DE112018000763T5 - Harzabgedichtete Komponente und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Harzabgedichtete Komponente und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE112018000763T5
DE112018000763T5 DE112018000763.4T DE112018000763T DE112018000763T5 DE 112018000763 T5 DE112018000763 T5 DE 112018000763T5 DE 112018000763 T DE112018000763 T DE 112018000763T DE 112018000763 T5 DE112018000763 T5 DE 112018000763T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermosetting resin
resin composition
resin
sealed
sealing element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE112018000763.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Okuhira
Masakazu Atsumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE112018000763T5 publication Critical patent/DE112018000763T5/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/10—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. casting around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/12—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C39/123—Making multilayered articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/14—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C39/142—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by casting in serveral steps
    • B29C39/146—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by casting in serveral steps for making multilayered articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/36—Hydroxylated esters of higher fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7628—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/7642—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate groups, e.g. xylylene diisocyanate or homologues substituted on the aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00—Compositions for sealing or packing joints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Eine harzabgedichtete Komponente beinhaltet ein abzudichtendes Teil (2), ein erstes Dichtelement (3), das mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abdeckt, und ein zweites Dichtelement (4), das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdichtet. Das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement bestehen aus wärmehärtenden bzw. duroplastischen Harzen. Das zweite Dichtelement besteht aus dem wärmehärtenden Harz mit einer Gelierzeit, die länger ist als die des ersten Dichtelements.

Description

  • QUERVERWEISE AUF EINE ÄHNLICHE ANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 10. Februar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2017-23260 , deren Inhalt hierin durch Verweis aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine harzabgedichtete Komponente, die ein abzudichtendes Teil, ein erstes Dichtelement, das das abzudichtende Teil abdeckt, und ein zweites Dichtelement, das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdeckt, beinhaltet, und bezieht sich auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es gibt eine harzabgedichtete Komponente, bei der ein abzudichtendes Teil, wie beispielsweise ein mit elektronischen Komponenten oder dergleichen bestücktes Substrat, mit einem ersten Dichtelement aus einem wärmehärtenden bzw. duroplastischen Harz und einem zweiten Dichtelement aus einem thermoplastischen bzw. duroplastischen Harz abgedichtet ist. Eine solche harzabgedichtete Komponente wird beispielsweise wie folgt hergestellt.
  • Zunächst wird ein abzudichtendes Teil mit einem wärmehärtenden Harz abgedeckt und es wird das wärmehärtende Harz ausgehärtet, wodurch ein erstes Dichtelement gebildet wird. Danach wird eine Oberfläche des ausgehärteten ersten Dichtelements mit einem thermoplastischen Harz abgedeckt und das thermoplastische Harz ausgehärtet, und dadurch wird ein zweites Dichtelement gebildet.
  • Bei der herkömmlichen harzabgedichteten Komponente ist eine Verbesserung der Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement aus dem wärmehärtenden Harz und dem zweiten Dichtelement aus dem thermoplastischen Harz erwünscht. Daher schlägt beispielsweise die Patentliteratur 1 eine Technik vor, bei der ein abzudichtendes Teil mit wärmehärtenden Harzmaterialien mit unterschiedlichen Aushärtungstemperaturen abgedeckt wird.
  • In der in der Patentliteratur 1 offenbarten Technik werden ein erstes wärmehärtendes Harzmaterial und ein zweites wärmehärtendes Harzmaterial erwärmt, und das erste wärmehärtende Harzmaterial und das zweite wärmehärtende Harzmaterial werden mit einem thermoplastischen Harz in einem Zustand abdeckt, in dem das erste wärmehärtende Harzmaterial ausgehärtet wird und das zweite wärmehärtende Harzmaterial halb ausgehärtet ist. Dadurch wird eine chemische Bindung zwischen dem halbhärtenden zweiten wärmehärtenden Harz und dem thermoplastischen Harz erzeugt, um die Kontaktfähigkeit zwischen dem Dichtelement aus dem zweiten wärmehärtenden Harzmaterial und dem Dichtelement aus dem thermoplastischen Harz zu verbessern.
  • LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
  • Patentliteratur 1: JP 2015-93475 A
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der in der Patentliteratur 1 offenbarten Technik kann es jedoch zu einem Abschälen bzw. zu einer Trennung zwischen dem ersten wärmehärtenden Harzmaterial und dem zweiten wärmehärtenden Harzmaterial kommen. Es wird angenommen, dass der Grund dafür darin liegt, dass das beim Aushärten des ersten wärmehärtenden Harzmaterials entstehende Gas zwischen dem ersten wärmehärtenden Harzmaterial und dem halbhärtenden zweiten wärmehärtenden Harz eingeschlossen ist.
  • Insbesondere wird berücksichtigt, dass, wenn das erste wärmehärtende Harzmaterial, wie beispielsweise ein säureanhydridisch härtendes Epoxidharz, das typischerweise zum Gießen verwendet wird, gehärtet wird, das erste wärmehärtende Harzmaterial Gas erzeugt, wie beispielsweise ein verdampfendes Härtungsmittel oder desorbiertes Kohlendioxid. Dieses Gas kann nicht durch das halbhärtende zweite wärmehärtende Harz hindurchtreten, so dass das Gas an der Schnittstelle zwischen dem ersten Dichtelement aus dem ersten wärmehärtenden Harzmaterial und dem zweiten Dichtelement aus dem zweiten wärmehärtenden Harzmaterial eingeschlossen werden kann. Dadurch verschlechtert sich die Kontaktfläche zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement, was zu einem Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement führen kann.
  • Die in der Patentliteratur 1 offenbarte Technik erfordert, dass das erste wärmehärtende Harz und das zweite wärmehärtende Harz bei unterschiedlichen Temperaturen ausgehärtet werden. Aus diesem Grund ist es notwendig, z.B. bei zwei- oder mehrstufigen Temperaturen zu erwärmen, was zu einer komplizierten Temperaturregelung beim Erwärmen und Aushärten führt. Dies führt zu einer Verschlechterung der Produktivität, was nachteilig zu erhöhten Produktionskosten führt.
  • Es ist Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, eine harzabgedichtete Komponente bereitzustellen, die ein Abschälen zwischen einem ersten Dichtelement und einem zweiten Dichtelement verhindert, um eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement zu gewährleisten und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
  • In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine harzabgedichtete Komponente: ein abzudichtendes Teil; ein erstes Dichtelement, das mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abdeckt; und ein zweites Dichtelement, das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdichtet. Das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement bestehen aus wärmehärtenden bzw. duroplastischen Harzen. Das zweite Dichtelement besteht aus dem wärmehärtenden Harz mit einer Gelierzeit, die länger ist als die des ersten Dichtelements.
  • In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer harzabgedichteten Komponente, umfassend: ein abzudichtendes Teil; ein erstes Dichtelement, das mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abdeckt und aus einem gehärteten Produkt einer ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung hergestellt ist; und ein zweites Dichtelement, das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdeckt und aus einem gehärteten Produkt einer zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung hergestellt ist, umfassend: Einführen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abzudecken; Einführen der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung mit einer Gelierzeit, die länger ist als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung mit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abzudecken; und Erwärmen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um die harzversiegelte Komponente zu erhalten.
  • Gemäß dem obigen Aspekt weist die harzabgedichtete Komponente eine Struktur auf, in der das erste Dichtelement aus dem wärmehärtenden Harz mit dem zweiten Dichtelement aus dem wärmehärtenden Harz mit einer längeren Gelierzeit als die des ersten Dichtelements abgedeckt ist. Daher befindet sich bei der Herstellung der harzabgedichteten Komponente, selbst wenn die duroplastischen Harze, aus denen das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement bestehen, gleichzeitig erwärmt werden, das duroplastische Harz des zweiten Dichtelements in einem ungehärteten Zustand, wenn das duroplastische Harz des ersten Dichtelements ausgehärtet wird. Selbst wenn also beim Aushärten des wärmehärtenden Harzes des ersten Dichtelements Gas entsteht, durchströmt das Gas das ungehärtete wärmehärtende Harz des zweiten Dichtelements und wird nach außen abgegeben. Dadurch kann ein Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement verhindert werden, wobei die harzabgedichtete Komponente eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement aufweist.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die harzabgedichtete Komponente hergestellt, indem beispielsweise die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung eingeführt, die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung eingeführt und die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung erhitzt werden. Die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung wird für die harzabgedichtete Komponente eingeführt. Dabei wird mindestens ein Teil des abzudichtenden Teils mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abgedeckt. Weiterhin wird bei der Einführung der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung mit einer Gelierzeit, die länger ist als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, in die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung eingeführt. Dabei wird die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung mit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abgedeckt.
  • Die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung werden erwärmt. Durch Erwärmen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung wird die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung mit einer relativ kürzeren Gelierzeit als die der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung zunächst ausgehärtet. Selbst wenn beim Aushärten der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung Gas oder dergleichen entsteht, durchströmt das Gas die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung, die eine relativ längere Gelierzeit als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung aufweist und die beim Aushärten der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung ungehärtet ist. Dadurch kann verhindert werden, dass das Gas zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement eingeschlossen wird und es wird das Abschälen verhindert. Daher ist es möglich, die harzabgedichtete Komponente mit ausgezeichneter Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement herzustellen.
  • Gemäß dem obigen Aspekt ist es möglich, die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung zum gleichen Zeitpunkt zu erwärmen. So ist es beispielsweise möglich, die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung bei einer vorbestimmten Temperatur zu erwärmen, die gleich oder höher ist als die Aushärtetemperaturen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, z.B. bei zweistufigen Temperaturen zu heizen, was eine einfache Temperaturregelung während des Erwärmens und Aushärtens ermöglicht. Selbst wenn die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung mit dem gleichen Zeitpunkt und mit der gleichen Temperatur erwärmt werden, befindet sich die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung in einem ungehärteten Zustand, wie vorstehend beschrieben, wenn die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung ausgehärtet wird, wodurch es möglich ist, das Abschälen der Grenzfläche zu verhindern. Durch Aufrechterhalten einer vorbestimmten Temperatur, die gleich oder höher als die oben beschriebene Aushärtetemperatur ist, ist es möglich, die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung zu härten, nachdem die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung ausgehärtet ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, können die oben genannten Aspekte die harzabgedichtete Komponente bereitstellen, die das Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement verhindert und eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement gewährleistet, und sie können das Verfahren zu ihrer Herstellung bereitstellen.
  • Figurenliste
  • Die oben genannten und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer harzabgedichteten Komponente gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist eine partielle Querschnittsansicht einer Schnittstelle zwischen einem ersten Dichtelement und einem zweiten Dichtelement der harzabgedichteten Komponente gemäß der Ausführungsform.
    • 3 zeigt den Prozess eines Verfahrens zur Herstellung der harzabgedichteten Komponente gemäß der Ausführungsform.
    • 4 ist eine partielle Querschnittsansicht einer Schnittstelle zwischen einem ersten Dichtelement und einem zweiten Dichtelement einer harzabgedichteten Komponente gemäß einem Vergleichsbeispiel.
    • 5 ist eine Figur, die eine Molekularstruktur eines Polyurethanharzes mit einer von einem Polyol abgeleiteten Struktureinheit und einer von Tetramethylxylylendiisocyanat abgeleiteten Struktureinheit nach einem experimentellen Beispiel darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • (Ausführungsform)
  • Eine Ausführungsform einer harzabgedichteten Komponente und ein Verfahren zu ihrer Herstellung werden mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben werden. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet eine harzabgedichtete Komponente 1 ein abzudichtendes Teil 2, ein erstes Dichtelement 3 und ein zweites Dichtelement 4.
  • Das abzudichtende Teil 2 ist nicht besonders begrenzt, kann aber ein Substrat 21 beinhalten, auf dem beispielsweise eine elektronische Schaltung 211 gebildet ist. Auf dem abzudichtenden Teil 2 können verschiedene elektronische Komponenten 22 montiert werden. Die elektronischen Komponenten 22 sind mit der elektronischen Schaltung 211 verbunden, z.B. durch ein Lot. Beispiele für die elektronischen Komponenten 22 beinhalten einen säulenförmigen Elektrolytkondensator, der sich aufrecht vom Substrat 21 erstreckt.
  • Das abzudichtende Teil 2 ist z.B. in einem Gehäuse 11 angeordnet. Insbesondere kann die harzabgedichtete Komponente 1 das Gehäuse 11 beinhalten.
  • Sowohl das erste Dichtelement 3 als auch das zweite Dichtelement 4 sind aus duroplastischen Harzen gefertigt. Im Folgenden wird das wärmehärtende Harz, das das erste Dichtelement 3 bildet, als erstes wärmehärtendes Harz bezeichnet, und das wärmehärtende Harz, das das zweite Dichtelement 4 bildet, wird als zweites wärmehärtendes Harz bezeichnet.
  • Als erstes wärmehärtendes Harz und zweites wärmehärtendes Harz werden Harze mit unterschiedlichen Gelierzeiten verwendet. Die Gelierzeit wird nach einer Gelierzeit A-Methode gemessen, die in 5.14.1 des JIS K 6910 (2007) beschrieben ist. Die Messung wird an einer Zusammensetzung vor dem Aushärten durchgeführt. Insbesondere wird 1 ccm einer Zusammensetzung, die durch gleichmäßiges Mischen einer Grundmasse mit einem Härter in einem vorgegebenen Verhältnis erhalten wird, auf eine Heizplatte aufgetragen, die zuvor bei einer Temperatur von 140 Grad Celsius gehalten wurde, und langsam mit einem Glasstab gerührt, so dass ein kleiner Kreis gezogen wird. Ein Punkt, an dem die Zusammensetzung plötzlich zu einer kautschukartigen Masse wird, wird als Endpunkt der Gelierung angesehen. Die Gelierzeit wird durch Komponenten der Zusammensetzung bestimmt.
  • Die Gelierzeit des wärmehärtenden Harzes nach dem Aushärten kann bestimmt werden. In diesem Fall werden zunächst durch gaschromatographische Massenspektrometrie (d.h. GC-MS-Analyse), Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (d.h. FT-IR-Analyse), Kernspinresonanzanalyse (d.h. NMR-Analyse) oder dergleichen Komponenten des ersten duroplastischen Harzes und Komponenten der zweiten duroplastischen Harze analysiert. Basierend auf den Analyseergebnissen kann dann die Zusammensetzung vor dem Aushärten angepasst und die oben beschriebene Gelierzeit gemessen werden. Das heißt, die Gelierzeit des wärmehärtenden Harzes nach dem Aushärten kann weiter spezifiziert werden.
  • Das zweite Dichtelement 4 besteht aus einem wärmehärtenden Harz mit einer Gelierzeit, die länger ist als die des ersten Dichtelements 3. Das heißt, die Gelierzeit Tlgel des ersten wärmehärtenden Harzes und die Gelierzeit T2gel des zweiten wärmehärtenden Harzes erfüllen die Beziehung T2gel - T1gel > 0.
  • Wenn das zweite Dichtelement 4 zwei oder mehr duroplastische Harze enthält, wird die Gelierzeit aus einem arithmetischen Mittelwert basierend auf dem Massenverhältnis der Gelierzeiten der duroplastischen Harze berechnet. Gleiches gilt für das erste Dichtelement 3.
  • Vorzugsweise besteht das zweite Dichtelement 4 aus einem wärmehärtenden Harz mit einer Gelierzeit, die länger ist als die des ersten Dichtelements 3 um 20 Minuten oder mehr. Das heißt, T2gel - T1gel ≥ 20 Minuten sind vorzuziehen. In diesem Fall kann bei der Herstellung der harzabgedichteten Komponente 1 das erste Dichtelement 3 ausreichend ausgehärtet werden, wenn sich das zweite Dichtelement 4 in einem ungehärteten Zustand befindet. Dadurch wird ein Abschälen bzw. Abblättern zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 ausreichend verhindert, wodurch die Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 weiter verbessert werden kann. Aus der Sicht der weiteren Verbesserung der Kontaktierbarkeit und der Erlangung beispielsweise einer zuverlässigeren Komponente, die für die harzabgedichtete Komponente 1 für den Automobilgebrauch geeignet ist, wie beispielsweise ein Motorsteuergerät, ist T2gel - T1gel ≥ 60 Minuten vorzuziehen, und T2gel - T1gel ≥ 80 Minuten sind noch besser.
  • So kann beispielsweise ein Epoxidharz, ein Harz auf Bismaleimidbasis, ein Harz auf Phenolbasis oder ein Mischharz davon als erstes wärmehärtendes Harz verwendet werden, das das erste Dichtelement 3 bildet. Weiterhin kann ein Urethanharz als erstes wärmehärtendes Harz verwendet werden, solange das Verhältnis von T2gel - T1gel > 0 erfüllt ist. Aus der Sicht der Verbesserung der elektrischen Zuverlässigkeit durch Reduzierung eines Unterschieds des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem abzudichtenden Teil 2 mit einem gelöteten Abschnitt ist es beispielsweise vorzuziehen, dass das erste Dichtelement 3 aus einem Epoxidharz mit ausgezeichneter Härte, ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, ausgezeichneter Haftung und dergleichen besteht.
  • Das Epoxidharz ist nicht besonders auf ein spezifisches beschränkt. Epoxidharz vom Bisphenol-Typ, ein aromatisches multifunktionales Epoxidharz, ein polyfunktionelles Epoxidharz auf Phenolbasis, ein Epoxidharz vom Naphthalin-Typ, ein Epoxidharz mit einem alicyclischen Skelett, in dem ein Benzolring des vorgenannten Epoxidharzes hydriert ist, ein aliphatisches Epoxidharz oder dergleichen als Epoxidharz verwendet wird. Das verwendete Epoxidharz kann ein Typ oder zwei oder mehr Typen sein.
  • Beispiele für das Epoxidharz vom Bisphenoltyp sind ein Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ und ein Epoxidharz vom Bisphenol-F-Typ. Beispiele für das aromatische multifunktionale Epoxidharz sind ein Epoxidharz vom Typ Glycidylamin.
  • Beispiele für das polyfunktionale Epoxidharz auf Phenolbasis sind ein Epoxidharz vom Phenol-Novolak-Typ und ein Epoxidharz vom Kresol-Novolak-Typ.
  • Beispiele für das naphthalinartige Epoxidharz sind ein bifunktionelles Epoxidharz wie EPICLON HP-4032D, hergestellt von der DIC Corporation. Beispiele für das naphthalinartige Epoxidharz sind ein tetrafunktionelles Epoxidharz wie EPICLON HP-4700, hergestellt von der DIC Corporation.
  • Beispiele für das aliphatische Epoxidharz sind Epoxidverbindungen mit einem aliphatischen Gerüst wie Trimethylolpropan, Ethylenglykol und Trimethylolpropan.
  • Vorzugsweise ist das Epoxidharz ein mit Säureanhydrid ausgehärtetes Epoxidharz. Das säureanhydridvernetzte Epoxidharz ist ein Epoxidharz, bei dem ein Säureanhydrid als Härter dient und das dazu neigt, während der Aushärtung leicht Gase wie Kohlendioxid und ein nicht umgesetztes Säureanhydrid zu erzeugen. Daher werden die duroplastischen Harze, die der vorstehend beschriebenen vorbestimmten Beziehung von T2gel - T1gel > 0 entsprechen, als erstes Dichtelement 3 und zweites Dichtelement 4 verwendet, wodurch eine bemerkenswertere Abschälverhinderungswirkung erzielt wird.
  • Das heißt, im Allgemeinen ist die Verwendung des säureanhydridvernetzten Epoxidharzes als erstes duroplastisches Harz geeignet, ein Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 zu bewirken, was zu einer verminderten Kontaktfähigkeit führt. Die Verwendung des Harzes mit einer längeren Gelierzeit als die des ersten wärmehärtenden Harzes 3 als des zweiten wärmehärtenden Harzes 4 bietet jedoch einen bemerkenswerteren Effekt, um das Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 weiter zu verhindern, um die Kontaktfähigkeit zu verbessern.
  • Vorzugsweise enthält das zweite Dichtelement ein wärmehärtendes Harz mit einer Gelierzeit von 60 Minuten oder mehr. Dieser Fall bietet eine Erhöhung der Option, das erste duroplastische Harz auszuwählen, um die Beziehung von T2gel -T1gel > 0 zu erfüllen. Daher ist es möglich, das erste duroplastische Harz zu verwenden, das für die geforderten Eigenschaften eines Produkts besser geeignet ist.
  • So wird beispielsweise ein Urethanharz, ein Silikonharz, ein modifiziertes Silikonharz, ein Polyesterharz, ein Polyacrylharz, ein flexibles Epoxidharz oder dergleichen als zweites wärmehärtendes Harz verwendet, das das zweite Dichtelement 4 bildet. Ein Urethanharz ist vorzuziehen. In diesem Fall werden die Materialkosten des zweiten Dichtelements 4 reduziert, wodurch die Produktionskosten der harzabgedichteten Komponente reduziert werden können, und ferner kann das zweite Dichtelement 4 die Benetzung des abzudichtenden Teils 2 ausreichend verhindern. Durch die Auswahl beispielsweise eines Isocyanats für das Urethanharz lässt sich die Gelierzeit leicht einstellen.
