JPH0329549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は合成樹脂製の研磨材に関し、特に噴射
加工中において鋭いエツジの新生作用（以下、自
生発刃作用）を有する研磨材及びその製造方法に
係る。

〔発明の技術的背景〕

軟質金属の表面処理や電子機器部品のパリ取り
除去を行なうには、研磨材を圧縮空気で加速し、
被加工物である軟質金属や電子機器部品に衝突さ
せて噴射加工する方法が採用されている。かかる
研磨材としては、従来、くるみ殻粉、あんず殻粉
が用いられている。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、植物性であるくるみ殻粉、あん
ず殻粉は乾燥状態での弾性力が大きく、粘り気が
あるため、これらを研磨材として用いて被加工物
の噴射加工を行なうと、該研磨材のエツジだけが
丸くなつて短時間で研磨力が低下するという欠点
があつた。特に、かかる研磨材を半導体モールド
成形品の樹脂バリの除去に適用すると、該成形品
のリードフレーム上およびリード間に存在する樹
脂バリを十分除去できない。

〔発明の目的〕

本発明は被加工物への噴射加工に際して良好な
研磨力を長時間に亘つて発揮し得る研磨材及びそ
の製造方法を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明の研磨材は外力により劈開可能なクラツ
クをもつ合成樹脂粒体からなるものである。

上記粒体はクラツクが不規則的に形成されてお
り、噴射加工時の衝撃により前記クラツクに沿つ
て割れ、脱落し、新しい鋭いエツジが形成される
ものである。このことから、該粒体は硬度が高
く、延性の低い合成樹脂から構成することが望ま
しい。かかる合成樹脂としては、例えばエポキシ
樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性
樹脂のほかアクリル樹脂等比較的硬質の熱硬化性
樹脂を挙げることができる。

上記合成樹脂粒体は圧縮空気による噴射加工に
より被加工物の研削や樹脂バリ除去を行なう目的
から、多数の切れ刃用エツジを有する構造にする
ことが望ましい。また、合成樹脂粒体の形状は扁
平形、粒状、針状等任意であり、かつこれらの形
状の異なる合成樹脂粒体を混合して研磨材を構成
してもよい。

上記合成樹脂粒体の大いさは研磨材の用途によ
り自由に選定し得るが、例えばモールド成形品の
樹脂バリ除去に用いる場合には平均径（１つの粒
体の最大径と最小径の和の1/2）で0.05〜2.0mmの
範囲内においてピークを持つ分布のものが望まし
い。

上述した本発明の研磨材の製造方法は、合成樹
脂素材を成形する方法と、この合成樹脂素材を粒
状化する方法とからなり、上記合成樹脂素材を成
形及び又は粒状化するときにクラツクを発生させ
ることを特徴としている。クラツクの発生方法と
しては、熱硬化性樹脂の成形時の発熱反応を利用
して肉厚成形により内部歪を保持するよう合成樹
脂素材を成形する方法、熱硬化性樹脂を予め粒体
化しておき（粒径0.05〜５mm）その粒体を核とし
て合成樹脂中に分散し成形し、この成形の際発生
する収縮により核体の周囲にクラツクを発生さ
せ、さらに粒体化する方法、合成樹脂素材を加熱
又は触媒添加によりゲル化させ、硬化のすすまな
い段階で歪をかけたのち粗粉砕し、この粗粉砕の
際、硬化のすすまない段階の成形物のもろい特性
により無数のクラツクが発生することを利用する
方法、合成樹脂素材を高温下（50〜150℃）にて
成形することにより成形反応を急激におこない内
部ひずみを急激に発生させクラツクを無数に入れ
る方法、合成樹脂素材を成形後アセトン、メタノ
ール等の薬液に浸漬するか又は煮沸水中に浸漬し
軟化させ成形物中に微細クラツクを発生させさら
に粉砕化時にクラツクを発生させる方法、多数の
切刃をもつた加工具により加圧して粗粒体化した
ものを微細粒体化させ強制的にクラツクを発生さ
せる方法、合成樹脂素材を成形後粗粒体化したも
のを10℃以下望ましくは−20℃以下の温度に冷却
し、もろくした段階で微細粒体化させることによ
る方法、合成樹脂素材を成形後粗粒体化後、高温
下150℃以上の温度に加熱し強度低下状態にして
微細粒体化させクラツクを発生させる方法、及び
上期方法を少なくとも２つ以上組み合せて粉体化
した研磨材にクラツクを発生させる方法等適当な
方法を選択し得る。

しかして、本発明の研磨材は外力により劈開可
能なクラツクを有する合成樹脂粒体からなるた
め、これを圧縮空気で加速し、被加工物に衝突さ
せて噴射加工した場合、該研磨材の衝突力によつ
て被加工物の研削或いはバリ除去を行なうことが
できると共に、該噴射加工中での衝撃力によつて
前記クラツクに沿つて容易に割れ、脱落を生じて
新しい鋭いエツジが形成され、長期間の使用にお
いても被加工物の研削或いはバリ除去性能を維持
できる。

なお、上記合成樹脂粒体に界面活性材を保持せ
しめて研磨材を構成すれば、この研磨材を用いて
被加工物を特に乾式ブラスト処理した場合、被加
工物への帯電発生を阻止でき、ブラスト処理後の
被加工物の洗浄処理を簡単にできる等の効果を有
する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

実施例 １ まず、不飽和ポリエステル素材エスターR23A
−１（商品名；三井東圧化学株式会社製）に触媒
55％MEKPO（メチル・エチル・ケトン・パー・
オキサイド）を２％添加し、縦×横×高さ300mm
×300mm×20mmの型に注型する。このようにして
得られた不飽和ポリエステル樹脂ブロツクを切断
してペレツト状とし、これをクラツシヤー、ハン
マー等により粗粉砕した後、ボールミル、ロール
ミル又は衝撃粉砕機等を用いて粗粉体を微粉砕し
て平均径が0.7mm前後の多数の切れ刃用エツジを
有する不飽和ポリエステル樹脂粒体を造つた。つ
づいて、第１図に示す如く上下型１，２の対向面
に合成樹脂より格段に硬い材料（例えばダイヤモ
ンド）の破砕片３…を固着剤層４ａ，４ｂを介し
て保持した構造の圧縮機を用意し、この上下型
１，２間に前記方法で造つた多数のエツジ５…を
有するポリエステル樹脂粒体６…を装填し、上下
型１，２により圧縮することによつて前記破砕片
３…と当接する粒体６をさらに微細粒体化して、
外力旅により劈開可能なクラツク７…を有する平
均粒径0.3mm前後の研磨材８を得た。

次に、前記研磨材による第２図図示の半導体モ
ールド成形品の樹脂バリ除去を第３図図示の湿式
ブラスト装置を用いて説明する。

予め、半導体素子がマウントされたリードフレ
ールを成形金型内に収納した後、該金型内にエポ
キシ樹脂を注入して第２図に示す如くリードフレ
ーム９上の半導体素子（図示せず）が樹脂層１０
で封止された半導体モールド成形品１１を成形し
た。この成形品１１にはモールド成形時において
樹脂層１０付近のリードフレーム９上及びリード
フレーム９のリード間に樹脂バリ１２…が発生し
た。

次いで、第３図に示す加圧室１３内に設置した
ホツパ１４内に前記研磨材８…と水１５とを１：
３の比率で収容した。つづいて、第１のポンプ１
６を作動して研磨材８…を水１５と共に吸い込
み、これをホツパ１４底部へ強制的に送給するこ
とにより攪拌し、研磨材８…を均一に分散されて
スラリーを調製した。

次いで、第２のポンプ１７を作動させて、スラ
リーを吸上げてガン１８に導入し、これを空気導
入管１９から圧縮空気により分散加速して水、研
磨材及び空気の三相高速噴射流２０として加工室
１３内に搬送された前述の半導体モールド成形品
（図示せず）に向つて噴射させた。このように噴
射流がモールド成形品に噴射されると、第４図に
示す如く多数のエツジ５…を有する研磨材８がモ
ールド成形品１１のリードフレーム９上及びリー
ドフレーム９のリード間に付着した樹脂バリ１２
に衝突する。樹脂バリ１２は熱硬化性のエポキシ
樹脂からなり、比較的脆い研磨材８のエツジ５に
よる集中的（局所的）な衝撃力及び該衝撃力に伴
なう振動により樹脂バリ１２にクラツク２１が発
生する。しかも、樹脂バリ１２に発生したクラツ
ク２１に水が浸入してリードフレーム９と樹脂バ
リ１２の界面に入り、樹脂バリ１２をリードフレ
ーム９に対して浮かすように作用する。更に、多
数のエツジ５…を有する研磨材８が樹脂バリ１２
のクラツク２１に何度も衝突するため、前記浸入
した水による樹脂バリ１２の浮上げ作用と相俟つ
て樹脂バリ１２が完全に除去される。

また、研磨材８は表面から内部に向つて不規則
的なクラツク７…を有するため、前記半導体モー
ルド成形品１１への衝突により、研磨材８のクラ
ツク７に沿つて割れ、丸くなつたエツジが脱落し
て新しい鋭いエツジが形成される。その結果、長
期間の使用においても半導体モールド成形品１１
の樹脂バリ１２の除去性能を維持できる。

したがつて、本発明の研磨材８を用いて例えば
半導体モールド成形品１１を噴射加工することに
よつて、該成形品１１の樹脂バリ１２を効果的に
除去できると共に、該研磨材８のクラツク７…に
沿つての割れ、脱落により生じた新しい鋭いエツ
ジによつて成形品１１の微細箇所（例えばリード
フレーム９のリード間等）に付着した樹脂バリ１
２をも除去残りを生じることなく完全に除去でき
る。

事実、以下に示す試験により本実施例１の研磨
材が優れたバリ取り性能を有することが確認され
た。なお、この試験では比較例を併記して説明す
る。

比較例 不飽和ポリエステル素材エスターR235A−１
（商品名：三井東圧化学株式会社製作触媒55％
MEKPO（メチル・エチル・ケトン・オキサイド）
を２％添加し、縦×横×高さ300mm×300mm×20mm
の型に注型する。このようにして得られた合成樹
脂ブロツクをクラツシヤー、ハンマーで粗粉砕し
た後、ボールミル、ロールミル又は衝撃粉砕機を
用いて平均粒径が0.3mm前後の合成樹脂粒体を得
た。

しかして、本実施例１のクラツクが形成された
研磨材及び前記比較例のクラツクの数の少ない研
磨材を用いて半導体装置の樹脂バリの除去を行な
つてバリ取り性能を調べたところ、第５図に示す
グラフを得た。ここで、試験条件は連続24時間湿
式ブラスト装置により半導体装置をバリ取り加工
した後、更に10000個のバリ取りしたものであつ
て、これら10000個の被加工物のうちから任意に
1000個サンプリングした被加工物のうち、完全に
バリ取りされた被加工物の割合をバリ取り性とし
て100分率で表示したものである。この第５図か
ら明らかな如く、本実施例１の研磨材はバリ取り
性がほぼ100％であるのに対し、比較例の研磨材
はバリ取り性がほぼ80％と低く、本発明の研磨材
は優れたバリ取り性を有することがわかる。

なお、本実施例の研磨材による噴射加工は上記
の如く半導体モールド成形品の樹脂バリ除去を目
的とする場合に限らず、一般のモールド成形品の
樹脂バリ除去や軟質金属の表面処理等にも同様に
適用できる。

実施例 ２ 前記エスターR235A−１に前記55％MEKPO
を２％添加し、縦×横×高さ300mm×300mm×200
mmの型に注型し硬化されたブロツクを得る。この
とき、ブロツク内部中央の温度は、250℃以上と
なつて内部歪が入り無数のクラツクが発生する。
このようにしてクラツクが形成されたブロツクを
クラツシヤー、ハンマーで粗粉砕した後、ボール
ミル、ロールミル、又は衝撃粉砕機を用いて平均
粒径が0.3mm前後の多数のクラツクが入つた研磨
材を得た。この実施例における研磨材も、実施例
１と同様にバリ取り性が顕著に向上する。

実施例 ３ 実施２で得た粒径１mm以下の粉砕物20部を前記
エスターR235A−１ 100部に核として混合した
のち前記55％MEKPOを２部追加し、縦×横×高
さ300mm×300mm×20mmの型に注型し硬化させブロ
ツクを得る。それから、急激に加熱するなどして
熱衝撃を与えることによりブロツク内部歪が誘起
されるとともに無数のクラツクを発生させたの
ち、実施例２と同一方法で、平均粒径が0.3mm前
後の多数のクラツクが入つた研磨材を得た。この
実施例における研磨材も、実施例１と同様にバリ
取り性が顕著に向上する。

実施例 ４ 前記エスターR235A−１に前記55％MEKPO
を0.3％添加し、実施例１と同一寸法の型に注型
し、５℃近くで反応させゲル化した後、直ちに衝
撃歪を添加して、ブロツク中にクラツクを発生さ
せる。それから充分硬化したブロツクを実施例２
と同一方法で、平均粒径が0.3mm前後の多数のク
ラツクが入つた研磨材を得た。この実施例におけ
る研磨材も、実施例１と同様にバリ取り性が顕著
に向上する。

実施例 ５ 実施例４と同一の成形をする際に、合成樹脂の
温度を100〜150℃にして硬化させ、ブロツク中に
内部歪を誘起させてクラツクを発生させたのち、
実施例２と同一方法で、平均粒径が0.3mm前後の
多数のクラツクが入つた研磨材を得た。この実施
例における研磨材も、実施例１と同様にバリ取り
性が顕著に向上する。

実施例 ６ 実施例１と同一樹脂、同一触媒条件で同一寸法
の型に注型して成形硬化させたブロツクを150〜
200℃に加熱したのち−10℃以下に急冷するか、
又は−10℃以下の温度から100〜200℃の温度にま
で急速加熱することにより上記ブロツクにクラツ
クを発生させたのち、実施例２の同一方法で、平
均粒径が0.3mm前後の多数のクラツクが入つた研
磨材を得た。この実施例における研磨材も、実施
例と同様にバリ取り性が顕著に向上する。

実施例 ７ 実施例１と同一樹脂、同一触媒条件で同一寸法
の型に注型して硬化されたブロツクを、実施例２
と同一方法にて粗粉砕し、粗粉砕した合成樹脂粒
子をアセトン溶液、メタノール溶液等の薬液に１
週間浸漬した後、薬液を除去して微粉砕し、平均
粒径が0.3mm前後の多数のクラツクが入つた研磨
材を得た。この実施例における研磨材も、実施例
１と同様にバリ取り性が顕著に向上する。

実施例 ８ 実施例１と同一樹脂、同一触媒条件で同一寸法
の型に注型して硬化させたブロツクを、実施例２
と同一方法にて粗粉砕し、粗粉砕した合成樹脂粒
子を−20℃まで冷却し、実施例２と同一方法にて
微粉砕し、平均粒径が0.3mm前後の多数のクラツ
クが入つた研磨材を得た。この実施例における研
磨材も、実施例１と同様にバリ取り性が顕著に向
上する。

実施例 ９ 実施例２と同一方法にて粗粉砕し、粗粉砕した
合成樹脂粒子を170℃まで加熱し、この温度下で、
実施例２と同一方法にて微粉砕し、平均粒径が
0.3mm前後の多数のクラツクが入つた研磨材を得
た。この実施例における研磨材も、実施例１と同
様にバリ取り性が顕著に向上する。

なお、本発明の研磨材は、上記実施例１から実
施例８までの特定の製造方法によつて得られたも
のに限定することなく、上記８個の製造方法のう
ち少なくとも２個以上組合わせて得られた研磨材
を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば成形時に樹
脂バリが発生した半導体モールド成形品或いはそ
の他の成形品や軟質金属等の被加工物への噴射加
工に際して、長期間の使用においても被加工物の
樹脂バリ除去又は研削性能を維持できる良好な研
磨力を有する研磨材及びその製造方法を提供でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例である研磨材の製
造に用いられる圧縮機の概略断面図、第２図は半
導体モールド成形品の平面図、第３図は第１図ａ
の研磨材による半導体モールド成形品の樹脂バリ
除去に用いる湿式プラスト装置の一形態を示す説
明図、第４図は研磨材による樹脂バリ除去を説明
するための断面図、第５図は本発明の一実施例と
比較例とのバリ取り性を示すグラフである。 １，２……型、３……超硬材料からなる破砕
片、５……エツジ、７……クラツク、８……研磨
材、９……リードフレーム、１１……半導体モー
ルド成形品、１２……樹脂バリ、１３……加工
室、１４……ホツパ、１５……水、１６，１７…
…ポンプ、１８……ガン、２１……クラツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外力により劈開可能なクラツクをもつ合成樹
   脂粒体からなることを特徴とする研磨材。 ２ 合成樹脂素材を成形する方法と、この合成樹
   脂素材を粒状化する方法とからなり、上記合成樹
   脂素材を成形及び又は粒状化するときクラツクを
   発生させることを特徴とする研磨材の製造方法。 ３ 内部歪を保持する合成樹脂素材を成形するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の研磨
   材の製造方法。 ４ 熱硬化性樹脂粒体を核として合成樹脂素材を
   成形することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の研磨材の製造方法。 ５ 合成樹脂素材を加熱又は触媒の添加によりゲ
   ル化させ硬化のすすまない段階で歪をかけること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の研磨材
   の製造方法。 ６ 合成樹脂素材を高温にて成形させることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の研磨材の製
   造方法。 ７ 合成樹脂素材に熱衝撃を与えクラツクを発生
   させることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の研磨材の製造方法。 ８ 合成樹脂素材を成形後に薬液に浸漬すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の研磨材
   の製造方法。 ９ 合成樹脂素材の粒状化は、いつたん粗粒体化
   したのち微細粒体化することにより行い、上記粗
   粒体化したものを多数の切刃をもつた加工具によ
   り加圧して微細粒体化させることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の研磨材の製造方法。 １０ 合成樹脂素材の粒状化は、いつたん粗粒体
   化したのち微細粒体化することにより行い、上記
   粗粒体化したものを10℃以下の温度で微細粒体化
   させることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の研磨材の製造方法。 １１ 合成樹脂素材の粒状化は、いつたん粗粒体
   化したのち微細粒体化することにより行い、上記
   粗粒体化したものを高温下に強度低下状態で微細
   粒体化させることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の研磨材の製造方法。