JP6323129B2 - Electronic component unit and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、熱硬化性樹脂の発泡体よりなる樹脂封止部材により電子部品を被覆してなる電子部品ユニット及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component unit formed by coating an electronic component with a resin sealing member made of a thermosetting resin foam and a method for manufacturing the same.
近年、電子部品は、各種電子機器のみならず、携帯端末、自動車等の様々な技術分野で使用されている。電子部品には、防水性が要求されるため、例えば電子部品を含むプリント配線板全体を樹脂封止してなる電子部品ユニットが開発されている。また、車載用や携帯端末用には、軽量化が要求されている。そこで、樹脂封止に用いられる樹脂封止部材としては、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂を発泡させてなる発泡樹脂が用いられている。 In recent years, electronic parts are used not only in various electronic devices but also in various technical fields such as portable terminals and automobiles. Since electronic components are required to be waterproof, an electronic component unit has been developed in which, for example, an entire printed wiring board including electronic components is sealed with a resin. Moreover, weight reduction is requested | required for the object for vehicle mounting or a portable terminal. Therefore, as a resin sealing member used for resin sealing, a foamed resin obtained by foaming a thermosetting resin such as polyurethane is used.
発泡樹脂としては、少なくとも２種類の原料液を混合してこれらの原料を重合させることにより熱硬化性樹脂を作製し、該熱硬化性樹脂を発泡させてなる、２液混合型の発泡熱硬化性樹脂が用いられている。具体的には、例えばマイクロバルーンを用いてポリウレタンを発泡させてなる独立気泡タイプの発泡ポリウレタンにより、電子部品を被覆する技術が開発されている（特許文献１参照）。 As the foamed resin, a thermosetting resin is produced by mixing at least two kinds of raw material liquids and polymerizing these raw materials, and the thermosetting resin is foamed. Resin is used. Specifically, for example, a technology for coating electronic components with closed-cell foamed polyurethane obtained by foaming polyurethane using a microballoon has been developed (see Patent Document 1).
しかしながら、マイクロバルーンを用いて作製した発泡樹脂は、マイクロバルーンを用いずに、物理発泡剤、化学発泡剤等の発泡剤を用いて得られる発泡樹脂に比べて、製造コストが増大してしまうという問題がある。また、液状の樹脂原料の粘度が増大し、原料の混合や封止すべき部品間の隙間への充填が不十分になるという問題がある。その一方で、マイクロバルーンを用いずに発泡剤を用いて発泡樹脂を製造すると、発泡剤のガス化、ガスの放出等が原因となって、発泡樹脂の発泡セル間をつなぐ連結穴が増大してしまう傾向がある。その結果、発泡樹脂からなる樹脂封止部材の防水性が低下してしまうという問題がある。 However, the foamed resin produced using the microballoons increases the production cost compared to the foamed resin obtained by using a foaming agent such as a physical foaming agent and a chemical foaming agent without using the microballoon. There's a problem. In addition, the viscosity of the liquid resin raw material increases, and there is a problem that mixing of the raw materials and filling in gaps between parts to be sealed becomes insufficient. On the other hand, if a foamed resin is produced using a foaming agent without using a microballoon, the connecting holes connecting the foamed resin foam cells will increase due to the gasification of the foaming agent and the release of gas. There is a tendency to end up. As a result, there exists a problem that the waterproofness of the resin sealing member which consists of foamed resin will fall.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、低コストでの製造が可能であり、軽量で防水性に優れた電子部品ユニット及びその製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an electronic component unit that can be manufactured at low cost, is lightweight, and has excellent waterproofness, and a manufacturing method thereof.
本発明の一態様は、電子部品と、該電子部品を被覆する樹脂封止部材とからなる電子部品ユニットにおいて、
上記樹脂封止部材は、熱硬化性樹脂を発泡させてなる発泡樹脂からなり、
上記発泡樹脂の発泡セル間をつなぐ連結穴の長径サイズ分布において、長径サイズの平均値αμｍと標準偏差σμｍとが、α＋３σ≦５００の関係を満足することを特徴とする電子部品ユニットにある。
One aspect of the present invention is an electronic component unit comprising an electronic component and a resin sealing member that covers the electronic component.
The resin sealing member is made of a foamed resin obtained by foaming a thermosetting resin,
The electronic component unit is characterized in that, in the major axis size distribution of the connecting holes connecting the foam cells of the foamed resin, the average value α μm of the major axis size and the standard deviation σ μm satisfy the relationship of α + 3σ ≦ 500.
本発明の他の態様は、上記電子部品ユニットの製造方法であって、
２液混合型の熱硬化性樹脂を発泡させてなる発泡樹脂からなる樹脂封止部材によって、電子部品を被覆してなる電子部品ユニットの製造方法において、
第１原料液と、該第１原料液と混合することにより上記熱硬化性樹脂を生成し、かつ上記第１原料液よりも粘度の低い第２原料液とを準備する原料液準備工程と、
上記第１原料液を第１吐出ノズルから吐出すると共に、上記第２原料液を第２吐出ノズルから吐出し、吐出時に上記第１原料液と上記第２原料液とを衝突させて混合することにより、上記熱硬化性樹脂を含む樹脂混合液を作製する混合工程と、
内部に電子部品を配置した金型内に上記樹脂混合液を注入し、上記金型内で上記樹脂混合液中の上記熱硬化性樹脂を発泡させつつ硬化させることにより、上記電子部品ユニットを得る被覆発泡工程とを有し、
上記混合工程においては、上記第１吐出ノズルを少なくとも局所的に加熱することにより、上記第１原料液の粘度を低下させた後、該第１原料液を上記第１吐出ノズルから吐出することを特徴とする電子部品ユニットの製造方法にある。
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing the above electronic component unit,
In a method of manufacturing an electronic component unit in which an electronic component is coated with a resin sealing member made of a foamed resin obtained by foaming a two-component mixed thermosetting resin,
A raw material liquid preparation step of preparing a first raw material liquid and a second raw material liquid having a viscosity lower than that of the first raw material liquid by mixing the first raw material liquid to produce the thermosetting resin;
The first raw material liquid is discharged from the first discharge nozzle, the second raw material liquid is discharged from the second discharge nozzle, and the first raw material liquid and the second raw material liquid are collided and mixed during discharge. A mixing step of preparing a resin mixed solution containing the thermosetting resin,
The resin component liquid is poured into a mold having an electronic component disposed therein, and the thermosetting resin in the resin mixture liquid is cured in the mold while being foamed to obtain the electronic component unit. Coating foaming process,
In the mixing step, the first discharge liquid is discharged from the first discharge nozzle after the viscosity of the first raw material liquid is reduced by at least locally heating the first discharge nozzle. The electronic component unit manufacturing method is characterized.
上記電子部品ユニットにおいて、上記樹脂封止部材は、例えば物理発泡剤又は化学発泡剤等により熱硬化性樹脂を発泡させてなり、マイクロバルーンを用いずに製造が可能である。そのため、樹脂封止部材の製造コストを低下させることができる。また、上記樹脂封止部材として発泡樹脂を用いているため、単位体積当たりの熱硬化性樹脂の使用量を下げることができる。この観点からも樹脂封止部材の製造コストを低下させることができる。その結果、上記電子部品ユニットの製造コストを下げることができる。
また、上記電子部品ユニットにおいては、発泡樹脂からなる樹脂封止部材を用いているため、電子部品ユニットの軽量化を図ることができる。
In the electronic component unit, the resin sealing member is formed by foaming a thermosetting resin with, for example, a physical foaming agent or a chemical foaming agent, and can be manufactured without using a microballoon. Therefore, the manufacturing cost of the resin sealing member can be reduced. Moreover, since a foamed resin is used as the resin sealing member, the amount of thermosetting resin used per unit volume can be reduced. Also from this viewpoint, the manufacturing cost of the resin sealing member can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the electronic component unit can be reduced.
Moreover, in the said electronic component unit, since the resin sealing member which consists of foamed resin is used, the weight reduction of an electronic component unit can be achieved.