  • Das Urethanharz wird erhalten, indem man ein Polyol mit einer Isocyanatverbindung reagieren lässt. Es ist vorzuziehen, als Isocyanatverbindung ein aliphatisches Isocyanat zu verwenden. Das heißt, es ist vorzuziehen, dass das Urethanharz eine von einem Polyol abgeleitete Struktureinheit und eine von einem aliphatischen Isocyanat abgeleitete Struktureinheit aufweist. In diesem Fall ist es möglich, die Gelierzeit des zweiten duroplastischen Harzes zu verlängern. Dadurch ist es möglich, die Gelierzeit des zweiten wärmehärtenden Harzes ausreichend länger als die des ersten wärmehärtenden Harzes zu gestalten. Dadurch wird das Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement weiter verhindert, wodurch die Kontaktfähigkeit weiter verbessert werden kann. Im aliphatischen Isocyanat ist eine Isocyanatgruppe (d.h. -NCO) nicht an einen aromatischen Ring, sondern an einen aliphatischen Kohlenwasserstoff gebunden. Es wird davon ausgegangen, dass das Urethanharz mit einer Struktureinheit, die von einem aliphatischen Isocyanat abgeleitet ist, während des Aushärtens eine sterische Hinderung an einer Aushärtungsreaktionsstelle aufweist, so dass die Aushärtungsreaktion verzögert wird, um eine Verlängerung der Gelierzeit wie vorstehend beschrieben zu bewirken.
  • Das Polyol ist nicht besonders auf ein bestimmtes beschränkt. So kann beispielsweise ein Polyol auf Rizinusölbasis, ein Polyol auf Polycarbonatbasis, ein Polyol auf Polyesterbasis, ein Polyacrylpolyol, ein Polyetherpolyol oder dergleichen verwendet werden. Als Polyol kann ein Polyol auf Polyolefinbasis, wie beispielsweise ein Polyol auf Polybutadienbasis und ein Polyol auf Polyisoprenbasis verwendet werden. Ein hydriertes Produkt mit einer Doppelbindung in einem Skelett kann als Polyol auf Polyolefinbasis verwendet werden. Das verwendete Polyol kann ein Typ oder zwei oder mehr Typen sein. Aus der Sicht einer weiteren Verbesserung der Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 werden ein rizinusölbasiertes Polyol und ein Polyol auf Polycarbonatbasis bevorzugt. Da das Polyol auf Polycarbonatbasis eine große Anzahl von polaren Carbonatgruppen aufweist, hat das Polyol auf Polycarbonatbasis eine hohe Affinität zu dem ersten wärmehärtenden Harz, das ein polares, gruppenhaltiges Epoxidharz oder dergleichen enthält. Daher ist es besser, dass die Polyolkomponente des Urethanharzes ein Polyol auf Polycarbonatbasis ist.
  • Beispiele für das aliphatische Isocyanat sind Tetramethylxylylendiisocyanat (d.h. TMXDI), Hexamethylendiisocyanat (d.h. HDI), Isophorondiisocyanat (d.h. IPDI), Xylylendiisocyanat (d.h. XDI) und ein hydriertes Produkt davon (d.h. H6-XDI). Als aliphatisches Isocyanat können ein oder zwei oder mehrere davon verwendet werden.
  • Vorzugsweise hat das aliphatische Isocyanat einen aromatischen Ring. In diesem Fall, wenn das erste Dichtelement 3 beispielsweise aus einem Epoxidharz wie einem Epoxidharz vom Bisphenoltyp besteht, kann die Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 weiter verbessert werden. Denn ein Urethanharz mit einem aromatischen Ring und ein Epoxidharz mit einem aromatischen Ring haben eine hohe Affinität durch Stapelwechselwirkung zwischen den aromatischen Ringen.
  • Beispiele für das aliphatische Isocyanat mit einem aromatischen Ring sind Tetramethylxylylendiisocyanat (d.h. TMXDI) und Xylylendiisocyanat (d.h. XDI).
  • Vorzugsweise enthält das aliphatische Isocyanat mindestens TMXDI. In diesem Fall wird die Gelierzeit des zweiten duroplastischen Harzes ausreichend lang, und die Kontaktfähigkeit zwischen dem zweiten duroplastischen Harz und dem ersten duroplastischen Harz, wie beispielsweise einem Epoxidharz, wird weiter verbessert. Dadurch kann die Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 weiter verbessert werden.
  • Eine Strukturformel von TMXDI ist in der folgenden Formel (1) dargestellt. Wie in der Formel (1) dargestellt, hat TMXDI eine Struktur, in der zwei Isocyanatgruppen jeweils an zwei aliphatische Kohlenwasserstoffe gebunden sind und jeder der aliphatischen Kohlenwasserstoffe an einen gemeinsamen aromatischen Ring gebunden ist. Das heißt, TMXDI ist eine Art eines aliphatischen Isocyanats mit einem aromatischen Ring.
    Figure DE112018000763T5_0001
  • Eine Struktur aus Urethan, in der TMXDI und ein Polyol miteinander reagieren, ist in der Formel (2) dargestellt. Wie in der Formel (2) dargestellt, wird eine Urethanbindung durch TMXDI und ein Polyol gebildet. Vorzugsweise weist das Urethanharz eine von TMXDI abgeleitete Struktureinheit und eine von einem Polyol abgeleitete Struktureinheit auf, wie in der Formel (2) dargestellt.
    Figure DE112018000763T5_0002
  • Ein Schälverhältnis Rd zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 beträgt vorzugsweise 15% oder weniger. In diesem Fall kann die harzabgedichtete Komponente 1 eine ausreichend gute Kontaktfähigkeit aufweisen, z.B. für den Einsatz im Automobil. Das Schälverhältnis Rd ist eher 10% oder weniger, noch bevorzugter 5% oder weniger und am bevorzugtesten 0.
  • Das Schälverhältnis Rd wird aus einem Bereich S einer Schnittstelle zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 und einem Bereich S1 eines geschälten Bereichs basierend auf der Formel RRd = 100 × S1/S berechnet. Der Bereich S1 des geschälten Bereichs kann gemessen werden, indem man die Schnittstelle zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 von einer zweiten Dichtelement-Seite aus beobachtet.
  • Das abzudichtende Teil 2 beinhaltet beispielsweise das Substrat 21, auf dem die elektronische Schaltung 211 ausgebildet ist, und die auf dem Substrat 21 montierten elektronischen Komponenten 22. Vorzugsweise deckt das erste Dichtelement 3 mindestens die elektronische Schaltung 211 ab. In diesem Fall wird die elektronische Schaltung 211 durch das erste Dichtelement 3 aus beispielsweise einem Epoxidharz mit hoher Härte und ausgezeichneter Wärmebeständigkeit geschützt. Das erste Dichtelement 3 kann beispielsweise einen Lötstellenabschnitt in der elektronischen Schaltung 211 weiter schützen. Dadurch wird die elektrische Zuverlässigkeit der harzabgedichteten Komponente 1 verbessert.
  • Vorzugsweise deckt das zweite Dichtelement 4 mindestens einen Teil mindestens der elektronischen Komponenten 22 ab. In diesem Fall weist beispielsweise das zweite Dichtelement 4 aus einem Urethanharz eine entsprechende Flexibilität auf. Daher absorbiert ein explosionsgeschütztes Ventil im Kopfbereich der elektronischen Komponenten 22 mit einem Elko o.ä. den Überstrom, wodurch eine Eigenspannung vermieden werden kann.
