JPS63209889A - 熱硬化性樹脂成形品のレ−ザ−刻印方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱硬化性樹脂成形品のレーザー刻印方法に関
し、さらに詳しくは、安定した所定色彩のインク塗膜上
にコントラスト等に優れた刻印マークを有する樹脂封止
半導体成形品等の熱硬化性樹脂成形品を効率よく製造す
ることができる熱硬化性樹脂成形品のレーザー刻印方法
に関する。

〔従来の技術〕

レーザー刻印法は、旧来から実施されてきた捺印インク
を捺印する方法に比べ、捺印もしくは刻印の前後の処理
工程が複雑でなく、また、マークを成形するのに要する
時間が短く、かつ、マークの精度も高いなどの長所を有
しており、生産の合理化、品質の向上環の点から極めて
有用な方法であり、今後の普及が大いに期待されている
。従来、樹脂封止半導体成形品等の熱硬化性樹脂成形の
レーザー刻印法は、通常、次のように行われてきている
。

すなわち、エポキシ樹脂成形材料等の熱硬化性樹脂成形
材料を、金型を用いて、所定の温度および圧力で加熱・
加圧により成形し、次いで硬化を十分に行うために、所
定の温度で所定の時間、後硬化を行い、必要に応じて種
々の加工を施して、最終的に品名やメーカー等の表示の
ためにレーザ−光を用いて刻印が行われる。

たとえば、エポキシ樹脂半導体成形品の従来のレーザー
刻印法においては、エポキシ樹脂成形材料を、たとえば
、金型温度１７０〜１９０℃、圧カフ０〜１００　ｋｇ
／ａｄ、硬化成形時間９０〜１２０秒程度の条件で成形
するが、この際硬化が不十分であるため、たとえば１６
０〜１８０℃で数時間、後硬化を行い、このあと、外部
リードフレームの余分な部分の切断や折り曲げ加工を行
ったのち、必要に応じて、リード表面のメッキを行い、
半導体初期特性テスト、選別などを行って、最終的にレ
ーザー刻印が施される。

ところで、半導体封止用エポキシ樹脂成形品は、一般に
黒色を呈している。一方、レーザー刻印は成形品の樹脂
硬化物表面を焦がすことによりマークする方法である。

レーザー光で焦がすことにより硬化物表面は褐色に変色
するが、黒色硬化物では、これが暗褐色となり、黒地に
暗褐色のマークとなるためマークのコントラストが極め
て低く見え難くなる。

一般の熱硬化性樹脂成形品についても、その硬化表面が
、黒色もしくは褐色のものがほとんどで、このような従
来のレーザー刻印法では、コントラストが著しく低く表
示が見え難いという重大な欠点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、樹脂封止半導体成形品などの熱硬化性樹脂成形
品の表面にレーザー刻印したときのマークのコントラス
ト等に著しく優れ、かつそのマークの表示面等の色彩を
種々選択することができ、さらに、インクを塗布の前に
前洗浄等の特別な前処理を必要とせずに安定なインク塗
装を容易に形成することができる熱硬化性樹脂成形品の
レーザー刻印方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記問題点を解決すべく、鋭意検討を重
ねた結果、加熱・加圧成形した熱硬化性樹脂の表面に、
後硬化を行う前に所定色彩のインクを塗布し、しかるの
ちに焼き付け、後硬化を同時にもしくは順次に行い、所
定の色彩のインク塗膜面にレーザー刻印を行う方法が、
本発明の目的達成に極めて有効であることを見出し、こ
の知見に基いて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、熱硬化性樹脂成形材料を金型を用
いて加熱・加圧により成形し、次いで、レーザー刻印す
る面の必要な面積または全面に所定色彩のインクを塗布
し、一旦焼付処理を施し、必要に応じて後硬化を行い、
得られた所定色彩のインクの塗膜面にレーザー刻印する
ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形品のレーザー刻印方
法に関するものである。

本発明方法における前記熱硬化性樹脂成形材料としては
、特に制限はなく、種々の熱硬化性樹脂成形品の成形材
料として用いられる様々な成形材料を用いることができ
る。この熱硬化性樹脂の具体例を限定ではなく、単に例
示の目的で示すと、たとえば、エポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、アリル樹脂、熱硬化性ポリブタジェン
樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等の架橋型熱
硬化性樹脂、フェノール樹脂、アミン樹脂等のホルムア
ルデヒド系熱硬化性樹脂などを挙げることができる。

