(57)【要約】【課題】キャビティ凹部の面性状に起因する封止樹脂との離型性を向上させかつ金型汚れが発生し難いようにしたモールド金型を提供する。【解決手段】モールド金型１４のパーティング面のうち、少なくともキャビティ凹部１５の面性状は凹凸が一様に分布する凹凸面１である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型において、
前記モールド金型のパーティング面のうち、少なくともキャビティ凹部の面性状は凹凸が略一様に分布する凹凸面であることを特徴とするモールド金型。
【請求項２】
前記凹凸面は、凹部の深さが１ｎｍ以上５μｍ未満で、凸部の頂点間ピッチが凹部の深さの１０倍未満であることを特徴とする請求項１記載のモールド金型。
【請求項３】
前記凸部どうしの間隔は封止樹脂に混在するフィラー径より狭い間隔で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモールド金型。
【請求項４】
前記凹凸面は、放電加工された金型母材に不規則に被着した第１の金属層と、該第１の金属層より露出した金型母材を含む第１の金属層上に被着した第２の金属層が略一様に分布する凹凸パターンに形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のモールド金型。
【請求項５】
前記凹凸面は、金型母材若しくは金型母材に積層された金属めっき被膜が凹凸パターンに形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のモールド金型。
【請求項６】
前記凹凸面は、粗面化された金型母材面に金属めっき被膜を凹凸パターンに被着して形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のモールド金型。
【請求項７】
前記キャビティ凹部は粒状体が被着して略一様な凹凸面に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のモールド金型。
【請求項８】
前記キャビティ凹部はキャビティ底部とキャビティ側壁部とが分割された金型ブロックにより形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載のモールド金型。
【請求項９】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法において、
前記モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材に、金属めっき被膜を凹凸パターンに被着させる工程と、
前記凹凸パターンに形成された金属めっき被膜上に金属めっきを厚付けして凹凸が略一様に分布する凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とするモールド金型の製造方法。
【請求項１０】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法において、
前記モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材に凹凸パターンを形成する工程と、
前記凹凸パターンが形成された金型母材上に金属めっきを被着させて凹凸が略一様に分布する凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とするモールド金型の製造方法。
【請求項１１】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法において、
前記モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材面或いは該金型母材面に第１の表面処理を行った第１表面処理面に、エッチング若しくはレーザー加工を行って相変化を起こして粗面化する工程と、
前記相変化した部位に他の部位より金属めっき被膜を厚く析出させ若しくは相変化した部位以外の部位に金属めっき被膜を厚く析出させて略一様な凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とするモールド金型の製造方法。
【請求項１２】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法において、
前記モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材面にエッチング若しくはレーザー加工をおこなって相変化を起こして粗面化する工程と、
前記粗面化されたキャビティ凹部に粒状体を被着して略一様な凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とするモールド金型の製造方法。
【請求項１３】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法において、
前記モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する放電加工された金型母材面に第１の表面処理を行って金型母材に第１の金属層を不規則に被着する工程と、
前記第１の金属層より露出した金型母材を含む第１の金属層上に第２の表面処理を行って第２の金属層が略一様に被着した凹凸パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするモールド金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置製造用の樹脂封止装置は、ワーク（例えば半導体素子が搭載された樹脂基板、フィルム基板、リードフレームなど）をクランプして樹脂封止するためモールド金型が用いられている。モールド金型は、例えば鉄系金属材（例えばステンレス鋼）が用いられ、上型と下型とでワークをクランプした状態で封止樹脂がキャビティに注入されてワークを樹脂封止する。
【０００３】
モールド金型に搬入されたワークは、半導体素子がキャビティ凹部に収容されたままクランプされ、例えばトランスファー成形の場合には、ポットに装填された封止樹脂が金型ランナゲートを通じてキャビティに圧送りされて樹脂封止される。モールド金型のパーティング面には、キャビティを形成するキャビティ凹部が形成されており、該キャビティ凹部は切削加工により形成される。キャビティ凹部の面性状は、封止樹脂との離型性を高めるため鏡面仕上げされていた。
【０００４】
しかしながら、鏡面仕上げにはコストが嵩むうえに、成形品に微小なひけマークやピンホールが目立つことから、放電加工条件やサンドブラスト条件を調整して金型の表面性状を梨地状に仕上げる技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５８−３１２９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、キャビティ面がなめらかな凹凸形状をした面粗さＨｍａｘ５〜１５μ範囲の梨地面仕上げされた金型が提案されている。しかしながら、金型表面には、上記面粗さより更に微小な小孔、即ち放電加工により溶融した金型金属やガスの発生により生じた不規則な形状をした小孔が多数発生している。封止樹脂として粘度の高い樹脂を使用した場合、キャビティ凹部の表面に形成された小孔に封止樹脂が入り込んで樹脂の接着力が増大するため、樹脂封止後の成形品の離型性が悪くなったり、金型表面の炭素成分と封止樹脂の炭化物が結合してアンカーとなり、該アンカーが成長して金型汚れが生ずる。即ち、金型表面の炭素成分は、金型母材や表面を覆うめっきの組成成分或いは樹脂成分と相俟って、不規則な形状をした金型面のクラックや小孔に入り込んで閉じ込められ、熱と圧力により炭化してアンカーとなって残留し易い。
【０００７】
また、近年は硬化シュリンク率が小さな封止樹脂を使用することが多いため、金型側面の放電加工が粗いと樹脂が放電加工の不規則な凹面に食い込んだ状態から抜けきらずメカニカルな噛み合わせによる離型力が発生する。従って、樹脂のシュリンク率が小さいほどキャビティ側面の面粗度を細かくして樹脂とのメカニカルなロックが外れ易いようにする必要がある。例えばシュリンク量が１０μｍなら金型の面粗さを１０μｍ以下とするように樹脂の硬化シュリンク量よりも小さな金型の面粗さとしなければならない。同じように樹脂封止後のパッケージサイズが小さいと樹脂のシュリンク率が同じでもシュリンク量が小さくなるため必然的にキャビティ側面の面粗さを細かくする必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、キャビティ凹部の面性状に起因する封止樹脂との離型性を向上させかつ金型汚れが発生し難いようにしたモールド金型及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型において、当該モールド金型のパーティング面のうち、少なくともキャビティ凹部の面性状は凹凸が略一様に分布する凹凸面であることを特徴とする。
具体的には、凹凸面は、凹部の深さが１ｎｍ以上５μｍ未満で、凸部の頂点間ピッチが凹部の深さの１０倍未満であることを特徴とする。
また、凸部どうしの間隔は封止樹脂に混在するフィラー径より狭い間隔で形成されていることを特徴とする。
また、凹凸面は、放電加工された金型母材に不規則に被着した第１の金属層と、該第１の金属層より露出した金型母材を含む第１の金属層上に被着した第２の金属層が略一様に分布する凹凸パターンに形成されていることを特徴とする。
また、凹凸面は、金型母材若しくは金型母材に被着させた金属めっき被膜が凹凸パターンに形成されていることを特徴とする。
或いは凹凸面は、粗面化された金型母材面に金属めっき被膜を凹凸パターン化して被着させて形成されていることを特徴とする。