  • Die harzabgedichtete Komponente 1 wird z.B. als elektronisches Steuergerät eingesetzt. Insbesondere wird die harzabgedichtete Komponente 1 z.B. zur Steuerung verschiedener Sensoren eingesetzt. Die harzabgedichtete Komponente 1 kann für ein Motorsteuergerät (d.h. ein ECU) für den Automobilbereich verwendet werden. In diesem Fall wird selbst wenn die harzabgedichtete Komponente 1 Feuchtigkeit ausgesetzt ist, die harzabgedichtete Komponente 1 durch das Dichtungsharz geschützt, wodurch eine stabile Leistung des Steuergeräts erhalten werden kann.
  • In der harzabgedichteten Komponente 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, ist das erste Dichtelement 3 aus dem wärmehärtenden Harz mit dem zweiten Dichtelement 4 aus dem wärmehärtenden Harz abgedeckt, das eine längere Gelierzeit als das erste Dichtelement 3 aufweist. Selbst wenn die duroplastischen Harze, aus denen das erste Dichtelement 3 und das zweite Dichtelement 4 bestehen, zum gleichen Zeitpunkt erwärmt werden, wenn die harzabgedichtete Komponente 1 der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wird, befindet sich das duroplastische Harz des zweiten Dichtelements 4 daher in einem ungehärteten Zustand, wenn das duroplastische Harz des ersten Dichtelements 3 ausgehärtet wird. Selbst wenn also beim Aushärten des wärmehärtenden Harzes des ersten Dichtelements 3 Gas entsteht, durchströmt das Gas das ungehärtete wärmehärtende Harz des zweiten Dichtelements 4 und wird nach außen abgegeben. Daher, wie in 2 dargestellt, kann die harzabgedichtete Komponente 1 das Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 verhindern, wobei die harzabgedichtete Komponente 1 eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 aufweist.
  • Anschließend wird ein Verfahren zur Herstellung einer harzabgedichteten Komponente mit Bezug auf die 3A bis 3D erläutert. Wie in den 3A bis 3D dargestellt, wird die harzabgedichtete Komponente 1 durch Ausführen eines ersten Einführungsschritts S1, eines zweiten Einführungsschritts S2 und eines Erwärmungsschritts S3 hergestellt. Im Folgenden wird das Verfahren ausführlich beschrieben.
  • Im ersten Einführungsschritt S1 wird, wie in 3 a) dargestellt, beispielsweise ein abzudichtendes Teil 2 in einem Gehäuse 11 oder dergleichen hergestellt. Das abzudichtende Teil 2 beinhaltet beispielsweise ein Substrat 21, auf dem eine elektronische Schaltung 211 gebildet ist, elektronische Komponenten 22 und eine externe Anschlussklemme 23. Die externe Anschlussklemme 23 ist mit der Elektronikschaltung 211 verbunden, z.B. durch eine Leitung 24. Ein Teil der externen Anschlussklemme 23 ist einer Außenseite des Gehäuses 11 ausgesetzt.
  • Anschließend wird eine erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 in das Gehäuse 11 eingebracht. Dabei wird, wie in 3 (a) dargestellt, mindestens ein Teil des abzudichtenden Teils 2 mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 abgedeckt. Im ersten Einführungsschritt S1 ist es vorzuziehen, dass zumindest die elektronische Schaltung 211 mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 abgedeckt wird. In diesem Fall kann zumindest die elektronische Schaltung 211 mit dem ersten Dichtelement 3 aus dem ersten duroplastischen Harz nach dem Erwärmungsschritt abgedeckt werden. Daher ist es, wie vorstehend beschrieben, möglich, die harzabgedichtete Komponente 1 mit einer hervorragenden elektrischen Zuverlässigkeit herzustellen. Im ersten Einführungsschritt S1 ist es vorzuziehen, dass mindestens ein Teil der elektronischen Komponenten 22 freigelegt wird, so dass die elektronischen Komponenten 22 im später beschriebenen zweiten Einführungsschritt S2 mit einer zweiten duroplastischen Harzzusammensetzung 40 abgedeckt werden können.
  • Vorzugsweise wird die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 aus einem Gießmaterial auf Epoxidharzbasis hergestellt. In diesem Fall kann das erste Dichtelement 3 aus einem Epoxidharz gebildet werden. Die Wirkung ist in diesem Fall wie oben beschrieben.
  • So enthält beispielsweise das Gießmaterial auf Epoxidharzbasis: eine Grundmasse, die eine Epoxidverbindung enthält; und ein Härtungsmittel. In dem Gießmaterial auf Epoxidharzbasis ist es aufgrund der niedrigen Viskosität und der Verbesserung der Gießbarkeit vorzuziehen, ein Härtungsmittel auf Säureanhydridbasis zu verwenden. In diesem Fall kann das erste Dichtelement 3 aus einem Säureanhydrid-Epoxidharz gebildet werden. Siehe die obige Beschreibung für einen Vorteil in diesem Fall.
  • Wie in 3 (b) dargestellt, wird in dem zweiten Einführungsschritt S2 die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 eingeführt. Dabei wird die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 mit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 40 abgedeckt. Das abzudichtende Teil 2 kann vollständig mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 oder mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 40 abgedeckt werden. Wenn ein Teil der elektronischen Komponenten 22 im ersten Einführungsschritt S1 freigelegt wird, kann der freigelegte Teil der elektronischen Komponenten 22 im zweiten Einführungsschritt mit der zweiten duroplastischen Harzzusammensetzung 40 abgedeckt werden.
  • Vorzugsweise wird die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 aus einem Gießmaterial auf Urethanharzbasis hergestellt. In diesem Fall kann das zweite Dichtelement 4 aus einem Urethanharz gebildet werden. Es wird auf die obige Beschreibung für einen Vorteil in diesem Fall verwiesen.
  • Im Erwärmungsschritt S3 werden die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 erwärmt. Insbesondere wird beispielsweise eine Innenseite des Gehäuses 11 erwärmt, in die die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 nacheinander eingebracht wurden. Dabei wird, wie in 3 (c) und (d) dargestellt, die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 ausgehärtet, wobei das erste Dichtelement 3 aus dem ersten wärmehärtenden Harz und das zweite Dichtelement 4 aus dem zweiten wärmehärtenden Harz gebildet werden kann. Dadurch wird die harzabgedichtete Komponente 1 erhalten.
  • Im zweiten Einführungsschritt wird die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 mit einer Gelierzeit verwendet, die länger ist als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30. Daher wird im Erwärmungsschritt S3 die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 mit einer relativ kürzeren Gelierzeit als die der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 40 zunächst ausgehärtet.
  • Daher, wie in 3 (c) dargestellt, selbst wenn beim Aushärten der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 Gas oder dergleichen erzeugt wird, kann das Gas während des Aushärtens der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 ausreichend durch die ungehärtete zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 hindurchtreten. Denn die Gelierzeit ist relativ länger als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30, wobei die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 ausreichend gehärtet werden kann, bevor die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 gehärtet wird.
  • Dadurch kann verhindert werden, dass das Gas zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 eingeschlossen wird und ein Abschälen verhindert wird. Dadurch ist es möglich, die harzabgedichtete Komponente 1 mit ausgezeichneter Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement 3 und dem zweiten Dichtelement 4 herzustellen. Aus der Sicht einer ausreichenderen Verhinderung des Schälens und einer weiteren Verbesserung der Kontaktfähigkeit erfüllen die Gelierzeit T1gel der ersten duroplastischen Harzzusammensetzung 30 und die Gelierzeit T2gel der zweiten duroplastischen Harzzusammensetzung 40 vorzugsweise T2gel - T1gel ≥ 20 Minuten, vorzugsweise T2gel - T1gel ≥ 60 Minuten und noch bevorzugter T2gel -T1gel ≥ 80 Minuten.
  • Im Erwärmungsschritt S3 können die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 zum gleichen Zeitpunkt erwärmt werden. Die Erwärmung kann beispielsweise bei Temperaturen durchgeführt werden, die höher sind als die Aushärtungstemperaturen der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 30 und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 40. Die Erwärmung- bzw. Heiztemperatur kann beispielsweise eine vorgegebene Temperatur sein. Das heißt, im Erwärmungsschritt S3 ist es nicht erforderlich, bei mehrstufigen Temperaturen, wie z.B. zwei- oder mehrstufigen Temperaturen, zu erwärmen, und die Temperaturregelung während des Erwärmens und Aushärtens wird einfach.
  • Selbst wenn die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 und die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 mit dem gleichen Zeitpunkt und mit der gleichen Temperatur erwärmt werden, befindet sich die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 in einem ungehärteten Zustand, wie vorstehend beschrieben, wenn die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 ausgehärtet wird, wodurch das Schälen der Grenzfläche verhindert werden kann. Im Erwärmungsschritt S3 kann die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung 40 durch Aufrechterhalten einer vorbestimmten Temperatur, die gleich oder höher als die oben beschriebene Aushärtungstemperatur ist, ohne die Erwärmungstemperatur zu ändern, ausgehärtet werden, nachdem die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung 30 ausgehärtet ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Ausführungsform die harzabgedichtete Komponente bereitstellen, in der das Abschälen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement verhindert wird, um eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement zu gewährleisten, und das Verfahren zu deren Herstellung bereitstellen.
  • Im folgenden Modus und beim Versuchsbeispiel werden die gleichen Bezugszeichen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet, um auf ähnliche Bestandteile zu verweisen, sofern nicht anders angegeben.
  • (Vergleichsmodus)
  • Im vorliegenden Modus wird eine harzabgedichtete Komponente mit einem zweiten Dichtelement aus einem wärmehärtenden Harz mit einer kürzeren Gelierzeit als die eines ersten Dichtelements beschrieben. Wie die Ausführungsform ist in der harzabgedichteten Komponente des vorliegenden Modus das erste Dichtelement aus einem Epoxidharz und das zweite Dichtelement aus einem Urethanharz hergestellt, aber das erste Dichtelement hat eine längere Gelierzeit als das zweite Dichtelement.
  • Daher, wie in 4 dargestellt, wird in einem harzabgedichteten Element 9 des vorliegenden Modus ein großer geschälter Bereich 91 an einer Schnittstelle zwischen einem ersten Dichtelement 3 und einem zweiten Dichtelement 4 beobachtet. Es wird davon ausgegangen, dass es im geschälten Bereich 91 eine Gasphase gibt. Währenddessen wird in der harzabgedichteten Komponente 1 der Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, ein kleiner oder gar kein geschälter Bereich beobachtet.
  • (Experimentelles Beispiel)
  • In dem vorliegenden Beispiel werden eine Vielzahl von harzabgedichteten Komponenten gemäß der Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen vorbereitet und ein geschälter Zustand einer Schnittstelle zwischen einem ersten Dichtelement und einem zweiten Dichtelement in jeder der harzabgedichteten Komponenten und die Kontaktfähigkeit der Schnittstelle bewertet. Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden die harzabgedichteten Komponenten der Ausführungsform und die Vergleichsbeispiele unter Verwendung erster und zweiter wärmehärtender Harzzusammensetzungen mit unterschiedlichen Komponenten hergestellt.
  • Als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde ein Gießmaterial auf Epoxidbasis verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde ein Gießmaterial auf Urethanbasis verwendet. In jeder der Zusammensetzungen werden eine Grundmasse und ein Härter in einem äquivalenten Verhältnis gemischt.
  • Zunächst wurde das Gießmaterial auf Epoxidbasis in ein Gehäuse eingebracht, in dem ein abzudichtendes Teil platziert wurde. Anschließend wurde das Gießmaterial auf Urethanbasis eingeführt, um dem zuvor eingeführten Gießmaterial auf Epoxidbasis überlagert zu werden. Anschließend wurde das Gehäuse, in das jedes der Giesmaterialien gegossen wurde, in eine Thermostatkammer gelegt und 4 Stunden lang auf 140 Grad Celsius erhitzt. Dabei wurde jede der wärmehärtenden Harzzusammensetzungen gehärtet, um eine harzabgedichtete Komponente mit einer mehrschichtigen Dichtungsstruktur zu erhalten. Die harzabgedichtete Komponente des vorliegenden Beispiels ist ein elektronisches Steuergerät.
  • Die im vorliegenden Beispiel verwendeten Gießmaterialien auf Epoxid- und Urethanbasis sind wie folgt.
  • Gießmaterial auf Epoxidbasis A: Zweiflüssiges gemischtes Gießmaterial, das ein Epoxidharz vom Typ Bisphenol A und ein Säureanhydrid enthält.
  • Gießmaterial auf Epoxidbasis B: Gießmaterial vom Ein-Flüssigkeitstyp, das ein Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ und einen latenten Katalysator enthält.
  • Urethanbasiertes Gießmaterial A: Zweiflüssiges Mischgießmaterial, bestehend aus einem rizinusölbasierten Polyol und MDI.
  • Urethanbasiertes Gießmaterial B: Zweiflüssiges Mischgießmaterial, bestehend aus einem rizinusölbasierten Polyol und HDI.
  • Gießmaterial auf Urethanbasis C: Zweiflüssiges gemischtes Gießmaterial, bestehend aus einem rizinusölbasierten Polyol und XDI.
  • Gießmaterial auf Urethanbasis D: Zweiflüssiges Mischgießmaterial, bestehend aus einem rizinusölbasierten Polyol und TMXDI.
  • Gießmaterial auf Urethanbasis E: Zweiflüssiges gemischtes Gießmaterial, bestehend aus einem Polyol auf Polycarbonatbasis und TMXDI.
  • MDI ist Diphenylmethandiisocyanat; HDI ist Hexamethylendiisocyanat; XDI ist Xylylendiisocyanat; und TMXDI ist Tetramethylxylylendiisocyanat.
  • In Beispiel 1 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial C auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • In Beispiel 2 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial D auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • In Beispiel 3 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial E auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • In Beispiel 4 wurde das Gießmaterial B auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial D auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • In Beispiel 5 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde eine Mischung aus dem urethanbasierten Gießmaterial A und dem urethanbasierten Gießmaterial D verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • In Beispiel 6 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial B auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Im Vergleichsbeispiel 1 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde das Gießmaterial A auf Urethanbasis verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Im Vergleichsbeispiel 2 wurde das Gießmaterial A auf Epoxidbasis als erste wärmehärtende Harzzusammensetzung verwendet. Als zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung wurde eine Mischung aus dem urethanbasierten Gießmaterial A und dem urethanbasierten Gießmaterial D verwendet. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Die Auswertung erfolgte wie folgt.
  • <Übergangs- bzw. Schnittstellenstatus>
  • Für jede der harzabgedichteten Komponenten von Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Schnittstelle bzw. der Übergang zwischen dem ersten Dichtelement aus einem ausgehärteten Produkt der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung und dem zweiten Dichtelement aus einem ausgehärteten Produkt der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung beobachtet. Anschließend wurde ein Verhältnis von einer Fläche S1 einer geschälten Region zu einer Fläche S der gesamten Schnittstelle berechnet und dieser Wert als Schälverhältnis Rd genommen. Ein Fall, in dem das Schälverhältnis Rd weniger als 5% betrug, wurde als „ausgezeichnet“ bewertet; ein Fall, in dem das Schälverhältnis Rd 5% oder mehr und weniger als 20% betrug, wurde als „gut“ bewertet; und ein Fall, in dem das Schälverhältnis Rd 20% oder mehr betrug, wurde als „nicht akzeptabel“ bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • <Übergangs- bzw. Schnittstellenhaftung>
  • Es wurde versucht das zweite Dichtelement von Hand vom ersten Dichtelement abzuziehen. Ein Fall, in dem das zweite Dichtelement zerstört wurde, ohne an der Schnittstelle abgezogen zu werden, wurde als „ausgezeichnet“ bewertet; ein Fall, in dem das zweite Dichtelement und das erste Dichtelement an der Schnittstelle voneinander abgezogen wurden, aber das zweite Dichtelement und das erste Dichtelement fest miteinander verbunden waren, wurde als „gut“ bewertet; ein Fall, in dem das zweite Dichtelement und das erste Dichtelement an der Schnittstelle voneinander abgelöst wurden, aber das zweite Dichtelement und das erste Dichtelement bei einem bestimmten Grad an Haftkraft miteinander verbunden waren, wurde als „akzeptabel“ bewertet; und ein Fall, in dem das erste Dichtungselement leicht von dem zweiten Dichtungselement an der Schnittstelle abgezogen wurde, wurde als „nicht akzeptabel“ bewertet . Es wurde bestätigt, dass es einen deutlichen Unterschied zwischen den Bewertungskriterien „Gut“ und „Akzeptabel“ gibt. <Tabelle 1>
    Beispiele, Vergleichsbeispiele Nr. Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2
    Erstes Dichtelement Epoxidbasiertes Gießmaterial A (T1gel: 40 Minuten) 10g 10g 10g - 10g 10g 10g 10g
    Epoxidbasiertes Gießmaterial B (T1gel: 20 Minuten) - - - 10g - - - -
    Zweites Dichtelement Urethanbasiertes Gießmaterial A (T2gel: 10 Minuten) - - - - 5g - 20g 10g
    Urethanbasiertes Gießmaterial B (T2gel: 60 Minuten) - - - - - 20g - -
    Urethanbasiertes Gießmaterial C (T2gel: 60 Minuten) 20g - - - - - - -
    Urethanbasiertes Gießmaterial D (T2gel: 120 Minuten) - 20g - 20g 15g - - 10g
    Urethanbasiertes Gießmaterial E (T2gel: 120 Minuten) - - 20g - - - - -
    T2gel - T1gel 20 Minuten 80 Minuten 80 Minuten 100 Minuten 60 Minuten 20 Minuten -30 Minuten 15 Minuten
    Übergangszustand (Erscheinung) Schälverhältnis 15% <5% <5% 0 10% 15% 70% 50%
    Beurteilung Gut Exzellent Exzellent Exzellent Gut Gut Inakzeptabel Inakzeptabel
    Haftfähigkeit des Übergangs Beurteilung Gut Gut Exzellent Gut Gut Akzeptabel Gut Gut
  • Wie aus Tabelle 1 bekannt, war in den Beispielen 1 bis 6, die das Verhältnis von T2gel - T1gel > 0 erfüllen, das Schälverhältnis des ersten Dichtelements und des zweiten Dichtelements gering, was zu einer hervorragenden Grenzflächenkontaktierung führte. In den Vergleichsbeispielen 1 und 2, die den obigen Zusammenhang nicht erfüllten, war das Schälverhältnis dagegen hoch, was zu einer unzureichenden Grenzflächenkontaktierung führte.
  • Wie in 5 dargestellt, wurde in den Beispielen 2 bis 5 ein Urethanharz mit einer von einem Polyol abgeleiteten Struktureinheit a1 und einer von TMXDI abgeleiteten Struktureinheit a2 als zweites Dichtelement verwendet. Das heißt, TMXDI wird als Isocyanatkomponente des Urethanharzes verwendet. In diesem Fall zeigt sich, dass das Schälverhältnis weiter reduziert werden kann. Beispiel 3 mit einem Polyol auf Polycarbonatbasis als Polyol lieferte eine weitere Verbesserung der Kontaktfähigkeit.
  • Die vorliegende Offenbarung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform und das Experimentalbeispiel und dergleichen und kann auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden, ohne vom Geist und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. So kann beispielsweise die Oberfläche des zweiten Dichtelements mit einem dritten Dichtelement aus einem thermoplastischen Harz und dergleichen abgedeckt werden. Als thermoplastisches Harz können beispielsweise ein Polyphenylensulfidharz, ein Polybutylenterephthalatharz, ein Polyolefinharz, Polyethylen, Polystyrol, ein ABS-Harz, PMMA, Polyester, Polyurethan und dergleichen verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 201723260 [0001]
    • JP 2015093475 A [0007]

Claims (23)

  1. Harzabgedichtete Komponente, umfassend: ein abzudichtendes Teil (2); ein erstes Dichtelement (3), das mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abdeckt; und ein zweites Dichtelement (4), das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdichtet, wobei: das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement aus wärmehärtenden Harzen hergestellt sind; und das zweite Dichtelement aus dem wärmehärtenden Harz mit einer Gelierzeit hergestellt ist, die länger ist als die des ersten Dichtelements.
  2. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 1, wobei das zweite Dichtelement aus dem wärmehärtenden Harz hergestellt ist, das die Gelierzeit um 20 Minuten oder mehr länger als das erste Dichtelement aufweist.
  3. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Dichtelement aus einem Epoxidharz besteht.
  4. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 3, wobei das Epoxidharz ein säureanhydridvernetztes Epoxidharz ist.
  5. Harzabgedichtete Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Dichtelement das wärmehärtende Harz mit einer Gelierzeit von 60 Minuten oder mehr enthält.
  6. Harzabgedichtete Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Dichtelement aus einem Urethanharz hergestellt ist.
  7. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 6, wobei das Urethanharz eine von einem Polyol abgeleitete Struktureinheit und eine von einem aliphatischen Isocyanat abgeleitete Struktureinheit aufweist.
  8. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 7, wobei das aliphatische Isocyanat einen aromatischen Ring aufweist.
  9. Harzabgedichtete Komponente nach Anspruch 7 oder 8, wobei das aliphatische Isocyanat Tetramethylxylylendiisocyanat enthält.
