金属构件与树脂模制件的复合体以及用于与树脂模制件形成复合体的金属构件制造技术

本发明专利技术提供在高温使用环境下也能够实现金属与树脂之间的优异密合性且可发挥高气密性的、金属构件与树脂模制件的复合体以及适于形成该复合体的金属构件。本发明专利技术的复合体(1)，其特征在于，包含金属构件(20)和在金属构件(20)的表面以接合状态形成的树脂模制件(30)，金属构件(20)在该表面的与树脂模制件(30)的接合部(40)具有粗化部分(21)，在包含粗化部分(21)与树脂模制件(30)的接合界面(41)的特定界面区域(43)中，粗化部分(21)与树脂模制件(30)之间的空隙的平均体积比例为，在每1μm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属构件与树脂模制件的复合体以及用于与树脂模制件形成复合体的金属构件
本专利技术涉及在电子设备、家电设备、车辆用部件、车辆搭载用品等中使用的、金属构件与树脂模制件的复合体以及适于形成该复合体的金属构件。
技术介绍
在电子器件、汽车等各产业的快速发展以及材料的多样化和高功能化发展过程中，特别是有效地将树脂与金属这样不同种类的材料组合而成的构件，从部件的轻质化、提高设计自由度和削减成本等观点考虑，其需求在不断扩大。通常，针对将不同种类的材料组合而成的构件而言，难以提高接合部的密合性，例如，针对用树脂将基材模塑的半导体封装结构而言，存在以下问题，即，特别是在高温时树脂与金属的粘着不充分，或者由于树脂与引线框(金属)之间的热膨胀率之差、封装件内因水分产生的膨胀而导致树脂开裂、芯片剥离等问题。为了解决上述这样的问题，专利文献1～3中提出了如下技术：通过将金属构件的表面粗糙化，从而特别是在与不同种类的材料的接合部形成凹凸，提高接合部处的密合性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-294024号公报专利文献2：日本特开2010-167475号公报专利文献3：日本特开2013-111881号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，针对以往的金属构件与树脂模制件的复合体的成型法而言，特别是高温下的金属与树脂的密合强度不充分，水蒸汽团簇等分子透过金属与树脂的接合界面，内部的功能部件有可能劣化。因此，本专利技术鉴于上述课题而完成，目的在于提供特别是在高温使用环境下也实现金属与树脂之间优异的密合性、且可发挥高的气密性的金属构件与树脂模制件的复合体和适于形成该复合体的金属构件。用于解决课题的手段本专利技术人深入研究的结果，发现在金属构件与树脂模制件的复合体中，通过使金属构件在该表面的与树脂模制件的接合部具有粗化部分，并且在包括上述粗化部分与上述树脂模制件的接合界面的特定界面区域中，上述粗化部分与树脂模制件之间的空隙为规定的平均体积比例和规定的最大尺寸，从而得到在高温使用环境下也实现金属与树脂之间优异的密合性、且可发挥高的气密性的金属构件与树脂模制件的复合体，完成了本专利技术。即，本专利技术的主要构成如以下所述。[1]金属构件与树脂模制件的复合体，其为包含金属构件和在上述金属构件的表面以接合状态形成的树脂模制件的复合体，其特征在于，上述金属构件在该表面的与上述树脂模制件的接合部具有粗化部分，在包含上述粗化部分与上述树脂模制件的接合界面的特定界面区域中，上述粗化部分与树脂模制件之间的空隙的平均体积比例为，在每1μm2与上述接合界面大致平行的平面中占0.05μm3以下，并且上述空隙的最大尺寸为1000nm以下。[2]上述[1]所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述粗化部分的算术平均粗糙度为0.13μm～100μm。[3]上述[2]所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述金属构件在该表面的一部分具有不含上述粗化部分的非粗化区域，上述粗化部分中的氧的存在比率大于上述非粗化区域的氧的存在比率。[4]上述[3]所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述粗化部分的氧元素的存在比率为上述非粗化区域的氧的存在比率的1.3倍以上。[5]上述[1]～[4]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述粗化部分具有点状凹凸部的集合体。[6]上述[5]所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述粗化部分包含从上述点状凹凸部的外周起100μm以内的区域。[7]上述[5]或[6]所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述点状凹凸部的深度为100nm以上且50μm以下。[8]上述[5]～[7]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述点状凹凸部的密度为20～2000个/mm2。[9]上述[5]～[8]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述点状凹凸部的直径为200μm以下。[10]上述[5]～[9]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述粗化部分具有将上述点状凹凸部连续地配置而得到的粗化图案。[11]上述[5]～[10]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述金属构件在该表面的一部分具有包含上述粗化部分的粗化区域，上述粗化区域的宽度的最小值为200μm以上。