或いはキャビティ凹部は、粒状体が電着されて略一様な凹凸面に形成されていることを特徴とする。
また、キャビティ凹部はキャビティ底部とキャビティ側壁部とが分割された金型ブロックにより形成されていることを特徴とする。
【００１０】
ワークをクランプして樹脂封止するモールド金型の製造方法においては、 モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材面に金属めっき被膜を凹凸パターンに形成する工程と、凹凸パターンに形成された金属被膜上に金属めっきを厚付けして凹凸が略一様に分布する凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とする。
また、モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材に凹凸パターンを形成する工程と、前記凹凸パターンが形成された金型母材上に金属めっきを被着させて凹凸が略一様に分布する凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とする。
また、モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材面或いは該金型母材面に第１の表面処理を行った第１表面処理面に、エッチング若しくはレーザー加工を行って相変化を起こして粗面化する工程と、相変化した部位に他の部位より金属めっき被膜を厚く析出させ若しくは相変化した部位以外の部位に金属めっき被膜を厚く析出させて略一様な凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とする。
また、モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する金型母材面にエッチング若しくはレーザー加工をおこなって相変化を起こして粗面化する工程と、前記粗面化されたキャビティ凹部に粒状体を被着して一様な凹凸面を形成する工程とを含むことを特徴とする。
或いはモールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を形成する放電加工された金型母材面に第１の表面処理を行って金型母材に第１の金属層を不規則に被着する工程と、或いは第１の金属層より露出した金型母材を含む第１の金属層上に第２の表面処理を行って第２の金属層が略一様に被着した凹凸パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモールド金型及びその製法について好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。モールド金型のキャビティ凹部は下型及び／又は上型に形成されているものとする。また、金型といっても金型母材は金属材料に限らないものとする。
【００１２】
[第１実施例]
図１はキャビティ凹部の面性状を示す拡大断面図、図２はキャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す断面説明図、図３はキャビティ凹部に金属めっき被膜により形成される凹凸パターンを示す斜視図、図４は他例に係る凹凸面の面性状を示す断面図、図５はモールド金型の一例を示す断面図である。
図５はトランスファー成形に用いられるモールド金型を示す。モールド金型１４は、半導体素子が搭載された基板１６を樹脂封止するため、上型１７と下型１８とで半導体素子がキャビティ凹部１５に収容されたまま基板１６をクランプする。上型１７は、上型チェイスブロック１９に上型インサート２０、上型カルインサート２１が保持されている。上型カルインサート２１には上型カル２２が形成されている。
【００１３】
また、下型１８は、下型チェイスブロック２３に下型インサート２４、下型ポットインサート２５、ポット２６が保持されている。下型インサート２４にはキャビティ凹部１５が形成され、該下型インサート２４及び下型ポットインサート２５には下型ランナゲート２７が連続して形成されている。ポット２６に装填された封止樹脂は上型カル２２、下型ランナゲート２５を通じてキャビティ凹部１５に圧送りされる。
【００１４】
図１において、モールド金型１４のパーティング面のうち、少なくともキャビティ凹部１５の面性状は凹凸が略一様に分布する凹凸面１に形成されている。凹凸面１は凹凸が略一様に分布することで、従来の放電加工され、梨地状に形成されたキャビティ凹部１５に形成された不規則な小孔によるアンカー効果が生ずることが無く、離型性を高め、しかも金型汚れを低減することができる。この凹凸面１は、例えば、凹部２の深さが１ｎｍ以上５μｍ未満で、凸部３の頂点間ピッチが凹部２の深さの１０倍未満に形成されている。この微細なピッチで形成された凹部２に離型剤が毛細管現象により保持されるので、封止樹脂４との離型性や金型汚れが生じ難いモールド金型１４を提供することができる。また、キャビティ凹部１５の凹凸が略一様に形成されていると、金型クリーニングがし易くなる。
