JPS6121982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は研磨材に関し、特に合成樹脂のバリ除
去に適した研磨材に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば、ICやLSIなどの半導体装置の製造工程
において、半導体素子がマウントされたリードフ
レームを成形用金型内に収納した後、この金型内
にエポキシ樹脂を注入して第１図に示すようにリ
ードフレーム１上の半導体素子（図示せず）が樹
脂層２で封止された半導体モールド成形品３を形
成している。しかしながら、かかるモールド成形
時においては樹脂層２付近のリードフレーム１上
及びリードフレーム１のリード間に樹脂バリ４…
が発生するため、成形後の後加工として樹脂バリ
４…の除去工程を必要とする。このようなことか
ら、従来においてはアルミナ、炭化珪素、ガラス
ビーズ等の硬化研磨材、又はクルミ殻等の軟質研
磨材を前記リードフレーム１の樹脂バリ４…に高
速噴射し、この樹脂バリ４…を破壊して除去して
いる。しかしながら、硬質研磨材を用いた場合、
その硬度はＨ_RC70以上であるのに対しエポキシ
樹脂の硬度はＨ_RM100前後であり、研磨材の方が
エポキシ樹脂に比べてはるかに硬く、かつ比重も
４倍以上と大きいため、樹脂バリ４…の除去に際
し、モールド成形品３の表面に傷を付けて外観を
損ねると共に、モールド成形品３の傷部から有害
なイオンを含有する水分が浸透し、半導体素子の
信頼性に悪影響を及ぼすという問題があつた。他
方、軟質研磨材を用いた場合、研磨力が弱いた
め、硬質研磨材を用いる場合よりも高圧で加圧噴
射する必要がある。その結果、リードフレーム１
の曲げを生じる虞があるばかりか、ランニングコ
ストの高騰化を招く欠点があつた。また軟質研磨
材を用いた場合、この研磨材とモールド成形品３
とが接触することにより静電気が発生し、この静
電気により研磨材の破砕粉がモールド成形品３表
面に強固に付着するため、はんだのぬれ性が低下
し、後工程での半田コートやめつきにおいて外観
不良を招いたりリードフレーム１の腐食の発生原
因となる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を勘案してなされたもの
で、例えば半導体などのモールド成形品の成形時
に樹脂バリを効率的に除去できるとともに、モー
ルド成形品の損傷を招くことがない研磨材を提供
しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明の研磨材は、合成樹脂粒状物に例えばガ
ラスビーズなどの球状体の硬質研磨材を保持させ
たものである。上記合成樹脂粒状物としては、尿
素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キツド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、又
はポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン
などの熱可塑性樹脂を用いることができる。とり
わけ、熱硬化性樹脂を用いたばあい、噴射加工時
の衝撃により鋭いエツジが不断に再生されるので
樹脂バリ除去に適している。こうした合成樹脂粒
状物の粒径は、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粒径（一つの粒子の最大径と
最小径の和の1/2）で0.5〜1.0mmの範囲内におい
てピークをもつものが望ましい。また、この合成
樹脂粒状物の形状は、球状、多角体等任意であ
る。

一方、球体状の硬質研磨材は、合成樹脂粒状物
より研磨能力が大きく、合成樹脂粒状物単独の場
合よりも研磨能力を向上させるためのものであ
る。このような硬質研磨材としては、平均粒径が
0.1mm前後（粒度＃150）の球体状をなすガラスビ
ーズが好適している。このような球体状硬質研磨
材の合成樹脂粒状物への混合割合は、体積比で１
〜100体積％であつて、最適範囲としては５〜30
体積％である。

本発明における研磨材は、合成樹脂粒状物に球
体状の硬質研磨材を保持させたものであるが、具
体的には以下に示す２種類のものがある。

(1) 球体状硬質研磨材が合成樹脂粒状物の表面の
みならず内部にも分散して混在している研磨
材。

(2) 球体状硬質研磨材が合成樹脂粒状物の表面に
のみ付着している研磨材。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述
する。

まず、不飽和ポリエステル樹脂液に平均粒計
0.1mm以下の球状体をなすガラスビーズを添加
し、撹拌して均一に混合した後、硬化剤を加えて
不飽和ポリエステル硬化物を生成した。つづい
て、この硬化物をクラツシヤ、ハンマー等により
粗紛砕したのち、ボールミル、ロールミル又は衝
撃粉砕機等を用いて粗粒子を微粉砕した。この
後、微粒子を篩により分級して第２図に示す如く
Ｈ_RM100で平均粒径が0.3mm前後の塊状の合成樹
脂粒状物５の表面及び内部にガラスビーズ６…が
25体積％付着、混在した多角体状の研磨材７を得
た。

つぎに、第３図に図示する湿式プラスト装置を
用いて前記研磨材による半導体モールド成形品の
樹脂バリ除去を説明する。まず、加圧室８内に設
置したホツパ９内に研磨材７…と水１０とを１：
９の比率で収容する。つづいて、第１のポンプ１
１を作動して研磨材７…を水１０と共に吸い込
み、これをホツパ９底部へ強制的に送給すること
により撹拌し、研磨材７…を均一に分散させてス
ラリーを調整した。ついで、第２のポンプ１２を
作動させて、スラリーを吸上げてガン１３に導入
し、これを空気導入管１４からの圧縮空気により
分散加速して水、研磨材及び空気の三相高速噴射
流１５として加工室８内に搬送された半導体モー
ルド成形品（図示せず）に向つて噴射させる。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図に示すように研磨材７がモールド成形
品３のリードフレーム１上及びリードフレーム１
のリード間に付着した樹脂バリ４に衝突する。樹
脂バリ４は、熱硬化性のエポキシ樹脂からなり、
脆く破壊され易いため、ガラスビーズ６…により
研磨力が強化された研磨材７による衝撃力及びこ
の衝撃力に伴なう振動により、樹脂バリ４にクラ
ツク１６が発生する。しかして、前記樹脂バリ４
のクラツク１６に水が侵入し、侵入した水はリー
ドフレーム１と樹脂バリ４の界面に入り、樹脂バ
リ４をリードフレーム１に対して浮かすように作
用するため、樹脂バリ４は容易に剥離する。更
に、研磨材７が樹脂バリ４のクラツク１６…に何
度も衝突するため、前記侵入した水による樹脂バ
リ４の浮上げ作用と相俟つて樹脂バリ４が完全に
除去される。とりわけ、本実施例の研磨材７は、
研磨力が合成樹脂単独の場合よりも強化されてい
るので、リードフレームのリード間にはさまつて
いる厚さ１〜10μｍから50μｍの前後の樹脂バリ
も除去できる。しかも、本実施例の研磨材７は、
被加工物に衝突した際に、ガラスビーズ６…を起
点としてクラツクが生じ易く、ついには、クラツ
クが成長して、一部が脱落し、新しい鋭利なエツ
ジが容易に生じる。つまり、本実施例の研磨材７
は、鋭いエツジの新生作用（自主発刃作用）を有
しているので、樹脂バリの除去能力を長期間にわ
たつて維持することができる。

ちなみに、ガラスビーズ６…を含む本実施例の
研磨材７と、ガラスビーズ６…を含まない同樹脂
製の研磨材とを用いて、噴射圧力、噴射流量、噴
射時間が同一の条件で樹脂バリが付着した100個
の試験片についてバリ取りを行ない、何個完全に
バリ取りされたかを調べた。その結果、ガラスビ
ーズを含まない研磨材は、100個のうち20〜30個
の試験片については樹脂バリが残存していたが、
本実施例の研磨材７の場合は100個の試験片全部
について完全に樹脂バリが除去された。換言すれ
ば、従来の研磨材及び本実施例の研磨材を用いて
100個の試験片全部について完全に樹脂バリが除
去するまでの処理時間を比較すると、本実施例の
研磨材７の方が約20％処理時間を短縮できる。し
たがつて、三相高速噴射流１５の噴出圧力をこと
さら高くしなくとも、樹脂バリ４を完全に除去で
きるため、噴射流１５によるリードフレームの曲
りを防止できる。また、本実施例の研磨材７は、
本体が合成樹脂からなつていること、およびこの
研磨材７を構成するガラスビーズ６…が球体をな
していることとが相俟つて、アルミナ、炭化珪素
等の硬質研磨材単独の場合に比べて、半導体モー
ルド成形品３及びバリ取りに用いる治具に付着、
埋入しにくくなり、後工程での洗浄処理により容
易にバリや研磨屑を除去できる。その結果、はん
だのぬれ性が害されることなく半田コートやメツ
キ後の外観不良や使用中の腐食発生を防止でき
る。また、埋入とともに生じたクラツクより悪性
のイオンを含有する水分が内部に浸透することが
なくなり、電子部品としての信頼性劣化を防止す
ることができる。さらに、ガラスビーズ６…と合
成樹脂粒状物５とは、一体的に結合しているの
で、長期間の使用により研磨材の全体量が不足し
ても、これらガラスビーズと合成樹脂粒状物とを
一定の割合に配合して補給する必要がなく、その
ままの状態で供給できる利点を有する。

なお、本発明の研磨材は上記実施例のものに限
らず、第５図に示す如く合成樹脂粒状物５表面全
体に球体状をなすガラスビーズ１７…を接着剤１
８により付着させた研磨材７′を用いてもよい。
この研磨材７′は、例えば0.3mm前後の平均粒径の
合成樹脂粒状物５をいつたん接着剤溶液中にデイ
ツピングするか、或いは同粒状物に接着剤溶液を
スプレーするかした後、ガラスビーズ粉体と混合
することにより製造し得る。かかる第５図図示の
研磨材７′においても、前記実施例と同様、バリ
取り性能の向上や洗浄の容易化等の効果を有す
る。上記接着剤１８としては、シリコーン樹脂又
はエポキシ樹脂が好適している。後者のエポキシ
樹脂を用いてガラスビーズ１７…を接着した場合
は、ガラスビーズ１７…は、合成樹脂粒状物５に
強固に固着されているので、研磨加工にともなつ
てガラスビーズ１７…が合成樹脂粒状物５より離
脱する際にクラツクが発生し、発生したクラツク
を起点として新しい切刃が新生する自主発刃作用
を有しており、研磨力を長期間にわたつて一定水
準に維持することができる。また、前記実施例と
同様に、補給が容易である利点を有する。一方、
接着剤１８としてシリコーン樹脂を用いた場合、
接着力は、エポキシ樹脂より小さいためガラスビ
ーズ１７…が離脱しやすいが、前記実施例と同様
に、配合作用が不要となり、補給が容易である利
点を有している。さらに、他の実施例として、ガ
ラスビーズとともに、合成樹脂粒状物の0.001〜
１重量％の範囲で、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステ
ル類等の界面活性材をガラスビーズとともに保持
させてもよい。保持形態は、合成樹脂本体の表面
にのみ膜状に付着させてもよいし、微粒子状に合
成樹脂本体の内部及び表面に混在させてもよい。
このようにすることにより、合成樹脂本体にガラ
スビーズが混在していることによる効果と合わせ
て、スラリーの表面張力を低下させて樹脂バリに
生じたクラツクへの浸透性を向上させてバリ取り
除去効果を促進させるとともに、モールド成形品
の帯電を防止して、バリや研磨屑の洗浄処理を容
易化させることができる。また、第６図に示すよ
うに、ワイヤカツト状の合成樹脂粒状物１９の表
面に接着剤を介して球体状をなすガラスビーズ２
０…を被着させた研磨材７″を用いても、前記実
施例と同様の効果を奏する。本発明に係る研磨材
は上記実施例の如く半導体モールド成形品の樹脂
バリ除去に限定されず、他のモールド成形品の樹
脂バリの除去及び乾式プラスト加工にも同様に適
用できる。さらに、研磨材としてはガラスビーズ
に拘泥することなく球体状の硬質流体であれば、
どのようなものでもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば半導体モー
ルド及びその他の成形品の成形時に発生した樹脂
バリ等を、この成形品の損傷を招くことなく、容
易かつ迅速に除去できると共に、樹脂バリ除去後
のモールド成形品の洗浄を容易に行なうことがで
きる等顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体モールド成形品を示す平面図、
第２図は本発明の一実施例を示す研磨材の断面
図、第３図は第２図の研磨材によるブラスト処理
に用いられる湿式ブ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示す
説明図、第５図及び第６図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示す研磨材の断面図及び斜視図であ
る。 １……リードフレーム、２……樹脂層、３……
半導体モールド成形品、４……樹脂バリ、５……
合成樹脂粒状物、６，１７，２０……ガラスビー
ズ、７，７′，７″……研磨材、８……加工室、９
……ホツパ、１０……水、１１，１２……ポン
プ、１３……ガン、１５……三相高速噴射流、１
６……クラツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂粒状物と、この合成樹脂粒状物に保
   持された球体状硬質研磨材とを具備することを特
   徴とする研磨材。 ２ 球体状硬質研磨材は合成樹脂粒状物の表面に
   付着していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の研磨材。 ３ 球体状硬質研磨材は合成樹脂粒状物の表面の
   みならず内部にも分散して混在していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の研磨材。 ４ 合成樹脂粒状物は熱硬化性樹脂により形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第３項記載の研磨材。 ５ 球体状硬質研磨材はガラスビーズであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記
   載の研磨材。 ６ 合成樹脂粒状物には界面活性材が保持されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の研磨材。