これら例示の種々の熱硬化性樹脂としては、それぞれ、
さらに様々な型のものがあり、たとえば、エポキシ樹脂
についてその具体例を限定ではなく単に例示の目的で示
すと、たとえば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボ
ラック型エポキシ樹脂、脂環状型エポキシ樹脂、グリシ
ジル型エポキシ樹脂、多官能基型エポキシ樹脂等の様々
の型のエポキシ樹脂を挙げることができる。

これら様々な熱硬化性樹脂の中でも、レーザー刻印のマ
ークのコントラストの向上効果および半導体封止用樹脂
として好適に用いられるなどの点から、たとえばエポキ
シ樹脂などが好ましい。

なお、前記熱硬化性樹脂成形材料は、必要に応じてたと
えば無機充填剤や架橋剤もしくは硬化剤、架橋促進剤、
離型剤などの様々な種類・形状・形態の添加物を含有す
るものであってもよい。

本発明方法における前記加熱・加圧による成形の方法と
しては、特に制限はなく、従来の熱硬化性樹脂の成形に
用いられる種々の成形法を用いることができる。そのよ
うな成形法としては、たとえば、圧縮成形法、インジェ
クション成形法、トランスファー成形法などを挙げるこ
とができる。

成形条件としても特に制限はなく、従来用いられている
様々な成形条件を適宜選定して用いることができる。

樹脂成形品の形状や使用形態についても熱硬化性樹脂表
面を有するものであれば特に制限はなく、たとえば、板
状、塗布膜状、積層板状、あるいは、その他の様々な形
状のものとして、また様々な形状の樹脂波ふく成形品と
して用いることができる。

これらの成形法、成形条件等について一例を示すと、次
の通りである。

たとえば、半導体対土用エポキシ樹脂に関しては、その
成形法としては、通常トランスファー成形法などが好適
に用いられ、成形条件としてはたとえば、金型温度を、
通常１７０〜１９０℃、圧力を通常７０〜１００ｋｇ／
−とし、成形時間を通常９０〜１２０秒とするなどの条
件が好適に用いられる。

本発明方法において重要な点の１つは、前記樹脂成形材
料を、加熱・加圧により成形して得られる後硬化を行っ
ていない成形品樹脂の表面に所定色彩のインクを塗布し
、しかるのちに焼付処理を行ってインクの塗布膜を形成
せしめ、必要に応じてさらに後硬化を行う手順を用いる
点である。

なお、この焼付処理は、通常成形品樹脂の後硬化を兼ね
て行うことができ、その場合には、インクの塗布膜の形
成を行い、かつ樹脂の後硬化を必要な程度に行うことが
できる。

すなわち、従来の熱硬化性樹脂成形品のレーザー刻印法
においては、上記と同様の加熱・加圧による成形を行う
が、得られた後硬化を行っていない成形品にインクを塗
布することなしに、そのまま、後硬化処理を行い、イン
クの塗布に先がけて、前洗浄処理等の前処理を施す方法
を用いているが、本発明の方法においては、後硬化を行
う前にインクを塗布し、しかるのちに焼付処理と硬化処
理とを段階的にもしくは同時に行い、インクの塗布のた
めの前洗浄等の特定の処理を必要としない効率のよい方
法を用いている。

前記インクを塗布する面は、前記成形品の最終的にレー
ザー刻印する面の必要な面積に限定してもよいし、その
必要な面積および他の表面部分の任意の面積であっても
よいし、また、成形品の特定の面あるいは全面としても
よい。ここで、前記必要な面積とは、レーザー刻印によ
って描かれるマークの下地となるのに十分な面積であっ
てもよく、あるいは必要に応じて、刻印マークの一部の
下地となるのに十分な面積であってもよい。

本発明方法に用いるレーザー刻印の下地塗膜となる前記
所定色彩のインクは、本発明の目的に支障のないもの、
すなわち、加熱による焼付処理もしくは後硬化処理を施
した後に必要なほどに満足すべきインク塗布膜が形成で
き、かつ、レーザー刻印したときにコントラスト、安定
性などの特性に必要なほどに満足すべきマークを形成す
ることのできるインクであれば、特に制限はなく、様々
な明度、彩度、色調を有する色彩の種々の種類、タイプ
のインクを１種単独で、あるいは２種以上を混合もしく
は併用して用いることができる。それらのインクの色素
、染料もしくは顔料および基材等の他の成分は、天然品
であっても、合成品であっても、それらの混合物もしく
は組成物であってもよい。

本発明の方法におけるレーザー刻印のマークの下地とし
て用いるインクの色彩としては、刻印マークのコントラ
ストの支障のないものであれば特に制限はなく、たとえ
ば、赤、青、黄、白、灰色、シルバー、ゴールドなどの
メタルカラーおよびこれらの２種以上を混合して得るこ
とができる種々の明度、彩度、色調の色彩あるいはこれ
ら様々の色彩に、さらに黒色を適量混合して明度、彩度
等を調整して得られる色彩などを１種単独で、または２
種以上を併用して用いることができる。ただし、これら
の色彩の中で、黒色、暗褐色もしくはこれらに近い明度
の低い色彩を用いると得られるマークのコントラストが
低下する場合があるので、マークの下地として使用する
インクの色彩に関しては、マークのコントラストを損わ
ないように適宜選別して用いる必要がある。

なお、これらのインクは、必要によりケイ光、光沢を付
与できる成分などの添加剤を併用して用いることも可能
である。

本発明方法におけるインクの塗布方法としては、特に制
限はなく、たとえば浸漬法、吹き付は法、はけ塗り法な
どの塗り付は法、転写法、蒸着法、吸着法などの通常の
様々な塗布法を用いることができる。

一般に、焼付処理は、塗布されたインクを樹脂面に焼き
付け、安定なインク塗膜を形式せしめることを目的とし
て行われているが、本発明方法における前記焼付処理は
、上記の如く、安定なインク塗膜の形成を目的とする一
般の焼付処理として行うこともできるし、また焼き付け
と後硬化とを兼ねて行うこともできる。この焼き付けと
後硬化を兼ねて行う焼付処理を用いることにより、工程
をさらに簡略化することができるので、このような意味
において、通常、この焼き付けと後硬化とを兼ねて行う
焼付処理が好適に用いることができる。

この焼き付けと後硬化を兼ねて行う焼付処理の条件は、
塗布したインクや成形品樹脂の種類、その組み合わせな
どによって適宜選定する必要があり、したがって、その
処理温度、時間などを一様に規定することはできないが
、たとえば樹脂としてエポキシ樹脂を用い、インクとし
てフェノール系樹脂系インクなどを用いる場合には、通
常、１５０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃の
温度で、２〜５時間、好ましくは３〜５時間に設定して
行う方法が、好適に用いられる。

ただし、焼き付は処理を主眼として行う処理の好ましい
条件としては、必ずしも上記の範囲に限定されるもので
はなく、本発明方法の目的をさらに有効に満足させるべ
く、適宜調整して行うことができる。

本発明方法においては、前記焼付処理を行った後に、必
要に応じてさらに後硬化処理を行うこともできる。この
後硬化処理は成形された樹脂の硬化を必要な程度に完了
させることを主目鵠とするので、その処理を行うに際し
ての温度、時間等の条件を後硬化の目的を達成し、かつ
焼き付けたインク塗膜を損わない範囲で適宜設定して行
えばよい。

ただし、前記したように、この後硬化処理は、前記焼付
処理を、実質的な硬化を完了させるように後硬化を兼ね
て行った場合には、省略することができる。

なお、前記焼付処理、後硬化処理は、空気雰囲気中で行
うこともできるが、必要に応じて不活性ガスなどの種々
のガスを用いてその雰囲気を調整して用いることもでき
る。

以上のようにして、所定色彩のインクの塗布膜を有し、
後硬化を必要な程度に完了した樹脂成形品を得ることが
できる。この得られた樹脂成形品は、必要により種々の
形状・形態に加工され、形成したインク塗膜の所定の部
分に所定のマークをレーザー刻印して製品として仕上げ
られる。

このレーザー刻印は、通常のレーザー刻印法に用いられ
る種々のレーザーマーク装置、たとえばＣｏ２ガス式レ
ーザーマーク装置などを用いて、様々な方法によって、
行うことができる。その際、レーザーの種類、強度、刻
印の方式などを適宜選定、調整して、マークのコントラ
スト、精度、分解能などの特性を調整することができる
。

なお、本発明方法に関する樹脂成形品は、その使用目的
等に応じて種々の形状・形態に加工して用いることがで
きるが、この加工を行う段階、方法としては、本発明の
目的に支障のない限り特に制限はなく、この加工は、た
とえば、前記インク塗布処理、焼付処理、後硬化処理、
レーザー刻印等の工程の前後のいずれの段階で行うこと
も可能である。

以上のような方法によって、所定の色彩を有するインク
塗膜上に、（っきりとコントラストの高い所定のマーク
を有する熱硬化性樹脂封止半導体成形品などの種々の熱
硬化性樹脂成形品を製造することができる。

この発明方法により得られたレーザー刻印マークを有す
る樹脂成形品は、半導体分野はもとより、種々の産業分
野の製品もしくはその部品として、あるいは家電製品も
しくはその部品等として好適に用いることができる。

〔作用〕

従来の成形品樹脂の後硬化の後にインクを塗布して行う
レーザー刻印法においては、通常、インクの塗布を行う
前に、特定の前洗浄処理を必要とするが、本発明方法に
おいては、この前洗浄を行わなくても、十分な接着強度
を有する安定した種々の色彩のインク塗膜を得ることが
で、形成したインク塗膜面の所の部分にくっきりとコン
トラストに優れ、また、安定性にも優れたレーザー刻印
マークを得ることができる。

このような優れた効果が得られる理由については必ずし
も明確ではないが、たとえば、次のような作用によるも
のと考えることができる。

すなわち、エポキシ樹脂成形材料などの熱硬化性樹脂成
形材料をトランスファー成形、インジェクション成形、
圧縮成形などにより加熱・加圧により成形したときの成
形品樹脂表面には、金型からの脱離を円滑にするために
微量添加して用いられる離型剤の成分、たとえば、樹脂
と非相溶性の高級脂肪酸、そのエステルなどのワックス
類、高級脂肪酸金属塩などの石けん類などの１部が滲み
出しており、成形直後では、この離型剤成分は、そのま
まの状態にあり、通常のインクとは親和性があるものと
考えられる。しかしながら、成形後、後硬化することに
より、この間の熱履歴などによって成形品表面に付着し
た離型剤成分が、不溶・不離の物質に変化し、有機溶剤
に対して極めて溶は難くなり、かつインクとの親和性が
著しく低下するため、従来方法ではインクの接着強度な
どを高めるための特定の前洗浄処理が必要となる。これ
に対して、本発明の方法では、焼付処理を行う前にイン
クを塗布し、次いで焼付処理を行うという方法を用いて
いるので、成形品表面とインクとの親和性が十分に高く
、したがって、インクを塗布する前に何ら前洗浄等の特
定の処理をしなくても、十分な接着強度を有する安定し
たインク塗膜を形成できるものと考えられる。

そして、黒もしくは暗褐色あるいはこれに近い明度の低
いインク以外のインクを用いることによって、安定した
インク塗膜上に、くっきりとコントラストの高い美しい
マークを得ることができる効率のよい優れた熱硬化性樹
脂成形品のレーザー刻印方法を提供できるようになった
ものと思われる。

〔実施例〕

実施例１ エポキシ樹脂成形材料（日立化成製ＣＥＬ−Ｆ−７５７
ＰＨ）を用い半導体ＩＣＤＩＰ１６ｐｉｎを１８０℃、
７５　ｋｇ／ｃｊ、　９０秒の条件でトランスファー成
形した。この成形品表面の一面にシルバー色インク（マ
シューズ製Ｍ−１４５フェノール系樹脂）を塗布し、１
７５℃、５時間の後硬化を兼ねてレーザー刻印のための
下地膜を形成した。このあと、リードフレームの余分な
部分（ダム）を切断し除去し、リードを折曲げて所定の
形状の成形品を得た。次に、シルバー色インク塗膜の部
分レーザーマーク装置（ＬＵＭＯＮＩ　Ｃ３ｌＪ　　Ｓ
ＩＸ型ＣＯｔガス式）によりレーザー刻印を行った。こ
れにより成形品表面に接着安定性の良好なシルバー色イ
ンク塗膜上に黒褐色のレーザー刻印をくっきりと鮮明に
見ることが出来た。

〔発明の効果〕

本発明によると、インクを塗布する前の前洗浄処理など
の特定な前処理を行うことなしに安定した所定色彩のイ
ンク塗膜上にコントラスト、安定性等に著しく優れた刻
印マークを効率よく得ることができる熱硬化樹脂成形品
のレーザー刻印方法を提イ共することができる。

代理人　弁理士　廣瀬　章ｊ’：’、・。

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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱硬化性樹脂成形材料を金型を用いて加熱・加圧に
   より成形し、次いで、レーザー刻印する面の必要な面積
   または全面に所定色彩のインクを塗布し、一旦焼付処理
   を施し、必要に応じて後硬化を行い、得られた所定色彩
   のインクの塗膜面にレーザー刻印することを特徴とする
   熱硬化性樹脂成形品のレーザー刻印方法。