JP2017170806A - Composite body of metallic member and resin mold - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite body of a metallic member and a resin mold realizing excellent adhesion between a metal and a resin even in a high temperature use environment and capable of exhibiting high airtightness.SOLUTION: Provided is a composite body 1 comprising: a planar metallic member provided with the first main surface and the second main surface located in the side opposite to the first main surface; and a resin mold burying at least a part of the metallic member, the metallic member has a penetration part penetrating in a sheet thickness direction, and the penetration part has a connection resin part connecting the resin parts of the resin mold located on the first and second main surfaces at the inside thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子機器、家電機器、車両用部品、車両搭載用品等に用いる、金属部材と樹脂モールドとの複合体に関するものである。   The present invention relates to a composite of a metal member and a resin mold used for electronic devices, home appliances, vehicle parts, vehicle-mounted products, and the like.

エレクトロニクス、自動車等諸産業の急速な発展と共に、材料の多様化と高機能化が進む中で、特に、樹脂と金属との異種材料を効率的に組み合わせた部材は、部品の軽量化、設計自由度の向上およびコストの削減等の観点から、その需要が拡大してきている。   With the rapid development of various industries such as electronics and automobiles, the diversification of materials and the advancement of functions are progressing. In particular, parts that efficiently combine dissimilar materials of resin and metal are lighter and free to design. The demand is increasing from the viewpoint of improvement of cost and cost reduction.

一般に、異種材料を組み合わせた部材では、接合部の密着性を高めることが難しく、例えば、基材を樹脂でモールドする半導体パッケージ構造では、特に高温時に樹脂と金属とのくっつきが不十分であったり、樹脂とリードフレーム(金属)の熱膨張率の差やパッケージ内の水分の膨張により、樹脂クラックやチップ剥がれが生じたりするなどの問題があった。   In general, it is difficult to increase the adhesiveness of the joints with members made of dissimilar materials. For example, in a semiconductor package structure in which the base material is molded with resin, the adhesion between the resin and the metal is particularly insufficient at high temperatures. There are problems such as resin cracks and chip peeling due to the difference in thermal expansion coefficient between the resin and the lead frame (metal) and the expansion of moisture in the package.

上記のような問題を解決するため、特許文献1〜3では、金属部材の表面を粗面化することで、特に異種材料との接合部に凹凸を形成し、接合部における密着性を高める技術が提案されている。   In order to solve the above problems, in Patent Documents 1 to 3, the surface of the metal member is roughened, and in particular, unevenness is formed in the joint portion with a different material, thereby improving the adhesion at the joint portion. Has been proposed.

特開平10−294024号公報JP-A-10-294024 特開2010−167475号公報JP 2010-167475 A 特開2013−111881号公報JP 2013-111181 A

しかし、従来の金属部材と樹脂モールドとの複合体の成形法では、特に高温における金属と樹脂との密着強度が不十分であり、金属と樹脂との接合界面から水蒸気クラスタなどの分子が透過し、内部の機能部品が劣化する恐れがあった。   However, in the conventional molding method of a composite of a metal member and a resin mold, the adhesion strength between the metal and the resin is particularly insufficient at a high temperature, and molecules such as water vapor clusters permeate from the joint interface between the metal and the resin. There was a risk that the internal functional parts would deteriorate.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、特に高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and particularly a metal member that realizes excellent adhesion between a metal and a resin and can exhibit high airtightness even under a high temperature use environment. It aims at providing the composite_body | complex with a resin mold.

本発明者らは、鋭意検討の結果、金属部材が、板厚方向に貫通する貫通部を有し、この貫通部が、その内部に第1および第2の主表面上に位置する樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することにより、高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the metal member has a through portion that penetrates in the plate thickness direction, and this through portion is located on the first and second main surfaces inside the resin mold. By having the connecting resin part that connects the resin parts to each other, even under high temperature use environment, it achieves excellent adhesion between the metal and the resin, and the metal member and the resin mold that can exhibit high airtightness The present inventors have found that a complex can be obtained and have completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
[1] 第1の主表面と、前記第1の主表面とは反対側に位置する第2の主表面とを備える板状の金属部材と、
前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含む複合体であって、
前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、その内部に前記第1および第2の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする、金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[2] 前記貫通部が、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方である、上記[1]に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[3] 前記貫通部が、少なくとも貫通孔である、上記[2]に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[4] 前記貫通孔の径が、100μm以上である、上記[2]または[3]に記載の金属部材と樹脂モ−ルドとの複合体。
[5] 前記貫通孔の径が、前記第1の主表面と前記第2の主表面とで異なっている、上記[2]〜[4]のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[6] 前記貫通孔は、前記金属部材の板厚方向断面で見て、その断面に略台形型を含む、上記[2]〜[5]のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[7] 前記略台形型のテーパー角度が15°以上である、上記[6]に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[8] 前記複合体は、前記樹脂モールドの内部の、前記金属部材の前記第1の主表面上に、機能部品をさらに含み、
前記貫通孔の径が、前記第1の主表面に比べて前記第2の主表面が大きい、上記[5]〜[7]のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[9] 前記第1の主表面の前記貫通孔の面積に対する、前記第2の主表面の前記貫通孔の面積の比が1.5〜100である、上記[8]に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
[10] 前記金属部材は、前記樹脂モールドとの接合部に前記貫通部を2個以上有し、
前記貫通部のそれぞれにおける、1つの前記貫通部から最も近接する別の前記貫通部までの距離のうち、最大の値が20mm以下である、上記[1]〜[9]のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
[1] A plate-shaped metal member comprising a first main surface and a second main surface located on the opposite side of the first main surface;
A resin mold that embeds at least a part of the metal member,
The metal member has a penetrating portion that penetrates in the plate thickness direction,
The penetration part has a connecting resin part for connecting the resin parts of the resin mold located on the first and second main surfaces in the inside thereof, and is a composite of a metal member and a resin mold body.
[2] The composite of the metal member and the resin mold according to [1], wherein the through part is at least one of a through hole and a notch part.
[3] The composite of the metal member and the resin mold according to [2], wherein the through portion is at least a through hole.
[4] The composite of the metal member and the resin mold according to [2] or [3], wherein the diameter of the through hole is 100 μm or more.
[5] The metal member and the resin mold according to any one of [2] to [4], wherein the diameter of the through hole is different between the first main surface and the second main surface. Complex with.
[6] The metal member and the resin mold according to any one of [2] to [5], wherein the through hole includes a substantially trapezoidal shape in a cross section when viewed in a cross section in the plate thickness direction of the metal member. Complex with.
[7] The composite of the metal member and the resin mold according to [6], wherein the substantially trapezoidal shape has a taper angle of 15 ° or more.
[8] The composite further includes a functional component on the first main surface of the metal member inside the resin mold,
The composite of the metal member and the resin mold according to any one of [5] to [7], wherein the diameter of the through hole is larger on the second main surface than on the first main surface. .
[9] The metal member according to [8], wherein a ratio of an area of the through hole on the second main surface to an area of the through hole on the first main surface is 1.5 to 100. Composite with resin mold.
[10] The metal member has two or more through portions at a joint portion with the resin mold,
In any one of said [1]-[9] whose maximum value is 20 mm or less among the distances from one said penetration part to another said nearest penetration part in each of said penetration part. A composite of the described metal member and a resin mold.

