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實驗結果與與討論

 

及175℃成形溫度下，模具面臨磨耗、沾膠、腐蝕問題。沾膠問題的改善，可從如何降低模材表面能方向著手，藉由添加硅、氧、氟元素可有效控制鍍膜的表面能〔2〕。

本文研究即針對國內現有及新開發表面處理制程〔3〕，以pin on disc 磨耗及水滴接觸角實驗，分別比較高速鋼、超硬合金、低壓氮化、電鍍硬鉻、物理蒸鍍DLC、CrN及新開發Cr-flon等鍍膜之摩擦系數與表面能。以尋求能應用于封裝生產線最佳改善方案。

二、實驗結果與與討論

利用pin-on-disc磨耗實驗比較不同制程之摩擦系數（如圖1示），pin材質為SUS 304不銹鋼，disc材質為JIS SKH51經熱處理后再進行不同表面處理。結果顯示PVD DLC鍍膜中碳原子因形成SP3/SP2混合鍵結，不僅具有相當硬度(>HV1000)及最低摩擦系數(<0.15)，非常適合IC成形加工之應用。在封裝生產線測試結果，至少可延長模具使用壽命3倍以上。

應用動態接觸角分析儀，以純水量測在不同表面處理試片之接觸角（如圖2示），接觸角與表面能息息相關，水滴在鍍膜表面的形狀，顯示表面化學鍵結特性。傳統表面處理制程表面能>25 dy/cm，新開發Cr-flon鍍膜藉由低沾黏元素添加及表面化學鍵結的改變，可得到最低表面能<15 dy/cm。在IC封膠及高沾黏橡膠、樹脂、塑料加工將有非常有利的應用。

三、結論

1.類鉆碳膜(DLC)具有低于0.15之低摩擦系數之特點，能有效降低IC成形加工過程中錫沾附的問題。

2.新開發Cr-flon鍍膜具有極低表面能（小于15 dy/cm〉，兼具高硬度（大于HV 2000）特性，能提供IC封膠加工模具低沾膠及耐磨耗需求。