实验结果与与讨论

 

及175℃成形温度下，模具面临磨耗、沾胶、腐蚀问题。沾胶问题的改善，可从如何降低模材表面能方向着手，藉由添加硅、氧、氟元素可有效控制镀膜的表面能〔2〕。

本文研究即针对国内现有及新开发表面处理制程〔3〕，以pin on disc 磨耗及水滴接触角实验，分别比较高速钢、超硬合金、低压氮化、电镀硬铬、物理蒸镀DLC、CrN及新开发Cr-flon等镀膜之摩擦系数与表面能。以寻求能应用于封装生产线最佳改善方案。

二、实验结果与与讨论

利用pin-on-disc磨耗实验比较不同制程之摩擦系数（如图1示），pin材质为SUS 304不锈钢，disc材质为JIS SKH51经热处理后再进行不同表面处理。结果显示PVD DLC镀膜中碳原子因形成SP3/SP2混合键结，不仅具有相当硬度(>HV1000)及最低摩擦系数(<0.15)，非常适合IC成形加工之应用。在封装生产线测试结果，至少可延长模具使用寿命3倍以上。

应用动态接触角分析仪，以纯水量测在不同表面处理试片之接触角（如图2示），接触角与表面能息息相关，水滴在镀膜表面的形状，显示表面化学键结特性。传统表面处理制程表面能>25 dy/cm，新开发Cr-flon镀膜藉由低沾黏元素添加及表面化学键结的改变，可得到最低表面能<15 dy/cm。在IC封胶及高沾黏橡胶、树脂、塑料加工将有非常有利的应用。

三、结论

1.类钻碳膜(DLC)具有低于0.15之低摩擦系数之特点，能有效降低IC成形加工过程中锡沾附的问题。

2.新开发Cr-flon镀膜具有极低表面能（小于15 dy/cm〉，兼具高硬度（大于HV 2000）特性，能提供IC封胶加工模具低沾胶及耐磨耗需求。