本発明により、特に高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体を提供することに成功した。   The present invention has succeeded in providing a composite of a metal member and a resin mold that realizes excellent adhesion between a metal and a resin, even under a high temperature use environment, and can exhibit high airtightness. .

図1は、本発明にかかる金属部材と樹脂モールドとの複合体の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a composite of a metal member and a resin mold according to the present invention. 図2は、図1の複合体のI−I断面(X−Y面)を示す概略図ある。FIG. 2 is a schematic view showing an II cross section (XY plane) of the composite shown in FIG. 図3は、図1の複合体のII−II断面(X−Z面)を示す概略図の一例である。FIG. 3 is an example of a schematic diagram illustrating a II-II cross section (XZ plane) of the complex of FIG. 1. 図4(A)〜(C)は、図1の複合体を構成する金属部材だけを抜き出し、金属部材の第1の主表面側から見た金属部材の概略図(X−Y面)であり、貫通部の好適な例を示すものである。4 (A) to 4 (C) are schematic views (XY plane) of the metal member as seen from the first main surface side of the metal member with only the metal member constituting the composite of FIG. 1 extracted. A preferred example of the penetrating part is shown. 図5は、図1の複合体のII−II断面(X−Z面)を示す概略図の別の一例である。FIG. 5 is another example of a schematic diagram showing a II-II cross section (XZ plane) of the composite of FIG. 図6(A)〜(D)は、図1の複合体を構成する金属部材だけを抜き出し、金属部材の第1の主表面側から見た金属部材の概略図(X−Y面)であり、貫通部の好適な形成パターンの他の例を示すものである。6 (A) to 6 (D) are schematic views (XY plane) of the metal member as seen from the first main surface side of the metal member with only the metal member constituting the composite of FIG. 1 extracted. The other example of the suitable formation pattern of a penetration part is shown.

本発明に従う金属部材と樹脂モールドとの複合体の実施形態について、以下で詳細に説明する。   Embodiments of a composite of a metal member and a resin mold according to the present invention will be described in detail below.

<金属部材と樹脂モールドとの複合体>
本発明に従う複合体は、第1の主表面と、前記第1の主表面とは反対側に位置する第2の主表面とを備える板状の金属部材と、前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含み、前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、前記貫通部は、その内部に前記第1および第2の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする。
<Composite of metal member and resin mold>
The composite according to the present invention comprises a plate-like metal member comprising a first main surface and a second main surface located on the opposite side of the first main surface, and at least a part of the metal member. An embedded resin mold, wherein the metal member has a penetrating portion penetrating in a plate thickness direction, and the penetrating portion is located on the first and second main surfaces inside the penetrating portion. It has the connection resin part which connects the resin parts of these.

図1は、本発明に従う複合体の一実施形態を示したものであって、図1中、符号1は複合体、20は金属部材、201と202は金属部材表面のうち第1の主表面と第2の主表面、30は樹脂モールドである。また、図2は、図1に示す複合体1の、金属部材20の表面(第1の主表面)を含む、I−I断面図(X−Y面)である。図2中、符号40は金属部材20の表面で、樹脂モールド30との接合部であり、21は貫通部であり、31は連結樹脂部である。   FIG. 1 shows an embodiment of a composite according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a composite, 20 is a metal member, and 201 and 202 are first main surfaces of metal member surfaces. The second main surface 30 is a resin mold. 2 is an II cross-sectional view (XY plane) including the surface (first main surface) of the metal member 20 of the composite body 1 shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a surface of the metal member 20, which is a joint portion with the resin mold 30, 21 is a through portion, and 31 is a connecting resin portion.

本実施形態に係る複合体1は、図1および図2に示されるように、金属部材20の一部が樹脂モールド30の内部に埋め込まれ、他の一部は樹脂モールド30の外部に露出した形態である。このとき、金属部材20は、その表面に樹脂モールド30との接合部40を有する。接合部40は、金属部材20の表面の一部であり、樹脂モールド30の内部に埋め込まれている部分20aと、外部に露出した部分20bとの間に存在する。すなわち図2では、金属部材20の表面のうち破線で区切られた部分が接合部40である。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the composite 1 according to the present embodiment, a part of the metal member 20 is embedded in the resin mold 30 and the other part is exposed to the outside of the resin mold 30. It is a form. At this time, the metal member 20 has a joint 40 with the resin mold 30 on the surface thereof. The joint portion 40 is a part of the surface of the metal member 20 and exists between the portion 20a embedded in the resin mold 30 and the portion 20b exposed to the outside. That is, in FIG. 2, a portion separated by a broken line on the surface of the metal member 20 is the joint 40.

さらに、図3は、複合体1のII−II断面図(X−Z面)である。図3に示されるように、金属部材20は、板厚方向に貫通する貫通部21を有する。貫通部21は、金属部材20の表面201、202で、樹脂モールド30との接合部40に形成されている。   Further, FIG. 3 is a II-II cross-sectional view (XZ plane) of the composite 1. As shown in FIG. 3, the metal member 20 has a through-hole 21 that penetrates in the plate thickness direction. The penetrating part 21 is formed in the joint part 40 with the resin mold 30 on the surfaces 201 and 202 of the metal member 20.

さらに、貫通部21は、その内部に第1の主表面201および第2の主表面202上に位置する樹脂モールド30の樹脂部分同士を連結する連結樹脂部31を有する。これにより、本発明に係る複合体は、高温使用環境化においても樹脂モールドと金属部材との間で優れた気密性を発揮し、内部に存在する機能部品の劣化を有効に防止できる。   Furthermore, the penetration part 21 has the connection resin part 31 which connects the resin parts of the resin mold 30 located on the 1st main surface 201 and the 2nd main surface 202 in the inside. Thereby, the composite_body | complex which concerns on this invention exhibits the outstanding airtightness between a resin mold and a metal member also in high temperature use environment, and can prevent degradation of the functional component which exists inside.

また、本発明の複合体は、樹脂モールド中に密閉空間を有し、前記密閉空間に樹脂モールドで覆われていない金属表面を備えていることが好ましい。このような密閉空間を有することにより、その内部に機能部品を格納することができる。このような本発明の複合体は、樹脂モールド中に機能部品をさらに備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the composite_body | complex of this invention has the metal surface which has a sealed space in the resin mold and is not covered with the resin mold in the said sealed space. By having such a sealed space, functional components can be stored therein. Such a composite of the present invention preferably further includes a functional component in the resin mold.

このような機能部品は、樹脂モールドおよび金属部材からなる閉鎖空間に存在することを特徴とする。機能部品は、部品の表面は樹脂モールドまたは金属部材と密着していてもよいし、一部のみが樹脂モールドまたは金属部材と密着していてもよいし、樹脂モールドまたは金属部材のいずれとも密着していなくてもよい。   Such a functional component exists in a closed space made of a resin mold and a metal member. The functional part may be in close contact with the resin mold or the metal member, or may be partially in close contact with the resin mold or the metal member, or may be in close contact with either the resin mold or the metal member. It does not have to be.

機能部品の例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリ、半導体センサなどの集積回路が挙げられる。   Examples of functional components include integrated circuits such as microprocessors, microcontrollers, memories, and semiconductor sensors.

以下、上記複合体の構成部材について詳しく説明する。
(金属部材)
図1に示されるように、金属部材20は板状であり、第1の主表面201と、第1の主表面とは反対側に位置する第2の主表面202とを備える。また、金属部材20の厚さは、1μm〜10mmであることが好ましく、30μm〜2mmであることがより好ましい。
Hereinafter, the constituent members of the composite will be described in detail.
(Metal member)
As shown in FIG. 1, the metal member 20 is plate-shaped and includes a first main surface 201 and a second main surface 202 located on the opposite side of the first main surface. Moreover, the thickness of the metal member 20 is preferably 1 μm to 10 mm, and more preferably 30 μm to 2 mm.

金属部材20の素材としては、特に制限は無く、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。例えば、銅、アルミニウム、鉄、チタン、亜鉛、マグネシウム、鉛および錫から選択される1種からなる金属または2種以上を含む合金を挙げることができ、鉄合金としては、例えば鉄ニッケル合金(42アロイ)や各種ステンレス鋼等が挙げられる。また、金属部材20は、その一部(例えば表面)がめっきや粗化処理されていてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a raw material of the metal member 20, According to a use, it can select from a well-known metal suitably. For example, the metal which consists of 1 type selected from copper, aluminum, iron, titanium, zinc, magnesium, lead, and tin, or the alloy containing 2 or more types can be mentioned. As an iron alloy, for example, an iron nickel alloy (42 Alloy) and various stainless steels. In addition, the metal member 20 may be partially plated (for example, surface) plated or roughened.

特に、金属部材20は、銅やアルミニウムであることが好ましい。一般にレーザを用いた加工においては、可視光から近赤外光の波長のレーザが、比較的入手が容易であるため、広く用いられる。そのため、可視光から近赤外の波長の吸収率が高い銅やアルミニウムは、上記波長域のレーザ加工に対して、加工性が良い点で特に好ましい。   In particular, the metal member 20 is preferably copper or aluminum. In general, in processing using a laser, a laser having a wavelength from visible light to near infrared light is widely used because it is relatively easy to obtain. For this reason, copper or aluminum having a high absorptance from visible light to near-infrared wavelength is particularly preferable in terms of good workability with respect to laser processing in the above-mentioned wavelength region.

本実施形態に係る金属部材20は、図2に示されるように、樹脂モールド30に埋設されている該表面の少なくとも一部に、樹脂モールド30と接合状態にある接合部40を有する。さらに、金属部材20は、板厚方向に貫通する貫通部21を有する。さらにこのような貫通部21は、その内部に第1および第2の主表面上に位置する樹脂モールド30の樹脂部分同士を連結する連結樹脂部31を有する。このような構成により、第1の主表面201および第2の主表面202のそれぞれに接合している樹脂モールド30が、貫通部21を通じて連結状態となり、金属部材20と樹脂モールド30との接合が良好となり、複合体1を形成した際に高い気密性が実現される。   As shown in FIG. 2, the metal member 20 according to the present embodiment has a joining portion 40 in a joined state with the resin mold 30 on at least a part of the surface embedded in the resin mold 30. Further, the metal member 20 has a through portion 21 that penetrates in the plate thickness direction. Furthermore, such penetration part 21 has the connection resin part 31 which connects the resin parts of the resin mold 30 located on the 1st and 2nd main surface in the inside. With such a configuration, the resin mold 30 bonded to each of the first main surface 201 and the second main surface 202 is connected through the through portion 21, and the metal member 20 and the resin mold 30 are bonded to each other. It becomes good and high airtightness is realized when the composite 1 is formed.

ここで、貫通部21は、金属部材20を厚板方向に貫通するように形成されていればよく、形状や大きさ、個数、配置、加工法などは特に限定されないが、例えば以下の条件が好ましい。   Here, the penetration part 21 should just be formed so that the metal member 20 may be penetrated in the thick plate direction, and a shape, a magnitude | size, a number, arrangement | positioning, a processing method, etc. are not specifically limited, For example, the following conditions are sufficient. preferable.

貫通部21は、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方であることが好ましい。図4(A)〜(C)は、図1の複合体1を構成する金属部材20だけを抜き出し、金属部材の第1の主表面201側から見た金属部材20の概略図(X−Y面)である。特に、図4(A)では、貫通孔211を形成した金属部材20を、図4(B)では、切り欠き部212を形成した金属部材20を、図4(C)では、貫通孔211と切り欠き部212の両方を形成した金属部材20をそれぞれ例示した。   The through portion 21 is preferably at least one of a through hole and a cutout portion. 4A to 4C are schematic views of the metal member 20 as seen from the first main surface 201 side of the metal member extracted from only the metal member 20 constituting the composite 1 in FIG. 1 (XY). Surface). In particular, in FIG. 4A, the metal member 20 in which the through hole 211 is formed, in FIG. 4B, the metal member 20 in which the notch portion 212 is formed, and in FIG. The metal members 20 in which both the notch portions 212 are formed are illustrated.

なお、図4(A)〜(C)では、貫通孔211および切り欠き部212の形状は、円形に近い形状で表しているが、これらに限定されず、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、貫通孔211および切り欠き部212の形状は、略円形状や多角形状、長細い形状等の、穴または切り欠き形状が挙げられる。   4A to 4C, the shapes of the through hole 211 and the notch 212 are represented by shapes that are close to a circle, but are not limited thereto, and may be appropriately selected as necessary. it can. For example, examples of the shapes of the through hole 211 and the notch 212 include holes or notches such as a substantially circular shape, a polygonal shape, and a long and thin shape.

また、貫通部21は、少なくとも貫通孔211であることがより好ましい。貫通部21が、貫通孔211であることにより、金属材料に樹脂モールドを接合する際、樹脂が溶融状態から凝固する過程で、収縮することにより、金属と樹脂の界面に強い接着方向の残留応力を発現できる。   Moreover, it is more preferable that the through portion 21 is at least the through hole 211. When the through-hole 21 is the through-hole 211, when the resin mold is joined to the metal material, the resin is shrunk in the process of solidifying from the molten state, so that the residual stress in the bonding direction is strong at the interface between the metal and the resin. Can be expressed.

また、貫通孔211の径w1は、金属部材21の厚さ、接合部40の面積、貫通孔211の形成パターンやその形状、樹脂モールド30に使用する樹脂の流動性等に応じて適宜調整すればよいが、好ましくは100μm以上である。上記範囲とすることにより、第1の主表面201および第2の主表面202に接合している樹脂モールド30が、貫通孔211を通じて連結状態を形成しやすくなる。また、より確実に連結状態を形成し、樹脂モールド30の反りを防止する観点からは、貫通孔211の径w1は、500μm以上であることがより好ましく、更に好ましくは1mm以上である。また、金属部材20が適当な強度を維持する観点からは、貫通孔211の径w1は、10mm以下であることが好ましい。   The diameter w1 of the through hole 211 is appropriately adjusted according to the thickness of the metal member 21, the area of the joint portion 40, the formation pattern and shape of the through hole 211, the fluidity of the resin used in the resin mold 30, and the like. However, it is preferably 100 μm or more. By setting it as the said range, the resin mold 30 joined to the 1st main surface 201 and the 2nd main surface 202 becomes easy to form a connection state through the through-hole 211. FIG. Further, from the viewpoint of more reliably forming the connected state and preventing the resin mold 30 from warping, the diameter w1 of the through hole 211 is more preferably 500 μm or more, and further preferably 1 mm or more. Further, from the viewpoint of maintaining an appropriate strength of the metal member 20, the diameter w1 of the through hole 211 is preferably 10 mm or less.

また、貫通孔211の径w1は、第1の主表面201と第2の主表面202とで異なっていることが好ましい。特に、金属部材20を厚み方向で切断した断面(複合体1のII−II断面)において、貫通孔211の断面に、略台形型を含むことがより好ましい。上記断面に略台形型を含む場合、略台形型のテーパー角度は15°以上であることが好ましい。このような形状とすることにより、複合体1へ衝撃や熱による膨張収縮のような、界面の剥離方向の応力に起因する樹脂の剥離が生じにくくなる。なお、貫通孔211は、その断面に略台形型を含んでいればよく、断面の全体を略台形型としても良いし、断面の一部を略台形としても良い。図5は、複合体1のII−II断面図(X−Z面)である。図5では、貫通孔211の断面が、テーパー角度θの略台形状になっている。   In addition, the diameter w1 of the through hole 211 is preferably different between the first main surface 201 and the second main surface 202. In particular, it is more preferable that the cross section of the through hole 211 includes a substantially trapezoidal shape in a cross section (II-II cross section of the composite 1) obtained by cutting the metal member 20 in the thickness direction. When the cross section includes a substantially trapezoidal mold, the taper angle of the substantially trapezoidal mold is preferably 15 ° or more. By adopting such a shape, it becomes difficult for the composite 1 to peel off the resin due to stress in the peeling direction of the interface, such as expansion and contraction due to impact or heat. The through-hole 211 only needs to include a substantially trapezoidal shape in its cross section, and the entire cross section may be a substantially trapezoidal shape, or a part of the cross section may be a substantially trapezoidal shape. FIG. 5 is a cross-sectional view of the composite 1 taken along the line II-II (XZ plane). In FIG. 5, the cross section of the through hole 211 has a substantially trapezoidal shape with a taper angle θ.

また、複合体1が、樹脂モールド30の内部の、金属部材の第1の主表面201上(20a)に、機能部品をさらに含む場合には、貫通孔211の径w1は、第1の主表面201に比べて第2の主表面202の方が大きいことがより好ましい(図5参照)。さらに、貫通孔211の面積は、第1の主表面201の貫通孔211の面積に対する、第2の主表面202の貫通孔211の面積の比が1.5〜100であることが好ましい。このような構成とすることにより、機能部品が配置されている樹脂モールド30内の空間の気密性を更に向上できる。   When the composite 1 further includes a functional component on the first main surface 201 (20a) of the metal member inside the resin mold 30, the diameter w1 of the through hole 211 is set to the first main surface 201. It is more preferable that the second main surface 202 is larger than the surface 201 (see FIG. 5). Furthermore, the ratio of the area of the through hole 211 of the second main surface 202 to the area of the through hole 211 of the first main surface 201 is preferably 1.5 to 100. By setting it as such a structure, the airtightness of the space in the resin mold 30 in which the functional component is arrange | positioned can further be improved.

また、貫通部21は、切り欠き部212であっても良い。金属材料に樹脂モールドを接合する際、樹脂が溶融状態から凝固する過程で樹脂の反りが生じ、金属材料の周縁部で金属と樹脂の剥離が生じやすくなる傾向がある。しかし、切り欠き部を設けることにより、樹脂の反りが抑制され、気密性を向上させることができる。特に、樹脂モール30を射出成形により成形する場合に、射出成形用の金型のゲート側(樹脂材料の注入側)に対応する金属部材20の側面に、切り欠き部212を形成することにより、成形後の複合体1においてより高い気密性を実現できる。また、切り欠き部212の径w2は、好ましくは500μm以上、より好ましくは1〜10mmである。上記範囲とすることにより樹脂が切り欠き部に充填された柱構造を形成することができ、金属と樹脂の界面において十分な強度の接着方向の残留応力を発生させ、高い気密性を発現できる。また、切り欠き部は、単独で形成してもよいが、図4(C)のように貫通孔211と組み合わせて形成することがより好ましい。   Further, the through portion 21 may be a notch portion 212. When a resin mold is joined to a metal material, the resin warps in the process of solidifying the resin from a molten state, and the metal and the resin tend to be peeled off at the peripheral edge of the metal material. However, by providing the notch, the warping of the resin can be suppressed and the airtightness can be improved. In particular, when the resin molding 30 is molded by injection molding, by forming the notch portion 212 on the side surface of the metal member 20 corresponding to the gate side (resin material injection side) of the mold for injection molding, Higher airtightness can be realized in the composite 1 after molding. Moreover, the diameter w2 of the notch part 212 becomes like this. Preferably it is 500 micrometers or more, More preferably, it is 1-10 mm. By setting it as the above range, a column structure in which the resin is filled in the notch can be formed, and a sufficient stress in the bonding direction can be generated at the interface between the metal and the resin, and high airtightness can be expressed. Moreover, although a notch part may be formed independently, it is more preferable to form in combination with the through-hole 211 like FIG.4 (C).

接合部40における貫通部21の数は、貫通部21の径(貫通孔の径w1および切り欠き部の径w2)の大きさや、形状、配置パターン等によって適宜調整すればよいが、好ましくは2個以上、より好ましくは4個以上、更に好ましくは6個以上である。   The number of the through portions 21 in the joint portion 40 may be appropriately adjusted depending on the size, shape, arrangement pattern, etc. of the diameter of the through portion 21 (the diameter w1 of the through hole and the diameter w2 of the notch), but preferably 2 Or more, more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more.

また、接合部40における貫通部21の配置パターンは、貫通部21の数、大きさや、形状等によって適宜調整すればよいが、樹脂モールド30の内部に埋め込まれ、機能部品が格納される部分20aを中心とする1軸(X軸)対称および2軸(Y軸)対称の少なくとも一方の対称パターンを有することが好ましく、少なくとも2軸対称(Y軸)のパターンを有することがより好ましい。これにより、金属と樹脂の界面における残留応力の分布が均等となり、剥離部分が生じにくくなる。その結果、金属と樹脂の界面における気密性が向上する。   In addition, the arrangement pattern of the through portions 21 in the joint portion 40 may be appropriately adjusted depending on the number, size, shape, and the like of the through portions 21, but the portion 20a that is embedded in the resin mold 30 and stores the functional components. It is preferable to have at least one symmetric pattern of 1 axis (X axis) symmetry and 2 axis (Y axis) symmetry, and more preferably at least 2 axis symmetry (Y axis). Thereby, the distribution of the residual stress at the interface between the metal and the resin becomes uniform, and the peeled portion is hardly generated. As a result, the airtightness at the interface between the metal and the resin is improved.

貫通部21の配置パターンの具体例としては、図4(A)および(C)の他、図6(A)〜(D)のようなものが挙げられる。中でも、図6(C)および(D)が好ましい。これらの場合は、貫通部の体積を比較的小さくして密着性を担保しているため、通電容量と強度の両立が容易となる。   As a specific example of the arrangement pattern of the penetrating portion 21, there are the ones as shown in FIGS. 6A to 6D in addition to FIGS. 4A and 4C. Among these, FIGS. 6C and 6D are preferable. In these cases, since the adhesiveness is ensured by making the volume of the penetrating portion relatively small, it is easy to achieve both current carrying capacity and strength.

金属部材21が、接合部40に貫通部21を2個以上有する場合に、貫通部21同士の距離(1つの貫通部から別の貫通部までの距離)は、樹脂モールド30の種類(特に、樹脂材料の線膨張係数)や、貫通部21の径の大きさ、配置パターン、機能部品を格納する部分20aの形状等に応じて適宜調整することが好ましい。なお、ここで「貫通部同士の距離」とは、貫通部の縁同士の最近接距離であり、一方の貫通部の縁からもう一方の貫通部の縁までの距離が最も短い部分の長さである。   When the metal member 21 has two or more penetrating portions 21 in the joint portion 40, the distance between the penetrating portions 21 (distance from one penetrating portion to another penetrating portion) is the type of the resin mold 30 (particularly, It is preferable to adjust appropriately according to the linear expansion coefficient of the resin material, the size of the diameter of the through portion 21, the arrangement pattern, the shape of the portion 20 a for storing the functional component, and the like. Here, the “distance between the penetrating parts” is the closest distance between the edges of the penetrating parts, and the length of the shortest part from the edge of one penetrating part to the edge of the other penetrating part. It is.

例えば、貫通部21のそれぞれにおける、1つの貫通部21から最も近接する別の貫通部21までの距離のうち、最大の値は、20mm以下であることが好ましく、より好ましくは10mm以下である。なお、1つの貫通部から見て、最も近くに位置する別の貫通部が複数あり、いずれの貫通部までの距離も同じ長さである場合には、それらの距離はいずれも「1つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当するものとする。また、隣接する貫通部同士の距離は、相互に「1つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当してもよいし、一方にとってのみ「1つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当し、他方にとってはこれらとは別の貫通部との距離が「1つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当してもよい。上記最大の値を20mm以下とすることにより、樹脂モールド40の反りを抑制し、かつ金属と樹脂が接触する方向の残留応力を発生させることができ、優れた気密性を実現できる。また、上記1つの貫通部21から最も近接する別の貫通部21までの距離のうち最小の値を1mm以上とすることも好ましい。この場合、金属部材20が適当な強度を維持することが可能となり、更に電子部品の場合には必要な通電容量を確保することが可能となる。   For example, the maximum value of the distances from one through portion 21 to the nearest other through portion 21 in each of the through portions 21 is preferably 20 mm or less, and more preferably 10 mm or less. In addition, when there are a plurality of other penetrating parts located closest to each other when viewed from one penetrating part and the distances to all the penetrating parts are the same length, all of those distances are “one penetrating part”. "Distance from another part to another nearest penetrating part". Further, the distance between adjacent penetrating parts may correspond to the “distance from one penetrating part to another penetrating part closest to each other”, or only for one side “distance closest to one penetrating part. “Distance to another penetrating part” corresponds to “a distance from another penetrating part to another penetrating part closest to one penetrating part”. By setting the maximum value to 20 mm or less, it is possible to suppress warping of the resin mold 40 and to generate a residual stress in a direction in which the metal and the resin are in contact with each other, thereby realizing excellent airtightness. Moreover, it is also preferable that the minimum value among the distances from the one penetrating part 21 to the closest penetrating part 21 is 1 mm or more. In this case, the metal member 20 can maintain an appropriate strength, and in the case of an electronic component, it is possible to ensure a necessary energization capacity.

また、より具体的には、樹脂モールド30を構成する樹脂が、ポリブチレンテレフタレート(PBT)である場合には、上記1つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離のうち最大の値は、15mm以下であることが好ましい。また、貫通部21の径の大きさが、0.5〜2mmである場合には、上記最大の値は、10mm以下であることが好ましい。   More specifically, when the resin constituting the resin mold 30 is polybutylene terephthalate (PBT), the maximum value among the distances from the one through portion to the nearest other through portion. Is preferably 15 mm or less. Moreover, when the magnitude | size of the diameter of the penetration part 21 is 0.5-2 mm, it is preferable that the said maximum value is 10 mm or less.

上記のような貫通部21を形成する方法は、特に限定されず、金属部材20の表面の一部に貫通部21を形成することができる、公知の方法を用いればよい。公知の貫通部21の形成方法としては、例えば、ドリルや、プレス加工、ワイヤーカット加工、レーザ加工等が挙げられる。   The method for forming the penetrating part 21 as described above is not particularly limited, and a known method that can form the penetrating part 21 in a part of the surface of the metal member 20 may be used. Examples of a known method for forming the penetrating portion 21 include a drill, press processing, wire cut processing, and laser processing.

また、金属部材の一部が粗化処理やめっき処理されている場合は、貫通部は、粗化処理やめっき処理されている部分に存在してもよいし、下地露出部分に存在してもよく、あるいは、粗化処理やめっき処理された部分と下地露出部分に跨って存在してもよい。   In addition, when a part of the metal member is roughened or plated, the penetrating part may be present in the portion subjected to the roughening treatment or plating, or may be present in the base exposed portion. Alternatively, it may exist over the roughened or plated portion and the base exposed portion.

(樹脂モールド)
本実施形態に係る樹脂モールドは、金属部材の少なくとも一部を埋設するように形成された、樹脂材料からなる部材である。また、金属部材の第1の主表面および第2の主表面のそれぞれに接合している樹脂モールドは、金属部材の貫通部を通じて連結状態にある。そのため、本発明にかかる複合体では、環境温度の変化に伴う樹脂モールドの反りを有効に防止でき、金属部材との間で優れた密着性を実現できる。
(Resin mold)
The resin mold according to the present embodiment is a member made of a resin material formed so as to embed at least a part of the metal member. The resin mold bonded to each of the first main surface and the second main surface of the metal member is in a connected state through the penetrating portion of the metal member. Therefore, in the composite according to the present invention, it is possible to effectively prevent the resin mold from warping due to a change in environmental temperature, and it is possible to realize excellent adhesion with the metal member.

このような樹脂材料は、金属材料の融点よりも低い温度で接合可能な材料であれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー又はプラスチックアロイを挙げることができる。更には、光硬化型樹脂のような熱以外のエネルギーで硬化するものや、複数の成分を混合することにより化学的に固化させる等、熱以外で硬化する材料であってもよい。   Such a resin material is not particularly limited as long as it is a material that can be bonded at a temperature lower than the melting point of the metal material, and examples thereof include a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, and a plastic alloy. Furthermore, it may be a material that cures by energy other than heat, such as a photo-curing resin, or a material that cures by other than heat, such as chemically solidifying by mixing a plurality of components.

また、樹脂モールドを構成する樹脂材料としては、線膨張係数が金属部材を構成する金属材料より高いことが好ましく、より具体的には5〜150×10−5/Kであるものを好適に用いることができる。 Moreover, as a resin material which comprises a resin mold, it is preferable that a linear expansion coefficient is higher than the metal material which comprises a metal member, More specifically, what is 5-150 * 10 < -5 > / K is used suitably. be able to.

より詳細には、熱可塑性樹脂(汎用樹脂)としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル/スチレン樹脂(AS)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン樹脂(ABS)、メタクリル樹脂(PMMA)、塩化ビニル(PVC)等を挙げることができる。中でも、ABSや、PVCが好ましい。   More specifically, as the thermoplastic resin (general purpose resin), for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile / styrene resin (AS), acrylonitrile / butadiene / styrene resin (ABS), Examples thereof include methacrylic resin (PMMA) and vinyl chloride (PVC). Of these, ABS and PVC are preferable.

また、熱可塑性樹脂(汎用エンジニアリング樹脂)としては、例えば、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、超高分子量ポリエチレン(UHPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、GF強化ポリエチレンテレフタレート(GF−PET)、ポリメチルペンテン(TPX)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)等を挙げることができる。中でも、PBTや、PCが好ましい。   Examples of the thermoplastic resin (general-purpose engineering resin) include polyamide (PA), polyacetal (POM), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHPE), polybutylene terephthalate (PBT), GF reinforced polyethylene terephthalate (GF-PET), Examples include polymethylpentene (TPX), polycarbonate (PC), and modified polyphenylene ether (PPE). Of these, PBT and PC are preferable.

また、熱可塑性樹脂(スーパーエンジニアリング樹脂)としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミドイミド(PAI)等を挙げることができる。中でも、PEEKや、PEI、PAIが好ましい。   Examples of the thermoplastic resin (super engineering resin) include polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), liquid crystal polymer (LCP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether imide (PEI), Examples include polyarylate (PAR), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), and polyamideimide (PAI). Of these, PEEK, PEI, and PAI are preferable.

また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート等を挙げることができる。中でも、フェノール樹脂や、エポキシ樹脂が好ましい。   Examples of the thermosetting resin include phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, alkyd resin, epoxy resin, and diallyl phthalate. Of these, phenol resins and epoxy resins are preferable.

また、エラストマーとしては、熱可塑性エラストマーやゴム、例えば、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、1,2−ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル系、アイオノマー等を挙げることができる。中でも、スチレン・ブタジエン系や、ウレタン系が好ましい。   Examples of the elastomer include thermoplastic elastomers and rubbers such as styrene / butadiene, polyolefin, urethane, polyester, polyamide, 1,2-polybutadiene, polyvinyl chloride, and ionomer. Of these, styrene / butadiene and urethane are preferred.

更には、熱可塑性樹脂にガラスファイバーを添加したものや、ポリマーアロイ等も挙げることができる。なお、気密性を悪化させない範囲において、従来公知の各種無機・有機充填剤、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光安定剤、着色剤、カーボンブラック、離型剤、可塑剤等の添加剤を含有せしめたものであっても構わない。   Furthermore, what added the glass fiber to the thermoplastic resin, a polymer alloy, etc. can be mentioned. Addition of various conventionally known inorganic and organic fillers, flame retardants, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, light stabilizers, colorants, carbon black, mold release agents, plasticizers, etc. within the range that does not deteriorate the airtightness It may be one containing an agent.

これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーには、公知の繊維状充填材を配合することができる。公知の繊維状充填材としては、炭素繊維、無機繊維、金属繊維、有機繊維等を挙げることができる。   These thermoplastic resins, thermosetting resins, and thermoplastic elastomers can be blended with known fibrous fillers. Examples of known fibrous fillers include carbon fibers, inorganic fibers, metal fibers, and organic fibers.

より詳細には、炭素繊維は周知のものであり、PAN系、ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等のものを用いることができる。   More specifically, carbon fibers are well known, and PAN, pitch, rayon, lignin, and the like can be used.

無機繊維としては、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維等を挙げることができる。   Examples of inorganic fibers include glass fibers, basalt fibers, silica fibers, silica / alumina fibers, zirconia fibers, boron nitride fibers, and silicon nitride fibers.

金属繊維としては、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる繊維を挙げることができる。   Examples of the metal fiber include fibers made of stainless steel, aluminum, copper and the like.

有機繊維としては、ポリアミド繊維(全芳香族ポリアミド繊維またはジアミンとジカルボン酸が芳香族化合物である半芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維)、ポリビニルアルコール繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリエステル繊維(全芳香族ポリエステル繊維を含む)、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維などの合成繊維や天然繊維(セルロース系繊維など)や再生セルロース(レーヨン)繊維などを用いることができる。   Organic fibers include polyamide fibers (fully aromatic polyamide fibers or semi-aromatic polyamide fibers and aliphatic polyamide fibers in which diamine and dicarboxylic acid are aromatic compounds), polyvinyl alcohol fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, polyoxymethylene fibers. Synthetic fibers such as polytetrafluoroethylene fibers, polyester fibers (including wholly aromatic polyester fibers), polyphenylene sulfide fibers, polyimide fibers, liquid crystal polyester fibers, natural fibers (cellulosic fibers, etc.) and regenerated cellulose (rayon) fibers, etc. Can be used.

また、この金属材料に樹脂モールドを接合するに際しては、周知の射出成形で接合を行うことが好適である。尚、射出成形としては、アウトサート成形・インサート成形のいずれでもよい。また、熱融着、ワニス塗布、およびポッティングなどの方法も含まれる。   Moreover, when joining a resin mold to this metal material, it is suitable to join by well-known injection molding. The injection molding may be either outsert molding or insert molding. Also included are methods such as heat fusion, varnish application, and potting.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, All the aspects included in the concept of this invention and a claim are included, and various within the scope of this invention. Can be modified.

また、本発明の複合体は、樹脂モールドと金属部材との密着性に優れるため、内部を気密状態に保つ必要がある用途や、金属部材と樹脂モールドの密着性を要求する用途に好適に使用することができる。例えば、本発明の複合体は、湿度や水分により悪影響を受けやすい電気・電子部品等を内部に備える複合成形体として好適である。特に、高レベルで防水が求められる分野、例えば、川、プール、スキー場、お風呂等での使用が想定される、水分や湿気の侵入が故障に繋がる電気又は電子機器用の部品として用いることが好適である。例えば、内部に樹脂製のボスや保持部材等を備えた、電気・電子機器用筐体として有用である。ここで、電気・電子機器用筐体としては、携帯電話の他に、カメラ、ビデオ一体型カメラ、デジタルカメラ等の携帯用映像電子機器の筐体、ノート型パソコン、ポケットコンピュータ、電卓、電子手帳、PDC、PHS等の携帯用情報あるいは通信端末の筐体、MD、カセットヘッドホンステレオ、ラジオ等の携帯用音響電子機器の筐体、液晶TV・モニター、電話、ファクシミリ、ハンドスキャナー等の家庭用電化機器の筐体等を挙げることができる。また高温使用環境での密着性に優れることから、高温環境で使用される部品等に好適に適用できる。例えば自動車部品が挙げられる。   Moreover, since the composite of the present invention has excellent adhesion between the resin mold and the metal member, it is suitably used for applications that require the inside to be kept airtight and applications that require adhesion between the metal member and the resin mold. can do. For example, the composite of the present invention is suitable as a composite molded body having therein an electrical / electronic component or the like that is easily affected by humidity and moisture. In particular, it should be used as a part for electrical or electronic equipment that is expected to be used in fields requiring high level waterproofing, for example, rivers, pools, ski resorts, baths, etc., and intrusion of moisture and moisture leads to failure. Is preferred. For example, it is useful as a housing for electric / electronic devices having a resin boss, a holding member and the like inside. Here, as a case for electric / electronic devices, in addition to mobile phones, cases for portable video electronic devices such as cameras, video integrated cameras, digital cameras, notebook computers, pocket computers, calculators, electronic notebooks , PDC, PHS and other portable information or communication terminal housings, MD, cassette headphone stereos, radio and other portable acoustic electronic device housings, LCD TVs / monitors, telephones, facsimiles, hand scanners, etc. Examples of the housing of the device. Moreover, since it is excellent in the adhesiveness in a high temperature use environment, it can be suitably applied to components used in a high temperature environment. For example, automobile parts can be mentioned.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, All the aspects included in the concept of this invention and a claim are included, and various within the scope of this invention. Can be modified.

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Next, in order to further clarify the effects of the present invention, examples and comparative examples will be described, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜6)
実施例1〜6では、20mm×70mm×2mmの銅板を準備し、ドリル加工により銅板の表面に所定の貫通部を形成した。なお、貫通部の形成条件は、各々表1に示す条件とした。
(Examples 1-6)
In Examples 1 to 6, a 20 mm × 70 mm × 2 mm copper plate was prepared, and a predetermined through portion was formed on the surface of the copper plate by drilling. In addition, the formation conditions of the penetration part were the conditions shown in Table 1, respectively.

貫通部を形成した上記銅板を、ポリブチレンテレフタレート樹脂(東レ株式会社製、1101G−X54)を用いて、樹脂肉厚が1.5mm、30mm×50mm×20mmのボックスとなるようにインサート成形し、図1に示すような複合体を得た。なお、上記銅板と樹脂との接合は、銅板の表面に形成された貫通部で行った。また、使用した銅板に対するポリブチレンテレフタレート樹脂の線膨張係数は2倍以上あることを予め確認している。   Using the polybutylene terephthalate resin (manufactured by Toray Industries, Inc., 1101G-X54), the copper plate in which the penetrating part is formed is insert-molded so that the resin wall thickness is 1.5 mm, 30 mm × 50 mm × 20 mm, A composite as shown in FIG. 1 was obtained. In addition, the said copper plate and resin were joined by the penetration part formed in the surface of a copper plate. Moreover, it has been confirmed in advance that the linear expansion coefficient of the polybutylene terephthalate resin with respect to the used copper plate is twice or more.

(比較例1)
比較例1では、貫通部を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法で複合体を得た。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the penetrating part was not formed.

(比較例2)
比較例2では、貫通部を形成せずに、レーザ(株式会社キーエンス製MD−V9600A)を用いて上記銅板の表面に粗化部分を形成した以外は、実施例1と同様の方法で複合体を得た。また、上記銅板と樹脂との接合は、銅板の表面に形成された粗化部分で行った。
なお、レーザの照射条件は、スポット径60μm、スポット間隔200μm、スポット列の本数は3本、粗化領域の幅630μmとした。このような条件で形成した粗化部分について、ISO規格(ISO 25178)に従った算術平均粗さ(Ra)を計測したところ、0.11μmであった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the composite body was formed in the same manner as in Example 1 except that a roughened portion was formed on the surface of the copper plate using a laser (MD-V9600A manufactured by Keyence Corporation) without forming a penetration portion. Got. Moreover, the said copper plate and resin were joined by the roughening part formed in the surface of a copper plate.
The laser irradiation conditions were a spot diameter of 60 μm, a spot interval of 200 μm, a number of spot rows of 3, and a roughened region width of 630 μm. The arithmetic average roughness (Ra) according to the ISO standard (ISO 25178) was measured for the roughened portion formed under such conditions, and it was 0.11 μm.

[評価]
上記実施例および比較例に係る複合体について、下記に示す測定および評価を行った。各評価条件は下記の通りである。結果を表1に示す。
[Evaluation]
The composites according to the above Examples and Comparative Examples were measured and evaluated as follows. Each evaluation condition is as follows. The results are shown in Table 1.

[連結樹脂部の有無]
上記実施例に係る複合体について、貫通部を横断する位置で該複合体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。その結果、いずれの複合体についても、貫通部は連結樹脂部を有していることが確認された。
[Presence of connecting resin part]
About the composite_body | complex which concerns on the said Example, this composite_body | complex was cut | disconnected in the position which crosses a penetration part, and the cross section was observed with the scanning electron microscope (SEM). As a result, it was confirmed that the penetrating portion had a connecting resin portion for any composite.

[気密試験(圧力損失値)]
まず、上記実施例および比較例に係る複合体に穴を開け、チューブを通し、複合体の内部を、圧縮空気を用いて70kPaで加圧し、1分後の圧力損失を測定した。なお、測定は、60℃の環境下で行った。
圧力の測定は、微差圧計(株式会社コスモ計器製、DPゲージMODEL DP−330BA)を使用した。また、各サンプルN=3で実施し、測定値を平均して、それぞれの圧力損失値(Pa)とした。本実施例では、100Pa以下を合格レベルとし、50Pa以下をさらに良好と評価した。
[Airtight test (pressure loss value)]
First, holes were made in the composites according to the above examples and comparative examples, a tube was passed through, and the inside of the composite was pressurized with compressed air at 70 kPa, and the pressure loss after 1 minute was measured. In addition, the measurement was performed in a 60 degreeC environment.
For the measurement of pressure, a differential pressure gauge (manufactured by Cosmo Keiki Co., Ltd., DP gauge MODEL DP-330BA) was used. Moreover, it implemented by each sample N = 3, and measured value was averaged and it was set as each pressure loss value (Pa). In this example, 100 Pa or less was regarded as an acceptable level, and 50 Pa or less was evaluated as being even better.

Figure 2017170806
Figure 2017170806

表1に示されるように、特に、所定の貫通部を有する実施例1〜6の複合体は、圧力損失値が小さく、気密性に優れていることが確認された。   As shown in Table 1, in particular, it was confirmed that the composites of Examples 1 to 6 having a predetermined through portion had a small pressure loss value and excellent airtightness.

一方、貫通部が形成されていない比較例1および2の複合体は、圧力損失値が大きく、本発明の複合体に比べて気密性に劣ることが確認された。   On the other hand, it was confirmed that the composites of Comparative Examples 1 and 2 in which no penetrating part was formed had a large pressure loss value and were inferior in airtightness compared to the composite of the present invention.

1 複合体
20 金属部材
201 第1の主表面
202 第2の主表面
21 貫通部
211 貫通孔
212 切り欠き部
30 樹脂モールド
31 連結樹脂部
40 接合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite 20 Metal member 201 1st main surface 202 2nd main surface 21 Through part 211 Through hole 212 Notch part 30 Resin mold 31 Connection resin part 40 Joining part

Claims (10)

第1の主表面と、前記第1の主表面とは反対側に位置する第2の主表面とを備える板状の金属部材と、
前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含む複合体であって、
前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、その内部に前記第1および第2の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする、金属部材と樹脂モールドとの複合体。
A plate-like metal member comprising a first main surface and a second main surface located on the opposite side of the first main surface;
A resin mold that embeds at least a part of the metal member,
The metal member has a penetrating portion that penetrates in the plate thickness direction,
The penetration part has a connecting resin part for connecting the resin parts of the resin mold located on the first and second main surfaces in the inside thereof, and is a composite of a metal member and a resin mold body.
前記貫通部が、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方である、請求項1に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The composite body of the metal member and resin mold of Claim 1 whose said penetration part is at least one of a through-hole and a notch part. 前記貫通部が、少なくとも貫通孔である、請求項2に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The composite body of the metal member and resin mold of Claim 2 whose said penetration part is a through-hole at least. 前記貫通孔の径が、100μm以上である、請求項2または3に記載の金属部材と樹脂モ−ルドとの複合体。   The composite of a metal member and a resin mold according to claim 2 or 3, wherein the diameter of the through hole is 100 µm or more. 前記貫通孔の径が、前記第1の主表面と前記第2の主表面とで異なっている、請求項2〜4のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The composite of the metal member and the resin mold according to any one of claims 2 to 4, wherein a diameter of the through hole is different between the first main surface and the second main surface. 前記貫通孔は、前記金属部材の板厚方向断面で見て、その断面に略台形型を含む、請求項2〜5のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The said through-hole is a composite body of the metal member and resin mold of any one of Claims 2-5 including a substantially trapezoid type | mold in the cross section seeing in the plate | board thickness direction cross section of the said metal member. 前記略台形型のテーパー角度が15°以上である、請求項6に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The composite body of the metal member and resin mold of Claim 6 whose taper angle of the said substantially trapezoid type | mold is 15 degrees or more. 前記複合体は、前記樹脂モールドの内部の、前記金属部材の前記第1の主表面上に、機能部品をさらに含み、
前記貫通孔の径が、前記第1の主表面に比べて前記第2の主表面が大きい、請求項5〜7のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
The composite further includes a functional component on the first main surface of the metal member inside the resin mold,
The composite of the metal member and the resin mold according to any one of claims 5 to 7, wherein the diameter of the through hole is larger on the second main surface than on the first main surface.
前記第1の主表面の前記貫通孔の面積に対する、前記第2の主表面の前記貫通孔の面積の比が1.5〜100である、請求項8に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。   The ratio of the area of the said through-hole of the said 2nd main surface with respect to the area of the said through-hole of the said 1st main surface is 1.5-100, The metal member and resin mold of Claim 8 Complex. 前記金属部材は、前記樹脂モールドとの接合部に前記貫通部を2個以上有し、
前記貫通部のそれぞれにおける、1つの前記貫通部から最も近接する別の前記貫通部までの距離のうち、最大の値が20mm以下である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
The metal member has two or more penetrating portions at a joint portion with the resin mold,
The metal according to any one of claims 1 to 9, wherein a maximum value is 20 mm or less in a distance from one through portion to the nearest through portion in each of the through portions. Composite of member and resin mold.
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