激光接合结构和电子控制装置以及激光接合结构的制造方法制造方法及图纸

激光接合结构通过将含有结晶性树脂和非结晶性树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，非结晶性树脂的玻化转变温度比结晶性树脂的熔融开始温度低。

Laser bonding structure and electronic control device, and method for manufacturing laser bonding structure

Laser bonding structure through the resin molded body containing crystalline and non crystalline resin resin, is made of polymer alloy alloying the hot plasticity, bonding with metal laser consisting of metal forming, glass transition temperature of amorphous resin than the resin melt crystallization starting temperature low.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光接合结构和电子控制装置以及激光接合结构的制造方法
本专利技术涉及将树脂成型体与金属体激光接合而构成的激光接合结构，和包括激光接合结构的电子控制装置，以及激光接合结构的制造方法。
技术介绍
已知有如下的由热可塑性树脂组成物构成的树脂成型体与金属体的复合体的制造方法：使由热可塑性树脂组成物构成的树脂成型体与金属体重叠，从金属体侧照射激光，使由热可塑性树脂组成物构成的树脂成型体的至少一部分软化和/或熔融从而相接合(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-76437号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题将树脂成型体与金属体激光接合时，如果树脂成型体与金属体的间隙大，则存在激光接合部的接合强度下降的问题。但是，在专利文献1中没有关于用于抑制由树脂成型体与金属体的间隙导致的、激光接合部的接合强度的下降的结构进行说明的具体的记载。用于解决问题的技术手段根据本专利技术的第一方式，激光接合结构通过将含有结晶性树脂和非结晶性树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，非结晶性树脂的玻化转变温度比结晶性树脂的熔融开始温度低。根据本专利技术的第二方式，激光接合结构通过将在结晶性树脂中含有其它树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，聚合物合金的结晶化速度比结晶性树脂的结晶化速度低，或者，聚合物合金的再结晶化温度比结晶性树脂的再结晶化温度低。根据本专利技术的第三方式，在激光接合结构的制造方法中，准备由含有结晶性树脂和非结晶性树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，和由金属构成的金属体，非结晶性树脂的玻化转变温度比结晶性树脂的熔融开始温度低，至少在树脂成型体的与金属体激光接合的部分实施使含氧官能团增大的处理，将树脂成型体加热至非结晶性树脂的玻化转变温度以上的温度，在使树脂成型体和金属体相互按压接触的状态下，将树脂成型体与金属体激光接合。专利技术的效果根据本专利技术，能够抑制因树脂体与金属体的间隙导致的激光接合强度的降低。附图说明图1是表示第一方式的具有激光接合结构的电子控制装置的概略的立体图。图2是表示电子控制装置的概略的分解立体图。图3是电子控制装置的功能框图。图4是用于说明制造电子控制装置的工序的流程图。图5是对结晶性树脂和非结晶性树脂的选择方法进行说明的图。图6是示意地表示在利用按压固定具将金属基体按压于树脂成型体的状态下，扫描激光的顺序的立体图。图7是示意地表示利用按压固定具将金属基体按压于树脂成型体的状态的截面图。图8是说明将树脂片和金属片激光接合的情形的图。图9是表示强度评价结果的图。图10是表示聚合物合金的弹性模量的温度特性的图。图11是表示第二实施方式的电子控制装置的覆盖部和连接器的立体图。图12是对变形例1和变形例2的电子控制装置的激光接合方法进行说明的截面图。图13是对变形例3的电子控制装置的激光接合方法进行说明截面图。图14是对变形例4和变形例5的电子控制装置的激光接合方法进行说明截面图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。-第一实施方式-图1是表示本专利技术的第一实施方式的具有激光接合结构的电子控制装置100的概略的立体图，图2是表示电子控制装置100的概略的分解立体图。本实施方式的电子控制装置100是装载于汽车、对发动机进行电子控制的发动机控制单元(ECU)。如图2所示，电子控制装置100包括发动机控制用的电路基板5、树脂成型体1和金属基体4。树脂成型体1包括：覆盖配置在金属基体4上的电路基板5的覆盖部1a；和用于进行电路基板5与外部的设备(各种传感器和致动器等)的信号的交换的连接器1b。树脂成型体1由含有热可塑性的结晶性树脂和热可塑性的非结晶性树脂的被合金化了的热可塑性树脂组成物即聚合物合金构成，是通过注塑成形而一体地形成覆盖部1a和连接器1b得到的一体成型体。