树脂成形体及其制造方法技术

树脂成形体具有通过热固化性树脂的一次成形品或金属部件而构成且具有官能团的嵌入部件(10)、和将嵌入部件利用合成树脂进行密封的合成树脂构件(20)，所述合成树脂为相对于热塑性树脂的基础聚合物(20a)添加有与嵌入部件所具有的官能团粘接的粘接成分(20b)的合成树脂。合成树脂构件具有由包含基础聚合物的连续相构成的海结构，并且在该海结构内粘接成分的至少一部分作为分散的成分(20ba)存在，分散的成分与嵌入部件所具有的官能团粘接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂成形体及其制造方法关联申请的相互参照本申请基于2014年12月26日申请的日本申请号2014-265667号、2015年5月25日申请的日本申请号2015-105603号、及2015年11月30日申请的日本申请号2015-233453号，并将其记载内容援引于此。
本公开内容涉及将由热固化性树脂形成的1次成形物或金属部件以热塑性树脂等合成树脂构件进行嵌入成形而得到的树脂成形体、及这种树脂成形体的制造方法。
技术介绍
以往，在专利文献1中，提出了利用混合有热塑性树脂的热固化性树脂组合物将嵌入部件(内置部件)进行嵌入成形而得到的结构的树脂成形体。在该树脂成形体中，为了谋求热固化性树脂组合物与嵌入部件的界面处的应力缓和，使混合有热塑性树脂的热固化性树脂组合物中的混合成分分散在嵌入部件的表面。具体而言，通过在成形时将嵌入部件进行加热而产生温度梯度，利用该温度梯度来控制由热塑性树脂和热固化性树脂产生的合成树脂内的连续相和凝聚相的形成、即海岛结构的形成。即，在远离与嵌入部件的界面的位置处，关于合成树脂内的相结构，使热塑性树脂成为连续相(所谓的海结构)，使热固化性树脂成为凝聚相(所谓的岛结构)，在与嵌入部件的界面处，关于合成树脂内的相结构，使热塑性树脂成为凝聚相，使热固化性树脂成为连续相。像这样，通过在成形时将嵌入部件进行加热，在想要与嵌入部件粘接的部分中，关于合成树脂内的相结构，使热塑性树脂成为凝聚相，使热固化性树脂成为连续相。另外，这里所谓的凝聚相是指以与连续相之间的界面变得明确的状态分离的相，换而言之，可以称为分离相。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-223936号公报
技术实现思路
然而，即使制成专利文献1中所示的相结构，也会形成非晶质的树脂层，即使制成结晶性的热塑性树脂，母材强度也会降低，在粘接界面变得容易发生破坏，所以粘接强度降低。因此，在嵌入部件与合成树脂之间得不到所期望的粘接强度。本公开内容的目的是在通过将嵌入部件以合成树脂进行密封而构成的树脂成形体中得到更高的粘接强度。树脂成形体的一方式具有通过热固化性树脂的一次成形品或金属部件而构成的具有官能团的嵌入部件、和将嵌入部件利用合成树脂进行密封的合成树脂构件，所述合成树脂为相对于热塑性树脂的基础聚合物添加有与嵌入部件所具有的官能团粘接的粘接成分的合成树脂。合成树脂构件具有由包含基础聚合物的连续相构成的海结构，并且在该海结构内粘接成分的至少一部分作为分散的成分存在，分散的成分与嵌入部件所具有的官能团粘接。像这样，在树脂成形体中，在成为将嵌入部件进行密封的合成树脂构件的基础聚合物的热塑性树脂中，添加有与由热固化性树脂等构成的嵌入部件所具有的官能团粘接的粘接成分。此外，利用基础聚合物形成连续相(海结构)，为了得到作为目标的与嵌入部件的粘接强度，在连续相内分散有必要个数的粘接成分分子。由此，添加到合成树脂构件中并分散的粘接成分的官能团与嵌入部件的表面存在的官能团发生化学反应，能够得到更高的粘接强度。在上述树脂成形体的制造方法的一方式中，进行分子模拟来设定成形的条件，所述分子模拟包括以下步骤：设定合成树脂构件的成形的条件，所述合成树脂构件的成形的条件包括：合成树脂构件的成形时的温度、压力、粘接成分的分子的个数除以基础聚合物的体积而得到的值即溶质浓度ρ、成为溶质种的粘接成分的构成材料、及成为溶剂种的基础聚合物的构成材料；设定构成基础聚合物的原子与构成粘接成分的原子之间的相互作用即原子间相互作用；计算将溶质浓度设为x％时的第1溶剂化自由能；计算将溶质浓度设为100％时的第2溶剂化自由能；基于第1、第2溶剂化自由能，计算基础聚合物中的粘接成分的分散与凝聚的平衡常数α，并且由该平衡常数α和溶质浓度ρ算出粘接成分中的分散的成分的密度即分散成分密度ρ1；将满足为了在嵌入构件与合成树脂构件的界面中得到目标的粘接强度所需要的键合能的包含共价键、配位键、离子键、氢键中的任一者的化学键的密度设为ρ10，平衡常数α以数学式1表示，[数学式1]确认分散成分密度ρ1及平衡常数α满足数学式2，[数学式2]附图说明关于本公开内容的上述目的及其他的目的、特征或优点参照所附的附图并通过下述的详细的记述变得更加明确。在附图中，图1是表示作为本公开内容的第1实施方式所述的树脂成形体的半导体装置的截面构成的图。图2(a)是表示通过基础聚合物和粘接成分形成的连续相内的粘接成分与嵌入部件的表面粘接的图像的截面图。图2(b)是表示在图2(a)中所示的连续相内分散的粘接成分分子的状况的放大图。图3(a)是表示距显示凝聚的某个粒子的距离r与径向分布函数rdf的关系的图。图3(b)是表示距显示分散的某个粒子的距离r与径向分布函数rdf的关系的图。图4是表示粘接成分的添加量与分散成分密度ρ1的关系的图。图5是表示高分子的聚合部的骨架的种类与分散成分密度ρ1的关系的图。图6是表示分散成分密度ρ1与粘接强度的关系的图。图7是表示由基础聚合物和粘接成分形成的海岛结构的一例的截面图。图8是表示由基础聚合物和粘接成分形成的海岛结构的一例的截面图。图9是算出用于得到作为目标的与嵌入部件的粘接强度的、在连续相内所需要的粘接成分分子的个数(数密度)的分子模拟的流程图。图10是表示作为分子模拟模型使用的高分子的一例的图。图11是算出形成于粘接界面中的每1个化学键的键合力FB(L)的分子模拟的流程图。图12是表示进行建模的化学键的一例的图。图13是表示对C-O键给予位移量L时的能量EB_C-O(L)和键合力FB_C-O(L)的图。图14是表示对O…H键给予位移量L时的能量EB_O…H(L)和键合力FB_O…H(L)的图。具体实施方式以下，对本公开内容的实施方式基于图进行说明。另外，在以下的各实施方式彼此中，对彼此相同或均等的部分标注同一符号进行说明。(第1实施方式)对于本公开内容的第1实施方式所述的树脂成形体，参照图1进行说明。另外，本实施方式中说明的树脂成形体例如搭载于汽车等车辆上，作为用于驱动车辆用的各种电子装置的半导体装置被适用。如图1中所示的那样，作为本实施方式的树脂成形体的半导体装置，具备嵌入部件10和将嵌入部件10的表面的一部分进行密封的合成树脂构件20而构成。嵌入部件10通过环氧树脂等在表面具有官能团的热固化性树脂的一次成形物、或在表面具有官能团的金属部件而构成。在通过热固化性树脂而构成的嵌入部件10中，根据需要，也可以含有由二氧化硅或氧化铝等绝缘性材料形成的填料。利用这样的一次成形物构成的嵌入部件10通过进行传递模塑成形、压缩成形、或利用浇注法等的成形及热固化处理而形成。此外，合成树脂构件20通过在以PPS(聚苯硫醚)或PBT(聚对苯二甲酸苯二酯)等作为基础聚合物20a的热塑性树脂中添加有成为与嵌入部件10所具有的官能团粘接的粘接成分20b的环氧树脂等热固化性树脂的聚合物合金树脂而构成。例如，通过按照将嵌入部件10的一部分进行密封的方式将聚合物合金树脂进行注塑成形，形成合成树脂构件20。其中，作为添加到合成树脂构件20内的与嵌入部件10所具有的官能团粘接的粘接成分20b，例如列举出环氧树脂，但只要是构成具有粘接效果的官能团(例如反应基)的聚合物即可，并不限定于热固化性树脂。例如，通过具有羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂成形体，其具有：嵌入部件(10)，其通过热固化性树脂的一次成形品或金属部件而构成，并且具有官能团；合成树脂构件(20)，其将所述嵌入部件利用合成树脂进行密封，所述合成树脂为相对于热塑性树脂的基础聚合物(20a)添加有与所述嵌入部件所具有的官能团粘接的粘接成分(20b)的合成树脂，所述合成树脂构件具有由包含所述基础聚合物的连续相构成的海结构，并且在该海结构内所述粘接成分的至少一部分作为分散的成分(20ba)存在，所述分散的成分与所述嵌入部件所具有的官能团粘接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-265667;2015.05.25 JP 2015-105601.一种树脂成形体，其具有：嵌入部件(10)，其通过热固化性树脂的一次成形品或金属部件而构成，并且具有官能团；合成树脂构件(20)，其将所述嵌入部件利用合成树脂进行密封，所述合成树脂为相对于热塑性树脂的基础聚合物(20a)添加有与所述嵌入部件所具有的官能团粘接的粘接成分(20b)的合成树脂，所述合成树脂构件具有由包含所述基础聚合物的连续相构成的海结构，并且在该海结构内所述粘接成分的至少一部分作为分散的成分(20ba)存在，所述分散的成分与所述嵌入部件所具有的官能团粘接。2.根据权利要求1所述的树脂成形体，其中，所述合成树脂构件具有由所述基础聚合物构成的所述连续相、和利用所述粘接成分的一部分凝聚而成的凝聚相构成的岛结构，所述粘接成分中的与所述岛结构不同的所述分散的成分与所述嵌入部件所具有的官能团粘接。3.根据权利要求2所述的树脂成形体，其中，将所述合成树脂构件中的所述粘接成分的分子的个数除以所述基础聚合物的体积而得到的值即溶质浓度设为ρ，将所述粘接成分中的分散的成分的密度即分散成分密度设为ρ1，将所述粘接成分中的凝聚的成分的密度即凝聚成分密度设为ρ2，将满足为了在所述嵌入构件与所述合成树脂构件的界面中得到作为目标的粘接强度所需要的键合能的包含共价键、配位键、离子键、氢键中的任一者的化学键的密度设为ρ10，进而，将所述基础聚合物中的所述粘接成分的分散与凝聚的平衡常数设为α，所述平衡常数α以数学式1表示，[数学式1]所述分散成分密度ρ1及所述平衡常数α满足数学式2，[数学式2]4.一种树脂成形体的制造方法，其是具有嵌入部件(10)和合成树脂构件(20)的树脂成形体的制造方法，所述嵌入部件(10)通过热固化性树脂的一次成形品或金属部件而构成，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉龙介，井上鉴孝，森穗高，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP