JP2017013238A - 樹脂成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止してなる樹脂成形体において、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図る。
【解決手段】熱硬化性樹脂部材１０と、熱硬化性樹脂部材１０の封止面１１を封止する熱可塑性樹脂部材２０と、を備え、熱硬化性樹脂部材１０の露出面１２は、熱可塑性樹脂部材２０より露出している。熱可塑性樹脂部材２０には官能基を含有する添加剤２０ａが添加されており、熱硬化性樹脂部材１０は、封止面１１の一部に、下地部分の熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる表面層１１ａを有するものであり、表面層１１ａに存在するカルボキシル基またはフェノール基と添加剤２０ａに存在する官能基とが化学結合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止し、熱硬化性樹脂部材の表面の残部を熱可塑性樹脂部材より露出させてなる樹脂成形体、および、そのような樹脂成形体の製造方法に関する。

従来より、この種の樹脂成形体として、部品が実装された基板等よりなる被封止部品と、被封止部品を封止する熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材と、熱硬化性樹脂部材の表面を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材と、を備える樹脂成形体が提案されている（たとえば特許文献１参照）。ここで、熱可塑性樹脂部材は、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面を封止し、当該表面の残部である露出面を露出させている。

このような樹脂成形体は、熱硬化性樹脂については、被封止部品に対する高密着性や低応力性の点で好ましく、熱可塑性樹脂については、成形物の寸法精度や靭性がよい、という各利点を生かしたものである。たとえば、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂等が挙げられ、熱可塑性樹脂としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等が挙げられる。

このような樹脂成形体の一般的な製造方法は、次の通りである。まず、被封止部品を、熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂材料で被覆し、これを加熱して硬化完了させて熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程、つまり一次成形を行う。

次に、熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂材料にて熱硬化性樹脂部材の表面のうちの封止面を被覆するように射出成形を行うことで、加熱することにより熱可塑性樹脂部材を形成する可塑モールド工程、つまり二次成形を行う。こうして、樹脂成形体ができあがる。

特許第３６２０１８４号公報

しかしながら、このような樹脂成形体においては、熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹脂の密着性が悪いため、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との界面で剥離が生じやすい。

この種の樹脂成形体においては、上記したように、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面は、熱可塑性樹脂部材で封止されるが、当該表面の残部である露出面は、熱可塑性樹脂部材より露出する。

そのため、上記界面で剥離が発生すると、たとえば、上記界面のうち外部に露出する部分、すなわち、上記界面のうち熱硬化性樹脂部材における封止面と露出面との境界に位置する端部から、外部の水分や汚染物質等が、上記界面に沿って樹脂成形体の内部に侵入することになる。

このような上記界面での剥離の問題に対して、上記従来公報では、熱可塑モールド工程後に、上記界面のうち上記封止面と露出面との境界に位置する端部に、別の充填材料を配置することで、上記界面の端部を被覆し、上記界面の剥離を防止するようにしている。しかし、この場合、充填材料を別途用いる必要が生じることから、樹脂成形体の形状の制約やコストアップ等の点で問題がある。

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止してなる樹脂成形体において、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、熱可塑性樹脂部材より露出している樹脂成形体であって、
熱可塑性樹脂部材には官能基を含有する添加剤（２０ａ）が添加されており、熱硬化性樹脂部材は、封止面の少なくとも一部に、下地部分の熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる表面層（１１ａ）を有するものであり、表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と添加剤に存在する官能基とが化学結合されていることを特徴とする。

それによれば、熱硬化性樹脂部材において熱可塑性樹脂部材と直接接触する封止面を構成する表面層は、添加剤に存在する官能基との反応性が高いカルボキシル基またはフェノール基を、高濃度に有したものとされている。そのため、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との界面において、表面層中のカルボキシル基またはフェノール基と添加剤中の官能基との化学結合を多く形成することができるから、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、熱可塑性樹脂部材より露出する樹脂成形体の製造方法であって、さらに、以下の各工程を備えるものである。

すなわち、請求項５の製造方法においては、熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程と、
熱硬化性樹脂部材における封止面の少なくとも一部を、化学反応させて変質させることにより、下地部分の熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる表面層（１１ａ）とする表面層形成工程と、
表面層が形成された熱硬化性樹脂部材に対して、熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂材料として表面層に存在する官能基と化学結合する官能基を含有する添加剤（２０ａ）を添加した材料を、射出成形することにより、表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と熱可塑性樹脂材料に添加した添加剤に存在する官能基とを化学結合させつつ、熱硬化性樹脂部材における封止面を熱可塑性樹脂部材で封止する可塑モールド工程と、を備えることを特徴とする。

それによれば、上記請求項１に記載の樹脂成形体を適切に製造し得る樹脂成形体の製造方法が提供される。そのため、本発明によっても、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図ることができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置を示す概略断面図である。 図１中の半導体装置における領域Ｒを拡大した図である。 図１中の半導体装置における熱硬化性樹脂部材を模式的に示した外観斜視図である。 第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における硬化モールド工程を示す概略断面図である。 第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における表面層形成工程を示す概略断面図である。 図５に続く表面層形成工程を示す概略断面図である。 第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における可塑モールド工程を示す概略断面図である。 図７に続く可塑モールド工程を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置に含まれる熱硬化性樹脂部材を模式的に示した外観斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる樹脂成形体について、図１〜図３を参照して述べる。なお、図１では、後述する熱硬化性樹脂部材１０の表面に形成された表面層１１ａの厚さ、段差１１ｂの高さ、および、熱可塑性樹脂部材２０中の添加剤２０ａについては、わかりやすくするために、大きくデフォルメして示してある。また、図３では、熱硬化性樹脂部材１０の表面に形成された表面層１１ａについて、その表面に斜線ハッチングを施して示している。

この樹脂成形体は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための半導体装置として適用されるものである。本実施形態の樹脂成形体としての半導体装置は、熱硬化性樹脂部材１０と熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部を封止する熱可塑性樹脂部材２０とを備えて構成されている。

熱硬化性樹脂部材１０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂よりなるもので、必要に応じて、当該樹脂中にシリカやアルミナ等の絶縁性材料よりなるフィラーが含有されていてもよい。このような熱硬化性樹脂部材１０は、トランスファー成形、コンプレッション成形、あるいは、ポッティング法等による成形および熱硬化処理を行うことで、形成されたものである。

また、熱可塑性樹脂部材２０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂よりなるもので、熱硬化性樹脂部材１０の一部を封止するように射出成形を行うことにより、形成されたものである。

この熱可塑性樹脂部材２０が熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部を封止することにより、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部は、熱可塑性樹脂部材２０により封止された封止面１１とされている。そして、熱硬化性樹脂部材１０の表面のうち封止面１１以外の部分である残部は、熱可塑性樹脂部材２０より露出する露出面１２とされている。

ここでは、図１および図３に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０は、直方体状のブロック形状をなすものとして構成されている。そして、この熱硬化性樹脂部材１０の長手方向の一端１０ａ側における熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部が、封止面１１とされ、当該長手方向の他端１０ｂ側における熱硬化性樹脂部材の表面の残部が、露出面１２とされている。

さらに具体的に言うならば、図１、図３に示される熱硬化性樹脂部材１０は、長手方向の一端面とこれに対向する他端面、および、長手方向に延びる４個の側面を有する直方体をなしている。そして、熱硬化性樹脂部材１０の封止面１１は、当該長手方向の一端面と４個の側面のうちの当該長手方向の一端１０ａ側の部位とされ、一方、熱硬化性樹脂部材１０の露出面１２は、当該長手方向の他端面と４個の側面のうちの当該長手方向の他端１０ｂ側の部位とされている。

熱硬化性樹脂部材１０は、その内部に、熱硬化性樹脂部材１０により封止された第１の被封止部品としての半導体素子３０、第２の被封止部品としての電気接続部材４０を有している。

第１の被封止部品である半導体素子３０は、磁気センサや光センサ、あるいは、圧力センサ等に用いられるシリコン半導体等よりなるセンサチップである。このような半導体素子３０は、通常の半導体プロセスにより形成されるものである。

たとえば、磁気センサ用の半導体素子３０の場合、半導体素子３０の全体が熱硬化性樹脂部材１０により封止されており、半導体素子３０は、熱硬化性樹脂部材１０を介して外部の磁気を検出するようにしている。

また、光センサや圧力センサ用の半導体素子３０の場合、半導体素子３０の一部を開口させる図示しない開口部が、熱硬化性樹脂部材１０に形成され、半導体素子３０は、当該開口部を介して光や圧力を検出するようになっている。

一方、第２の被封止部品である電気接続部材４０は、半導体素子３０と半導体装置の外部の図示しない配線部材とを電気的に接続するためのものである。ここでは、電気接続部材４０の一部４１は熱硬化性樹脂部材１０に被覆されて、残部４２は熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出する。また、電気接続部材４０の残部４２は、熱硬化性樹脂部材１０の外部にて熱可塑性樹脂部材２０により封止され、かつ、その先端部が熱可塑性樹脂部材２０から露出させられている。

ここで、電気接続部材４０の一部４１は、熱硬化性樹脂部材１０内にて、半導体素子３０と電気接続されている。この半導体素子３０との接続手法は特に限定するものではないが、ここでは、ＡｌやＡｕ等のボンディングワイヤ５０により接続されている。

一方、熱可塑性樹脂部材２０は、電気接続部材４０の残部４２を封止しているが、熱可塑性樹脂部材２０には開口部２１が形成されている。そして、この開口部２１において、電気接続部材４０の残部４２のうちのさらに一部が、熱可塑性樹脂部材２０の外部に露出している。

この熱可塑性樹脂部材２０の開口部２１は、図示しない外部の配線部材、たとえばコネクタ部材等が挿入されて接続される部位であり、それにより、この外部の配線部材と電気接続部材４０とが、電気的に接続されるようになっている。

つまり、電気接続部材４０は、半導体素子３０の検出や出力等の用をなすものとして機能し、半導体素子３０は、電気接続部材４０を介して、装置の外部との電気的なやり取りを可能としている。このような電気接続部材４０として、本実施形態では、ＣｕやＡｌ等の棒状部材よりなるターミナル端子を用いているが、その他、回路基板などを電気接続部材４０として用いてもよい。

ここで、図１〜図３に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０の封止面１１の一部は、表面層１１ａとして構成されている。この表面層１１ａは、下地部分の熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる。

ここでは、表面層１１ａは、後述する表面層形成工程（図５、図６参照）にて形成されるもので、熱硬化性樹脂部材１０の表面部分をレーザにより化学反応させて変質させてなる層、いわゆるレーザ反応層である。ここで、レーザとしては、限定するものではないが、たとえばＣＯ２レーザやＹＡＧレーザ等が用いられる。

また、本実施形態では、この表面層１１ａを形成するためのレーザ照射により、熱硬化性樹脂部材１０の表面の汚染物層等が除去された新生面とされるため、この新生面は凹んだ面となる。そして、この凹んだ新生面がレーザエネルギーにより活性化されて、カルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高まった部分となり、表面層１１ａとして形成される。

こうして、図１に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０の表面のうち表面層１１ａの形成面は、当該形成面以外の部分に対して凹んでおり、当該形成面とそれ以外の部分との間には段差１１ｂが形成されている。この段差１１ｂの高さは、数μｍ以上（たとえば５μｍ以上）である。

このような表面層１１ａの存在は、ＦＥ−ＴＥＭ（電界放射型透過電子顕微鏡、英語：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ−Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅの略称）のプラズモンロス（ｐｌａｓｍｏｎ ｌｏｓｓ）像の観察により確認される。

また、限定するものではないが、たとえばカルボキシル基の場合、下地部分の熱硬化性樹脂ではカルボキシル基の濃度は実質０％であるのに対し、表面層１１ａにおけるカルボキシル基の濃度は数％程度となる。ここで、表面層１１ａおよびその下地部分におけるカルボキシル基の濃度あるいはフェノール基の濃度は、染色ＸＰＳ分析（染色Ｘ線光電子分光、ＸＰＳは、Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙの略称）により確認される。

このような表面層１１ａの厚さは、限定するものではないが、たとえば数十μｍ程度とされる。また、表面層１１ａの形成面は、本実施形態では、上述のレーザ照射された面であるが、このレーザ照射によって粗化されることで、当該形成面以外の封止面１１および露出面１２よりも粗化度合（表面粗さ）が大きい粗化面とされている。そして、図１、図２に示されるように、表面層１１ａは、この粗化による凹凸形状を承継した凹凸形状をなしている。

また、熱可塑性樹脂部材２０内には、添加剤２０ａが添加されている。添加剤２０ａは、エポキシ基、水酸基、アミノ基、カルボニル基などのいずれか１つもしくは複数の官能基を含有するポリマーよりなるものである。限定するものではないが、添加剤２０ａとしては、たとえばエポキシ樹脂の主剤に用いられるものが挙げられる。

そして、図２に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０における表面層１１ａと熱可塑性樹脂部材２０との界面では、熱可塑性樹脂部材２０における当該界面以外の部位に比べて、熱可塑性樹脂部材２０中の添加剤２０ａが多く集まって存在している。このような熱可塑性樹脂部材２０中の添加剤２０ａの局在化については、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒの略称）によるマッピング分析により確認される。

そして、この表面層１１ａと熱可塑性樹脂部材２０との界面では、表面層１１ａに存在するカルボキシル基またはフェノール基と添加剤２０ａに存在する官能基とが化学結合されている。この界面における化学結合は、添加剤２０ａ中のエポキシ基や水酸基などの官能基が、表面層１１ａ中のカルボキシル基またはフェノール基と化学反応したもので、特に限定しないが、エーテル結合等の共有結合が挙げられる。

このような表面層１１ａと添加剤２０ａとの化学結合は、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換型赤外分光法、Ｆｏｕｒｉｅｒ−ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙの略称）のピーク波長により確認される。たとえば、上記具体例に示したような熱可塑性樹脂部材２０に添加剤２０ａを含有したものの場合は、当該界面における化学結合として、エーテル結合（Ｃ−Ｏ−Ｃ）の存在が多く確認されたが、添加剤２０ａを含有しないものの場合は、エーテル結合は殆ど存在が確認されなかった。

また、上述したが、図１、図３に示されるように、第２の被封止部品である電気接続部材４０の残部４２は、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出し、熱可塑性樹脂部材２０により封止されている。

そして、熱硬化性樹脂部材１０において露出面１２と電気接続部材４０の残部４２との間に位置する封止面１１には、上記した表面層１１ａが、電気接続部材４０の残部４２の周りに連続した閉環形状をなすように設けられている。

ここでは、図３に示されるように、電気接続部材４０の残部４２は、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０の一端面から突出している。そして、表面層１１ａの配置パターンは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における４個の側面に渡って連続する閉環状のパターンとされている。

また、本実施形態では、図１、図３に示されるように、表面層１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１内にのみ、つまり熱可塑性樹脂部材２０の内側にのみ形成されている。このため、表面層１１ａの端部は、熱可塑性樹脂部材２０の内側に位置している。

次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について、図４〜図８も参照して述べる。まず、図４に示される硬化モールド工程では、熱硬化性樹脂部材１０の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、この熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、熱硬化性樹脂部材１０を形成する。

具体的に、この硬化モールド工程では、半導体素子３０と電気接続部材４０とをボンディングワイヤ５０で接続したものを、金型１００に設置し、図４に示されるように、トランスファー成形あるいはコンプレッション成形により封止し、さらに、このものを加熱、硬化する。こうして、熱硬化性樹脂部材１０ができあがる。なお、この硬化モールド工程は、ポッティング等により行ってもよい。

この硬化モールド工程で形成された熱硬化性樹脂部材１０の最表面には、汚染物よりなる図示しない汚染物層が存在する。ここで、汚染物とは、たとえば離型剤や工程中に熱硬化性樹脂部材１０の表面に付着した異物等である。離型剤とは、上記成形において型離れ性を確保するために、金型１００の表面に設けられたり、熱硬化性樹脂材料自身に混合されたりするもので、たとえばシロキサンや脂肪酸等よりなる。

次に、図５、図６に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０に対して表面層形成工程を行う。この工程では、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１の一部、すなわち封止面１１のうちの表面層１１ａを形成する部位を、化学反応させて変質させることにより、上記した表面層１１ａとする。

具体的に、本実施形態では、図５に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１のうちの表面層１１ａを形成する部位に、レーザ２００を照射する。そして、レーザ２００が照射された当該部位を、レーザ２００のエネルギーにより化学反応させることにより、図６に示されるように、表面層１１ａが形成される。

上述したが、このレーザ照射の際、レーザ照射された部位では最表面に位置する汚染物層が除去されることで、当該部位は、上記した段差１１ｂを有して凹むとともに粗化された新生面とされる。そして、この凹んだ新生面がレーザエネルギーにより活性化されて、表面層１１ａとなる。

こうして、表面層形成工程を行った後、図７、図８に示される可塑モールド工程を行う。この工程では、熱硬化性樹脂部材１０のうち表面層１１ａを含む封止面１１に対して、熱可塑性樹脂部材２０の原料である添加剤２０ａを添加した熱可塑性樹脂材料を、射出成形する。添加剤２０ａが添加された熱可塑性樹脂材料は、たとえば、添加剤２０ａとなる官能基を有するポリマーを母材となる熱可塑性樹脂材料に混練することにより得ることができる。

これにより、可塑モールド工程では、表面層１１ａに存在する高濃度のカルボキシル基またはフェノール基と、熱可塑性樹脂材料に含まれる添加剤２０ａに存在する官能基とが化学結合しつつ、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１が熱可塑性樹脂部材２０で封止される。

この可塑モールド工程における化学結合としては、たとえば熱硬化性樹脂部材１０がエポキシ樹脂である場合、エポキシ樹脂を変質させてなる表面層１１ａ中のカルボキシル基またはフェノール基と、添加剤２０ａに存在するエポキシ基、水酸基等との化学結合が挙げられる。この場合、化学結合は共有結合となるため、より強度の高い結合となる。

そして、この化学結合により、熱硬化性樹脂部材１０における表面層１１ａと熱可塑性樹脂部材２０との間の高密着性を得ることができるのである。こうして、可塑モールド工程が完了し、本実施形態の樹脂成形体としての半導体装置ができあがる。

なお、上記の表面層形成工程以降の各工程は、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部に対して選択的に処理を行うものであるため、処理を行わない表面には適宜マスキング等を施したうえで、当該各工程を行うようにする。

ところで、本実施形態によれば、熱硬化性樹脂部材１０において熱可塑性樹脂部材２０と直接接触する封止面１１の一部が表面層１１ａにより構成されている。そして、この表面層１１ａは、添加剤２０ａに存在する官能基との反応性が高いカルボキシル基またはフェノール基を、高濃度に有したものとされている。

そのため、表面層１１ａを介した熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との界面において、表面層１１ａ中のカルボキシル基またはフェノール基と添加剤２０ａ中の官能基との化学結合を多く形成することができる。そのため、本実施形態によれば、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との密着性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、表面層１１ａの形成面が、上記したように粗化面とされているので、この粗化面の凹凸形状によって、表面層１１ａと熱可塑性樹脂部材２０との密着性の更なる向上が期待される。

また、本実施形態のような熱可塑性樹脂部材２０の封止形態では、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との界面のうち、封止面１１と露出面１２との境界に位置する端部から、外部の水分や汚染物等の侵入物質が、当該界面に沿って装置内に侵入するおそれがある。特に、本実施形態のような車載用の半導体装置の場合、たとえば使用環境中に存在する水分やオイル等の汚染物が侵入してくるおそれがある。

このとき、本実施形態のように、被封止部品である電気接続部材４０の残部４２が熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出して熱可塑性樹脂部材２０で封止されている場合、上記の侵入物質が、電気接続部材４０の残部に付着し、特性等に悪影響を及ぼす可能性がある。

その点、本実施形態では、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１のうち、露出面１２と封止面１１より突出する電気接続部材４０の残部４２との間に位置する部位に、表面層１１ａを、上記閉環形状をなすように設けている。

そして、この閉環形状の部分は、上述のように高密着性が得られていて、剥離が防止される部位となる。そのため、本実施形態によれば、たとえば図１の左側から右側へ向かって、上記の侵入物質が、露出面１２側から両樹脂部材１０、２０の界面を介して電気接続部材４０の残部４２へ到達するのを極力防止することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置の要部について、図９を参照して述べる。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、熱硬化性樹脂部材１０における表面層１１ａの配置パターンを変えたところが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。

上記第１実施形態では、上記図３に示したように、表面層１１ａの配置パターンは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における４個の側面に渡って連続する閉環状パターンとされていた。これに対して、本実施形態では、図９に示されるように、表面層１１ａは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における一端１０ａ側の端面すなわち一端面のみに配置されている。

この場合も、表面層１１ａの配置パターンは、封止面１１である当該一端面より突出する電気接続部材４０の残部４２の周りを取り囲む閉環形状とされている。そして、この場合も、上記第１実施形態と同様、当該閉環状のパターンによる効果が発揮される。

（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態では、表面層１１ａは、レーザ反応層として構成されていたが、下地部分の熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなるものであれば、レーザ反応層に限定するものではない。たとえば、表面層１１ａとしては、熱硬化性樹脂部材１０の表面を活性化するようなレーザ以外の光照射などにより、形成された層であってもよい。

また、上記した各実施形態では、上記図１、図３、図９に示したように、表面層１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１の一部に設けられていたが、封止面１１の全体に設けられていてもよい。つまり、表面層１１ａは、封止面１１の少なくとも一部に設けられたものであればよい。

また、表面層１１ａは、封止面１１に加えて露出面１２まで形成されていても何ら問題ない。さらに、表面層１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０の表面全体に形成されていてもよい。

また、表面層１１ａを封止面１１の一部に設ける場合、上記したように連続する閉環状の配置パターンが好ましいが、それ以外にも、表面層１１ａを、封止面１１に対して島状に配置してもよい。

また、上記図１では、表面層１１ａを封止面１１の範囲内に設けた構造としたため、段差１１ｂは、熱可塑性樹脂部材２０の内側に封止されたものとされていた。これに対して、表面層１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１を超えて露出面１２の一部まで連続して形成された構造であっても良く、その場合、段差１１ｂは、熱可塑性樹脂部材より露出し、目視可能なものとされる。

また、第１の被封止部品および第２の被封止部品としては、熱硬化性樹脂部材１０で封止されることが可能なものであればよく、上記した半導体素子３０や電気接続部材４０あるいは回路基板に限定されるものではない。

また、熱硬化性樹脂部材１０の形状は、上記した直方体状のものに限定されるものではなく、球状、その他、不定形状などであってもよい。また、熱可塑性樹脂部材２０の封止形態は、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部が封止され残部が露出するものであればよく、上記図示例のような熱硬化性樹脂部材１０の一端１０ａ側が封止面１１、他端１０ｂ側が露出面とされたものに限定するものではない。

また、上記実施形態では、樹脂成形体は半導体装置であり、熱硬化性樹脂部材１０の内部には、熱硬化性樹脂部材１０で封止された被封止部品となる半導体素子３０などが設けられたものであった。しかし、樹脂成形体としては、このような半導体装置に限定されるものではなく、たとえば熱硬化性樹脂部材１０として被封止部品を持たない構成のものであってもよい。

また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。

１０ 熱硬化性樹脂部材
１１ 熱硬化性樹脂部材における封止面
１１ａ 表面層
１２ 熱硬化性樹脂部材における露出面
２０ 熱可塑性樹脂部材
２０ａ 添加剤

Claims (7)

1. 熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、
   前記熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、
   前記熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、前記熱可塑性樹脂部材より露出している樹脂成形体であって、
   前記熱可塑性樹脂部材には官能基を含有する添加剤（２０ａ）が添加されており、
   前記熱硬化性樹脂部材は、前記封止面の少なくとも一部に、下地部分の前記熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる表面層（１１ａ）を有するものであり、
   前記表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と前記添加剤に存在する官能基とが化学結合されていることを特徴とする樹脂成形体。
2. 前記表面層は、前記熱硬化性樹脂部材の表面部分をレーザにより化学反応させてなる層であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
3. 前記表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と前記添加剤に存在する官能基との化学結合は、エーテル結合であることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体。
4. 一部（４１）が前記熱硬化性樹脂部材に被覆されて、残部（４２）が前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面より突出する被封止部品（４０）が備えられており、
   前記被封止部品の残部は、前記熱可塑性樹脂部材により封止されており、
   前記熱硬化性樹脂部材において、前記露出面と前記被封止部品の残部との間に位置する前記封止面には、前記表面層が、前記被封止部品の残部の周りに閉環形状をなすように設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
5. 熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、
   前記熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、
   前記熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、前記熱可塑性樹脂部材より露出する樹脂成形体の製造方法であって、
   前記熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、前記熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、前記熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程と、
   前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面の少なくとも一部を、化学反応させて変質させることにより、下地部分の前記熱硬化性樹脂よりもカルボキシル基の濃度またはフェノール基の濃度が高い熱硬化性樹脂よりなる表面層（１１ａ）とする表面層形成工程と、
   前記表面層が形成された前記熱硬化性樹脂部材に対して、前記熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂材料として前記表面層に存在する官能基と化学結合する官能基を含有する添加剤（２０ａ）を添加した材料を、射出成形することにより、
   前記表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と前記熱可塑性樹脂材料に添加した前記添加剤に存在する官能基とを化学結合させつつ、前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面を前記熱可塑性樹脂部材で封止する可塑モールド工程と、を備えることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
6. 前記表面層形成工程では、前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面の少なくとも一部に、レーザを照射し、当該封止面の少なくとも一部を、前記レーザのエネルギーにより化学反応させることにより、前記表面層を形成することを特徴とする請求項５に記載の樹脂成形体の製造方法。
7. 前記表面層に存在するカルボキシル基またはフェノール基と前記添加剤に存在する官能基との化学結合は、エーテル結合であることを特徴とする請求項５または６に記載の樹脂成形体の製造方法。

Images