JP2015201495A - Electronic component - Google Patents

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尭也 坂本
Takaya Sakamoto
尭也 坂本
加藤 秀和
Hidekazu Kato
秀和 加藤
秀隆 佐藤
Hidetaka Sato
秀隆 佐藤
邦明 鈴木
Kuniaki Suzuki
邦明 鈴木
義尚 谷口
Yoshinao Taniguchi
義尚 谷口
昌和 加藤
Masakazu Kato
昌和 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component capable of insulating a surface of a metal conductor exposed within an opening formed by insert molding.SOLUTION: In the state where a plate part 11 of a metal conductor is supported by a support projection 21 within a metal mold 20, a molten resin is injected and a bottom wall 3a of a substrate 3 is formed. Therefore, an opening 3d is formed on the bottom wall 3a after molding. A surface 11a of the plate part 11 exposed within the opening 3d is covered with an insulator resin layer 31. Therefore, even if moisture or the like enters the opening 3d, electrical short-circuiting with the plate part 11 can be prevented.

Description

本発明は、ハウジングなどを構成する合成樹脂製の基体に金属導体がインサートされている電子部品に関する。   The present invention relates to an electronic component in which a metal conductor is inserted into a synthetic resin base constituting a housing or the like.

電子部品のハウジングやケースには、金属導体が埋設された合成樹脂製の基体が使用されることが多く、この種の基体はいわゆるインサート成形法で製造される。   Synthetic resin bases in which metal conductors are embedded are often used for housings and cases of electronic components, and this type of base is manufactured by a so-called insert molding method.

特許文献1に記載された電子部品では、金属端子がインサート成形で埋設された蓋体と、ハウジングとで収納室が形成されている。この蓋体を製造するインサート成形工程では、端子が金型内で押さえピンで押さえられた状態で、金型内に樹脂が射出成形され、樹脂圧によって金型内で端子の位置がずれるのが防止されている。この成形工程では、成形後の蓋体に、前記押さえピンの形状に対応したピン孔が形成される。   In the electronic component described in Patent Document 1, a storage chamber is formed by a cover body in which metal terminals are embedded by insert molding and a housing. In the insert molding process for manufacturing the lid body, the resin is injection molded in the mold while the terminal is pressed by the pressing pin in the mold, and the position of the terminal is shifted in the mold by the resin pressure. It is prevented. In this molding step, pin holes corresponding to the shape of the pressing pins are formed in the molded lid.

特開平10−55906号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-55906

特許文献1に記載されているようにインサート成形で製造された蓋体では、前記ピン孔の内部に金属端子の一部が露出した状態となる。そのため、水分がピン孔に入り込むと、水分が端子に接触して漏電するおそれがあり、複数のピン孔に同時に水分が入り込むことがあると、金属端子間が短絡する可能性がある。特に、微小な寸法の電子部品では、わずかな量の水分が付着したときでも、その水分が複数のピン孔に同時に入り込んで前記短絡の問題を発生しやすい。   In the lid body manufactured by insert molding as described in Patent Document 1, a part of the metal terminal is exposed inside the pin hole. For this reason, if moisture enters the pin holes, there is a risk that the moisture will come into contact with the terminals and cause electric leakage, and if moisture enters the plurality of pin holes at the same time, the metal terminals may be short-circuited. In particular, in an electronic component having a minute size, even when a small amount of moisture adheres, the moisture easily enters the plurality of pin holes at the same time, so that the short circuit problem is likely to occur.

前記短絡を防止する対策として、蓋体などが成形された後に、前記ピン孔の内部に接着剤などの絶縁性樹脂を充填して端子の表面を絶縁することも考えられるが、この対策では、絶縁性樹脂を充填する作業工程が増えることになる。また微小な電子部品ではピン孔の開口寸法がきわめて小さくなるため、ピン孔に絶縁性樹脂を充填する作業が困難である。   As a measure to prevent the short circuit, it may be possible to insulate the surface of the terminal by filling the pin hole with an insulating resin such as an adhesive after the lid is formed. The number of work steps for filling the insulating resin will increase. In addition, since the opening size of the pin hole is extremely small in a minute electronic component, it is difficult to fill the pin hole with an insulating resin.

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、いわゆるインサート成形工程で形成される開口部の内部の金属導体を絶縁することができる電子部品を提供することを目的としている。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic component that can insulate a metal conductor inside an opening formed by a so-called insert molding process.

本発明は、合成樹脂製の基体の内部に金属導体が埋設されている電子部品において、
前記基体には、前記金属導体の表面まで到達するように開口部が形成されており、前記開口部の内部に露出する前記金属導体の表面が絶縁樹脂層で覆われていることを特徴とするものである。
The present invention is an electronic component in which a metal conductor is embedded in a synthetic resin base,
An opening is formed in the base so as to reach the surface of the metal conductor, and the surface of the metal conductor exposed inside the opening is covered with an insulating resin layer. Is.

本発明での前記基体はインサート成形されており、前記金属導体を金型内に支持する支持突体によって前記開口部が形成されているものである。   In the present invention, the base body is insert-molded, and the opening is formed by a support protrusion that supports the metal conductor in a mold.

本発明の電子部品は、金属導体の表面に絶縁樹脂層が形成されているため、開口部の内部に露出する金属導体の表面を絶縁することができる。また基体が成形された後に、開口部に接着剤などの絶縁材料を供給する作業が不要になる。   In the electronic component according to the present invention, since the insulating resin layer is formed on the surface of the metal conductor, the surface of the metal conductor exposed inside the opening can be insulated. Further, after the base is molded, an operation of supplying an insulating material such as an adhesive to the opening is not necessary.

本発明の電子部品は、前記絶縁樹脂層が形成されている金属導体の表面が活性化処理されているものが好ましい。
上記構成では、絶縁樹脂層が金属導体の表面に強固に固着されたものとなる。
The electronic component of the present invention is preferably one in which the surface of the metal conductor on which the insulating resin layer is formed is activated.
In the above configuration, the insulating resin layer is firmly fixed to the surface of the metal conductor.

本発明は、前記絶縁樹脂層は、前記開口部に露出している部分から、基体で覆われる周囲領域まで連続して形成されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the insulating resin layer is continuously formed from a portion exposed at the opening to a peripheral region covered with the substrate.

開口部の内部に露出する金属導体の表面に形成された絶縁樹脂層が、その周囲に連続して延び、周囲部分で基体と金属導体との間で挟まれた構造とすることで、開口部の内部に形成されている絶縁性樹脂層に剥がれなどが生じにくくなる。   The insulating resin layer formed on the surface of the metal conductor exposed to the inside of the opening extends continuously around the periphery and is sandwiched between the base and the metal conductor at the peripheral portion, so that the opening The insulating resin layer formed inside is less likely to be peeled off.

本発明は、前記開口部は、前記絶縁樹脂層側に位置している内端から、前記基体の外部に向けて断面積が徐々に大きくなる部分を有していることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the opening has a portion whose cross-sectional area gradually increases from the inner end located on the insulating resin layer side toward the outside of the base.

上記構成では、インサート成形で金属導体に当たる支持突体の先部にエッジ部が無くなり、このエッジ部で絶縁樹脂層が損傷を受けることが生じにくくなる。   In the above configuration, the edge portion is eliminated from the tip portion of the support protrusion that hits the metal conductor in the insert molding, and the insulating resin layer is less likely to be damaged at the edge portion.

本発明は、インサート成形工程によって、基体に開口部が形成され、その内部に金属導体が露出する構造になったとしても、金属導体の表面を絶縁することで、金属導体が水分などで短絡するのを防止できる。また基体が成形された後に、開口部に接着剤などの絶縁材料を供給する作業が不要になる。   In the present invention, even if an opening is formed in the base body by the insert molding process and the metal conductor is exposed inside, the metal conductor is short-circuited by moisture or the like by insulating the surface of the metal conductor. Can be prevented. Further, after the base is molded, an operation of supplying an insulating material such as an adhesive to the opening is not necessary.

本発明の製造方法で製造される電子部品の一例を示す斜視図、The perspective view which shows an example of the electronic component manufactured with the manufacturing method of this invention, 図1に示す電子部品をII−II線で切断した断面図、Sectional drawing which cut | disconnected the electronic component shown in FIG. 1 by the II-II line | wire, 図2の一部を示す拡大断面図、FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of FIG. 図3のIV部の部分拡大断面図、FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a part IV in FIG. 図3のV部の部分拡大断面図、The partial expanded sectional view of the V section of FIG. 図3のVI部の部分拡大断面図、FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the VI part of FIG. 接着樹脂層の熱処理時の性質を示す線図、Diagram showing the properties of the adhesive resin layer during heat treatment, 金属導体と基体との接合部を示す断面写真、A cross-sectional photograph showing the joint between the metal conductor and the substrate,

図1と図2に示す電子部品1は、ハウジング2を有している。ハウジング2は基体3と蓋体4とで構成されている。蓋体4は撓み変形できる合成樹脂材料で形成されている。基体3は合成樹脂により形成され底壁部3aと4つの側壁部3bを有している。基体3は側壁部3bの上端で囲まれた開口部を有しており、この開口部が蓋体4で閉鎖されて、ハウジング2の内部に密閉空間である収納空間5が形成されている。ハウジング2は微小な構造であり、立方体または直方体で、1辺の最大値が5mm以下、さらには2mm以下に形成される。   The electronic component 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a housing 2. The housing 2 includes a base 3 and a lid 4. The lid 4 is made of a synthetic resin material that can be bent and deformed. The base 3 is formed of a synthetic resin and has a bottom wall 3a and four side walls 3b. The base 3 has an opening surrounded by the upper end of the side wall 3 b, and this opening is closed by a lid 4, and a housing space 5 that is a sealed space is formed inside the housing 2. The housing 2 has a minute structure, and is formed in a cube or a rectangular parallelepiped so that the maximum value of one side is 5 mm or less, and further 2 mm or less.

ハウジング2の収納空間5の内部に検知素子6が収納されている。検知素子6はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子であり、シリコン基板を主体として構成されている。検知素子6は力センサであり、外部の圧力で変形部が撓み、その撓み量が電荷の変化によって検出されるものである。蓋体4が可撓性の樹脂材料で形成されているため、外部の圧力に応じて蓋体4が変形し、そのときの収納空間5の内部圧力の変化が検知素子6で検知される。したがって、収納空間5は外部空気から遮断された気密空間であることが必要である。   The detection element 6 is accommodated in the storage space 5 of the housing 2. The detection element 6 is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, and is mainly composed of a silicon substrate. The detecting element 6 is a force sensor, and the deforming portion is bent by an external pressure, and the bending amount is detected by a change in electric charge. Since the lid body 4 is formed of a flexible resin material, the lid body 4 is deformed according to the external pressure, and the change in the internal pressure of the storage space 5 at that time is detected by the detection element 6. Therefore, the storage space 5 needs to be an airtight space cut off from outside air.

図1と図2および図3に示すように、基体3の底壁部3aの内部に4枚の金属導体10がいわゆるインサート成形法によって埋設されて固定されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 3, four metal conductors 10 are embedded and fixed in a bottom wall portion 3 a of the base 3 by a so-called insert molding method.

図2と図3に示すように、それぞれの金属導体10は、第1の板部11と第2の板部12を有している。第1の板部11は、底壁部3aの底面3cと平行に延びており、第2の板部12は、第1の板部11からほぼ直角に折り曲げられ、底面3cと垂直に上向きに延びている。第1の板部11と第2の板部12の境界が屈曲部15である。金属導体10には、第1の板部11に連続する外部端子部14と、第2の板部12に連続する内部端子部13とが一体に形成されている。内部端子部13は第2の板部12からほぼ直角に折り曲げられ、底面3cとほぼ平行に延びている。   As shown in FIGS. 2 and 3, each metal conductor 10 has a first plate portion 11 and a second plate portion 12. The first plate portion 11 extends in parallel with the bottom surface 3c of the bottom wall portion 3a, and the second plate portion 12 is bent at a substantially right angle from the first plate portion 11 and vertically upwards with respect to the bottom surface 3c. It extends. The boundary between the first plate portion 11 and the second plate portion 12 is a bent portion 15. The metal conductor 10 is integrally formed with an external terminal portion 14 that is continuous with the first plate portion 11 and an internal terminal portion 13 that is continuous with the second plate portion 12. The internal terminal portion 13 is bent at a substantially right angle from the second plate portion 12 and extends substantially parallel to the bottom surface 3c.

金属導体10は、第1の板部11と第2の板部12が、基体3の底壁部3aの内部に埋設されている。外部端子部14は、基体3の側方へ突出している。内部端子部13は、その上側表面13bが収納空間5内に露出した状態でそれ以外の部分が底壁部3aに埋設されている。収納空間5の内部では、4枚の金属導体10の内部端子部13の上側表面13bが露出している。検知素子6には4か所に電極が形成されており、それぞれの電極とそれぞれの内部端子部13とが一対一の関係で半田フィレット7によって接続されている。   In the metal conductor 10, a first plate portion 11 and a second plate portion 12 are embedded in the bottom wall portion 3 a of the base 3. The external terminal portion 14 protrudes to the side of the base 3. The other portion of the internal terminal portion 13 is embedded in the bottom wall portion 3 a with the upper surface 13 b exposed in the storage space 5. Inside the storage space 5, the upper surface 13b of the internal terminal portion 13 of the four metal conductors 10 is exposed. The detection element 6 has electrodes formed at four locations, and the electrodes and the internal terminal portions 13 are connected by solder fillets 7 in a one-to-one relationship.

図2と図3に示すように、基体3の底壁部3aでは、底面3cから第1の板部11の下側表面11aにかけて第1の開口部3dが開口しており、底面3cから内部端子部13の下側表面13aにかけて第2の開口部3eが開口している。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the bottom wall portion 3a of the base 3, a first opening 3d is opened from the bottom surface 3c to the lower surface 11a of the first plate portion 11, and from the bottom surface 3c to the inside. A second opening 3 e is opened to the lower surface 13 a of the terminal portion 13.

基体3を製造するインサート形成工程では、図5と図6に一部が示されている金型20の内部に金属導体10が設置される。このとき、図5に示すように、第1の板部11が金型20内に設けられた支持突体21で支持され、図6に示すように、内部端子部13が支持突体22で支持された状態で、金型20の内部に溶融樹脂が射出される。金属導体10が、支持突体21,22で支持されることで、金型20のキャビティ内で金属導体10を正確に位置決めして、基体3の射出成形を行うことができる。   In the insert forming process for manufacturing the base 3, the metal conductor 10 is installed inside the mold 20 partly shown in FIGS. 5 and 6. At this time, as shown in FIG. 5, the first plate portion 11 is supported by a support protrusion 21 provided in the mold 20, and as shown in FIG. 6, the internal terminal portion 13 is a support protrusion 22. The molten resin is injected into the mold 20 while being supported. Since the metal conductor 10 is supported by the support protrusions 21 and 22, the metal conductor 10 can be accurately positioned in the cavity of the mold 20, and the base 3 can be injection-molded.

金型20内に射出された溶融樹脂が冷却されて固化すると、支持突体21,22が金型20内で後退して底壁部3aから抜き出され、さらに金型20が分離されて成形後の基体3が取り出される。基体3は、支持突体21が抜き出された場所に第1の開口部3dが形成され、支持突体22が抜き出された場所に第2の開口部3eが形成される。   When the molten resin injected into the mold 20 is cooled and solidified, the support protrusions 21 and 22 are retracted in the mold 20 and extracted from the bottom wall portion 3a, and the mold 20 is separated and molded. The subsequent substrate 3 is taken out. In the base 3, a first opening 3 d is formed where the support protrusion 21 is extracted, and a second opening 3 e is formed where the support protrusion 22 is extracted.

図5に示す支持突体21は、金属導体10に当たる先端部21aの周囲に傾斜面(テーパ面)が形成され、先端部に直角断面のエッジが形成されないようになっている。同様に、図5に示す支持突体22の先端部22aにも周囲に傾斜面が形成されている。前記先端部21a,22aの周囲の傾斜面は、断面で見たときに凸曲線であってもよいし、直線状に傾斜しているものであってもよい。この支持突体21,22を使用することで、第1の開口部3dと第2の開口部3eは、共に、絶縁樹脂層31側に位置する穴の内端で断面積が最小になり、基体3の底面3cの開口端に向けて断面積が徐々に大きくなる開口形状となる。   The support protrusion 21 shown in FIG. 5 is formed with an inclined surface (tapered surface) around the tip portion 21a that contacts the metal conductor 10, and an edge having a right-angle cross section is not formed at the tip portion. Similarly, an inclined surface is formed around the tip 22a of the support protrusion 22 shown in FIG. The inclined surfaces around the tip portions 21a and 22a may be convex curves when viewed in cross section, or may be inclined linearly. By using the support protrusions 21 and 22, both the first opening 3d and the second opening 3e have a minimum cross-sectional area at the inner end of the hole located on the insulating resin layer 31 side. It becomes an opening shape in which the cross-sectional area gradually increases toward the opening end of the bottom surface 3 c of the base 3.

図3に示すように、金属導体10は、場所に応じて表面処理の条件が相違している。その条件の違いに応じて、金属導体10を区分(i)(ii)(iii)(iv)に分けることができる。   As shown in FIG. 3, the metal conductor 10 has different surface treatment conditions depending on the location. The metal conductor 10 can be divided into sections (i), (ii), (iii), and (iv) according to the difference in the conditions.

図3に示す区間(i)では、第1の板部11の下側表面11aならびに第2の板部12の左側表面12aと、内部端子部13の下側表面13aに同じ表面処理が施されている。   In the section (i) shown in FIG. 3, the same surface treatment is applied to the lower surface 11 a of the first plate portion 11, the left surface 12 a of the second plate portion 12, and the lower surface 13 a of the internal terminal portion 13. ing.

図4、図5、図6は、図3のIV部、V部、VI部を拡大して示している。これら各図に現れているように、区間(i)では、第1の板部11の下側表面11aならびに第2の板部12の左側表面12aと、内部端子部13の下側表面13aに、絶縁樹脂層31が形成され、絶縁樹脂層31の上に接着樹脂層32が形成される。図4と図5に示すように、区間(ii)では、第1の板部11の上側表面11bと、第2の板部12の右側表面12bに接着樹脂層32が形成される。   4, FIG. 5, and FIG. 6 show the IV, V, and VI parts of FIG. 3 in an enlarged manner. As shown in each of these drawings, in the section (i), the lower surface 11a of the first plate portion 11 and the left surface 12a of the second plate portion 12 and the lower surface 13a of the internal terminal portion 13 The insulating resin layer 31 is formed, and the adhesive resin layer 32 is formed on the insulating resin layer 31. As shown in FIGS. 4 and 5, in the section (ii), the adhesive resin layer 32 is formed on the upper surface 11 b of the first plate portion 11 and the right surface 12 b of the second plate portion 12.

区間(i)においては、金属導体10の表面11a,12a,13aと前記絶縁樹脂層31との密着性を高める必要があり、区間(ii)では、金属導体10の表面11b,12bと前記接着樹脂層32との密着性を高める必要がある。そのため、区間(i)における表面11a,12a,13aと、区間(ii)における表面11b,12bに対して、前記樹脂層31,32を形成する前の工程で活性化処理が施される。   In the section (i), it is necessary to improve the adhesion between the surfaces 11a, 12a, 13a of the metal conductor 10 and the insulating resin layer 31, and in the section (ii), the surfaces 11b, 12b of the metal conductor 10 and the adhesion are required. It is necessary to improve the adhesion with the resin layer 32. Therefore, activation treatment is performed on the surfaces 11a, 12a, and 13a in the section (i) and the surfaces 11b and 12b in the section (ii) in a step before the resin layers 31 and 32 are formed.

実施の形態での金属導体10はリン青銅板の両表面に銀メッキが施されており、さらに銀メッキの表面に、フッ素系の硫化防止剤や防錆剤などの各種保護剤が塗布されている。前記活性化処理としては、金属導体10を形成する金属板材の表面に真空紫外光が照射される。真空紫外光の光源としては、キセノンガスを封入したエキシマUVランプ(波長172nm)などが好適に用いられる。真空紫外光は大気中での減衰が大きいため、金属導体10とランプとの距離は数mmから十数mmと近接させて照射する。真空紫外光が照射されると、低波長の紫外光で金属導体10表面の有機物の結合が切断され、また、ランプと金属導体10との間の空気中の酸素が分解されてオゾンが形成されるなどし、表面の前記保護剤が除去される。これとともに、金属導体10の表面の極性化が促進されて表面自由エネルギーが高められ濡れ性が向上する。   The metal conductor 10 in the embodiment is silver-plated on both surfaces of the phosphor bronze plate, and various protective agents such as a fluorine-based sulfidation inhibitor and a rust preventive agent are applied to the surface of the silver plating. Yes. As the activation treatment, the surface of the metal plate forming the metal conductor 10 is irradiated with vacuum ultraviolet light. As a light source for vacuum ultraviolet light, an excimer UV lamp (wavelength: 172 nm) in which xenon gas is sealed is preferably used. Since the vacuum ultraviolet light is greatly attenuated in the atmosphere, the distance between the metal conductor 10 and the lamp is set close to several mm to several tens mm. When the vacuum ultraviolet light is irradiated, the organic substance on the surface of the metal conductor 10 is cut by the low wavelength ultraviolet light, and oxygen in the air between the lamp and the metal conductor 10 is decomposed to form ozone. For example, the protective agent on the surface is removed. At the same time, the polarization of the surface of the metal conductor 10 is promoted, the surface free energy is increased, and the wettability is improved.

前記絶縁樹脂層31と接着樹脂層32の成形工程では、互いに親和性がある樹脂材料が選択されて使用される。また、絶縁樹脂層31が形成された後に、その表面に真空紫外光を照射し、絶縁樹脂層31の表面自由エネルギーを高めた後に、その上に接着樹脂層32を形成することにより、絶縁樹脂層31と接着樹脂層32との密着性を高めることができる。   In the molding process of the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32, resin materials having an affinity for each other are selected and used. Further, after the insulating resin layer 31 is formed, the surface is irradiated with vacuum ultraviolet light to increase the surface free energy of the insulating resin layer 31, and then the adhesive resin layer 32 is formed thereon, whereby the insulating resin layer 31 is formed. The adhesion between the layer 31 and the adhesive resin layer 32 can be enhanced.

接着樹脂層32は、基体3を構成する合成樹脂と相溶性を有するものであり、接着樹脂層32と基体3を構成する合成樹脂は同系のものが選択されて使用される。実施の形態では、基体3を構成する合成樹脂がポリアミド系であり、いわゆるエンジニアプラスチックの1種であるナイロン9Tが使用されている。接着樹脂層32は、2液混合タイプの接着用樹脂を用いて形成される。実施の形態での接着用樹脂は、ナイロン系の主剤とイソシアネート系の硬化剤とが混合されてポリアミドが形成され、熱処理により架橋反応を生じる。   The adhesive resin layer 32 is compatible with the synthetic resin constituting the substrate 3, and the synthetic resin constituting the adhesive resin layer 32 and the substrate 3 is selected and used. In the embodiment, the synthetic resin constituting the substrate 3 is a polyamide, and nylon 9T, which is a kind of so-called engineer plastic, is used. The adhesive resin layer 32 is formed using a two-liquid mixed type adhesive resin. In the adhesive resin in the embodiment, a nylon base and an isocyanate curing agent are mixed to form a polyamide, and a crosslinking reaction is caused by heat treatment.

図7には、ナイロン系の前記接着用樹脂の温度上昇と状態変化との関係が示されている。横軸は加熱温度であり、縦軸は熱変化を示し、縦軸のプラス側は発熱反応を示し、マイナス側は吸熱反応を示している。   FIG. 7 shows the relationship between temperature rise and state change of the nylon adhesive resin. The horizontal axis represents the heating temperature, the vertical axis represents the heat change, the positive side of the vertical axis represents the exothermic reaction, and the negative side represents the endothermic reaction.

図7に示す(a)の範囲は、接着用樹脂を乾燥させている過程であり、接着用樹脂はいわゆるホットメルト状態である。109℃付近まで加熱されて溶剤が蒸発すると、(b)の範囲に入って乾燥状態となり、温度上昇とともに架橋反応が開始される。さらに温度が150℃または160℃を超えて(c)の範囲になると、三次元架橋が促進されて水不溶性になる。   The range of (a) shown in FIG. 7 is a process of drying the adhesive resin, and the adhesive resin is in a so-called hot melt state. When the solvent evaporates by being heated to around 109 ° C., it enters the range (b) and becomes a dry state, and the crosslinking reaction is started as the temperature rises. When the temperature further exceeds 150 ° C. or 160 ° C. and falls within the range of (c), the three-dimensional crosslinking is promoted to become water insoluble.

前記接着樹脂層32は、接着用樹脂を、金属導体10を構成する金属板材の表面に塗布し、図7において(b)で示す範囲の温度条件で加熱した状態で使用される。すなわち110℃〜150℃または110〜160℃の加熱条件で接着用樹脂が乾燥された状態であって、完全な架橋状態になっていない仮硬化状態すなわち部分架橋状態で使用される。インサート成形法では、金型内に射出される溶融樹脂と接触することで接着樹脂層32が加熱されて溶融し、接着樹脂層32と基体3を形成する合成樹脂とが相溶状態となる。したがって、成形後の基体3は金属導体10と固着される。   The adhesive resin layer 32 is used in a state in which an adhesive resin is applied to the surface of the metal plate constituting the metal conductor 10 and heated under the temperature condition in the range shown in FIG. That is, the adhesive resin is dried under heating conditions of 110 ° C. to 150 ° C. or 110 to 160 ° C., and is used in a temporarily cured state that is not in a completely crosslinked state, that is, in a partially crosslinked state. In the insert molding method, the adhesive resin layer 32 is heated and melted by coming into contact with the molten resin injected into the mold, and the adhesive resin layer 32 and the synthetic resin forming the substrate 3 are in a compatible state. Therefore, the molded base 3 is fixed to the metal conductor 10.

前述のように、前記絶縁樹脂層31と接着樹脂層32は、互いに親和性があり密着性が良い樹脂材料で形成される。実施の形態では、絶縁樹脂層31がウレタン樹脂で形成され、硬化剤にイソシアネートが使用される。接着樹脂層32を形成しているナイロン樹脂とウレタン樹脂は、化学的構造が近似しているのが周知であり、さらに絶縁樹脂層31と接着樹脂層32とで同じイソシアネート系の硬化剤を使用している。絶縁樹脂層31と接着樹脂層32として前記樹脂を選択することで樹脂層間の密着性がよくなる。   As described above, the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are formed of a resin material having an affinity and good adhesion. In the embodiment, the insulating resin layer 31 is formed of a urethane resin, and isocyanate is used as a curing agent. The nylon resin and urethane resin forming the adhesive resin layer 32 are well known to have similar chemical structures, and the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 use the same isocyanate curing agent. doing. By selecting the resin as the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32, the adhesion between the resin layers is improved.

絶縁樹脂層31は、接着樹脂層32のような仮硬化状態ではなく、3次元架橋が促進されてほぼ不溶性となった状態に形成される。すなわち、前記接着樹脂層32は架橋の程度が低い仮硬化の状態で形成されるが、絶縁樹脂層31は、接着樹脂層32よりも3次元架橋が促進されたものが使用される。そのために、絶縁樹脂層31は接着樹脂層32よりも高い温度で加熱処理されて使用される。絶縁樹脂層31の加熱処理温度は、例えば180℃以上が好ましい。インサート成形法では、前述のように接着樹脂層32が基体3を構成する合成樹脂と相溶状態となるが、絶縁樹脂層31は、基体3を構成する合成樹脂と完全な相溶状態とはなりにくく、絶縁樹脂層31として、金属導体10の表面に残ることになる。   The insulating resin layer 31 is not in a temporarily cured state as in the adhesive resin layer 32, but is formed in a state in which the three-dimensional crosslinking is promoted and becomes almost insoluble. That is, the adhesive resin layer 32 is formed in a pre-cured state with a low degree of cross-linking, but the insulating resin layer 31 is one in which three-dimensional cross-linking is promoted more than the adhesive resin layer 32. Therefore, the insulating resin layer 31 is used after being heated at a temperature higher than that of the adhesive resin layer 32. The heat treatment temperature of the insulating resin layer 31 is preferably, for example, 180 ° C. or higher. In the insert molding method, the adhesive resin layer 32 is compatible with the synthetic resin constituting the base 3 as described above, but the insulating resin layer 31 is completely compatible with the synthetic resin constituting the base 3. The insulating resin layer 31 remains on the surface of the metal conductor 10.

図8は、金属導体10がインサートされた基体3の一部断面を撮影した電子顕微鏡写真である。金属導体10は、表面を真空紫外光照射で活性化処理した後に絶縁樹脂層31を形成し、さらに絶縁樹脂層31の表面を真空紫外光照射で活性化させて接着樹脂層32を形成したものである。この写真は50,000倍である。図8では、10が金属導体、10aがメッキ層である。メッキ層10aの表面に絶縁樹脂層31が密着し、さらに接着樹脂層32が基体3の合成樹脂と相溶状態となっている構造が現れている。   FIG. 8 is an electron micrograph of a partial cross-section of the substrate 3 with the metal conductor 10 inserted therein. The metal conductor 10 is obtained by forming the insulating resin layer 31 after the surface is activated by irradiation with vacuum ultraviolet light, and further forming the adhesive resin layer 32 by activating the surface of the insulating resin layer 31 by irradiation with vacuum ultraviolet light. It is. This photo is 50,000x. In FIG. 8, 10 is a metal conductor and 10a is a plating layer. A structure in which the insulating resin layer 31 is in close contact with the surface of the plating layer 10 a and the adhesive resin layer 32 is in a compatible state with the synthetic resin of the substrate 3 appears.

インサート成形後の基体3では、金属導体10の第1の板部11の2つの表面11a,11bに形成された接着樹脂層32が、基体3を構成する合成樹脂と相溶状態となっており、第2の板部12の2つの表面12a,12bに形成された接着樹脂層32が、基体3を構成する合成樹脂と相溶状態となっている。そのため、金属導体10と基体3の底壁部3aとの密着部に隙間が形成されにくくなり、図2に示すハウジング2の内部の収納空間5の気密性を高めることができる。その結果、前記隙間から収納空間5の内部に水分やフラックス等の溶剤やその他の液体が浸透する可能性を低下させることができる。   In the base body 3 after the insert molding, the adhesive resin layer 32 formed on the two surfaces 11 a and 11 b of the first plate portion 11 of the metal conductor 10 is in a compatible state with the synthetic resin constituting the base body 3. The adhesive resin layer 32 formed on the two surfaces 12 a and 12 b of the second plate portion 12 is compatible with the synthetic resin constituting the base 3. Therefore, it is difficult to form a gap in the close contact portion between the metal conductor 10 and the bottom wall portion 3a of the base body 3, and the airtightness of the storage space 5 inside the housing 2 shown in FIG. 2 can be improved. As a result, it is possible to reduce the possibility that a solvent such as moisture or flux or other liquid penetrates into the storage space 5 from the gap.

金属導体10では、第1の板部11と第2の板部12の境界の屈曲部15の両面にも接着樹脂層32が形成されているため、この屈曲部15においても、金属導体10と基体3を構成している合成樹脂とを強固に固着させることができる。   In the metal conductor 10, the adhesive resin layer 32 is also formed on both surfaces of the bent portion 15 at the boundary between the first plate portion 11 and the second plate portion 12. The synthetic resin constituting the substrate 3 can be firmly fixed.

屈曲部15を有する金属導体10を用いたインサート成形法では、屈曲部15の周囲で溶融樹脂の流れが悪くなるため、樹脂が冷却されて固化するときに、屈曲部15の周囲にヒケと称される変形が発生しやすくなる。また底壁部3aが薄いと、屈曲部15が埋設されている部分で樹脂強度が低下しやすい。しかし、屈曲部15を挟む両側に位置する第1の板部11と第2の板部12の両面に接着樹脂層32が設けられ、さらに屈曲部15の表面にも接着樹脂層32が設けられているため、屈曲部15を含む領域で金属導体10と基体3とが強固に固着されるようになり、ヒケの問題や強度低下の問題が生じにくくなる。   In the insert molding method using the metal conductor 10 having the bent portion 15, the flow of the molten resin is deteriorated around the bent portion 15, so that when the resin is cooled and solidified, the sink around the bent portion 15 is called sink. Deformation is likely to occur. If the bottom wall portion 3a is thin, the resin strength tends to decrease at the portion where the bent portion 15 is embedded. However, the adhesive resin layer 32 is provided on both surfaces of the first plate portion 11 and the second plate portion 12 located on both sides of the bent portion 15, and the adhesive resin layer 32 is also provided on the surface of the bent portion 15. Therefore, the metal conductor 10 and the base 3 are firmly fixed in the region including the bent portion 15, and the problem of sink marks and the problem of strength reduction are less likely to occur.

図4に示すように、基体3から外部端子部14が突出している部分では、第1の板部11の2つの表面11a,11bに形成された接着樹脂層32が基体3を構成する樹脂と相溶状態となって、第1の板部11と基体3とが強固に固着されている。よって、外部端子部14の突出基部において、金属導体10と基体3との間に隙間が形成されることがなく、収納空間5の気密性を高い状態に保つことができる。さらに、外部端子部14の突出基部の周囲での基体3の強度を高めることもできる。   As shown in FIG. 4, the adhesive resin layer 32 formed on the two surfaces 11 a and 11 b of the first plate portion 11 is formed of the resin constituting the substrate 3 at the portion where the external terminal portion 14 protrudes from the substrate 3. In a compatible state, the first plate portion 11 and the base 3 are firmly fixed. Therefore, no gap is formed between the metal conductor 10 and the base body 3 at the protruding base portion of the external terminal portion 14, and the airtightness of the storage space 5 can be kept high. Furthermore, the strength of the base 3 around the protruding base portion of the external terminal portion 14 can be increased.

金属導体10は、2つの表面に絶縁樹脂層31と接着樹脂層32が形成された金属板材(いわゆるフープ基材)から切断されるため、金属導体10は、下側に向く表面11a,12a,13aに絶縁樹脂層31と接着樹脂層32が形成され、上側に向く表面11b,12bに接着樹脂層32が形成されるが、切断加工の際の切断面となる側面(板厚が現れる側面)は、いずれの樹脂層も形成されない。ただし、インサート成形工程で、金属導体10が加熱されるため、板部11の2つ表面11a,11bと板部12の2つの表面12a,12bならびに板部13の表面13aに形成されている接着樹脂層32が加熱されて溶融状態となり、射出成形時の溶融樹脂の圧力により溶融状態となった接着樹脂32の一部が金属導体10の側面に回り込む。これにより、金属導体10の側面と基体3の底壁部3aとの間で、少なくとも一部に接着樹脂層32が存在することになり、金属導体10の側面と底壁部3aとの間に隙間が形成されにくくなり、ハウジング2の内部の収納空間5の気密性を高めることができる。   Since the metal conductor 10 is cut from a metal plate (so-called hoop base material) in which the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are formed on two surfaces, the metal conductor 10 has the surfaces 11a, 12a, The insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are formed on 13a, and the adhesive resin layer 32 is formed on the surfaces 11b and 12b facing upward. The side surface that serves as a cut surface during the cutting process (the side surface on which the plate thickness appears) Neither resin layer is formed. However, since the metal conductor 10 is heated in the insert molding process, the adhesion is formed on the two surfaces 11a and 11b of the plate part 11, the two surfaces 12a and 12b of the plate part 12, and the surface 13a of the plate part 13. The resin layer 32 is heated to be in a molten state, and a part of the adhesive resin 32 that is in a molten state due to the pressure of the molten resin at the time of injection molding wraps around the side surface of the metal conductor 10. As a result, the adhesive resin layer 32 is present at least partially between the side surface of the metal conductor 10 and the bottom wall portion 3a of the base 3, and between the side surface of the metal conductor 10 and the bottom wall portion 3a. It becomes difficult to form a gap, and the airtightness of the storage space 5 inside the housing 2 can be enhanced.

図3に示す区分(iii)では、内部端子部13の下側表面13aが接着樹脂層32によって基体3を構成する合成樹脂に固着させられている。一方、図6にも示すように、内部端子部13の上側表面13bは底壁部3aから露出している。この上側表面13bには絶縁樹脂層31や接着樹脂層32が形成されておらず、真空紫外光を使用した前記活性化処理が施されていない状態であり、銀メッキが硫化防止剤などの保護剤で覆われたままである。   In the section (iii) shown in FIG. 3, the lower surface 13 a of the internal terminal portion 13 is fixed to the synthetic resin constituting the substrate 3 by the adhesive resin layer 32. On the other hand, as shown in FIG. 6, the upper surface 13b of the internal terminal portion 13 is exposed from the bottom wall portion 3a. The upper surface 13b is not formed with the insulating resin layer 31 or the adhesive resin layer 32, and is not subjected to the activation treatment using vacuum ultraviolet light. It remains covered with the agent.

区分(iv)では、外部端子部14が基体3の側方に突出しているが、外部端子部14の上側表面14aと下側表面14bにも、絶縁樹脂層31や接着樹脂層32が形成されておらず、真空紫外光を使用した前記活性化処理も施されていない。よって、表面14a,14bは、銀メッキが硫化防止剤などの保護剤で覆われたままである。   In the section (iv), the external terminal portion 14 protrudes to the side of the base 3, but the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are also formed on the upper surface 14 a and the lower surface 14 b of the external terminal portion 14. Further, the activation treatment using vacuum ultraviolet light is not performed. Therefore, the surfaces 14a and 14b remain silver-plated with a protective agent such as an antisulfurizing agent.

したがって、内部端子部13の上側表面13bと、外部端子部14の下側表面14aならびに上側表面14bは、銀メッキが腐食しにくい状態を保つことができる。   Therefore, the upper surface 13b of the internal terminal portion 13, the lower surface 14a and the upper surface 14b of the external terminal portion 14 can be kept in a state in which silver plating is hardly corroded.

図5と図6に示すように、基体3をインサート成形する工程では、金型内において、第1の板部11の下側表面11aが支持突体21に当接して支持され、内部端子部13の下側表面13aも支持突体22に当接して支持された状態で、金型および支持突体21,22が加熱される。このとき、支持突体21,22が当接している部分で、仮硬化状態の接着樹脂層32が溶融し、支持突体21,22が当接する部分で接着樹脂層32が除去される。また、接着樹脂層32は、図7に示す(b)の範囲で加熱処理されており、(a)の範囲のホットメルト状態に比べて粘着性が低下している。そのため、溶融した接着樹脂層32は、支持突体21,22の先端面などに付着しにくい。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the step of insert-molding the base 3, the lower surface 11 a of the first plate portion 11 is supported in contact with the support protrusion 21 in the mold, and the internal terminal portion The molds and the support protrusions 21 and 22 are heated in a state where the lower surface 13a of 13 is also in contact with and supported by the support protrusion 22. At this time, the temporarily cured adhesive resin layer 32 is melted at the portion where the support protrusions 21 and 22 are in contact, and the adhesive resin layer 32 is removed at the portion where the support protrusions 21 and 22 are in contact. Moreover, the adhesive resin layer 32 is heat-processed in the range of (b) shown in FIG. 7, and adhesiveness has fallen compared with the hot-melt state of the range of (a). Therefore, the molten adhesive resin layer 32 is unlikely to adhere to the tip surfaces of the support protrusions 21 and 22.

一方、絶縁樹脂層31は三次元架橋状態に形成されているため、金型温度によって溶解することがなく、支持突体21,22が当接する部分においても、金属導体10の表面が絶縁樹脂層31で覆われた状態に維持される。   On the other hand, since the insulating resin layer 31 is formed in a three-dimensional cross-linked state, it does not melt due to the mold temperature, and the surface of the metal conductor 10 is the insulating resin layer even at the part where the support protrusions 21 and 22 abut. The state covered with 31 is maintained.

図5と図6に示すように、絶縁樹脂層31は、開口部3d,3eの内部に露出するが、この絶縁層31は、開口部3d,3eよりも外側に広がっており、開口部3d,3eよりも外周側では、絶縁樹脂層31が金属導体10と基体3とで挟まれた状態である。したがって、開口部3d,3eの内端に露出する金属導体10の表面を開口径の全域にわたって絶縁することができる。また、開口部3d,3eの内部に形成された絶縁樹脂層31の剥がれも生じにくい。   As shown in FIGS. 5 and 6, the insulating resin layer 31 is exposed inside the openings 3d and 3e, but the insulating layer 31 extends outward from the openings 3d and 3e, and the opening 3d. , 3e, the insulating resin layer 31 is sandwiched between the metal conductor 10 and the base body 3. Therefore, the surface of the metal conductor 10 exposed at the inner ends of the openings 3d and 3e can be insulated over the entire area of the opening diameter. Further, the insulating resin layer 31 formed inside the openings 3d and 3e is not easily peeled off.

また、支持突体21,22の先端部21a,22aの周囲には傾斜面が形成されて、エッジが形成されていないので、支持突体21,22の先端で絶縁樹脂層31が損傷を受けることも生じにくい。   Moreover, since the inclined surface is formed around the front end portions 21a and 22a of the support protrusions 21 and 22 and no edge is formed, the insulating resin layer 31 is damaged at the front ends of the support protrusions 21 and 22. It is hard to happen.

インサート成形後の基体3では、図2と図3に示すように、基体3の底壁部3aに底面3cから金属導体10に通じる開口部3d,3eが複数箇所に形成される。図5と図6に示すように、開口部3d,3eの周囲では、接着樹脂層32と基体3を構成する樹脂とが相溶状態となってから硬化するため、開口部3d,3eの周囲の全周において、金属導体10と基体3とが密着して固着される。そのため、この周囲部分に隙間が形成されることがなくなり、収納空間5内の気密性をさらに高めることができる。   In the base 3 after the insert molding, as shown in FIGS. 2 and 3, openings 3 d and 3 e that lead from the bottom surface 3 c to the metal conductor 10 are formed in a plurality of locations on the bottom wall portion 3 a of the base 3. As shown in FIGS. 5 and 6, since the adhesive resin layer 32 and the resin constituting the substrate 3 are cured after being in a compatible state, the periphery of the openings 3d and 3e is around the openings 3d and 3e. The metal conductor 10 and the base body 3 are in close contact with each other and firmly fixed. Therefore, no gap is formed in the peripheral portion, and the airtightness in the storage space 5 can be further enhanced.

また、底壁部3aの底面3cに開口する開口部3d,3eの内部に金属導体10が露出するが、図5と図6に示すように、開口部3d,3eの内部で、金属導体10の表面が絶縁樹脂層31で覆われているため、金属導体10の絶縁が保たれている。   Further, the metal conductor 10 is exposed inside the openings 3d and 3e that open to the bottom surface 3c of the bottom wall 3a. However, as shown in FIGS. 5 and 6, the metal conductor 10 is formed inside the openings 3d and 3e. Since the surface is covered with the insulating resin layer 31, the insulation of the metal conductor 10 is maintained.

ハウジング2は1辺が5mm以下さらには2mm以下の微小な立方体または直方体であるため、基体3の底面3cに液体(フラックス等の溶剤も含む)が付着することがあると、液体が複数箇所の開口部3d,3eに同時に入り込みやすくなる。しかし、開口部3d,3eの底部に現れている金属導体10の表面が絶縁樹脂層31で覆われて、絶縁されているため、液体により金属導体10どうしが短絡することを防止できる。   Since the housing 2 is a small cube or a rectangular parallelepiped having a side of 5 mm or less and further 2 mm or less, when liquid (including a solvent such as flux) may adhere to the bottom surface 3 c of the base 3, the liquid may be in multiple locations. It becomes easy to enter the openings 3d and 3e at the same time. However, since the surface of the metal conductor 10 appearing at the bottom of the openings 3d and 3e is covered and insulated by the insulating resin layer 31, it is possible to prevent the metal conductors 10 from being short-circuited by the liquid.

なお、前記実施の形態では、基体3を構成する合成樹脂をナイロン9T、接着樹脂層32を構成する接着用樹脂をナイロン樹脂、絶縁樹脂層31を形成する樹脂をウレタン樹脂として説明したが、これら樹脂は相互に相溶性や親和性があれば前記組み合わせに限られない。例えば、ウレタン系―ウレタン系、アクリル系―アクリル系、オレフィン系―オレフィン系、エポキシ系―エポキシ系、イソシアネート系―イソシアネート系などの同一系の材料のほか、エポキシ系―ウレタン系、ウレタン系―イソシアネート系、エポキシ系―イソシアネート系などの組み合わせが可能である。また、極性化を促進する活性化処理は、真空紫外光の照射に限られるものではなく、プラズマ処理、UVオゾン処理、コロナ処理、化成処理、火炎処理、加熱処理、陽極酸化処理等であってもよい。   In the above embodiment, the synthetic resin constituting the substrate 3 is described as nylon 9T, the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 32 as nylon resin, and the resin forming the insulating resin layer 31 as urethane resin. The resins are not limited to the above combinations as long as they have compatibility and affinity with each other. For example, in addition to the same materials such as urethane-urethane, acrylic-acrylic, olefin-olefin, epoxy-epoxy, isocyanate-isocyanate, epoxy-urethane, urethane-isocyanate Combinations such as epoxy and isocyanate-isocyanate are possible. In addition, the activation treatment for promoting the polarization is not limited to the irradiation with vacuum ultraviolet light, but includes plasma treatment, UV ozone treatment, corona treatment, chemical conversion treatment, flame treatment, heat treatment, anodizing treatment, etc. Also good.

1 電子部品
2 ハウジング
3 基体
3a 底壁部
3d,3e 開口部
5 収納空間
6 検知素子
10 金属導体
11 第1の板部
11a 下側表面
11b 上側表面
12 第2の板部
12a 左側表面
12b 右側表面
13 内部端子部
13a 下側表面
13b 上側表面
14 外部端子部
15 屈曲部
20 金型
21,22 支持突体
31 絶縁樹脂層
32 接着樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component 2 Housing 3 Base | substrate 3a Bottom wall part 3d, 3e Opening part 5 Storage space 6 Detection element 10 Metal conductor 11 1st board part 11a Lower side surface 11b Upper side surface 12 2nd board part 12a Left side surface 12b Right side surface 13 Internal terminal portion 13a Lower surface 13b Upper surface 14 External terminal portion 15 Bent portion 20 Molds 21, 22 Supporting protrusion 31 Insulating resin layer 32 Adhesive resin layer

Claims (5)

合成樹脂製の基体の内部に金属導体が埋設されている電子部品において、
前記基体には、前記金属導体の表面まで到達するように開口部が形成されており、前記開口部の内部に露出する前記金属導体の表面が絶縁樹脂層で覆われていることを特徴とする電子部品。
In an electronic component in which a metal conductor is embedded inside a synthetic resin base,
An opening is formed in the base so as to reach the surface of the metal conductor, and the surface of the metal conductor exposed inside the opening is covered with an insulating resin layer. Electronic components.
前記基体はインサート成形されており、前記金属導体を金型内に支持する支持突体によって前記開口部が形成されている請求項1記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein the base is insert-molded, and the opening is formed by a support protrusion that supports the metal conductor in a mold. 前記絶縁樹脂層が形成されている前記金属導体の表面は活性化処理されている請求項1または2記載の電子部品。   The electronic component according to claim 1, wherein a surface of the metal conductor on which the insulating resin layer is formed is activated. 前記絶縁樹脂層は、前記開口部に露出している部分から、前記基体で覆われる周囲領域まで連続して形成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の電子部品。   4. The electronic component according to claim 1, wherein the insulating resin layer is continuously formed from a portion exposed at the opening to a peripheral region covered with the base body. 5. 前記開口部は、前記絶縁樹脂層側に位置している内端から、前記基体の外部に向けて断面積が徐々に大きくなる部分を有している請求項1ないし4のいずれかに記載の電子部品。   The said opening part has a part from which the cross-sectional area becomes large gradually toward the exterior of the said base | substrate from the inner end located in the said insulating resin layer side. Electronic components.
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