[12]上述[1]～[11]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述复合体在上述树脂模制件中还具有功能部件，上述粗化部分以至少将上述功能部件的周围包围的方式形成。[13]上述[1]～[12]中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，上述复合体在上述树脂模制件中具有密闭空间，在上述密闭空间中具有未被树脂模制件覆盖的上述金属构件的表面。[14]用于与树脂模制件形成复合体的金属构件，是在表面的一部分具有用于与树脂模制件接合的粗化部分的金属构件，其特征在于，以包含上述粗化部分的方式在上述金属构件的表面接合上述树脂模制件的情况下，在包含上述粗化部分与上述树脂模制件的接合界面的特定界面区域中，上述粗化部分与树脂模制件之间的空隙的平均体积比例为，在每1μm2与上述接合界面大致平行的平面中占0.05μm3以下，并且上述空隙的最大尺寸为1000nm以下。专利技术的效果根据本专利技术，成功地提供特别是在高温使用环境下也实现金属与树脂之间的优异的密合性、且可发挥高气密性的金属构件与树脂模制件的复合体和适于形成该复合体的金属构件。附图说明图1为本专利技术涉及的金属构件与树脂模制件的复合体的示意性立体图。图2为表示图1的复合体的I-I截面(X-Y面)的示意图。图3中，(A)为表示图1的复合体的II-II截面(X-Z面)的示意图，(B)为将图3(A)的用一点划线的框区域包围的金属构件与树脂模制件的接合部附近放大表示的示意图。图4为只将构成图1的复合体的金属构件抽出、并将与树脂模制件的接合部附近放大表示的、金属构件的示意性立体图。图5中，(A)为说明特别是通过激光照射形成的粗化部分的示意图，(B)为说明将多个图5(A)的粗化部分集合所形成的粗化区域与非粗化区域的关系的示意图。图6为以条纹状图案形成的粗化部分的放大图。具体实施方式以下对根据本专利技术的金属构件与树脂模制件的复合体的实施方式进行详细地说明。＜金属构件与树脂模制件的复合体＞根据本专利技术的复合体是包含金属构件与在上述金属构件的表面形成的树脂模制件的复合体，上述金属构件在该表面的与上述树脂模制件的接合部具有粗化部分。图1表示根据本专利技术的复合体的一实施方式，图1中，附图标记1为复合体，20为金属构件，30为树脂模制件。另外，图2为图1中所示复合体的、包含金属构件20的表面的、I-I截面图(X-Y面)。图2中，附图标记40为金属构件20的表面，并且是与树脂模制件30的接合部。本实施方式涉及的复合体1，如图1和2中所示那样，是将金属构件20的一部分埋入树脂模制件30的内部，另一部分在树脂模制件30的外部露出的形态。此时，金属构件20在其表面具有与树脂模制件30的接合部40。接合部40为金属构件20的表面的一部分，存在于被埋入树脂模制件30内部的部分20a与在外部露出的部分20b之间。即，在图2中，是在金属构件20的表面中用虚线划分的部分40。应予说明，复合体1的形态并不限定于图1和图2中所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属构件与树脂模制件的复合体，其为包含金属构件和在所述金属构件的表面以接合状态形成的树脂模制件的复合体，其特征在于，所述金属构件在该表面的与所述树脂模制件的接合部具有粗化部分，在包含所述粗化部分与所述树脂模制件的接合界面的特定界面区域中，所述粗化部分与树脂模制件之间的空隙的平均体积比例为，在每1μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.23 JP 2015-0115951.金属构件与树脂模制件的复合体，其为包含金属构件和在所述金属构件的表面以接合状态形成的树脂模制件的复合体，其特征在于，所述金属构件在该表面的与所述树脂模制件的接合部具有粗化部分，在包含所述粗化部分与所述树脂模制件的接合界面的特定界面区域中，所述粗化部分与树脂模制件之间的空隙的平均体积比例为，在每1μm2与所述接合界面大致平行的平面中占0.05μm3以下，并且所述空隙的最大尺寸为1000nm以下。2.根据权利要求1所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述粗化部分的算术平均粗糙度为0.13μm～100μm。3.根据权利要求2所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述金属构件在该表面的一部分具有不含所述粗化部分的非粗化区域，所述粗化部分中的氧的存在比率大于所述非粗化区域的氧的存在比率。4.根据权利要求3所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述粗化部分的氧元素的存在比率为所述非粗化区域的氧的存在比率的1.3倍以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述粗化部分具有点状凹凸部的集合体。6.根据权利要求5所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述粗化部分包含从所述点状凹凸部的外周起100μm以内的区域。7.根据权利要求5或6所述的金属构件与树脂模制件的复合体，其中，所述点状凹凸部的深度为100nm以上且50μm以下。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：会泽英树，小泉正治，大久保典雄，柴田邦夫，桥本真，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP