロドデカジエン、１，５，９−シクロドデカトリエン、１，４−シクロヘプタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン、メチレンノルボルネン、２−メチルペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン、メチル−テトラヒドロインデン、１，４−ヘキサジエン等があげられる。

上記ＥＰＴにおける各モノマーの共重合割合は、好ましくはエチレンが３０〜８０モル％、ポリエンモノマーが０．１〜２０モル％で、残りがα−オレフィンとなるようなターポリマーである。より好ましいのはエチレンが３０〜６０モル％である。そして、上記ＥＰＴとしては、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が２０〜７０のものを用いることが好ましい。

このようなＥＰＴの具体例としては、三井化学社製の、三井ＥＰＴ４０２１、三井ＥＰＴ４０４５、三井ＥＰＴ４０７０等をあげることができる。

上記ＥＰＭとしては、エチレン含有量が３０〜８０モル％で、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１００℃）が２０〜７０のものを用いることが好ましい。

このようなＥＰＭの具体例としては、三井化学社製の三井ＥＰＴ００４５等があげられる。

また、上記ＳＢＲとしては、スチレン含量が１５〜３０モル％で、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（１００℃）が２０〜８０、好ましくは３５〜６０のものを用いることが好ましい。

このようなＳＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、ＪＳＲ−１５０２、ＪＳＲ−１５０７、ＪＳＲ−１７７８等をあげることができる。

そして、上記ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２０〜６０モル％、より好ましくは２５〜４５モル％で、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（１００℃）が２０〜８５、より好ましくは３０〜７０のものを用いることが好適である。

このようなＮＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、Ｎ−２３４Ｌ、Ｎ−２３０Ｓ、Ｎ−２３０ＳＨをあげることができる。

このような未加硫ゴムには、通常、架橋剤が配合される。上記架橋剤としては、特に限定するものではなく、例えば、硫黄や、１，３−ジ（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等の有機過酸化物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記架橋剤の配合量は、上記未加硫ゴム１００重量部に対して１〜３重量部の範囲に設定することが好ましい。

〈Ａ成分：モンタン酸エステル系ワックス〉
上記未加硫ゴム生地に配合されるモンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）としては、例えば、滴点が２００℃以下、好ましくは５０〜１５０℃、より好ましくは５０〜１２０℃であるモンタン酸エステル系ワックスが用いられる。具体的には、クラリアント社製のＯＰ等があげられる。なお、本発明において、上記滴点とは、つぎのことをいう。例えば、グリースを例にとると、このグリースは加熱により軟化するが、ある温度以上では液状を示す。この液状となったグリースが測定試験機の容器底部から滴下したときの温度を滴点という。なお、上記グリースの滴点試験は、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準ずる。したがって、本発明にて使用される離型剤の滴点は、上記方法にしたがって測定される値である。

〈Ｂ成分：ポリエチレン系ワックス〉
上記モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）とともに未加硫ゴム生地に配合されるポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）としては、例えば、例えば、滴点が２００℃以下、好ましくは５０〜１５０℃、より好ましくは５０〜１２０℃であるポリエチレン系ワックスが用いられる。具体的には、クラリアント社製のＰＥＤ−５２１等があげられる。この場合の滴点に関しても、上記Ａ成分において述べた滴点と同様である。

上記モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）およびポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）の合計含有量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して８〜２５重量部である必要がある。より好ましくは１５〜２５重量部である。すなわち、合計含有量が少な過ぎると、充分な量の離型剤成分が滲出して金型表面に均一な離型剤膜を形成することができず、成形されたパッケージの金型からの良好な離型性が得られない。そして、合計含有量が多過ぎると、金型表面に対する離型剤成分の塗布量が過剰となり、塗布むらが生じたり、均一な離型剤成分の膜の形成ができず、その後の成形工程（樹脂封止工程）において、外観不良が生起しやすくなるからである。

また、上記モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）とポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）の重量比が、（Ａ成分）：（Ｂ成分）＝６：４〜４：６である必要がある。特に好ましくは５：５である。すなわち、モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）の重量比が多過ぎると、例えば、ポリエチレン系ワックスを配合した封止材料を用い金型成形した場合に金型からの離型性に劣ることとなり、その後の成形工程（樹脂封止工程）において、成形不良が生起しやすくなるからである。また、モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）の重量比が少な過ぎると、例えば、モンタン酸エステル系ワックスを配合した封止材料を用い金型成形した場合に金型からの離型性に劣り、その後の成形工程（樹脂封止工程）において、成形不良が生起しやすくなるからである。

このように、本発明は、モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）およびポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）の合計含有量、さらには、モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）とポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）の重量比をそれぞれ特定範囲とするため、本発明の金型離型回復シートを金型表面が洗浄され鏡面化されている状態の金型間に挟んで加熱加硫することにより、未加硫ゴム生地から離型剤成分が滲出して金型表面に付着し、金型表面に対して均一な離型剤膜を形成するようになり、使用する封止材料に関わらず樹脂封止してなる半導体装置の外観に曇り等を発生させることなく、良好な成形品を得ることができる。

〈Ｃ成分：ジメチルポリシロキサン〉
上記モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）およびポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）とともに未加硫ゴム生地に配合されるジメチルポリシロキサン（Ｃ成分）は、金型からシートを容易に剥離するための剥離剤としての作用を奏するものであり、例えば、粘度１０〜１０，０００ｃＳｔのものが用いられる。具体的には、東レ・ダウコーニング社製のＳＨ２００や、信越化学工業社製のＫＦ９６等があげられる。

上記ジメチルポリシロキサン（Ｃ成分）の含有量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して０．２〜７重量部であることが好ましく、特に好ましくは０．５〜１．５重量部である。すなわち、ジメチルポリシロキサン（Ｃ成分）の含有量が少な過ぎると、金型からの離型性が悪化する傾向がみられ、含有量が多過ぎると、シート自体の強度が低下し、シートがちぎれる等の作業性が悪化する傾向がみられるからである。

〈他の添加剤〉
そして、本発明の金型離型回復シート成形材料には、上記未加硫ゴム，架橋剤およびＡ〜Ｃ成分以外に、必要に応じて、補強材、顔料、吸着剤等の他の添加剤を適宜に配合することができる。

上記補強材としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機質補強剤（充填剤）があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記補強材の配合量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１０〜５０重量部であることが好ましい。

上記顔料としては、例えば、二酸化チタン、カーボン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記顔料の配合量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１〜２０重量部であることが好ましい。

上記吸着剤としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記吸着剤の配合量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して０．５〜１０重量部であることが好ましい。

本発明の金型離型回復シートは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、ベースとなる未加硫ゴム、特定の離型剤、架橋剤および他の添加剤、さらに必要に応じて金型洗浄剤を配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、押出機やロール等を用いてシート状あるいは短冊状に形成することにより金型離型回復シートを作製することができる。この場合の金型離型回復シートの厚みは、通常、３〜１０ｍｍに設定される。

そして、本発明の金型離型回復シートの使用に際しては、それを用いての金型の設置作業の容易さ等の観点から、例えば、図１に示すように、それ自体のシート１０面に、シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたシート１０が好適に用いられる。好ましくは、シート１０面に縞模様が形成されたシート１０があげられる。そして、上記切れ込み１１を利用してシート１０を折り畳むことにより、整然と積み重ねることができるようになっている。

このような切り込み１１が設けられたシート１０は、つぎのようにして作製される。すなわち、先に述べたようにして得られた圧延シートを所定の形状，寸法に裁断してシート１０を形成したのち、そのシート１０面に切れ込み１１を形成させる。このような切れ込み１１の形成は、例えば、図２に示すように、回転軸１２に所定間隔で円板状の切れ刃１３を取り付けたリボンスリッターを用い、上記切れ刃１３をシート１０の上面から所定深さだけ食い込ませて移動させ、シート１０の幅方向に平行な切れ込み１１を形成させる。この操作を繰り返し、シート１０上面の全面にわたって、一定間隔の平行な切れ込み１１が形成されるのである。そして、シート１０は、上記各切れ込み１１によって同一サイズのブロック片１０ａに区切られる。このように上記切れ込み１１は、一定間隔で形成されているため、その切れ込み１１が折り畳み時等のメジャーの機能も発揮し、処理対象となる金型やキャビティの大きさに合わせてシート１０をカッティングしたり折り畳んだりすることが容易となる。

また、図３に示すように、シート１０に設けられた切れ込み１１の先端部と、切れ込み１１の先端に対面するシート１０面との距離Ｄは、０．１〜０．８ｍｍ程度に設定するのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍ程度であれば、さらに好ましい。すなわち、上記距離Ｄが小さ過ぎると、各ブロック片１０ａ同士が離間しやすくなり、逆に距離Ｄが大き過ぎると、折り畳みがスムーズに行ないづらくなるからである。

さらには、本発明の金型離型回復シートの他の態様として、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型回復シートが貼り合わせた態様が用いられる。このような態様のシートは、例えば、シート状基材の片面もしくは両面に、金型離型回復シートを圧着し積層することにより得られる。このように、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型回復シートを貼り合わせたものを用いることにより、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となるという効果が得られる。

上記シート状基材としては、例えば、紙製シートまたは布帛シートがあげられる。上記紙製シートとしては、和紙，洋紙，合成紙，混抄紙等があげられ、また、上記布帛シートとしては、織布，不織布，編布等があげられ、なかでも、長繊維を織布および不織布は、表面が適正な粗面となっていることから好ましく用いられる。上記長繊維の材料としては、例えば、ナイロン，ポリエステル，ポリプロピレン等があげられ、これらのうち、耐熱性の観点からポリエステルが好ましい。さらに、不織布としては、機械的強度，均一性，加工性の観点から、スパンボンド不織布が好ましい。そして、そのシート状基材の厚みは、適宜に設定されるものであるが、例えば、０．１〜０．５ｍｍに設定することが好ましい。

本発明の金型離型回復シートの厚みとしては、処理対象となる金型のキャビティの深さ，取り扱い作業性等を考慮して適宜に設定されるものであるが、例えば、３〜５ｍｍに設定することが好ましい。

《金型離型処理方法》
本発明の金型離型回復シートを用いての金型離型処理方法は、例えば、半導体装置成形用金型に装填して、つぎのようにして行なわれる。すなわち、上記金型離型回復シートは、未加硫状態であって、この未加硫の金型離型回復シートを成形用金型に装填して、加熱加硫することによりシートに含有された特定の離型剤を滲出させ、金型表面に上記離型剤を転写し塗布する。この結果、成形用金型表面に、均一な離型剤膜が形成されることとなる。

このような上記金型離型回復シートを用いた金型の離型処理方法を、順を追ってより詳しく説明する。

まず、本発明の金型離型回復シートを準備する。この金型離型回復シートは、前述のように、切れ込みが設けられ、切れ込みを利用して二つ折りに折り畳んだ状態とする。ついで、図４に示すように、上記折り畳んだ金型離型回復シート１０を、凹部３ａが形成された上型１と、凹部３ｂが形成された下型２の間に配置し、その状態から、図５に示すように、上型１と下型２を締めて金型離型回復シート１０を挟み、圧縮成形する。そして、成形時の圧力によって上記金型離型回復シート１０が、上型１に形成された凹部３ａおよび下型２に形成された凹部３ｂからなるキャビティ３内に充填されるとともに、金型表面に圧接される。その状態で成形時の熱により、未加硫ゴムが加熱加硫されて加硫ゴム化し、その際に加硫ゴム化したシート１０内から離型剤が滲出してキャビティ３表面に上記離型剤が転写し塗布され、キャビティ３表面に均一な離型剤膜が形成される。ついで、図６に示すように、所定時間経過後に上型１と下型２を開き、加硫ゴム化した金型離型回復シート１０を上下両金型１，２から剥離する。このようにして、金型の離型処理が行なわれる。

上記金型離型回復シートとしては、先に述べたように、図１に示すように、それ自体のシート１０面に、金型離型回復シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたものを用いることが好ましい。

このような金型離型回復シートを用いる場合は、図７に示すように、金型離型回復シート１０全体から必要量となる本数のブロック片１０ａを、切れ込み１１の部分からカッティングして切り取る。このカッティングは、金型離型回復シート１０を手指で掴んで、切れ込み１１に沿って繰り返し折り曲げて折り取るようにしてもよいし、ナイフ等で切断してもよい。ついで、図８に示すように（図では４本のブロック片１０ａを切り取っている）、金型離型回復シート１０の上面（切れ込み１１形成面）を外側にして上記切れ込み１１に沿って金型離型回復シート１０を折り曲げ、さらに金型離型回復シート１０の裏面同士が当接するまで曲げ続けて折り畳み、図８に示すように、各ブロック片１０ａを積重させる。この折り畳みの際には、各ブロック片１０ａ同士が切れ込み１１の底の部分１１ａで線状につながっているため、離間しない。このように、折り畳むという単純な動作だけで、各ブロック片１０ａが長さ方向および幅方向にきちんと揃った状態で、整然と積み重ねられ、各ブロック片１０ａ同士が交差した状態で積み重なったりしないようになっている。したがって、金型離型回復シート１０の寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、ばらばらに離間した各ブロック片１０ａをいちいち揃える手間を要しない。

また、図８では、４本のブロック片１０ａを切り取り、これを真ん中から折り畳んで２本のブロック片１０ａの上に２本のブロック片１０ａが積み重ねられた状態としているが、これに限らず、例えば、３本のブロック片１０ａの上に３本のブロック片１０ａを積み重ねて６本のブロック片１０ａを使用する等、離型処理しようとする金型やキャビティの大きさに合わせて、適当な本数のブロック片１０ａを切り取って折り畳み、適宜の大きさに積重することができる。

本発明の金型離型回復シートの使用対象となる金型の一例として、例えば、熱硬化性樹脂組成物を用いて繰り返し成形が行なわれる、トランスファー成形用等の半導体装置成形用金型があげられる。

本発明の金型離型回復シートの使用対象の一例である半導体装置成形用金型において、成形材料として用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂を主剤とするエポキシ樹脂組成物があげられる。そして、上記エポキシ樹脂組成物には、上記主剤となるエポキシ樹脂とともに、通常、硬化剤が配合され、さらに無機質充填剤，離型剤等の各種添加剤が適宜配合される。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

まず、下記に示す配合成分を準備した。

〔エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）〕
三井化学社製、ＥＰＴ４０４５〔ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄１００℃）４５〕
〔ブタジエンゴム（ＢＲ）〕
ＪＳＲ社製、ＢＲＯ１〔ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄１００℃）４５〕
〔ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）〕
ＪＳＲ社製、Ｎ２１５ＳＬ

〔補強材（含水非晶質シリカ）〕
東ソー社製、ニップシールＬＰ（含水非晶質シリカ）

〔二酸化チタン（顔料）〕
堺化学社製、ＳＲ−１
〔カーボン（顔料）〕
三菱化学社製、カーボン＃４０

〔モンタン酸エステル系ワックス（Ａ成分）〕
滴点９６〜１０２℃（クラリアント社製、Licowax ＯＰ）
〔ポリエチレン系ワックス（Ｂ成分）〕
滴点１０３〜１０８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥＤ−５２１）

〔シリコーンオイル（Ｃ成分）〕
東レ・ダウコーニング社製、ＳＨ２００

〔架橋剤〕
１，３−ジ（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（日油社製、パーブチルＰ）

〔吸着剤〕
東ソー社製、ニップシールＬＰ

〔実施例１〜１３、比較例１〜７、従来例１〜２〕
後記の表１〜表３に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、圧延ロールを用いて厚み５ｍｍのシートに成形することにより目的とする金型離型回復シートを作製した。

このようにして得られた実施例品，比較例品，従来例品の各金型離型回復シートを用いて、金型に対する離型処理の評価をつぎのようにして行なった。すなわち、予め、半導体素子封止用の金型（ＢＧＡ金型：ボールグリッドアレイ金型）を強アルカリおよび蒸留水にて洗浄し、続いてメラミン樹脂を用いて金型内で加熱硬化させることによりクリーニング処理を行なった。このクリーニング処理後、上記金型離型回復シートを金型間に挟み、１７５℃×４分間成形によるコンディショニング処理を２回繰り返し実施し、続いて２種類の封止樹脂であるモンタン酸ワックス系封止樹脂（日東電工社製、ＳＴ−３０００）およびポリエチレンワックス系封止樹脂（日東電工社製、ＧＥ−７４７０）を用い、それぞれ１７５℃×９０秒間の成形条件にて樹脂封止することによりパッケージ（半導体装置）を成形した。なお、成形されたパッケージは、サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚み０．７ｍｍである。

〔成形性（剥離性）〕
○：何ら問題なく金型からシートが剥離した。
△：金型からシートを剥離する際にちぎれが発生した。
×：金型にシートが貼り付き、金型にシートが残った。

〔型慣れ性〕
同一のパッケージ成形条件にて連続１０ショットでパッケージを成形した。このときのパッケージの金型からの離型性を評価した。
○：何ら問題なく金型からパッケージが離型した。
△：金型への貼り付きが若干あるが、離型はできた。
×：パッケージが金型に貼り付き、クラックや割れが生じた。

〔成形品外観〕
同一のパッケージ成形条件にて連続１０ショットで成形したパッケージのうち、最初の１ショット目に成形された３個のパッケージと、最後の１０ショット目に成形された３個のパッケージについて、パッケージ外観の汚れ（肌荒れ等）の有無について目視により観察し評価した。
○：全てのパッケージ外観に何ら問題がなかった。
△：少なくとも１個のパッケージの外観にわずかに汚れが確認された。
×：少なくとも１個のパッケージの外観に明確に汚れが確認された。

これらの結果を下記の表１〜表３に併せて示す。

上記結果から、Ａ成分およびＢ成分の合計含有量が特定範囲であり、かつその両者の重量配合比が特定割合となるよう配合された金型離型回復シート（実施例品）は、上記シートを用いて処理した金型により成形されたパッケージに関して、使用した封止樹脂材料の種類に関わらず、成形性（剥離性）、型慣れ性、成形品外観に関して何ら問題がなかった。このことから、金型表面に均一な離型剤膜が形成されたことがわかる。

これに対して、Ａ成分およびＢ成分の合計含有量が特定範囲を外れ多く配合された金型離型回復シート（比較例品）は、成形性（剥離性）および型慣れ性に関しては問題なかったが、成形品外観に関して、明確に汚れが確認された。また、Ａ成分およびＢ成分の合計含有量が特定範囲を外れ少なく配合された金型離型回復シート（比較例品）は、成形品外観に関しては問題なかったが、型慣れ性に関して劣る結果となった。そして、Ａ成分およびＢ成分の重量配合比が特定割合を外れた金型離型回復シート（比較例品）は、成形品外観に関しては問題なかったが、Ａ成分が多く配合された比較例品は、ポリエチレンワックス系封止樹脂を用いたパッケージにおいてパッケージの離型性に劣ることとなった。一方、Ｂ成分が多く配合された比較例品は、モンタン酸ワックス系封止樹脂を用いたパッケージにおいてパッケージの離型性に劣ることとなった。

離型剤成分として、Ａ成分あるいはＢ成分のいずれか一方した配合しなかった従来例品は、成形性（剥離性）に劣るとともに、Ａ成分のみを配合した従来例品は、ポリエチレンワックス系封止樹脂を用いたパッケージにおいてパッケージの離型性および成形品外観に劣ることとなった。一方、Ｂ成分のみを配合した比較例品は、モンタン酸ワックス系封止樹脂を用いたパッケージにおいてパッケージの離型性に劣ることとなった。

なお、上記実施例では、金型離型回復シートとして未加硫ゴム系組成物からなる単層の金型離型回復シートを用いたが、シート状基材として厚み０．３５ｍｍのスパンボンド不織布（旭化成社製、エルタスＥ０１０７０）の両面に上記金型離型回復シートを圧着し積層したものを用いても、上記と同様の効果を示す結果を得た。さらに、積層体であることから、金型からの取り出し作業性が良好となるという効果が得られた。

本発明の金型離型回復シートは、熱硬化性樹脂成形材料用等の各種成形金型、例えば、各種エポキシ樹脂封止材料を用いて、半導体素子をトランスファー成形によって封止する際に用いるトランスファー成形用金型等の金型に対して良好な離型性を付与する際に用いられる。

１０ 金型離型回復シート
１１ 切れ込み

Claims (6)

1. 加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型回復シートであって、上記金型離型回復シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、これに下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を、下記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して８〜２５重量部であり、かつ下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比が、（Ａ）：（Ｂ）＝６：４〜４：６となるよう含有するとともに、下記の（Ｃ）成分を含有するシート成形材料からなることを特徴とする金型離型回復シート。
   （Ａ）モンタン酸エステル系ワックス。
   （Ｂ）ポリエチレン系ワックス。
   （Ｃ）ジメチルポリシロキサン。
2. （Ａ）成分および（Ｂ）成分の合計含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１５〜２５重量部である請求項１記載の金型離型回復シート。
3. （Ｃ）成分の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して０．２〜７重量部である請求項１または２記載の金型離型回復シート。
4. 金型離型回復シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みが、一定方向に所定間隔で並行に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の金型離型回復シート。
5. シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型回復シートが貼り合わせてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の金型離型回復シート。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の金型離型回復シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型回復シートに含有された離型剤を転写し塗布することを特徴とする金型離型処理方法。

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