在连接器1b，嵌件成型(Insertmold)有与电路基板5电连接的端子销(未图示)，通过连接器1b保持端子销(未图示)。在覆盖部1a设置有用于配置电路基板5的凹部1c。覆盖部1a的凹部1c的开口周缘部是与金属基体4的缘部(外周部)相接的接合面(以下，记作树脂接合面1d)，作为平坦的面形成。通过将金属基体4以堵塞覆盖部1a的凹部1c的方式被激光接合于树脂成型体1，凹部1c的开口被金属基体4堵塞，由凹部1c和金属基体4划分出收纳电路基板5的收纳空间。通过在电路基板5安装发动机控制用的多个电子部件6，形成规定的配线图案，构成电子电路部。金属基体4具有作为将由电路基板5的电子部件6产生的热向外部气氛中散热的散热体的功能。金属基体4由压铸铝构成，形成为矩形平板状，相互平行地形成有多个散热片7。金属基体4的缘部(外周部)是通过后述的激光接合工序被接合的连接部4a。金属基体4的连接部4a的一个面为与树脂成型体1的树脂接合面1d相接的接合面(以下，记作金属接合面4d(参照图7))，作为平坦的面形成。金属基体4的连接部4a的另一个面为被照射激光的激光照射面11。激光照射面11为了使激光照射均匀地进行而形成为平坦的面。从在激光接合部11a的密封性的观点出发，通过后述的激光接合形成的激光接合部11a(参照图1的虚线)的宽度优选至少确保为1mm以上。因此，激光照射面11的宽度设定为至少能够确保激光接合部11a的宽度为1mm以上那样的大小。金属基体4的连接部4a的厚度从激光接合的观点出发优选为0.5～2.0mm左右。激光照射面11的表面粗糙度考虑制造成本来决定。通常，与表面粗糙度小的情况相比，当表面粗糙度大时，由于散射产生的效果而反射率变小，能够使接合所必须的激光能量小，因此能够实现通过在激光接合时将激光输出设定得较低而实现的制造成本的低成本化，和通过将激光的扫描速度设定得高而实现的制造工序的缩短。另外，金属基体4的表面粗糙度能够通过实施喷砂处理或利用药液进行的处理而增大。此外，按照吸收率增大的观点，不仅能够将粗糙度增大，还可以实施氧化铝膜处理。图3是电子控制装置100的功能框图。如图3所示，电路基板5包括彼此通过总线连接的CPU201、ROM202、RAM203和输入输出端口204、输入电路205、控制各种致动器的动作的驱动电路。在输入电路205，经连接器1b的端子被输入来自曲轴转角传感器和水温传感器等各种传感器的检测信号。在驱动电路包括点火输出电路206和喷射阀驱动电路207，该点火输出电路206经连接器1b的端子按规定的定时向火花塞208输出驱动控制信号，该喷射阀驱动电路207经连接器1b的端子按规定的定时向燃料喷射阀209输出驱动控制信号。对具有激光接合结构的电子控制装置100的制造方法进行说明。图4是用于说明制造电子控制装置100的工序的流程图。电子控制装置100的制造方法包括树脂选择工序S110、注塑成形工序S120、组装准备工序S130、组装工序S140、表面改性处理工序S145和激光接合工序S150。-树脂选择工序-在树脂选择工序S110，选择结晶性树脂和合金化的非结晶性树脂。选择之时，以满足以下的选择条件的方式分别选择结晶性树脂和非结晶性树脂。将所选择的结晶性树脂和非结晶性树脂合金化，形成小球状的聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光接合结构，其特征在于：通过将包含结晶性树脂和非结晶性树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，所述非结晶性树脂的玻化转变温度比所述结晶性树脂的熔融开始温度低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.10 JP 2014-2093521.一种激光接合结构，其特征在于：通过将包含结晶性树脂和非结晶性树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，所述非结晶性树脂的玻化转变温度比所述结晶性树脂的熔融开始温度低。2.一种激光接合结构，其特征在于：通过将在结晶性树脂包含其它树脂的、被合金化了的热可塑性的聚合物合金构成的树脂成型体，与由金属构成的金属体激光接合来形成，所述聚合物合金的结晶化速度比所述结晶性树脂的结晶化速度低，或者，所述聚合物合金的再结晶化温度比所述结晶性树脂的再结晶化温度低。3.如权利要求1所述的激光接合结构，其特征在于：所述聚合物合金的结晶化速度比所述结晶性树脂的结晶化速度低，或者，所述聚合物合金的再结晶化温度比所述结晶性树脂的再结晶化温度低。4.如权利要求1～3中的任一项所述的激光接合结构，其特征在于：至少在所述树脂成型体的与所述金属体的接合面实施了使含氧官能团增大的处理。5.如权利要求1～3中的任一项所述的激光接合结构，其特征在于：在所述聚合物合金中包含所述结晶性树脂的共聚物。6.如权利要求1所述的激光接合结构，其特征在于：所述聚合物合金中含有的所述非结晶性树脂的含有率为5～40％。7.如权利要求1～3中的任一项所述的激光接合结构，其特征在于：在所述聚合物合金中添加有无机填料。8.如权利要求1～3中的任一项所述的激光接合结构，其特征在于：所述金属体的与所述树脂成型体的接合面的表面粗糙度为Ra0.1％～5.0％μm。9.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井聪，角田重晴，泽田航，鸭志田胜，执行俊和，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP