JP2016078283A - Metal-resin composite and method for producing the same - Google Patents

Metal-resin composite and method for producing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal-resin composite in which the generation of strain and residual stress in a resin molded body is prevented, and further, the resin molded body is not deformed.SOLUTION: Provided is a metal-resin composite 5 containing: a metallic member 1; a resin molded body 2; and a joining part 3 of joining the metallic member and the resin molded body. The joining part has: a metal joined layer 30 having the first surface roughened part 30A at the side of the resin molded body, and in which the first surface roughened part is buried with the resin material of a resin molded body so as to be joined with the resin molded body; and a low melting point joining layer 31 made of the material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body and joining the metal joining layer and the metallic member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属−樹脂複合体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a metal-resin composite and a method for producing the same.

一般に、金属と樹脂の複合部品を作製する場合、金属を金型内に配置し、そこに樹脂を射出するインサート成形が用いられている。
また、金属材料からなる第1部材と樹脂材料からなる第2部材とを接合して中空体を成形する場合に、第1部材のフランジ部と第2部材のフランジ部とを覆うように樹脂材料からなる接合部材を形成し、第2部材と接合部材を溶着する技術もある。
Generally, when producing a composite part of metal and resin, insert molding is used in which the metal is placed in a mold and the resin is injected there.
Further, when the hollow member is formed by joining the first member made of a metal material and the second member made of a resin material, the resin material is covered so as to cover the flange portion of the first member and the flange portion of the second member. There is also a technique of forming a joining member made of and welding the second member and the joining member.

また、樹脂部材と金属部材とを接合した複合型中空容器を製造する場合に、熱可塑性樹脂層付き金属部材と樹脂部材とを突き合わせつつ、熱可塑性樹脂層と樹脂部材との突合せ部に熱を発生させて溶着する技術もある。   When manufacturing a composite hollow container in which a resin member and a metal member are joined, heat is applied to the butt portion between the thermoplastic resin layer and the resin member while the metal member with the thermoplastic resin layer and the resin member are abutted. There is also a technique of generating and welding.

特開昭60−129224号公報JP 60-129224 A 特開2001−277284号公報JP 2001-277284 A 特開2014−79975号公報JP 2014-79975 A

ところで、金属部材と樹脂成形体を接合して金属−樹脂複合体を製造する場合に、樹脂成形体を溶着によって接合すると、樹脂成形体は、接合部近傍では加熱されるのに対し、その他の部分ではほとんど加熱されない。このため、樹脂成形体内には温度分布が生じ、熱膨張差に起因したひずみや残留応力が発生する。この結果、ある時間経過後に接合部で剥離が生じたり、樹脂成形体に割れ等が発生したりする場合がある。   By the way, when a metal member and a resin molded body are joined to produce a metal-resin composite, when the resin molded body is joined by welding, the resin molded body is heated in the vicinity of the joint, while the other parts are heated. The part is hardly heated. For this reason, temperature distribution occurs in the resin molded body, and strain and residual stress due to the difference in thermal expansion occur. As a result, peeling may occur at the joint after a certain period of time, or cracks may occur in the resin molded body.

また、樹脂成形体を溶着によって接合する場合に、接合部近傍が加熱された状態で加圧されると、樹脂成形体が軟化して変形してしまうおそれがある。
そこで、樹脂成形体にひずみや残留応力が発生しないようにし、また、樹脂成形体が変形しないようにしたい。
In addition, when the resin molded body is bonded by welding, if the vicinity of the bonded portion is pressed in a heated state, the resin molded body may be softened and deformed.
Therefore, it is desirable to prevent distortion and residual stress from being generated in the resin molded body and to prevent the resin molded body from being deformed.

本金属−樹脂複合体は、金属部材と、樹脂成形体と、金属部材と樹脂成形体とを接合する接合部とを備え、接合部は、樹脂成形体の側に第1表面粗化部を有し、第1表面粗化部に樹脂成形体の樹脂材料が埋め込まれて樹脂成形体と接合されている金属接合層と、樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなり、金属接合層と金属部材とを接合する低融点接合層とを備える。   The metal-resin composite includes a metal member, a resin molded body, and a joint portion that joins the metal member and the resin molded body, and the joint portion has a first surface roughened portion on the resin molded body side. A metal bonding layer in which the resin material of the resin molded body is embedded in the first surface roughened portion and bonded to the resin molded body, and a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body. A low melting point bonding layer for bonding the layer and the metal member.

本金属−樹脂複合体の製造方法は、金属部材と樹脂成形体とを接合部を介して接合して金属−樹脂複合体を製造する方法であって、接合部となる金属接合層の一方の側に設けられた第1表面粗化部に樹脂成形体を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして金属接合層が接合された樹脂成形体を形成する工程と、接合部となる、樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなる低融点接合層で樹脂成形体に接合された金属接合層と金属部材とを接合する工程とを含む。   The manufacturing method of the present metal-resin composite is a method of manufacturing a metal-resin composite by joining a metal member and a resin molded body through a joint, and one of the metal joint layers to be the joint Forming a resin molded body in which a metal bonding layer is bonded so that a resin material for forming the resin molded body is embedded in the first surface roughened portion provided on the side, and a resin to be a bonded portion A step of joining the metal member and the metal joining layer joined to the resin molded body with a low melting point joining layer made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the molded body.

したがって、本金属−樹脂複合体及びその製造方法によれば、樹脂成形体にひずみや残留応力が発生しないようにし、また、樹脂成形体が変形しないようにすることができるという利点がある。   Therefore, according to the present metal-resin composite and its manufacturing method, there are advantages that distortion and residual stress are not generated in the resin molded body and that the resin molded body can be prevented from being deformed.

(A)、(B)は、第1実施形態にかかる金属−樹脂複合体の構成を示す模式図であって、(A)は斜視図であり、(B)はA−A線に沿う断面図である。(A), (B) is a schematic diagram which shows the structure of the metal-resin composite concerning 1st Embodiment, (A) is a perspective view, (B) is a cross section which follows an AA line. FIG. (A)〜(G)は、第1実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法を説明するための模式的断面図である。(A)-(G) are typical sectional drawings for demonstrating the manufacturing method of the metal-resin composite concerning 1st Embodiment. 第1実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the metal-resin composite concerning 1st Embodiment. 金属−樹脂複合体の課題を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the subject of a metal-resin composite. 金属−樹脂複合体の課題を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the subject of a metal-resin composite. 金属−樹脂複合体の課題を説明するための模式的断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the subject of a metal-resin composite. (A)、(B)は、第2実施形態にかかる金属−樹脂複合体の構成を示す模式図であって、(A)は斜視図であり、(B)はA−A線に沿う断面図である。(A), (B) is a schematic diagram which shows the structure of the metal-resin composite concerning 2nd Embodiment, (A) is a perspective view, (B) is a cross section which follows an AA line. FIG. (A)〜(D)は、第2実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法を説明するための模式的断面図である。(A)-(D) are typical sectional drawings for demonstrating the manufacturing method of the metal-resin composite concerning 2nd Embodiment. (A)〜(D)は、第2実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法を説明するための模式的断面図である。(A)-(D) are typical sectional drawings for demonstrating the manufacturing method of the metal-resin composite concerning 2nd Embodiment.

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法について説明する。
[第1実施形態]
まず、第1実施形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法について、図1〜図6を参照しながら説明する。
Hereinafter, a metal-resin composite according to an embodiment of the present invention and a method for producing the same will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the metal-resin composite according to the first embodiment and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.

本実施形態にかかる金属−樹脂複合体は、金属部材と樹脂成形体が接合された金属−樹脂複合体であって、図1(A)、図1(B)に示すように、金属部材1と、樹脂成形体2と、金属部材1と樹脂成形体2とを接合する接合部3とを備える。なお、金属部材1を金属部品ともいう。また、複合体を複合部品ともいう。
本実施形態では、例えば、樹脂成形体2は、ベース部2Aと枠状側壁部2Bとを有する蓋状樹脂成形体であり、中空部4が形成されるように枠状側壁部2Bの端部が接合部3を介して金属部材1に接合されている。
The metal-resin composite according to this embodiment is a metal-resin composite in which a metal member and a resin molded body are joined. As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the metal member 1 And a resin molded body 2 and a joint portion 3 that joins the metal member 1 and the resin molded body 2 to each other. The metal member 1 is also referred to as a metal part. The composite is also referred to as a composite part.
In the present embodiment, for example, the resin molded body 2 is a lid-shaped resin molded body having a base portion 2A and a frame-shaped side wall portion 2B, and an end portion of the frame-shaped side wall portion 2B so that the hollow portion 4 is formed. Is joined to the metal member 1 via the joint 3.

このようにして、蓋状樹脂成形体2の枠状側壁部2Bの端部が接合部3を介して金属部材1に接合された金属−樹脂複合体5は、中空部4を有するものとなる。このような中空部4を有する金属−樹脂複合体5は、例えばCPUなどの発熱部品を冷却するための水冷クーリングプレートとして用いられる。この場合、金属−樹脂複合体5を構成する金属部材1は、例えばCPUなどの発熱部品に熱的に接続される。そして、中空部4を冷却水が流れることによって、金属部材1を介して、例えばCPUなどの発熱部品の冷却が行なわれることになる。一般に、例えばCPUなどの発熱部品を冷却するための水冷クーリングプレートは、例えば銅等の熱伝導率の良い金属材料からなるが、このような金属−樹脂複合体5を用い、冷却性能に影響しない部分を樹脂材料で代替することで、軽量化を図ることができる。   In this way, the metal-resin composite 5 in which the end of the frame-shaped side wall 2B of the lid-shaped resin molded body 2 is joined to the metal member 1 via the joint 3 has the hollow part 4. . The metal-resin composite 5 having such a hollow portion 4 is used as a water-cooled cooling plate for cooling a heat-generating component such as a CPU, for example. In this case, the metal member 1 constituting the metal-resin composite 5 is thermally connected to a heat-generating component such as a CPU. Then, when cooling water flows through the hollow portion 4, for example, a heat generating component such as a CPU is cooled via the metal member 1. In general, a water-cooled cooling plate for cooling a heat-generating component such as a CPU is made of a metal material having a good thermal conductivity such as copper. By replacing the portion with a resin material, the weight can be reduced.

なお、CPUなどの発熱部品は例えば半導体パッケージ等に備えられる。このため、水冷クーリングプレートは、例えば半導体パッケージ等に備えられる発熱部品を冷却するために用いられる。また、発熱部品を発熱電子部品ともいう。
ここで、金属部材1は、例えば銅等の金属材料からなる。
また、樹脂成形体2は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂材料からなる。ここで、ポリフェニレンサルファイド(PPS)の融点(溶融温度)は約280℃である。
Note that a heat generating component such as a CPU is provided in a semiconductor package, for example. For this reason, the water-cooled cooling plate is used, for example, to cool a heat generating component provided in a semiconductor package or the like. The heat generating component is also referred to as a heat generating electronic component.
Here, the metal member 1 consists of metal materials, such as copper, for example.
The resin molded body 2 is made of a resin material such as polyphenylene sulfide (PPS). Here, the melting point (melting temperature) of polyphenylene sulfide (PPS) is about 280 ° C.

また、接合部3は、金属接合層30と、低融点接合層31とを備える。
そして、金属接合層30は、樹脂成形体2の側に第1表面粗化部30Aを有し、第1表面粗化部30Aに樹脂成形体2の樹脂材料が埋め込まれて樹脂成形体2と接合されている。つまり、金属接合層30の第1表面粗化部30Aに形成されている微小な凹凸に樹脂成形体2の樹脂材料が埋め込まれて、いわゆるアンカー効果によって、金属接合層30と樹脂成形体2とが良好な強度で接合(アンカー接合)されるようになっている。なお、図1(A)では第1表面粗化部30Aは図示していない。
Further, the bonding portion 3 includes a metal bonding layer 30 and a low melting point bonding layer 31.
The metal bonding layer 30 has the first surface roughened portion 30A on the resin molded body 2 side, and the resin material of the resin molded body 2 is embedded in the first surface roughened portion 30A. It is joined. That is, the resin material of the resin molded body 2 is embedded in the minute irregularities formed in the first surface roughened portion 30A of the metal bonding layer 30, and the metal bonding layer 30 and the resin molded body 2 are formed by a so-called anchor effect. Are joined with good strength (anchor joining). In FIG. 1A, the first surface roughening portion 30A is not shown.

また、低融点接合層31は、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い材料からなり、金属接合層30と金属部材1とを接合するようになっている。
本実施形態では、低融点接合層31は、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層31Xである。つまり、樹脂接合層31Xの樹脂材料の融点は、樹脂成形体2の樹脂材料の融点よりも低くなっている。なお、樹脂成形体2の樹脂材料の融点は、金属部材1や金属接合層30を構成する金属材料の融点よりも低い。
The low melting point bonding layer 31 is made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body 2, and bonds the metal bonding layer 30 and the metal member 1.
In the present embodiment, the low melting point bonding layer 31 is a resin bonding layer 31X made of a resin material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body 2. That is, the melting point of the resin material of the resin bonding layer 31 </ b> X is lower than the melting point of the resin material of the resin molded body 2. In addition, the melting point of the resin material of the resin molded body 2 is lower than the melting point of the metal material constituting the metal member 1 or the metal bonding layer 30.

このため、金属接合層30は、樹脂接合層31Xの側に第2表面粗化部30Bを有し、第2表面粗化部30Bに樹脂接合層31Xの樹脂材料が埋め込まれて樹脂接合層31Xと接合されている。つまり、金属接合層30の第2表面粗化部30Bに形成されている微小な凹凸に樹脂接合層31Xの樹脂材料が埋め込まれて、いわゆるアンカー効果によって、金属接合層30と樹脂接合層31Xとが良好な強度で接合されるようになっている。   For this reason, the metal bonding layer 30 has the second surface roughened portion 30B on the resin bonding layer 31X side, and the resin material of the resin bonding layer 31X is embedded in the second surface roughened portion 30B so that the resin bonding layer 31X. It is joined with. That is, the resin material of the resin bonding layer 31X is embedded in minute irregularities formed in the second surface roughened portion 30B of the metal bonding layer 30, and the metal bonding layer 30 and the resin bonding layer 31X are formed by a so-called anchor effect. Are joined with good strength.

また、金属部材1は、表面粗化部1Aを有し、表面粗化部1Aに樹脂接合層31Xの樹脂材料が埋め込まれて樹脂接合層31Xと接合されている。ここでは、金属部材1は、樹脂成形体2(ここでは枠状側壁部2Bの端部)が接合部3を介して接合される領域(樹脂成形体接合領域)、即ち、樹脂接合層31Xとの接合部分に、表面粗化部1Aを有する。そして、金属部材1の表面粗化部1Aに形成されている微小な凹凸に樹脂接合層31Xの樹脂材料が埋め込まれて、いわゆるアンカー効果によって、金属部材1と樹脂接合層31Xとが良好な強度で接合されるようになっている。   The metal member 1 has a surface roughened portion 1A, and the resin material of the resin bonding layer 31X is embedded in the surface roughened portion 1A and bonded to the resin bonding layer 31X. Here, the metal member 1 includes a resin molded body 2 (here, an end portion of the frame-shaped side wall portion 2B) joined through the joint portion 3 (resin molded body joined region), that is, a resin joined layer 31X. The surface roughened portion 1A is provided at the joint portion. Then, the resin material of the resin bonding layer 31X is embedded in minute irregularities formed in the surface roughened portion 1A of the metal member 1, and the metal member 1 and the resin bonding layer 31X have good strength due to a so-called anchor effect. It comes to be joined with.

このように、本実施形態では、低融点接合層31が樹脂接合層31Xであり、金属接合層30の上下両面、及び、金属部材1の上面(ここでは樹脂成形体接合領域)が粗化されて、微小な凹凸を有する表面粗化部30A、30B、1A(粗化表面部;金属粗化面)になっている。これにより、樹脂成形体2と金属接合層30、金属接合層30と樹脂接合層31X、樹脂接合層31Xと金属部材1のそれぞれの界面(各接合面)において、表面粗化部30A、30B、1Aに樹脂材料が埋め込まれることで、いわゆるアンカー効果によって、良好な強度で接合されるようになっている。これにより、例えば水冷クーリングプレートに用いた場合などに、良好な接合強度と水密性を実現することができる。   Thus, in the present embodiment, the low melting point bonding layer 31 is the resin bonding layer 31X, and the upper and lower surfaces of the metal bonding layer 30 and the upper surface of the metal member 1 (in this case, the resin molded body bonding region) are roughened. Thus, the surface roughened portions 30A, 30B, 1A (roughened surface portion; metal roughened surface) having minute irregularities are formed. Thereby, the surface roughened portions 30A, 30B, at the interfaces (respective bonding surfaces) of the resin molded body 2 and the metal bonding layer 30, the metal bonding layer 30 and the resin bonding layer 31X, and the resin bonding layer 31X and the metal member 1, By embedding a resin material in 1A, it is joined with a good strength by a so-called anchor effect. Thereby, when it uses for a water-cooling cooling plate, for example, favorable joint strength and watertightness are realizable.

ここで、金属接合層30は、例えば銅(Cu)、銅合金(黄銅、青銅等)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、ニッケル(Ni)、ステンレス(SUS)、鉄鋼材料(炭素鋼、合金鋼等)等の金属材料からなる金属板(金属フィルム)によって構成される。なお、金属部材1は、熱伝導率が高い材料を用いるのに対し、金属接合層30は、必ずしも熱伝導率が高い材料を用いなくても良く、表面粗化部30A、30Bを形成しうる材料であれば良い。そして、金属接合層30を構成する金属板は、例えばエッチング液を用いたディップ処理によって表面粗化処理が施されて、両面が粗化されている。また、金属接合層30の厚さは、できるだけ薄くするのが望ましいが、表面粗化部30A、30Bの凹凸の高さ以上の厚さは必要であるため、例えば約10μmから約1000μm程度である。また、金属接合層30の表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、約0.5μmから約10μm程度である。なお、金属接合層30の表面粗さは、ディップ時間で調整することができる。   Here, the metal bonding layer 30 is made of, for example, copper (Cu), copper alloy (brass, bronze, etc.), aluminum (Al), aluminum alloy, nickel (Ni), stainless steel (SUS), steel material (carbon steel, alloy steel). Etc.) and a metal plate (metal film) made of a metal material. The metal member 1 uses a material having a high thermal conductivity, whereas the metal bonding layer 30 does not necessarily need to use a material having a high thermal conductivity, and can form the roughened surfaces 30A and 30B. Any material can be used. And the metal plate which comprises the metal joining layer 30 is surface-roughened by the dipping process using etching liquid, for example, and both surfaces are roughened. In addition, the thickness of the metal bonding layer 30 is desirably as thin as possible. However, since it is necessary to have a thickness greater than the height of the unevenness of the surface roughened portions 30A and 30B, for example, about 10 μm to about 1000 μm. . Further, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra of the metal bonding layer 30 is about 0.5 μm to about 10 μm. The surface roughness of the metal bonding layer 30 can be adjusted by the dip time.

また、樹脂接合層31Xは、例えばポリプロピレン(PP)等の樹脂材料からなる。ここで、ポリプロピレン(PP)の融点は約165℃である。このように、樹脂接合層31Xの樹脂材料は樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点の低い材料を使用する。また、樹脂接合層31Xの厚さは、例えば約10μmから約1000μm程度である。
また、金属部材1は、例えば、表面粗化部1Aとする領域のみが開口され、それ以外の領域がマスキングされた状態で、エッチング液を用いたディップ処理によって表面粗化処理が施されて、表面粗化部1Aが設けられている。また、金属部材1の表面粗化部1Aの表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、約0.5μmから約10μm程度である。なお、表面粗さは、ディップ時間で調整することができる。
The resin bonding layer 31X is made of a resin material such as polypropylene (PP). Here, the melting point of polypropylene (PP) is about 165 ° C. Thus, the resin material of the resin bonding layer 31 </ b> X uses a material having a lower melting point than the resin material of the resin molded body 2. The thickness of the resin bonding layer 31X is, for example, about 10 μm to about 1000 μm.
Further, the metal member 1 is subjected to a surface roughening process by a dipping process using an etchant, for example, in a state where only the area to be the surface roughening portion 1A is opened and the other areas are masked, A surface roughening portion 1A is provided. Further, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra of the surface roughened portion 1A of the metal member 1 is about 0.5 μm to about 10 μm. The surface roughness can be adjusted by the dip time.

なお、ここでは、金属接合層30の両面、及び、金属部材1の上面を粗化する方法、即ち、表面粗化方法として、ディップ処理を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、サンドブラスト、レーザエッチング、放電加工などを用いることもできる。例えば、サンドブラストによって表面粗化する場合、表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、約0.1μm〜20μm程度である。また、例えば、レーザエッチングによって表面粗化する場合、表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、約0.1μm〜20μm程度である。また、例えば、放電加工によって表面粗化する場合、表面粗さ(算術表面粗さ)Raは、約1μm〜50μm程度である。   Here, dipping is used as a method of roughening both surfaces of the metal bonding layer 30 and the upper surface of the metal member 1, that is, a surface roughening method, but is not limited thereto. Sand blasting, laser etching, electric discharge machining, etc. can also be used. For example, when surface roughening is performed by sandblasting, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra is about 0.1 μm to 20 μm. Further, for example, when the surface is roughened by laser etching, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra is about 0.1 μm to 20 μm. For example, when surface roughening is performed by electric discharge machining, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra is about 1 μm to 50 μm.

ところで、上述のような構成を採用しているのは、以下の理由による。
樹脂材料は金属材料と比較して比重が小さく、金属材料からなるものの一部を樹脂材料で代替することによって軽量化を図ることができる。本実施形態のように、金属−樹脂複合体を用いることで一部を樹脂化して軽量化を図った水冷クーリングプレートでは、内部に冷却水の流路となる中空部を有するため、水圧に耐える良好な強度と水密性が得られるように樹脂と金属を接合することが必要になる。
By the way, the reason why the above configuration is adopted is as follows.
The specific gravity of the resin material is smaller than that of the metal material, and weight reduction can be achieved by replacing a part of the metal material with the resin material. As in this embodiment, the water-cooled cooling plate, which is partly made of resin by using a metal-resin composite to reduce the weight, has a hollow portion serving as a flow path for cooling water inside, so it can withstand water pressure. It is necessary to bond the resin and the metal so that good strength and water tightness can be obtained.

金属と樹脂の複合部品を作製する場合、金属を金型内に配置し、そこに樹脂を射出するインサート成形が用いられることがあるが、特に、本実施形態のように、中空部(空洞部分)を有する金属−樹脂複合体では、上述のようなインサート成形が困難である。
また、金属部材と樹脂成形体が接合された金属−樹脂複合体を製造する場合に、樹脂成形体を溶着によって接合すると、樹脂成形体は、接合部近傍では加熱されるのに対し、その他の部分ではほとんど加熱されないため、樹脂成形体内には温度分布が生じ、熱膨張差に起因したひずみや残留応力が発生する。この結果、ある時間経過後に接合部で剥離が生じたり、樹脂成形体に割れ等が発生したりする場合がある。
When producing a composite part of metal and resin, insert molding in which the metal is placed in a mold and the resin is injected there may be used. In the metal-resin composite having), insert molding as described above is difficult.
In addition, when manufacturing a metal-resin composite in which a metal member and a resin molded body are bonded, when the resin molded body is bonded by welding, the resin molded body is heated in the vicinity of the bonded portion, while other Since the portion is hardly heated, a temperature distribution is generated in the resin molded body, and strain and residual stress due to the difference in thermal expansion occur. As a result, peeling may occur at the joint after a certain period of time, or cracks may occur in the resin molded body.

また、樹脂成形体を溶着によって接合すると、接合部近傍が加熱された状態で加圧されると、樹脂成形体が軟化して変形してしまうおそれがある。
また、成形済みの樹脂成形体と金属部材を熱圧着によって接合して一体化することで金属−樹脂複合体とすることが考えられる。
この場合、例えば図4に示すように、金属部材101上に樹脂成形体100を配置し、ヒータ103によって金属部材101を加熱し、加圧治具103によって樹脂成形体100をある荷重で金属部材101に押し付ける(プレスする)。これにより、樹脂成形体100と金属部材101を熱圧着接合することができる。
Further, when the resin molded body is bonded by welding, there is a possibility that the resin molded body may be softened and deformed if the vicinity of the bonded portion is pressed in a heated state.
It is also conceivable to form a metal-resin composite by joining and integrating a molded resin molded body and a metal member by thermocompression bonding.
In this case, for example, as shown in FIG. 4, the resin molded body 100 is disposed on the metal member 101, the metal member 101 is heated by the heater 103, and the resin molded body 100 is pressed by the load jig 103 with a certain load. Press (press) 101. Thereby, the resin molding 100 and the metal member 101 can be bonded by thermocompression bonding.

しかしながら、このような熱圧着接合の際に、樹脂成形体100は、その接合部(金属部材101と接触する部分)の近傍ではその樹脂材料の溶融温度近傍又はそれ以上に加熱されるに対し、その他の部分(例えば加圧治具103が接触する部分)ではほとんど加熱されない。このため、樹脂成形体100内には温度分布が発生し、熱膨張差に起因したひずみや残留応力(残留内部応力)が発生する。このようなひずみや残留応力によって金属−樹脂複合体は、ある時間経過後に接合部で剥離が生じたり、樹脂成形体100に割れ等が発生したりする場合がある。   However, at the time of such thermocompression bonding, the resin molded body 100 is heated near or above the melting temperature of the resin material in the vicinity of the bonding portion (portion in contact with the metal member 101), In other parts (for example, the part where the pressurizing jig 103 contacts), it is hardly heated. For this reason, a temperature distribution is generated in the resin molded body 100, and strain and residual stress (residual internal stress) due to thermal expansion difference are generated. Due to such strain and residual stress, the metal-resin composite may peel off at a joint after a certain period of time, or the resin molded body 100 may be cracked.

この場合、樹脂成形体100内に温度分布が発生しないように、例えば図5に示すように、金属部材101上に樹脂成形体100を配置し、樹脂成形体100の全体が均一に加熱されるようにしながら、上下の加圧治具103で樹脂成形体100を金属部材101に押し付けて加圧することが考えられる。
しかしながら、樹脂成形体100は、その樹脂材料の溶融温度近傍又はそれ以上に加熱され、その状態でプレスされるため、樹脂成形体が軟化して変形してしまうおそれがある。
In this case, as shown in FIG. 5, for example, the resin molded body 100 is arranged on the metal member 101 so that the temperature distribution does not occur in the resin molded body 100, and the entire resin molded body 100 is heated uniformly. However, it is conceivable to press the resin molded body 100 against the metal member 101 with the upper and lower pressure jigs 103.
However, since the resin molded body 100 is heated near or above the melting temperature of the resin material and pressed in that state, the resin molded body may be softened and deformed.

このため、樹脂成形体の接合部のみが溶融して接合されるようにするのが望ましい。
そこで、例えば図6に示すように、樹脂成形体100を、融点の異なる2種類以上の樹脂材料から形成することが考えられる。つまり、樹脂成形体100を、金属部材101との接合部分を比較的低融点の樹脂材料100Aによって形成し、その他の部分を比較的高融点の樹脂材料100Bによって形成することが考えられる。そして、比較的低融点の樹脂材料100Aの融点以上、かつ、比較的高融点の樹脂材料100Bの融点未満の温度で、樹脂成形体100の全体を均一に加熱し、その状態でプレスして、熱圧着接合することが考えられる。
For this reason, it is desirable that only the joint portion of the resin molded body is melted and joined.
Thus, for example, as shown in FIG. 6, it is conceivable to form the resin molded body 100 from two or more types of resin materials having different melting points. In other words, it is conceivable that the resin molded body 100 is formed with the resin material 100A having a relatively low melting point at the joint portion with the metal member 101 and the resin material 100B having a relatively high melting point at the other portion. Then, the entire resin molded body 100 is uniformly heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the relatively low melting point resin material 100A and lower than the melting point of the relatively high melting point resin material 100B, and pressed in that state. It is conceivable to perform thermocompression bonding.

この場合、比較的低融点の樹脂材料100Aのみが溶融され、金属部材101と接合されることになる。このようにして、樹脂成形体100の全体を均一に加熱して熱圧着接合することで、樹脂成形体100内に温度分布が発生しないようにすることができる。つまり、樹脂成形体100内に発生した温度分布に起因するひずみや残留応力を発生させずに熱圧着接合することが可能となる。また、このようにして、樹脂成形体100を構成する比較的低融点の樹脂材料100Aのみが溶融して熱圧着接合されるようにすることで、樹脂成形体100が軟化して変形しないようにすることができる。   In this case, only the resin material 100 </ b> A having a relatively low melting point is melted and joined to the metal member 101. In this way, by uniformly heating the entire resin molded body 100 and performing thermocompression bonding, the temperature distribution in the resin molded body 100 can be prevented from occurring. That is, thermocompression bonding can be performed without generating strain and residual stress due to the temperature distribution generated in the resin molded body 100. Further, in this way, only the relatively low melting point resin material 100A constituting the resin molded body 100 is melted and thermocompression bonded so that the resin molded body 100 is not softened and deformed. can do.

しかしながら、樹脂成形体100を2種類以上の樹脂材料を接合して形成する場合、異なる樹脂材料の接合において、良好な接合強度が得られない場合がある。例えば、樹脂材料の組合せによっては、接合強度が低くなってしまう場合があり、また、接合できない場合もある。
そこで、樹脂成形体にひずみや残留応力が発生しないようにし、また、樹脂成形体が変形しないようにしながら、良好な接合強度が得られるように、上述のような構成を採用している。
However, when the resin molded body 100 is formed by bonding two or more types of resin materials, there are cases where good bonding strength cannot be obtained when bonding different resin materials. For example, depending on the combination of resin materials, the bonding strength may be low, and bonding may not be possible.
In view of this, the above-described configuration is employed so that a good bonding strength can be obtained while preventing distortion and residual stress from being generated in the resin molded body and preventing the resin molded body from being deformed.

次に、本実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。
本実施形態の金属−樹脂複合体の製造方法は、図2、図3に示すように、金属部材1と樹脂成形体2とを接合部3を介して接合して金属−樹脂複合体5を製造する方法であって、金属接合層30が接合された樹脂成形体2を形成する工程と、低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程とを含む。
Next, a method for producing the metal-resin composite according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the metal-resin composite manufacturing method of the present embodiment joins the metal member 1 and the resin molded body 2 via the joint portion 3 to form the metal-resin composite 5. In the manufacturing method, the step of forming the resin molded body 2 to which the metal bonding layer 30 is bonded, and the metal bonding layer 30 and the metal member 1 bonded to the resin molded body 2 by the low melting point bonding layer 31 are bonded. Including the step of.

ここで、金属接合層30が接合された樹脂成形体2を形成する工程では、接合部3となる金属接合層30の一方の側に設けられた第1表面粗化部30Aに樹脂成形体2を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして金属接合層30が接合された樹脂成形体2を形成する。
また、低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程では、接合部3となる、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い材料からなる低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する。
Here, in the step of forming the resin molded body 2 to which the metal bonding layer 30 is bonded, the resin molded body 2 is provided on the first surface roughening portion 30A provided on one side of the metal bonding layer 30 to be the bonding portion 3. The resin molded body 2 to which the metal bonding layer 30 is bonded is formed so that the resin material for forming the metal is embedded.
In the step of joining the metal bonding layer 30 and the metal member 1 bonded to the resin molded body 2 with the low melting point bonding layer 31, a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body 2 that becomes the bonding portion 3. The metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded by the low melting point bonding layer 31 made of

本実施形態では、金属接合層30が接合された樹脂成形体2を形成する工程において、樹脂成形体2として、ベース部2Aと枠状側壁部2Bとを有し、接合部3となる金属接合層30の一方の側に設けられた第1表面粗化部30Aに樹脂成形体2を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして枠状側壁部2Bの端部に金属接合層30が接合された蓋状樹脂成形体を形成する。   In the present embodiment, in the step of forming the resin molded body 2 to which the metal bonding layer 30 is bonded, the metal bonding having the base portion 2A and the frame-like side wall portion 2B as the resin molded body 2 and serving as the bonding portion 3 The metal bonding layer 30 is bonded to the end portion of the frame-shaped side wall portion 2B so that the resin material for forming the resin molded body 2 is embedded in the first surface roughened portion 30A provided on one side of the layer 30. The formed lid-shaped resin molded body is formed.

また、低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程において、中空部4が形成されるように枠状側壁部2Bの端部に接合された金属接合層30と金属部材1とを低融点接合層31で接合する。
また、本実施形態では、低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程において、低融点接合層31としての、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層31Xの樹脂材料が、金属接合層30の他方の側に設けられた第2表面粗化部30B、及び、金属部材1の表面粗化部1Aに埋め込まれるようにして、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する。
Further, in the step of bonding the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 with the low melting point bonding layer 31 and the metal member 1, bonding to the end of the frame-shaped side wall 2 </ b> B so that the hollow portion 4 is formed. The formed metal bonding layer 30 and the metal member 1 are bonded by the low melting point bonding layer 31.
In the present embodiment, the resin of the resin molded body 2 as the low melting point bonding layer 31 in the step of bonding the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 with the low melting point bonding layer 31 and the metal member 1. The resin material of the resin bonding layer 31X made of a resin material having a lower melting point than the material includes the second surface roughened portion 30B provided on the other side of the metal bonding layer 30, and the surface roughened portion 1A of the metal member 1. The metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded by the resin bonding layer 31X.

特に、本実施形態では、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程は、金属接合層30に接合された樹脂接合層31Xを形成する工程と、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程とを含む。
ここで、金属接合層30に接合された樹脂接合層31Xを形成する工程では、樹脂成形体2に接合された金属接合層30の他方の側に設けられた第2表面粗化部30Bに樹脂接合層31Xを形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして金属接合層30に接合された樹脂接合層31Xを形成する。
In particular, in the present embodiment, the step of bonding the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 with the resin bonding layer 31X and the metal member 1 forms the resin bonding layer 31X bonded to the metal bonding layer 30. And a step of bonding the metal member 1 and the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 by the resin bonding layer 31X.
Here, in the step of forming the resin bonding layer 31X bonded to the metal bonding layer 30, the resin is applied to the second surface roughening portion 30B provided on the other side of the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2. A resin bonding layer 31X bonded to the metal bonding layer 30 is formed so that a resin material for forming the bonding layer 31X is embedded.

また、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程では、金属部材1の表面粗化部1Aに樹脂接合層31Xが接するように、樹脂接合層31X及び金属接合層30が設けられた樹脂成形体2を金属部材1上に載せ、樹脂接合層31Xの樹脂材料が金属部材1の表面粗化部1Aに埋め込まれるように、樹脂成形体2の樹脂材料の融点未満、かつ、樹脂接合層31Xの樹脂材料の融点以上の温度で加熱しながら加圧して、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する。   Further, in the step of bonding the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 with the resin bonding layer 31X, the resin bonding layer 31X is in contact with the surface roughened portion 1A of the metal member 1. The resin molded body 2 on which the resin molded body 2 provided with the bonding layer 31X and the metal bonding layer 30 is placed on the metal member 1, and the resin material of the resin bonding layer 31X is embedded in the surface roughened portion 1A of the metal member 1. The metal bonding layer 30 and the metal member bonded to the resin molded body 2 by the resin bonding layer 31X by applying pressure while heating at a temperature lower than the melting point of the resin material 2 and higher than the melting point of the resin material of the resin bonding layer 31X. 1 is joined.

以下、より具体的に説明する。
まず、図2(A)に示すように、金属部材1と樹脂成形体2とを接合する接合層3に備えられる金属接合層30となる金属板の両面を粗化して、第1表面粗化部30Aと第2表面粗化部30Bを有する金属板30を準備する。
ここでは、金属板30は、樹脂成形体2の金属部材1に接合される端部の形状と同等の形状になっている。本実施形態では、樹脂成形体2の枠状側壁部2Bの端部が金属部材1に接合されるようになっているため、金属板30は、矩形枠状の形状となっている。また、金属板30の厚さは、例えば約10μmから約1000μm程度である。
More specific description will be given below.
First, as shown in FIG. 2 (A), the first surface roughening is performed by roughening both surfaces of the metal plate to be the metal bonding layer 30 provided in the bonding layer 3 for bonding the metal member 1 and the resin molded body 2. A metal plate 30 having a portion 30A and a second surface roughening portion 30B is prepared.
Here, the metal plate 30 has a shape equivalent to the shape of the end portion joined to the metal member 1 of the resin molded body 2. In this embodiment, since the edge part of the frame-shaped side wall part 2B of the resin molding 2 is joined to the metal member 1, the metal plate 30 has a rectangular frame shape. The thickness of the metal plate 30 is, for example, about 10 μm to about 1000 μm.

そして、例えばエッチング液を用いたディップ処理によって、金属板30の両面を粗化している。ここでは、ディップ時間を調整することによって、金属板30の表面粗さ(算術平均粗さ)Raが約0.5μmから約10μm程度になるようにしている。
次に、図2(B)に示すように、樹脂成形体2を成形するための金型10内に、上述のようにして両面粗化された金属板30を配置する。そして、図2(C)に示すように、金型10内に、樹脂成形体2を形成するための樹脂材料(例えばPPS)を射出し、いわゆるインサート成形によって、金型10内に配置された金属板30の一方の表面粗化部(第1表面粗化部30A)上に樹脂成形体2を形成する。この際、金属板30の一方の表面粗化部(第1表面粗化部30A)に形成されている微小な凹凸に樹脂成形体2を形成するための樹脂材料が流れ込むことによって、いわゆるアンカー効果によって、金属接合層となる金属板30と樹脂成形体2が良好な強度で接合されることになる。
Then, for example, both surfaces of the metal plate 30 are roughened by dipping using an etching solution. Here, by adjusting the dip time, the surface roughness (arithmetic average roughness) Ra of the metal plate 30 is set to about 0.5 μm to about 10 μm.
Next, as shown in FIG. 2B, the metal plate 30 roughened on both sides as described above is placed in the mold 10 for molding the resin molded body 2. And as shown in FIG.2 (C), the resin material (for example, PPS) for forming the resin molding 2 is inject | emitted in the metal mold | die 10, and it has arrange | positioned in the metal mold | die 10 by what is called insert molding. The resin molded body 2 is formed on one surface roughened portion (first surface roughened portion 30A) of the metal plate 30. At this time, a resin material for forming the resin molded body 2 flows into minute irregularities formed in one surface roughened portion (first surface roughened portion 30 </ b> A) of the metal plate 30, so-called anchor effect. Thus, the metal plate 30 serving as the metal bonding layer and the resin molded body 2 are bonded with good strength.

次に、図2(D)に示すように、金属接合層となる金属板30が接合された樹脂成形体2(成形品)を金型10から取り出し、これを、図2(E)に示すように、金属部材1と樹脂成形体2とを接合する接合層3に備えられる樹脂接合層31X(低融点接合層31)を形成するための金型11内に配置する。
次に、図2(F)に示すように、金型11内に、樹脂接合層31Xを形成するための樹脂材料(例えばPP)を射出し、いわゆるインサート成形によって、金属接合層となる金属板30の他方の表面粗化部(第2表面粗化部30B)上に樹脂接合層31Xを形成する。この際、金属板30の他方の表面粗化部(第2表面粗化部30B)に形成されている微小な凹凸に樹脂接合層31Xを形成するための樹脂材料が流れ込むことによって、いわゆるアンカー効果によって、金属接合層となる金属板30と樹脂接合層31Xが良好な強度で接合されることになる。
Next, as shown in FIG. 2 (D), the resin molded body 2 (molded product) to which the metal plate 30 serving as the metal bonding layer is bonded is taken out from the mold 10 and is shown in FIG. 2 (E). Thus, it arrange | positions in the metal mold | die 11 for forming the resin joining layer 31X (low melting | fusing point joining layer 31) with which the joining layer 3 which joins the metal member 1 and the resin molding 2 is provided.
Next, as shown in FIG. 2 (F), a resin plate (for example, PP) for forming the resin bonding layer 31X is injected into the mold 11, and a metal plate that becomes a metal bonding layer by so-called insert molding. The resin bonding layer 31X is formed on the other surface roughened portion 30 (second surface roughened portion 30B). At this time, a resin material for forming the resin bonding layer 31X flows into minute irregularities formed in the other surface roughened portion (second surface roughened portion 30B) of the metal plate 30, so that a so-called anchor effect is obtained. Thus, the metal plate 30 serving as the metal bonding layer and the resin bonding layer 31X are bonded with good strength.

次に、図2(G)に示すように、樹脂接合層31X及び金属接合層(金属板)30が設けられた樹脂成形体2(成形品;樹脂部品)を金型11から取り出す。
次に、図3に示すように、このようにして得られた、接合部3として金属接合層30及び樹脂接合層31Xが設けられた樹脂成形体2と金属部材1とを熱圧着接合する。
つまり、まず、金属部材1の表面を粗化して、樹脂成形体2を接合する領域(ここでは樹脂接合層31Xを接合する領域)に表面粗化部1Aを有する金属部材1を準備する。
Next, as shown in FIG. 2G, the resin molded body 2 (molded product; resin component) provided with the resin bonding layer 31 </ b> X and the metal bonding layer (metal plate) 30 is taken out from the mold 11.
Next, as shown in FIG. 3, the resin molded body 2 provided with the metal bonding layer 30 and the resin bonding layer 31 </ b> X as the bonding portion 3 and the metal member 1 thus obtained are bonded by thermocompression bonding.
That is, first, the surface of the metal member 1 is roughened, and the metal member 1 having the surface roughened portion 1A in a region where the resin molded body 2 is bonded (here, a region where the resin bonding layer 31X is bonded) is prepared.

ここでは、金属部材1は、例えば、表面粗化部1Aとする領域のみが開口され、それ以外の領域がマスキングされた状態で、エッチング液を用いたディップ処理によって表面粗化している。また、ディップ時間を調整することによって、金属部材1の表面粗化部1Aの表面粗さ(算術表面粗さ)Raが約0.5μmから約10μm程度になるようにしている。   Here, the surface of the metal member 1 is roughened by dipping using an etching solution, for example, in a state where only the region to be the surface roughening portion 1A is opened and the other regions are masked. Further, by adjusting the dip time, the surface roughness (arithmetic surface roughness) Ra of the surface roughened portion 1A of the metal member 1 is set to be about 0.5 μm to about 10 μm.

次に、金属接合層30及び樹脂接合層31Xが設けられた樹脂成形体2、及び、金属部材1を、互いの接合面が当接するように、プレス機12内に配置する。つまり、樹脂成形体2に設けられた樹脂接合層31Xと金属部材1に設けられた表面粗化部1Aとが当接するように、樹脂成形体2を金属部材1上に載せてプレス機12内に配置する。
ここでは、プレス機12は、加熱スペースを有しており、加熱スペース内を雰囲気加熱可能となっている。そして、金属接合層30及び樹脂接合層31Xが設けられた樹脂成形体2、及び、金属部材1は、加熱スペース内で雰囲気加熱されることによって全体を均一に加熱される。これにより、加熱時に樹脂成形体2内に温度分布が発生しないようにすることができる。このため、熱膨張差に起因するひずみや残留応力が発生しないようにすることができ、接合面の剥離や樹脂成形体2の割れ等の発生を抑制することが可能である。
Next, the resin molded body 2 provided with the metal bonding layer 30 and the resin bonding layer 31X, and the metal member 1 are arranged in the press machine 12 so that the bonding surfaces of each other come into contact with each other. That is, the resin molded body 2 is placed on the metal member 1 so that the resin bonding layer 31X provided on the resin molded body 2 and the surface roughened portion 1A provided on the metal member 1 are in contact with each other. To place.
Here, the press machine 12 has a heating space, and the inside of the heating space can be heated in the atmosphere. The resin molded body 2 provided with the metal bonding layer 30 and the resin bonding layer 31X and the metal member 1 are uniformly heated by being heated in the atmosphere in the heating space. Thereby, temperature distribution can be prevented from occurring in the resin molded body 2 during heating. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of strain and residual stress due to the difference in thermal expansion, and it is possible to suppress the occurrence of peeling of the joint surface, cracking of the resin molded body 2, and the like.

ここで、加熱温度は、樹脂成形体2の樹脂材料の融点未満、かつ、樹脂接合層31Xの樹脂材料の融点以上である。例えば、樹脂成形体2の樹脂材料がPPS、樹脂接合層31Xの樹脂材料がPPの場合、約170℃から約180℃の温度で加熱する。このように、加熱温度が樹脂成形体2の樹脂材料の融点未満になっているため、樹脂成形体2が軟化して変形してしまうことがなく、良好な金属−樹脂複合体5を製造することが可能となる。   Here, the heating temperature is lower than the melting point of the resin material of the resin molded body 2 and equal to or higher than the melting point of the resin material of the resin bonding layer 31X. For example, when the resin material of the resin molded body 2 is PPS and the resin material of the resin bonding layer 31X is PP, heating is performed at a temperature of about 170 ° C. to about 180 ° C. Thus, since the heating temperature is lower than the melting point of the resin material of the resin molded body 2, the resin molded body 2 is not softened and deformed, and a good metal-resin composite 5 is manufactured. It becomes possible.

このような温度で加熱した状態で、金属部材1上に載せられた樹脂成形体2を上下方向からプレス(加圧)する。ここで、プレスの加圧力は、接合部に対して例えば約0.2MPaである。
このようにして、プレス機12で加熱しながら加圧することで、樹脂接合層31Xで樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とが接合され、接合部3である金属接合層30及び樹脂接合層31Xを介して樹脂成形体2と金属部材1が熱圧着接合される。
While being heated at such a temperature, the resin molded body 2 placed on the metal member 1 is pressed (pressurized) from above and below. Here, the pressing force of the press is, for example, about 0.2 MPa with respect to the joint.
In this way, the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded by the resin bonding layer 31 </ b> X by applying pressure while heating with the press machine 12, and the metal bonding as the bonding portion 3. The resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded by thermocompression bonding via the layer 30 and the resin bonding layer 31X.

この際、樹脂接合層31Xを構成する樹脂材料が溶融し、その一部が金属部材1の表面粗化部1Aに形成されている微小な凹凸に流れ込むことによって、いわゆるアンカー効果によって、金属部材1と樹脂接合層31Xが良好な強度で接合されることになる。
このようにして、金属部材1と樹脂成形体2を熱圧着接合することで、金属−樹脂複合体5を製造することができる。このようにして製造された金属−樹脂複合体5は、金属と樹脂の各接合界面がアンカー効果によって直接接合されているため、接合強度が強く、かつ、水密性を有する良好な接合状態となっている。
At this time, the resin material constituting the resin bonding layer 31X is melted, and a part of the resin material flows into the minute unevenness formed on the surface roughened portion 1A of the metal member 1, thereby causing the metal member 1 to have a so-called anchor effect. And the resin bonding layer 31X are bonded with good strength.
In this way, the metal-resin composite 5 can be manufactured by thermocompression bonding the metal member 1 and the resin molded body 2. The metal-resin composite 5 manufactured in this way is in a good bonded state with high bonding strength and water tightness because the bonding interface between the metal and the resin is directly bonded by the anchor effect. ing.

したがって、本実施形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法によれば、樹脂成形体2にひずみや残留応力が発生しないようにし、また、樹脂成形体2が変形しないようにすることができるという利点がある。
[第2実施形態]
まず、第2実施形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法について、図7〜図9を参照しながら説明する。
Therefore, according to the metal-resin composite and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, the resin molded body 2 can be prevented from being strained or residual stress, and the resin molded body 2 can be prevented from being deformed. There is an advantage.
[Second Embodiment]
First, the metal-resin composite according to the second embodiment and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.

本実施形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法は、上述の第1実施形態のものに対し、低融点接合層31の構成が異なる。
つまり、本実施形態にかかる金属−樹脂複合体5では、低融点接合層31は、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層31Yである。
The metal-resin composite and the manufacturing method thereof according to the present embodiment are different in the configuration of the low melting point bonding layer 31 from that of the first embodiment described above.
That is, in the metal-resin composite 5 according to the present embodiment, the low melting point bonding layer 31 is a low melting point metal bonding layer 31Y made of a low melting point metal material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body 2.

なお、金属接合層30の第2表面粗化部30B及び金属部材1の表面粗化部1Aは設けられていなくても良い。この場合、金属接合層30を構成する金属板は、少なくとも片面が粗化されていれば良いことになる。なお、ここでは、金属接合層30の第2表面粗化部30Bは設けられており、金属部材1の表面粗化部1Aは設けられていない場合を例に挙げて示している。   In addition, the 2nd surface roughening part 30B of the metal joining layer 30 and the surface roughening part 1A of the metal member 1 do not need to be provided. In this case, at least one surface of the metal plate constituting the metal bonding layer 30 may be roughened. Here, the case where the second surface roughened portion 30B of the metal bonding layer 30 is provided and the surface roughened portion 1A of the metal member 1 is not provided is shown as an example.

ここで、低融点金属接合層31Yは、例えば、スズ‐銀‐銅(Sn−Ag−Cu)合金等のはんだ材料からなる。ここで、Sn−Ag−Cuはんだの融点は約220℃である。このように、低融点金属接合層31Yのはんだ材料は、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点の低い材料を使用する。この場合、金属接合層30と金属部材1は、低融点金属接合層31Yとしてのはんだ材料によって接合(はんだ接合)されることになる。また、低融点金属接合層31Yの厚さは、例えば約10μmから約1000μm程度である。   Here, the low melting point metal bonding layer 31Y is made of a solder material such as a tin-silver-copper (Sn-Ag-Cu) alloy. Here, the melting point of the Sn—Ag—Cu solder is about 220 ° C. Thus, the solder material of the low melting point metal bonding layer 31Y uses a material having a lower melting point than the resin material of the resin molded body 2. In this case, the metal bonding layer 30 and the metal member 1 are bonded (solder bonded) by the solder material as the low melting point metal bonding layer 31Y. The thickness of the low melting point metal bonding layer 31Y is, for example, about 10 μm to about 1000 μm.

このように、本実施形態では、低融点接合層31が低融点金属接合層31Yであり、金属接合層30の少なくとも片面が粗化されて、微小な凹凸を有する表面粗化部(粗化表面部;金属粗化面)30Aになっている。これにより、樹脂成形体2と金属接合層30の界面(接合面)において、表面粗化部30Aに樹脂材料が埋め込まれることで、いわゆるアンカー効果によって、良好な強度で接合されるようになっている。また、金属接合層30と金属部材1が低融点金属接合層31Yを介して金属接合(はんだ接合)によって良好な強度で接合されるようになっている。つまり、金属接合層30と低融点金属接合層31Y、低融点金属接合層31Yと金属部材1が、金属接合(はんだ接合)によって、良好な強度で接合されるようになっている。これにより、例えば水冷クーリングプレートに用いた場合などに、良好な接合強度と水密性を実現することができる。   Thus, in this embodiment, the low-melting point bonding layer 31 is the low-melting point metal bonding layer 31Y, and at least one surface of the metal bonding layer 30 is roughened to have a roughened surface (roughened surface). Part; metal roughened surface) 30A. Thereby, at the interface (bonding surface) between the resin molded body 2 and the metal bonding layer 30, the resin material is embedded in the surface roughened portion 30 </ b> A, thereby being bonded with a good strength by a so-called anchor effect. Yes. Further, the metal bonding layer 30 and the metal member 1 are bonded with good strength by metal bonding (solder bonding) via the low melting point metal bonding layer 31Y. That is, the metal bonding layer 30 and the low melting point metal bonding layer 31Y, and the low melting point metal bonding layer 31Y and the metal member 1 are bonded with good strength by metal bonding (solder bonding). Thereby, when it uses for a water-cooling cooling plate, for example, favorable joint strength and watertightness are realizable.

また、本実施形態にかかる金属−樹脂複合体の製造方法では、低融点接合層31で樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する工程において、低融点接合層31としての、樹脂成形体2の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層31Yで、樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とを接合する。   In the method for producing a metal-resin composite according to the present embodiment, in the step of bonding the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 with the low melting point bonding layer 31 and the metal member 1, the low melting point bonding layer. The metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded by a low melting point metal bonding layer 31Y made of a low melting point metal material having a lower melting point than the resin material of the resin molded body 2 as 31. .

具体的には、上述の第1実施形態の場合と同様に、図8(A)〜図8(D)に示すように、金属接合層(金属板)30が接合された樹脂成形体2を形成する。
次に、このようにして得られた、接合部3として金属接合層30が設けられた樹脂成形体2と金属部材1とを、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料によって、はんだ接合する。
Specifically, as in the case of the first embodiment described above, as shown in FIGS. 8A to 8D, the resin molded body 2 to which the metal bonding layer (metal plate) 30 is bonded is used. Form.
Next, the resin molded body 2 provided with the metal bonding layer 30 as the bonding portion 3 and the metal member 1 thus obtained are solder-bonded with a solder material that becomes the low melting point metal bonding layer 31Y.

つまり、まず、図9(A)に示すように、金属部材1上の樹脂成形体2を接合する領域(ここでは樹脂成形体2に設けられた金属接合層30を接合する領域)に、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料を配置する。
ここで、例えばスクリーン印刷によってはんだペーストを金属部材1上に塗布することによって、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料を金属部材1上に配置する。なお、所定の形状に加工されたはんだシートを金属部材1上に配置することによって、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料を金属部材1上に配置しても良い。ここで、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料の厚さは、例えば約10μmから約1000μm程度である。
That is, first, as shown in FIG. 9 (A), the region where the resin molded body 2 on the metal member 1 is bonded (here, the region where the metal bonding layer 30 provided on the resin molded body 2 is bonded) is low. A solder material to be the melting point metal bonding layer 31Y is disposed.
Here, for example, by applying a solder paste onto the metal member 1 by screen printing, a solder material to be the low melting point metal bonding layer 31 </ b> Y is disposed on the metal member 1. In addition, the solder material used as the low melting-point metal joining layer 31Y may be arrange | positioned on the metal member 1 by arrange | positioning the solder sheet processed into the predetermined shape on the metal member 1. FIG. Here, the thickness of the solder material used as the low melting point metal bonding layer 31Y is, for example, about 10 μm to about 1000 μm.

次に、図9(B)に示すように、金属部材1上に配置された低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料の上に、上述のようにして得られた、金属接合層30が設けられた樹脂成形体2を載せて、これを、図9(C)に示すように、加熱炉13内に配置し、加熱する。つまり、樹脂成形体2に設けられた金属接合層30と、金属部材1上に配置された低融点金属接合層31Yとが当接するように、樹脂成形体2を金属部材1上に載せて加熱炉13内に配置し、加熱する。   Next, as shown in FIG. 9B, the metal bonding layer 30 obtained as described above is provided on the solder material to be the low melting point metal bonding layer 31Y disposed on the metal member 1. The resin molded body 2 thus obtained is placed, and this is placed in a heating furnace 13 and heated as shown in FIG. 9C. That is, the resin molded body 2 is placed on the metal member 1 and heated so that the metal bonding layer 30 provided on the resin molded body 2 and the low melting point metal bonding layer 31Y disposed on the metal member 1 come into contact with each other. Place in the furnace 13 and heat.

ここでは、加熱温度は、樹脂成形体2の樹脂材料の融点未満、かつ、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料の融点以上の温度である。例えば、樹脂成形体2の樹脂材料がPPS(融点約280℃)、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料がSn−Ag−Cuはんだ(融点約220℃)の場合、約230℃から約240℃の温度で加熱する。また、加熱時間は、例えば約1分から約10分程度である。   Here, the heating temperature is a temperature lower than the melting point of the resin material of the resin molded body 2 and equal to or higher than the melting point of the solder material to be the low melting point metal bonding layer 31Y. For example, when the resin material of the resin molded body 2 is PPS (melting point: about 280 ° C.) and the solder material used as the low melting point metal bonding layer 31Y is Sn—Ag—Cu solder (melting point: about 220 ° C.), about 230 ° C. to about 240 ° C. Heat at a temperature of ° C. The heating time is, for example, about 1 minute to about 10 minutes.

このようにして加熱することで、図9(D)に示すように、樹脂成形体2に接合された金属接合層30と金属部材1とが、低融点金属接合層31Yとなるはんだ材料によってはんだ接合され、接合部3である金属接合層30及び低融点金属接合層31Yを介して樹脂成形体2と金属部材1が接合される。
このようにして、金属部材1と樹脂成形体2を接合することで、金属−樹脂複合体5を製造することができる。このようにして製造された金属−樹脂複合体5は、金属接合層30と樹脂成形体2の接合界面がアンカー効果によって接合されており、さらに、金属接合層30と金属部材1が低融点金属接合層31Yによって金属接合されているため、接合強度が強く、かつ、水密性を有する良好な接合状態となっている。
By heating in this way, as shown in FIG. 9D, the metal bonding layer 30 bonded to the resin molded body 2 and the metal member 1 are soldered by a solder material that becomes the low melting point metal bonding layer 31Y. The resin molded body 2 and the metal member 1 are bonded through the metal bonding layer 30 and the low-melting-point metal bonding layer 31Y which are the bonded portions 3.
Thus, the metal-resin composite 5 can be manufactured by joining the metal member 1 and the resin molding 2. In the metal-resin composite 5 manufactured as described above, the bonding interface between the metal bonding layer 30 and the resin molded body 2 is bonded by the anchor effect, and the metal bonding layer 30 and the metal member 1 are low melting point metals. Since the metal is bonded by the bonding layer 31Y, the bonding strength is strong and the water-tightness is excellent.

また、上述のように、加熱温度が樹脂成形体2の樹脂材料の融点未満になっており、また、上述の第1実施形態の熱圧着接合のような加圧工程がないため、樹脂成形体2が軟化して変形してしまうことがなく、良好な金属−樹脂複合体5を製造することができる。
なお、その他の詳細は上述の第1実施形態の場合と同様である。
したがって、本実施形態にかかる金属−樹脂複合体及びその製造方法によれば、樹脂成形体2にひずみや残留応力が発生しないようにし、また、樹脂成形体2が変形しないようにすることができるという利点がある。
[付記]
以下、上述の各実施形態に関し、更に、付記を開示する。
Further, as described above, since the heating temperature is lower than the melting point of the resin material of the resin molded body 2 and there is no pressurizing step like the thermocompression bonding of the first embodiment, the resin molded body. 2 is not softened and deformed, and a good metal-resin composite 5 can be manufactured.
Other details are the same as those in the first embodiment.
Therefore, according to the metal-resin composite and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, the resin molded body 2 can be prevented from being strained or residual stress, and the resin molded body 2 can be prevented from being deformed. There is an advantage.
[Appendix]
Hereinafter, additional notes will be disclosed regarding each of the above-described embodiments.

(付記1)
金属部材と、
樹脂成形体と、
前記金属部材と前記樹脂成形体とを接合する接合部とを備え、
前記接合部は、
前記樹脂成形体の側に第1表面粗化部を有し、前記第1表面粗化部に前記樹脂成形体の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂成形体と接合されている金属接合層と、
前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなり、前記金属接合層と前記金属部材とを接合する低融点接合層とを備えることを特徴とする金属−樹脂複合体。
(Appendix 1)
A metal member;
A resin molded body;
A joining portion for joining the metal member and the resin molded body;
The joint is
A metal bonding layer having a first surface roughened portion on the resin molded body side, wherein the resin material of the resin molded body is embedded in the first surface roughened portion and bonded to the resin molded body;
A metal-resin composite comprising a low melting point bonding layer made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body and bonding the metal bonding layer and the metal member.

(付記2)
前記低融点接合層は、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層であり、
前記金属接合層は、前記樹脂接合層の側に第2表面粗化部を有し、前記第2表面粗化部に前記樹脂接合層の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂接合層と接合されており、
前記金属部材は、表面粗化部を有し、前記表面粗化部に前記樹脂接合層の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂接合層と接合されていることを特徴とする、付記1に記載の金属−樹脂複合体。
(Appendix 2)
The low melting point bonding layer is a resin bonding layer made of a resin material having a lower melting point than the resin material of the resin molded body,
The metal bonding layer has a second surface roughened portion on the resin bonding layer side, and the resin material of the resin bonding layer is embedded in the second surface roughened portion and bonded to the resin bonding layer. And
The metal member has a surface roughened portion, and the resin material of the resin bonding layer is embedded in the surface roughened portion and bonded to the resin bonding layer. Metal-resin composite.

(付記3)
前記低融点接合層は、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層であることを特徴とする、付記1に記載の金属−樹脂複合体。
(付記4)
前記樹脂成形体は、ベース部と枠状側壁部とを有する蓋状樹脂成形体であり、中空部が形成されるように前記枠状側壁部の端部が前記接合部を介して前記金属部材に接合されていることを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の金属−樹脂複合体。
(Appendix 3)
The metal-resin composite according to appendix 1, wherein the low melting point bonding layer is a low melting point metal bonding layer made of a low melting point metal material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body.
(Appendix 4)
The resin molded body is a lid-shaped resin molded body having a base portion and a frame-shaped side wall portion, and an end portion of the frame-shaped side wall portion is interposed through the joint portion so that a hollow portion is formed. The metal-resin composite according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the metal-resin composite is bonded to the metal.

(付記5)
金属部材と樹脂成形体とを接合部を介して接合して金属−樹脂複合体を製造する方法であって、
前記接合部となる金属接合層の一方の側に設けられた第1表面粗化部に前記樹脂成形体を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして前記金属接合層が接合された樹脂成形体を形成する工程と、
前記接合部となる、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなる低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程とを含むことを特徴とする金属−樹脂複合体の製造方法。
(Appendix 5)
A method for producing a metal-resin composite by joining a metal member and a resin molded body through a joint,
Resin molding in which the metal bonding layer is bonded so that a resin material for forming the resin molded body is embedded in a first surface roughened portion provided on one side of the metal bonding layer to be the bonding portion Forming a body;
Joining the metal joining layer and the metal member joined to the resin molded body with a low melting point joining layer made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body to be the joint portion. A method for producing a metal-resin composite.

(付記6)
前記低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程において、前記低融点接合層としての、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層の樹脂材料が、前記金属接合層の他方の側に設けられた第2表面粗化部、及び、前記金属部材の表面粗化部に埋め込まれるようにして、前記樹脂接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合することを特徴とする、付記5に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。
(Appendix 6)
Resin having a lower melting point than the resin material of the resin molded body as the low melting point bonding layer in the step of bonding the metal member and the metal member bonded to the resin molded body with the low melting point bonding layer The resin material of the resin bonding layer made of a material is embedded in the second surface roughening portion provided on the other side of the metal bonding layer and the surface roughening portion of the metal member, and the resin bonding The method for producing a metal-resin composite according to appendix 5, wherein the metal bonding layer and the metal member bonded to the resin molded body by a layer are bonded.

(付記7)
前記樹脂接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程は、
前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層の他方の側に設けられた第2表面粗化部に前記樹脂接合層を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして前記金属接合層に接合された前記樹脂接合層を形成する工程と、
前記金属部材の表面粗化部に前記樹脂接合層が接するように、前記樹脂接合層及び前記金属接合層が設けられた前記樹脂成形体を前記金属部材上に載せ、前記樹脂接合層の樹脂材料が前記金属部材の表面粗化部に埋め込まれるように、前記樹脂成形体の樹脂材料の融点未満、かつ、前記樹脂接合層の樹脂材料の融点以上の温度で加熱しながら加圧して、前記樹脂接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程とを含むことを特徴とする、付記6に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。
(Appendix 7)
The step of joining the metal joining layer and the metal member joined to the resin molded body by the resin joining layer,
Bonded to the metal bonding layer in such a manner that a resin material for forming the resin bonding layer is embedded in a second surface roughened portion provided on the other side of the metal bonding layer bonded to the resin molded body. Forming the resin-bonded layer,
The resin molded body provided with the resin bonding layer and the metal bonding layer is placed on the metal member so that the resin bonding layer is in contact with the surface roughened portion of the metal member, and the resin material of the resin bonding layer So as to be embedded in the roughened surface of the metal member, while applying pressure while heating at a temperature lower than the melting point of the resin material of the resin molded body and higher than the melting point of the resin material of the resin bonding layer, The method for producing a metal-resin composite according to appendix 6, further comprising a step of joining the metal joining layer joined to the resin molded body with a joining layer and the metal member.

(付記8)
前記低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程において、前記低融点接合層としての、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層で、前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合することを特徴とする、付記5に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。
(Appendix 8)
In the step of joining the metal joining layer joined to the resin molded body with the low melting point joining layer and the metal member, the melting point is lower than the resin material of the resin molded body as the low melting point joining layer. The metal-resin composite according to appendix 5, wherein the metal member and the metal member joined to the resin molded body are joined with a low-melting-point metal joining layer made of a melting point metal material. Method.

(付記9)
前記金属接合層が接合された前記樹脂成形体を形成する工程において、前記樹脂成形体として、ベース部と枠状側壁部とを有し、前記接合部となる金属接合層の一方の側に設けられた第1表面粗化部に前記樹脂成形体を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして前記枠状側壁部の端部に前記金属接合層が接合された蓋状樹脂成形体を形成し、
前記低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程において、中空部が形成されるように前記枠状側壁部の端部に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを前記低融点接合層で接合することを特徴とする、付記5〜8のいずれか1項に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。
(Appendix 9)
In the step of forming the resin molded body to which the metal bonding layer is bonded, the resin molded body has a base portion and a frame-like side wall portion, and is provided on one side of the metal bonding layer that becomes the bonding portion. A lid-shaped resin molded body in which the metal bonding layer is bonded to the end of the frame-shaped side wall portion is formed so that the resin material for forming the resin molded body is embedded in the first roughened surface portion And
In the step of joining the metal joining layer and the metal member joined to the resin molded body with the low melting point joining layer, the joined to the end of the frame-shaped side wall so as to form a hollow part The method for producing a metal-resin composite according to any one of appendices 5 to 8, wherein the metal bonding layer and the metal member are bonded by the low melting point bonding layer.

1 金属部材
1A 表面粗化部
2 樹脂成形体
2A ベース部
2B 枠状側壁部
3 接合部
4 中空部
5 金属−樹脂複合体
10、11 金型
12 プレス機
13 加熱炉
30 金属接合層(金属板)
30A 第1表面粗化部
30B 第2表面粗化部
31 低融点接合層
31X 樹脂接合層
31Y 低融点金属接合層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal member 1A Surface roughening part 2 Resin molding 2A Base part 2B Frame-like side wall part 3 Joining part 4 Hollow part 5 Metal-resin composite 10, 11 Mold 12 Press machine 13 Heating furnace 30 Metal joining layer (metal plate) )
30A First surface roughened portion 30B Second surface roughened portion 31 Low melting point bonding layer 31X Resin bonding layer 31Y Low melting point metal bonding layer

Claims (6)

金属部材と、
樹脂成形体と、
前記金属部材と前記樹脂成形体とを接合する接合部とを備え、
前記接合部は、
前記樹脂成形体の側に第1表面粗化部を有し、前記第1表面粗化部に前記樹脂成形体の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂成形体と接合されている金属接合層と、
前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなり、前記金属接合層と前記金属部材とを接合する低融点接合層とを備えることを特徴とする金属−樹脂複合体。
A metal member;
A resin molded body;
A joining portion for joining the metal member and the resin molded body;
The joint is
A metal bonding layer having a first surface roughened portion on the resin molded body side, wherein the resin material of the resin molded body is embedded in the first surface roughened portion and bonded to the resin molded body;
A metal-resin composite comprising a low melting point bonding layer made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body and bonding the metal bonding layer and the metal member.
前記低融点接合層は、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層であり、
前記金属接合層は、前記樹脂接合層の側に第2表面粗化部を有し、前記第2表面粗化部に前記樹脂接合層の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂接合層と接合されており、
前記金属部材は、表面粗化部を有し、前記表面粗化部に前記樹脂接合層の樹脂材料が埋め込まれて前記樹脂接合層と接合されていることを特徴とする、請求項1に記載の金属−樹脂複合体。
The low melting point bonding layer is a resin bonding layer made of a resin material having a lower melting point than the resin material of the resin molded body,
The metal bonding layer has a second surface roughened portion on the resin bonding layer side, and the resin material of the resin bonding layer is embedded in the second surface roughened portion and bonded to the resin bonding layer. And
The said metal member has a surface roughening part, The resin material of the said resin bonding layer is embedded in the said surface roughening part, and it joins with the said resin bonding layer, It is characterized by the above-mentioned. Metal-resin composite.
前記低融点接合層は、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層であることを特徴とする、請求項1に記載の金属−樹脂複合体。   2. The metal-resin composite according to claim 1, wherein the low melting point bonding layer is a low melting point metal bonding layer made of a low melting point metal material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body. 金属部材と樹脂成形体とを接合部を介して接合して金属−樹脂複合体を製造する方法であって、
前記接合部となる金属接合層の一方の側に設けられた第1表面粗化部に前記樹脂成形体を形成するための樹脂材料が埋め込まれるようにして前記金属接合層が接合された樹脂成形体を形成する工程と、
前記接合部となる、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い材料からなる低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程とを含むことを特徴とする金属−樹脂複合体の製造方法。
A method for producing a metal-resin composite by joining a metal member and a resin molded body through a joint,
Resin molding in which the metal bonding layer is bonded so that a resin material for forming the resin molded body is embedded in a first surface roughened portion provided on one side of the metal bonding layer to be the bonding portion Forming a body;
Joining the metal joining layer and the metal member joined to the resin molded body with a low melting point joining layer made of a material having a melting point lower than that of the resin material of the resin molded body to be the joint portion. A method for producing a metal-resin composite.
前記低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程において、前記低融点接合層としての、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い樹脂材料からなる樹脂接合層の樹脂材料が、前記金属接合層の他方の側に設けられた第2表面粗化部、及び、前記金属部材の表面粗化部に埋め込まれるようにして、前記樹脂接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合することを特徴とする、請求項4に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。   Resin having a lower melting point than the resin material of the resin molded body as the low melting point bonding layer in the step of bonding the metal member and the metal member bonded to the resin molded body with the low melting point bonding layer The resin material of the resin bonding layer made of a material is embedded in the second surface roughening portion provided on the other side of the metal bonding layer and the surface roughening portion of the metal member, and the resin bonding The method for producing a metal-resin composite according to claim 4, wherein the metal bonding layer and the metal member bonded to the resin molded body by a layer are bonded. 前記低融点接合層で前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合する工程において、前記低融点接合層としての、前記樹脂成形体の樹脂材料よりも融点が低い低融点金属材料からなる低融点金属接合層で、前記樹脂成形体に接合された前記金属接合層と前記金属部材とを接合することを特徴とする、請求項4に記載の金属−樹脂複合体の製造方法。   In the step of joining the metal joining layer joined to the resin molded body with the low melting point joining layer and the metal member, the melting point is lower than the resin material of the resin molded body as the low melting point joining layer. 5. The metal-resin composite according to claim 4, wherein the metal member and the metal member joined to the resin molded body are joined by a low-melting-point metal joining layer made of a melting point metal material. Production method.
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