【００１５】
また、凸部３どうしの間隔は封止樹脂４に混在するフィラー径（φ５μｍを想定）より狭い間隔で形成されている。フィラー５が凹部２に嵌り込まないことによっても、封止樹脂４の離型性を向上させることができる。
凹凸面１は金型母材６に直接形成されるか、表面処理が施されている。本実施例の場合には金型母材６（例えば、炭素を含まない金属材（銅又は銅合金）、鉄系合金材（ステンレス鋼等）、セラミックス材（シリコンなど）の何れか）上に、金属めっき被膜７（例えば、ニッケル系めっき被膜、金系めっき被膜、白金系めっき被膜、フッ素系めっき被膜、パラジウム系めっき被膜など）が形成されている。
【００１６】
次に、キャビティ凹部１５の凹凸面の形成方法について、図２（ａ）〜（ｅ）、及び図３を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は下型１８のキャビティ凹部１５を形成する一面側の断面を例示するものとする。
本実施例は、凹凸面１が、金型母材６に金属めっき被膜７が部分的に積層されて形成されていることを特徴とする。
以下、具体的な凹凸面１の形成プロセスについて説明する。金型母材６は、金型表面の汚れが発生しないように炭素を含まない金属材、鉄系合金材、セラミックス材の何れか好適に用いられる。また、金型母材６は予め切削加工されてキャビティ凹部１５が形成されている。金型母材６の表面には、ニッケルめっき被膜などの保護膜８が形成されていても良い（図２（ａ）参照）。
【００１７】
モールド金型１４のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部１５を形成する凹面部に相当する金型母材６に金属めっき被膜７を形成する。具体的には、保護膜８が形成された金型母材６に、金属めっきがおこなわれて金属めっき被膜７が積層される（図２（ｂ）参照）。金属めっき被膜７は、例えばニッケル系めっき被膜、金系めっき被膜、白金系めっき被膜、フッ素系めっき被膜、パラジウム系めっき被膜の何れかが好適に用いられる。この金属めっき被膜７に、予めパターン化されためっきレジスト材９が重ね合わされる（図２（ｃ）参照）。そして、金属めっき被膜７をエッチングにより部分的に除去する。めっきレジスト材９を除去すると、当該めっきレジスト材９に覆われた部位の金属めっき被膜７が散点状に残った凹凸パターン１０が略一様に形成される（図２（ｄ）参照）。この凹凸パターン１０は、図３に示すように、凸部平面形状が例えば矩形状であっても円形であっても凹凸が略一様に連続すれば他の任意の形状であっても良い。
【００１８】
次に凹凸パターン１０に形成された金属めっき被膜７上に金属めっき層１１を厚付けして凹凸が略一様に分布する凹凸面１を形成する（図２（ｅ）参照）。この金属めっき層１１を形成する金属めっきとしては、例えば、金めっき、金フラッシュめっき、金合金めっき、金合金フラッシュめっきなどがある。また、金属めっきは、無電解金属めっき及び／又は電解金属めっき、或いはスパッタリング若しくは化学蒸着（イオンビーム加工）などをおこなって金属めっき被膜７を盛り上げて形成される。スパッタリング若しくは化学蒸着する金属材は、例えばニッケル、ニッケル合金、クロム、クロム合金などがある。
【００１９】
また、キャビティ凹部１５の凹凸面の形成方法の他例について、図２（ｐ）〜（ｔ）を参照して説明する。金型母材６に保護膜８が形成されたキャビティ凹部１５において（図２（ｐ）参照）、該保護膜８上にめっきレジスト材９（例えばフォトレジスト材）を塗布若しくは貼り付ける（図２（ｑ）参照）。このめっきレジスト材９を露光現像してパターニングして部分的に除去する（図２（ｒ）参照）。めっきレジスト材９が除去されて外部に露出する保護膜８上に金属めっきをおこない、めっきレジスト材９を除去することにより金属めっき被膜７による凹凸パターン１０を形成する（図２（ｓ）参照）。最後に、凹凸パターン１０に形成された金属めっき被膜７上に金属めっき層１１を厚付けして凹凸が略一様に分布する凹凸面１を形成するようにしても良い（図２（ｔ）参照）。
【００２０】
また、キャビティ凹部１５の凹凸面の形成方法の更なる他例について図４に示す。本実施例は、金型母材６にエッチングやレーザービーム加工などを行って予め凹凸パターン１０を形成しておく。この凹凸パターン面に金属めっきは、無電解金属めっき及び／又は電解金属めっき、或いはスパッタリング若しくは化学蒸着（イオンビーム加工）などをおこなって、凸部パターン上に金属被膜３４を盛り上げて形成される。最後に、金属被膜３４上に金めっき、金フラッシュめっき、金合金めっき、金合金フラッシュめっきなどを行って金属めっき層１１を厚付けし、凹凸が略一様に分布する凹凸面１を形成するようにしても良い。
【００２１】
［第２実施例］
次に、モールド金型及びその製造方法の他例について説明する。第１実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。また、モールド金型や金属めっきの材質は第１実施例と同様である。
図６（ａ）（ｂ）はキャビティ凹部の面性状を示す拡大断面図及び凹凸パターンを示す斜視図、図７（ａ）〜（ｅ）及び図８（ａ）〜（ｃ）はキャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図である。
図６（ａ）において、凹凸面１は、粗面化された金型母材６の表面に金属めっき被膜７が凹凸パターン化して形成されていても良い。金型母材６の表面は、レーザー加工若しくはエッチングにより散点状に粗面化されており、一例として粗面化された部位（粗面化部）１２以外の部位（非粗面化部）１３に金属めっき被膜７を厚く析出させて凹凸パターン１０を形成した場合を例示した。この凹凸パターン１０は、図６（ｂ）に示すように、凸部平面形状が例えば矩形状であっても円形であっても凹凸が略一様に連続すれば他の任意の形状であっても良い。
【００２２】
また、図７（ａ）において、非粗面化部１３に被着された金属めっき被膜７上に、無電解金属めっき及び／又は電解金属めっきにより金属めっき層１１が厚付けされていても良い。或いは図７（ｂ）において、粗面化部１２に被着された金属めっき被膜７上に、無電解金属めっき及び／又は電解金属めっきにより金属めっき層１１が厚付けされていても良い。
【００２３】
また、図７（ｃ）（ｄ）のように凹凸パターン１０が形成された金型母材６に金属めっき、スパッタリング若しくは化学蒸着（イオンビーム加工）をおこなって金属被膜３４を被着させ、凹凸面１を形成しても良い。
更には、図７（ｅ）のように金型母材６に保護膜８が積層された、該保護膜８上に金めっき若しくは金フラッシュめっきがおこなわれた金めっき層３５にスパッタリング若しくは化学蒸着（イオンビーム加工）をおこなって金属被膜３４を散点状に盛り上げて被着させ、凹凸面１を形成しても良い。
【００２４】
次に、キャビティ凹部１５の凹凸面の形成方法について図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。金型母材６は予め切削加工されてキャビティ凹部が形成されている。金型母材６の表面には、ニッケルめっき被膜などの保護膜８（第１の表面処理面）が形成されていても良い。モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部を散点状に粗面化する。具体的には、金型母材面或いは第１の表面処理面にエッチング若しくはレーザー加工をおこなって、相変化を起こした粗面化部１２と非粗面化部１３とを交互に形成する（図８（ａ）参照）。
【００２５】
次に、粗面化部１２に他の部位より金属めっき被膜７を厚く析出させ（図８（ｂ）参照）若しくは相変化を起こした粗面化部１２以外の非粗面化部１３に金属めっき被膜７を厚く析出させ（図８（ｃ）参照）、キャビティ凹部１５に凹凸面１が形成される。尚、凹凸状に形成された金属めっき被膜７上に、無電解金属めっき及び／又は電解金属めっきにより金属めっき層１１を厚付けしても良い。
【００２６】
［第３実施例］
次に、モールド金型及びその製造方法の他例について説明する。第１実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。また、モールド金型や金属めっきの材質は第１実施例と同様である。
図９はキャビティ凹部の面性状を示す断面説明図である。モールド金型１４のキャビティ凹部１５の面性状は、硬球、超硬球、シリコン球が被着して略一様な凹凸面１に形成されている。
【００２７】
次に、キャビティ凹部１５の凹凸面の形成方法について説明する。
金型母材６は予め切削加工されてキャビティ凹部１５が形成されている。金型母材６の表面には、ニッケルめっき被膜などの保護膜８が形成されていても良い。モールド金型のパーティング面のうち少なくともキャビティ凹部１５にエッチング若しくはレーザー加工を行って相変化を起こして散点状に粗面化する。
【００２８】
この粗面化されたキャビティ凹部１５に硬球、超硬球、シリコン球などの粒状体３８を被着して凹凸面１を形成する。被着方法は例えば、硬球、超硬球、シリコン球などをコロイド状に分散させた電解液中に、金型面（キャビティ凹部１５）を浸漬させて行われ、壁面に粒状体３８を析出させて凹凸面が形成されるようにしても良いし、その他無電解めっきなどを用いても良い。
【００２９】
また、モールド金型１４は、単一のインサートブロックにキャビティ凹部１５が形成されていても良いが、図１０のモールド金型（下型）３０に示すように、キャビティ凹部３１はキャビティ底部３２とキャビティ側壁部３３とが分割された異なる下型インサート（キャビティブロック）３６、３７により形成されていても良い。特に、圧縮成形タイプのモールド金型は、可動ブロック（クランパ）を用いることがあるため、分割された複数の金型インサートブロックによりキャビティ凹部３１が形成されるものが好適に用いられる。
【００３０】
［第４実施例］
次に、モールド金型及びその製造方法の他例について説明する。第１実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。また、モールド金型や金属めっきの材質は第１実施例と同様である。
図１１（ａ）〜（ｃ）及び図１２（ａ）〜（ｃ）はキャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図、図１１（ｄ）及び図１２（ｄ）は凹凸面の摩耗後を示す断面説明図、図１３（ａ）〜（ｄ）及び図１４（ａ）〜（ｃ）は他例に係る凹凸面の形成方法を示す説明図、図１４（ｄ）は凹凸面の摩耗後を示す断面説明図である。
本実施例では、キャビティ凹部４０の凹凸面は、放電加工された金型母材６に不規則に被着した第１の金属層４１と、該第１の金属層４１より露出した金型母材６を含む第１の金属層４１上に被着した第２の金属層４２が略一様に分布する凹凸パターンに１０に形成されていることを特徴とする。
【００３１】
次に、キャビティ凹部４０の凹凸面の形成方法について説明する。
図１１（ａ）及び図１２（ａ）において、金型母材６は予め放電加工されて凹部が形成されており、該凹部は放電クレーター４３、クラック４４などが不規則に形成された凹凸面に形成されている。この放電加工面に、第１表面処理（電解クロムめっき（ハードクロムめっき）、スパッタリングなど）を行って、金型母材６の表面に不規則に第１の金属層（電解クロムめっき層、クロム金属粒など）４１を被着する。このとき、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）において、放電加工面は、第１の金属層４１が被着した部位と金型母材６が露出した部位（例えば放電クレーター４３、クラック４４など）とが混在している。
【００３２】
次いで、図１１（ｃ）及び図１２（ｃ）において、第１の金属層４１より露出した金型母材６を含む第１の金属層４１上に第２の表面処理（無電解ニッケルめっき（硬質ニッケルめっき）など）を行って第２の金属層４２が被着する。この第２の金属層４２は、第１の金属層４１上や露出する金型母材６の放電クレーター４３やクラック４４などの凹部にも被着し、キャビティ凹部４０に略一様な凹凸パターン１０を形成する。この凹凸パターン１０は、放電加工面を元に形成されるため、第１実施例に比べて不規則な粗面となるが、放電加工に伴う放電クレーター４３やクラック４４などの不規則な凹凸面は解消された状態にある。
【００３３】
従って、図１１（ｄ）及び図１２（ｄ）において、キャビティ凹部４０の凹凸面が摩耗しても、第１、第２の金属層４１、４２は封止樹脂に混入するフィラーなどに削られるが、凸面部には、第１の金属層４１が残存し、凹面部やクラック４４などの隙間には、第２の金属層４２が残存するので、封止樹脂との機械的な噛み合いによる離型力の増大は生じないうえに、金型母材６を保護することにより耐久性を向上できる。
【００３４】
次に、他例に係るキャビティ凹部４０の凹凸面の形成方法について図１３（ａ）〜（ｄ）及び図１４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図１３（ａ）及び図１４（ａ）において、金型母材６は予めマイクロ放電加工されて凹凸面が形成されている。この放電加工面に、第１表面処理（電解クロムめっき（ハードクロムめっき）、スパッタリングなど）を行って、金型母材６の表面に不規則に第１の金属層（電解クロムめっき層、クロム金属粒など）４１を被着する。このとき、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）において、金型母材６は、第１の金属層４１が被着した部位と金型母材６が露出した部位とが混在している。
【００３５】
次いで、図１３（ｃ）及び図１４（ｃ）において、第１の金属層４１より露出した金型母材６を含む第１の金属層４１上に第２の表面処理（無電解ニッケルめっき（硬質ニッケルめっき；図１３（ｃ）参照）、金めっき、金スパッタリング、金蒸着（図１４（ｃ）参照）など）を行って第２の金属層４２が被着する。この第２の金属層４２は、第１の金属層４１上や金型母材６の露出面にも被着し、キャビティ凹部４０に略一様な凹凸パターン１０を形成する。尚、図１３（ｄ）において、第２の金属層（無電解ニッケルめっき（硬質ニッケルめっき））４２の上に第３の表面処理（金めっき、金スパッタリング、金蒸着など）を行って第３の金属層４５を被着して凹凸パターン１０を形成しても良い。
【００３６】
従って、図１４（ｄ）において、キャビティ凹部４０の凹凸面が摩耗しても、第１、第２の金属層４１、４２は封止樹脂に混入するフィラー５などに削られるが、凸面部には第１の金属層４１が残存し、凹面部や第１の金属層４１の隙間には、第２の金属層４２が残存するので、封止樹脂との機械的な噛み合いによる離型力の増大は生じないうえに、金めっき層の存在により金型母材６の酸化を防止して耐久性を向上できる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、モールド金型に形成されるキャビティ凹部は、下型及び／又は上型であっても良く、更にはトランスファー形成タイプ、圧縮成形タイプに限らず何れの成形方式のモールド金型に適用可能である。また、主にキャビティ凹部の面性状について説明したが、モールド金型の樹脂路となる金型ランナゲートや金型カルについても同様の面性状であっても良い。また、金型母材は金属製に限らずセラミック材などであっても良い等、法の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係るモールド金型及びその製造方法を用いれば、モールド金型のパーティング面のうち、少なくともキャビティ凹部の面性状は凹凸が略一様に分布する凹凸面に形成されているので、金型パーティング面に塗布された離型剤を凹部により保持することができるので離型性を長期使用にわたって維持することができる。また、従来のモールド金型の放電加工による梨地面のように、金型表面に形成された不規則な小孔によるアンカー効果が生ずることが無く、金型汚れを低減することができる。
特に、凹凸面は、凹部の深さが１ｎｍ以上５μｍ未満で、凸部の頂点間ピッチが凹部の深さの１０倍未満とすることにより、樹脂の表面張力が作り出す球面に比べて、より小さな凹凸で金型面を構成することとなり、樹脂との接着面積を減らすことができると共に、微細なピッチで形成された凹部に離型剤が毛細管現象により保持され易いので、封止樹脂との離型性が向上し金型汚れが生じ難いモールド金型を提供することができる。また、キャビティ凹部の凹凸が略一様に形成されていると、金型クリーニングがし易い。
また、凸部どうしの間隔は封止樹脂に混在するフィラー径より狭い間隔で形成されていることにより、フィラーが凹部に嵌り込まないので、封止樹脂の離型性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るモールド金型のキャビティ凹部の面性状を示す拡大断面図である。
【図２】キャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す断面説明図である。
【図３】キャビティ凹部に金属めっき被膜により形成される凹凸パターンを示す斜視図である。
【図４】他例に係る凹凸面の面性状を示す断面図である。
【図５】モールド金型の一例を示す断面図である。
【図６】第２実施例に係るモールド金型のキャビティ凹部の面性状を示す拡大断面図及び凹凸パターンを示す斜視図である。
【図７】キャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図である。
【図８】キャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図である。
【図９】第３実施例に係るモールド金型のキャビティ凹部の面性状を示す断面説明図である。
【図１０】他例に係るモールド金型（下型）の断面説明図である。
【図１１】第４実施例に係るキャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図及び凹凸面の摩耗後を示す断面説明図である。
【図１２】他例に係るキャビティ凹部の凹凸面の形成方法を示す説明図及び凹凸面の摩耗後を示す断面説明図である。
【図１３】他例に係る凹凸面の形成方法を示す説明図である。
【図１４】他例に係る凹凸面の形成方法を示す説明図及び凹凸面の摩耗後を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１  凹凸面
２  凹部
３  凸部
４  封止樹脂
５  フィラー
６  金型母材
７  金属めっき被膜
８  保護膜
９  めっきレジスト材
１０  凹凸パターン
１１  金属めっき層
１２  粗面化部
１３  非粗面化部
１４、３０  モールド金型
１５、３１、４０  キャビティ凹部
１６  基板
１７  上型
１８  下型
１９  上型チェイスブロック
２０  上型インサート
２１  上型カルインサート
２２  上型カル
２３  下型チェイスブロック
２４、３６、３７  下型インサート
２５  下型ポットインサート
２６  ポット
２７  下型ランナゲート
３２  キャビティ底部
３３  キャビティ側壁部
３４  金属被膜
３５  金めっき層
３８  粒状体
４１  第１の金属層
４２  第２の金属層
４３  放電クレーター
４４  クラック
４５  第３の金属層                     
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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