  10. Harzabgedichtete Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Schälverhältnis einer Schnittstelle zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement 15% oder weniger beträgt.
  11. Harzabgedichtete Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: das abzudichtende Teil ein Substrat (21), auf dem eine elektronische Schaltung (211) ausgebildet ist, und eine elektronisches Komponente (22) beinhaltet, die auf dem Substrat montiert ist, das erste Dichtelement mindestens die elektronische Schaltung abdeckt; und das zweite Dichtelement mindestens einen Teil mindestens der elektronischen Komponente abdeckt.
  12. Harzabgedichtete Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die harzabgedichtete Komponente ein elektronisches Steuergerät ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer harzabgedichteten Komponente, wobei die harzabgedichtete Komponente Folgendes beinhaltet: ein abzudichtendes Teil (2); ein erstes Dichtelement (3), das mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abdeckt und aus einem gehärteten Produkt einer ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung (30) hergestellt ist; und ein zweites Dichtelement (4), das eine Oberfläche des ersten Dichtelements abdeckt und aus einem gehärteten Produkt einer zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung (40) hergestellt ist, wobei das Verfahren das Folgende umfasst: (S1) Einführen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung mindestens einen Teil des abzudichtenden Teils abzudecken; (S2) Einführen der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung mit einer Gelierzeit, die länger ist als die der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung mit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abzudecken; und (S3) Erwärmen der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung und der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung, um die harzabgedichtete Komponente zu erhalten.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Gelierzeit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung um 20 Minuten oder mehr länger ist als die Gelierzeit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung aus einem Gießmaterial auf Epoxidharzbasis hergestellt ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Gießmaterial auf Epoxidharzbasis ein Härtungsmittel auf Säureanhydridbasis enthält.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Gelierzeit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung 60 Minuten oder mehr beträgt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung aus einem Gießmaterial auf Urethanharzbasis hergestellt ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Gießmaterial auf Urethanharzbasis ein Polyol und ein aliphatisches Isocyanat enthält.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das aliphatische Isocyanat einen aromatischen Ring aufweist.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei das aliphatische Isocyanat Tetramethylxylylendiisocyanat enthält.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei: das abzudichtende Teil ein Substrat beinhaltet, auf dem eine elektronische Schaltung ausgebildet ist, und eine elektronische Komponente beinhaltet, die auf dem Substrat montiert ist; wenn die erste wärmehärtende Harzzusammensetzung eingeführt wird, mindestens die elektronische Schaltung mit der ersten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abgedeckt ist; und wenn die zweite wärmehärtende Harzzusammensetzung eingeführt wird, mindestens ein Teil der elektronischen Komponente mit der zweiten wärmehärtenden Harzzusammensetzung abgedeckt ist.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, wobei die harzabgedichtete Komponente ein elektronisches Steuergerät ist.
DE112018000763.4T 2017-02-10 2018-01-16 Harzabgedichtete Komponente und Verfahren zu ihrer Herstellung Ceased DE112018000763T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-023260 2017-02-10
JP2017023260A JP6702219B2 (ja) 2017-02-10 2017-02-10 樹脂封止部品及びその製造方法
PCT/JP2018/000922 WO2018147006A1 (ja) 2017-02-10 2018-01-16 樹脂封止部品及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112018000763T5 true DE112018000763T5 (de) 2019-11-14

Family

ID=63108212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112018000763.4T Ceased DE112018000763T5 (de) 2017-02-10 2018-01-16 Harzabgedichtete Komponente und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190344483A1 (de)
JP (1) JP6702219B2 (de)
DE (1) DE112018000763T5 (de)
WO (1) WO2018147006A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11974396B2 (en) * 2020-02-18 2024-04-30 Advanced American Technologies, LLC Systems using composite materials

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08104796A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Hitachi Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び該組成物で封止された半導体装置
JP3141758B2 (ja) * 1995-11-21 2001-03-05 松下電器産業株式会社 樹脂封止方法および電子部品製造方法
JP3826898B2 (ja) * 2003-04-22 2006-09-27 松下電工株式会社 電子部品の製造方法及び半導体装置
JP4492448B2 (ja) * 2005-06-15 2010-06-30 株式会社日立製作所 半導体パワーモジュール
JP6076399B2 (ja) * 2015-05-18 2017-02-08 サンユレック株式会社 ポリウレタン樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018147006A1 (ja) 2018-08-16
US20190344483A1 (en) 2019-11-14
JP2018129477A (ja) 2018-08-16
JP6702219B2 (ja) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0351728B1 (de) Verfahren zur Erzeugung eines Dicht- und Klebmittelstranges.
DE112007001047B4 (de) Harzzusammensetzung, Prepreg, Laminat und Leiterplatte
EP0308676A2 (de) Spannungsarme Umhüllung für elektrische und elektronische Bauelemente, insbesondere Hybridschaltungen
DE112016001545T5 (de) Substrate, Laminate und Anordnungen für flexible Heizfolien, flexible Heizfolien sowie Herstellungsverfahren
DE212017000044U1 (de) Filmkondensator sowie Film für Kondensator
DE69924440T2 (de) Prepreg, mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatte und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69827088T2 (de) Härtbare Harzzusammensetzung zum Ummanteln einer flexiblen Stromleitung
DE112018000321T5 (de) Folienkondensator, verfahren zum herstellen eines folienkondensators,dielektrische harzfolie und verfahren zum herstellen einer dielektrischen harzfolie
CH650010A5 (de) Haertbare kunstharzzusammensetzung, diese enthaltendes glimmerband, elektrisch isolierte spule und verfahren zu deren herstellung.
DE102012207362B4 (de) Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Vorrichtungen auf der Basis eines Formgedächtnispolymers
DE2444458C3 (de) Verfahren zur Herstellung isolierter Wicklungen für elektrische Maschinen
DE102009034569B4 (de) Polymersysteme mit Mehrfachformgedächtniseffekt und Verfahren zum Ausbilden von Polymersystemen mit Mehrfachformgedächtniseffekt
DE112018000763T5 (de) Harzabgedichtete Komponente und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE112017002179B4 (de) Elektrische Vorrichtung, welche eine härtbare Harzzusammensetzung vom Polyurethantyp nutzt
EP0751868B1 (de) Laminatbauteil mit anderer elastizität in den randzonen
DE2152364C3 (de) Verbundwerkstoff
DE102013205117A1 (de) Vergussmasse, Verwendung der Vergussmasse, thermisch gehärteter Komposit erhältlich aus der Vergussmasse und elektrische Maschine mit der Vergussmasse
DE2442780B2 (de) Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungs-Mehrschichtenplatten
EP0445753B1 (de) Walzen mit Kunststoffbezug und Verfahren zur Herstellung derselben
DE69024807T2 (de) Schlagfestes hochtemperaturharz enthaltendes matrixsystem
DE19541096A1 (de) Laminatmaterial für Leiterplatten sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE69917729T2 (de) Filmförmiges Einkapselungsmaterial für elektronische Teile
DE69913075T2 (de) Klebefilm für Halbleitergehäuse
DE2434676C2 (de) Thermisch härtbare Kunststoffgemische
DE68926678T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundklebstoffen auf Basis von Epoxydharz

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final