また、上記発泡樹脂においては、発泡セル間をつなぐ連結穴の長径サイズにばらつきが存在する。上記連結穴の長径サイズ分布においては、α±３σの範囲内に大部分のデータが存在する。そこで、上記のようにα＋３σ≦５００という関係を満足させることにより、連結穴の長径サイズの大部分を５００μｍ以下にすることができる。α＋３δが大きくなるにつれて、樹脂封止部材の防水性が低下する傾向にあり、α＋３σの上昇につれて防水性の低下度合いも大きくなる傾向にある。上記のようにα＋３δ≦５００を満足させることにより、電子部品を内蔵する電子部品ユニットの防水性を十分に発揮することができる。 Moreover, in the said foamed resin, dispersion | variation exists in the long diameter size of the connection hole which connects between foam cells. In the major axis size distribution of the connecting holes, most of the data exists within the range of α ± 3σ. Therefore, by satisfying the relationship of α + 3σ ≦ 500 as described above, most of the major axis size of the connecting hole can be made 500 μm or less. As α + 3δ increases, the waterproofness of the resin sealing member tends to decrease, and as α + 3σ increases, the degree of decrease in waterproofness also tends to increase. By satisfying α + 3δ ≦ 500 as described above, the waterproof property of the electronic component unit incorporating the electronic component can be sufficiently exhibited.
上記電子部品ユニットは、原料液準備工程と混合工程と被覆発泡工程とを行うことによって製造することができる。原料液準備工程においては、第１原料液と、該第１原料液よりも粘度の低い第２原料液とを準備する。第１原料液と第２原料液は、両者の混合により、熱硬化性樹脂を生成する。即ち、該熱硬化性樹脂は、所謂２液混合型である。そして、上記混合工程においては、上記第１原料液を第１吐出ノズルから吐出すると共に、上記第２原料液を第２吐出ノズルから吐出し、吐出時に上記第１原料液と上記第２原料液とを衝突させて混合する。このとき、上記第１吐出ノズルを少なくとも局所的に加熱することにより、上記第１原料液の粘度を低下させた後、該第１原料液を上記第１吐出ノズルから吐出する。そのため、上記混合工程においては、第１原料液と第２原料液とが混じり合い易くなり、第１原料液と第２原料液をより均一に混合させることができる。 The said electronic component unit can be manufactured by performing a raw material liquid preparation process, a mixing process, and a covering foaming process. In the raw material liquid preparation step, a first raw material liquid and a second raw material liquid having a viscosity lower than that of the first raw material liquid are prepared. A 1st raw material liquid and a 2nd raw material liquid produce | generate a thermosetting resin by mixing both. That is, the thermosetting resin is a so-called two-component mixed type. In the mixing step, the first raw material liquid is discharged from the first discharge nozzle, and the second raw material liquid is discharged from the second discharge nozzle. At the time of discharge, the first raw material liquid and the second raw material liquid are discharged. And mix. At this time, after the viscosity of the first raw material liquid is lowered by at least locally heating the first discharge nozzle, the first raw material liquid is discharged from the first discharge nozzle. Therefore, in the mixing step, the first raw material liquid and the second raw material liquid are easily mixed together, and the first raw material liquid and the second raw material liquid can be mixed more uniformly.
上記混合工程において均一に混合された上記樹脂混合液を用いて上記被覆発泡工程を行うことにより、発泡樹脂の発泡セル間をつなぐ連結穴を少なくしたり、連結穴の長径サイズを小さくしたりすることができる。その結果、上記のごとくα＋３σ≦５００という関係を満足する発泡樹脂からなる樹脂封止部材を作製することができ、防水性に優れた電子部品ユニットを得ることができる。また、上記原料液準備工程、上記混合工程、上記被覆発泡工程においては、マイクロバルーンを使用せずに、例えば発泡剤を用いて上記発泡樹脂からなる樹脂封止部材を製造することができ。そのため、軽量で防水性に優れた電子部品ユニットを低コストで製造することができる。 By performing the coating and foaming step using the resin mixed solution uniformly mixed in the mixing step, the number of connecting holes connecting the foamed cells of the foamed resin is reduced, or the major axis size of the connecting holes is reduced. be able to. As a result, a resin sealing member made of a foamed resin that satisfies the relationship of α + 3σ ≦ 500 as described above can be produced, and an electronic component unit excellent in waterproofness can be obtained. Moreover, in the said raw material liquid preparation process, the said mixing process, and the said covering foaming process, the resin sealing member which consists of the said foaming resin can be manufactured, for example using a foaming agent, without using a microballoon. Therefore, an electronic component unit that is lightweight and excellent in waterproofness can be manufactured at low cost.
以上のように、本発明によれば、マイクロバルーンを用いることなく低コストで製造が可能であり、軽量で防水性に優れた電子部品ユニット及びその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic component unit that can be manufactured at low cost without using a microballoon, that is lightweight and excellent in waterproofness, and a manufacturing method thereof.
上記熱硬化性樹脂としては、２液混合型の熱硬化性樹脂を用いることができる。具体的には例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。好ましくはウレタン樹脂がよい。この場合には、低弾性、高密着性、及び速硬化性という優れた特性を発揮することができると共に、比較的臭気が少ないという利点がある。 As the thermosetting resin, a two-component mixed thermosetting resin can be used. Specifically, for example, urethane resin, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, melamine resin and the like can be used. A urethane resin is preferable. In this case, it is possible to exhibit excellent properties such as low elasticity, high adhesion, and fast curability, and there is an advantage that there is relatively little odor.
上記原料液準備工程においては、第１原料液と第２原料液とを準備する。第１原料液と第２原料液とは、これらの混合により熱硬化性樹脂の原料の重合が進行して上記熱硬化性樹脂を生成することができる。
また、上記第１原料液及び上記第２原料液は、熱硬化性樹脂の原料の他に、硬化触媒、発泡剤、整泡剤などを含有することができる。これらの硬化触媒、発泡剤、整泡剤などは、第１原料液と第２原料液のいずれか一方に添加してもよいし、両方に添加してもよい。
硬化触媒及び整泡剤は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。また、発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤等を用いることができる。
In the raw material liquid preparation step, a first raw material liquid and a second raw material liquid are prepared. By mixing the first raw material liquid and the second raw material liquid, polymerization of the raw material of the thermosetting resin proceeds to produce the thermosetting resin.
Moreover, the said 1st raw material liquid and the said 2nd raw material liquid can contain a curing catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, etc. other than the raw material of a thermosetting resin. These curing catalyst, foaming agent, foam stabilizer and the like may be added to either the first raw material liquid or the second raw material liquid, or may be added to both.
The curing catalyst and the foam stabilizer can be appropriately selected according to the type of the thermosetting resin. Moreover, as a foaming agent, a physical foaming agent, a chemical foaming agent, etc. can be used.
上記混合工程においては、第１原料液を第１吐出ノズルから吐出すると共に、第２原料液を第２吐出ノズルから吐出し、吐出時に第１原料液と第２原料液とを衝突させて混合する。このとき、第１吐出ノズルを少なくとも局所的に加熱することにより、第１原料液の粘度を低下させた後、第１原料液を吐出する。
第２原料液の粘度は２００ｍＰａ・ｓ以下であり、第１吐出ノズルの加熱により、第１吐出ノズルからの吐出時における第１原料液の粘度を２００ｍＰａ・ｓ以下まで低下させることが好ましい。
この場合には、第１原料液と第２原料液との親和性を確実に高めることができる。そのため、混合工程において第１原料液と第２原料液とをより確実に均一混合することができる。その結果、確実に発泡樹脂の連結穴をより少なくしたり、連結穴の長径サイズを小さくしたりすることができる。
In the mixing step, the first raw material liquid is discharged from the first discharge nozzle, the second raw material liquid is discharged from the second discharge nozzle, and the first raw material liquid and the second raw material liquid are collided and mixed at the time of discharge. To do. At this time, the first raw material liquid is discharged after lowering the viscosity of the first raw material liquid by at least locally heating the first discharge nozzle.
The viscosity of the second raw material liquid is 200 mPa · s or less, and it is preferable to reduce the viscosity of the first raw material liquid to 200 mPa · s or less during discharge from the first discharge nozzle by heating the first discharge nozzle.
In this case, the affinity between the first raw material liquid and the second raw material liquid can be reliably increased. Therefore, the first raw material liquid and the second raw material liquid can be more reliably and uniformly mixed in the mixing step. As a result, it is possible to reliably reduce the number of connecting holes for the foamed resin or to reduce the major axis size of the connecting holes.
また、混合工程においては、第１原料液と第２原料液とを混合することにより、５０ｍｌ以下の樹脂混合液を作製することが好ましい。
この場合には、上記原料液準備工程と上記混合工程と上記被覆発泡工程とを行うことによる上述の利点が顕著になる。即ち、例えば混合注入機等により、第１原料液と第２原料液とを混合して５０ｍｌ以下という少量の樹脂混合液を作製する場合には、一般に、原料液の混合が不十分になり易く、発泡樹脂の連結穴の数や長径サイズが増大し易い。上記のごとく、原料液準備工程と混合工程と被覆発泡工程とを行うことにより、５０ｍｌ以下という少量の樹脂混合液を作製する場合であっても、均一な混合が可能になり、発泡樹脂の連結穴の数や長径サイズを小さくすることが可能になる。同様の観点から、混合工程においては、３０ｍｌ以下の樹脂混合液を作製することがより好ましい。
In the mixing step, it is preferable to prepare a resin mixed liquid of 50 ml or less by mixing the first raw material liquid and the second raw material liquid.
In this case, the above-described advantages by performing the raw material liquid preparation step, the mixing step, and the coating foaming step become remarkable. That is, for example, when the first raw material liquid and the second raw material liquid are mixed to produce a small amount of a resin mixed liquid of 50 ml or less by a mixing injector or the like, generally, the mixing of the raw material liquids tends to be insufficient. The number of connecting holes and the major axis size of the foamed resin are likely to increase. As described above, by performing the raw material liquid preparation step, the mixing step, and the coating foaming step, even when a small amount of a resin mixed solution of 50 ml or less is produced, uniform mixing is possible, and the connection of the foamed resin is possible. It becomes possible to reduce the number of holes and the size of the major axis. From the same viewpoint, in the mixing step, it is more preferable to prepare a resin mixed solution of 30 ml or less.
上記被覆発泡工程においては、上記熱硬化性樹脂を任意の発泡倍率で発泡させることができる。具体的には、発泡倍率は例えば２〜３０倍にすることができる。発泡倍率のこの範囲にすることにより、樹脂封止部材の軽量化が図れると共に、その破断強度にも優れた電子部品ユニットを製造することができる。 In the coating foaming step, the thermosetting resin can be foamed at an arbitrary expansion ratio. Specifically, the expansion ratio can be set to 2 to 30 times, for example. By setting the expansion ratio within this range, it is possible to reduce the weight of the resin sealing member, and it is possible to manufacture an electronic component unit that has an excellent breaking strength.
（実施例１）
次に、電子部品ユニット及びその製造方法の実施例について、図面を用いて説明する。
図１に示すごとく、本例の電子部品ユニット１は、電子部品２と、これを被覆する樹脂封止部材３からなる。樹脂封止部材３は発泡ウレタン樹脂よりなる。本例の電子部品ユニット１は、車載用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、電子部品２として、表面に電子回路（図示略）が形成されたプリント配線板２０を有している。プリント配線板２０（プリント基板２０）は、縦６０ｍｍ、横６７ｍｍ、厚み１．６ｍｍの板状であり、一般的なガラスエポキシ基板からなる。プリント配線板２０の両面には、各種半導体部品２１、２２、２３や、プリント配線板２０の外部接続端子となるコネクタ２４が搭載されている。半導体部品２１、２２、２３は、樹脂封止部材３により完全に被覆されており、コネクタ２４は、その一部が樹脂封止部材３により被覆されてプリント配線板２０と一体的化しており、コネクタ２４の一部は外部に露出している。また、プリント配線板２０の一部やプリント配線板２０の端面２０１も外部に露出している。即ち、電子部品ユニット１は、電子部品２が樹脂封止部材３に被覆された封止部１２と、電子部品２が部分的に露出した露出部１１とを有している。
Example 1
Next, examples of the electronic component unit and the manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electronic component unit 1 of this example includes an electronic component 2 and a resin sealing member 3 that covers the electronic component 2. The resin sealing member 3 is made of a urethane foam resin. The electronic component unit 1 of this example is an on-vehicle electronic control unit (ECU), and includes a printed wiring board 20 having an electronic circuit (not shown) formed on the surface as the electronic component 2. The printed wiring board 20 (printed circuit board 20) has a plate shape of 60 mm in length, 67 mm in width, and 1.6 mm in thickness, and is made of a general glass epoxy substrate. Various semiconductor components 21, 22, and 23 and connectors 24 that serve as external connection terminals of the printed wiring board 20 are mounted on both surfaces of the printed wiring board 20. The semiconductor components 21, 22, and 23 are completely covered with the resin sealing member 3, and the connector 24 is partly covered with the resin sealing member 3 and integrated with the printed wiring board 20. A part of the connector 24 is exposed to the outside. Further, a part of the printed wiring board 20 and the end surface 201 of the printed wiring board 20 are also exposed to the outside. That is, the electronic component unit 1 includes a sealing portion 12 in which the electronic component 2 is covered with the resin sealing member 3 and an exposed portion 11 in which the electronic component 2 is partially exposed.
本例の電子部品ユニット１は、図２〜図８に示すごとく、２つの原料タンク４１、４２と、混合注入機５と、金型６を備える発泡成形装置４を用いて製造することができる。
具体的には、まず、ダウ・ケミカル社製のポリオール「ＳＰＥＣＦＬＥＸ ＮＣ ６３０（平均分子量７４００）」１００質量部と、三洋化成社のポリオール「ＴＰ−４００（平均分子量４００）」４０質量部と、水（発泡剤）３質量部と、東レ・ダウコーニング社製の整泡剤「ＳＺ−１３２７（ポリオキシエチレンアルキルエーテル）」１質量部、トリエチレンジアミン（硬化触媒Ａ）０．３質量部と、テトラメチルヘキサンジアミン（硬化触媒Ｂ）０．５質量部とを第１原料タンク４１内に投入した（図２参照）。ポリオールが２液混合型の熱硬化性樹脂（ウレタン樹脂）のための第１原料（ポリオール側原料）である。次いで、第１原料タンク４１内の内容物を混合することにより、第１原料液３１を得た。
The electronic component unit 1 of this example can be manufactured using the foam molding apparatus 4 provided with the two raw material tanks 41 and 42, the mixing injection machine 5, and the metal mold | die 6, as shown in FIGS. .
Specifically, first, 100 parts by mass of polyol “SPECFLEX NC 630 (average molecular weight 7400)” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., 40 parts by mass of polyol “TP-400 (average molecular weight 400)” of Sanyo Chemical Co., Ltd., water 3 parts by weight (foaming agent), 1 part by weight of a foam stabilizer “SZ-1327 (polyoxyethylene alkyl ether)” manufactured by Toray Dow Corning, 0.3 parts by weight of triethylenediamine (curing catalyst A), tetra 0.5 parts by mass of methylhexanediamine (curing catalyst B) was charged into the first raw material tank 41 (see FIG. 2). A polyol is a first raw material (polyol side raw material) for a two-component mixed thermosetting resin (urethane resin). Next, the first raw material liquid 31 was obtained by mixing the contents in the first raw material tank 41.
第１原料液３１の温度２５℃における粘度は１２４０ｍＰａ・ｓである。この第１原料液３１の温度Ｔ（Ｋ）と粘度η（ｍＰａ・ｓ）との関係を図９に示す。同図において、横軸は１／Ｔであり、縦軸は粘度ηの自然対数ｌｎ（η）であり、これらは比例関係にある。なお、図９において、縦軸のｌｎ（η）は、所謂アンドレードの式からｌｎ（η）＝ｌｎＡ＋（Ｅ／ＲＴ）という関係にあり、ηは粘度、Ａは定数、Ｅは流動活性化エネルギー、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度である。 The viscosity of the first raw material liquid 31 at a temperature of 25 ° C. is 1240 mPa · s. FIG. 9 shows the relationship between the temperature T (K) of the first raw material liquid 31 and the viscosity η (mPa · s). In the figure, the horizontal axis is 1 / T, and the vertical axis is the natural logarithm ln (η) of the viscosity η, which are in a proportional relationship. In FIG. 9, ln (η) on the vertical axis has a relationship of ln (η) = lnA + (E / RT) based on the so-called Andrade equation, η is the viscosity, A is a constant, and E is the flow activation. Energy, R is a gas constant, and T is an absolute temperature.
また、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）４０質量部とトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）２５質量部とを第２原料タンク４２内に投入した（図２参照）。これらのイソシアネートが２液混合型の熱硬化性樹脂（ウレタン樹脂）のための第２原料（イソシアネート側原料）である。次いで、第２原料タンク４２内の内容物を混合することにより、第２原料液３２を得た。 In addition, 40 parts by mass of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and 25 parts by mass of toluene diisocyanate (TDI) were charged into the second raw material tank 42 (see FIG. 2). These isocyanates are the second raw material (isocyanate side raw material) for the two-component mixed thermosetting resin (urethane resin). Next, the second raw material liquid 32 was obtained by mixing the contents in the second raw material tank 42.
次いで、第１原料タンク４１内の第１原料液３１を温度４０℃に保温しながら、第１原料タンク４１と混合注入機５との間で循環させる。第１原料液３１の温度４０℃における粘度は５０５ｍＰａ・ｓである。また、第２原料タンク４２内の第２原料液３２も温度４０℃に保温しながら第２原料タンク４２と混合注入機５との間で循環させる。第２原料液３２の温度４０℃における粘度は１１０ｍＰａである。第１原料タンク４１と混合注入機５は、パイプ４１５、４１６により連結されており、第２原料タンク４２と混合注入機５は、パイプ４２５、４２６により連結されている。 Next, the first raw material liquid 31 in the first raw material tank 41 is circulated between the first raw material tank 41 and the mixing injector 5 while keeping the temperature at 40 ° C. The viscosity of the first raw material liquid 31 at a temperature of 40 ° C. is 505 mPa · s. Further, the second raw material liquid 32 in the second raw material tank 42 is also circulated between the second raw material tank 42 and the mixing injector 5 while keeping the temperature at 40 ° C. The viscosity of the second raw material liquid 32 at a temperature of 40 ° C. is 110 mPa. The first raw material tank 41 and the mixing injector 5 are connected by pipes 415 and 416, and the second raw material tank 42 and the mixing injector 5 are connected by pipes 425 and 426.
図３に示すごとく、混合注入機５は、水平方向に配置された筒状の第１シリンダ５１とこの第１シリンダ５２内を水平方向に摺動する第１ピストン５２とを有する。また、混合注入機５は、鉛直方向に配置された筒状の第２シリンダ５３と、この第２シリンダ５３内を鉛直方向に摺動する第２ピストン５４とを有する。 As shown in FIG. 3, the mixing injector 5 has a cylindrical first cylinder 51 arranged in the horizontal direction and a first piston 52 that slides in the first cylinder 52 in the horizontal direction. Moreover, the mixing injector 5 has a cylindrical second cylinder 53 arranged in the vertical direction, and a second piston 54 that slides in the second cylinder 53 in the vertical direction.
図３に示すごとく、第１シリンダ５１の側壁５１０には、この側壁５１０を貫通する貫通孔５１１、５１２が形成されており、第１ピストン５２の側面５２０には、窪み５２１が形成されている。第１ピストン５２が第１シリンダ５１の先端５１７側（図３における右方向）まで挿入された状態では、貫通孔５１１、５１２と窪み５２１とが、第１原料液３１の流路を形成している。即ち、図２及び図３に示すごとく、パイプ４１５を通って第１原料タンク４１から混合注入機５に送られてきた第１原料液３１は、第１シリンダ５１の側壁５１０に形成された入り口側の貫通孔５１１を通過し、第１ピストン５２の窪み５２１を通って、さらに第１シリンダ５２の側壁５１０に形成された出口側の貫通孔５１２からパイプ４２６を通って、再び第１原料タンク４１へ戻る。このようにして第１原料液３１は、第１原料タンク４１と混合注入機５との間を循環する。 As shown in FIG. 3, through holes 511 and 512 that pass through the side wall 510 are formed in the side wall 510 of the first cylinder 51, and a recess 521 is formed in the side surface 520 of the first piston 52. . In a state where the first piston 52 is inserted to the tip 517 side (right direction in FIG. 3) of the first cylinder 51, the through holes 511 and 512 and the recess 521 form a flow path for the first raw material liquid 31. Yes. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the first raw material liquid 31 sent from the first raw material tank 41 to the mixing injector 5 through the pipe 415 is an inlet formed on the side wall 510 of the first cylinder 51. Through the through hole 511 on the side, through the recess 521 of the first piston 52, and further through the pipe 426 from the through hole 512 on the outlet side formed in the side wall 510 of the first cylinder 52, the first raw material tank again Return to 41. In this way, the first raw material liquid 31 circulates between the first raw material tank 41 and the mixing injector 5.
また、図３に示すごとく、第１シリンダ５１の側壁５１０には、上記貫通孔５１１、５１２とは別の貫通孔５１３、５１４が形成されており、第１ピストン５２の側面５２０には、上記窪み５２１とは別の窪み５２２が形成されている。第１ピストン５２が第１シリンダ５１の先端５１７側（図３における右方向）まで挿入された状態では、貫通孔５１３、５１４と窪み５２２とが、第２原料液３２の流路を形成している。即ち、第１原料液の場合と同様に、パイプ４２５を通って第２原料タンク４２から混合注入機５に送られてきた第２原料液３２は、入り口側の貫通孔５１３を通過し、窪み５２２を通って、さらに出口側の貫通孔５１４からパイプ４２６を通って、再び第２原料タンク４２へ戻る（図２及び図３参照）。このようにして、第２原料液３２も第２原料タンク４２と混合注入機５との間を循環する。 Further, as shown in FIG. 3, through holes 513 and 514 different from the through holes 511 and 512 are formed in the side wall 510 of the first cylinder 51, and the side surface 520 of the first piston 52 has the above-described A recess 522 different from the recess 521 is formed. In a state where the first piston 52 is inserted to the tip 517 side (right direction in FIG. 3) of the first cylinder 51, the through holes 513 and 514 and the recess 522 form a flow path for the second raw material liquid 32. Yes. That is, as in the case of the first raw material liquid, the second raw material liquid 32 sent from the second raw material tank 42 to the mixing / injecting machine 5 through the pipe 425 passes through the through-hole 513 on the inlet side and is depressed. Through 522, from the outlet-side through hole 514, through the pipe 426, and back to the second raw material tank 42 again (see FIGS. 2 and 3). In this way, the second raw material liquid 32 also circulates between the second raw material tank 42 and the mixing / injecting machine 5.
また、図３に示すごとく、入り口側の貫通孔５１１、５１３には、これらの貫通孔５１１、５１３から分岐して第１シリンダ５１の内部５１９につながるバイパスライン５１５、５１６がそれぞれ形成されている。同図に示すごとく、第１ピストン５２が第１シリンダ５１の先端５１７側に挿入された状態においては、バイパスライン５１５、５１６の出口５１５ａ、５１６ａは第１ピストン５２の側面５２０によって塞がれている。したがって、第１原料液３１及び第２原料液３２は、シリンダ５１内に吐出されることなく、上述のようにそれぞれ原料タンク４１、４２と混合注入機５との間を循環する。このとき、第１原料液側のバイパスライン５１５には第１原料液３１が滞留し、第２原料液側のバイパスライン５１６には第２原料液３２が滞留する。 Further, as shown in FIG. 3, bypass lines 515 and 516 branched from the through holes 511 and 513 and connected to the inside 519 of the first cylinder 51 are formed in the through holes 511 and 513 on the entrance side, respectively. . As shown in the figure, in the state where the first piston 52 is inserted on the tip 517 side of the first cylinder 51, the outlets 515a and 516a of the bypass lines 515 and 516 are blocked by the side surface 520 of the first piston 52. Yes. Therefore, the first raw material liquid 31 and the second raw material liquid 32 circulate between the raw material tanks 41 and 42 and the mixing injector 5 as described above without being discharged into the cylinder 51. At this time, the first raw material liquid 31 stays in the bypass line 515 on the first raw material liquid side, and the second raw material liquid 32 stays in the bypass line 516 on the second raw material liquid side.
また、図４に示すごとく、第１原料側のバイパスライン５１５の周囲には、ソレノイドタイプの高周波誘導加熱用コイル５７が配設されている。このコイル５７により、バイパスライン５１５内の第１原料液３１が加熱される。本例においては、第１原料液３１は温度８０℃に加熱され、バイパスライン５１５内の第１原料液３１の粘度は、１３２ｍＰａ・ｓまで低下している。なお、所定温度における第１原料液の粘度は、上述の図９から得られる。 Also, as shown in FIG. 4, a solenoid type high frequency induction heating coil 57 is disposed around the bypass line 515 on the first raw material side. The first raw material liquid 31 in the bypass line 515 is heated by the coil 57. In this example, the first raw material liquid 31 is heated to a temperature of 80 ° C., and the viscosity of the first raw material liquid 31 in the bypass line 515 is reduced to 132 mPa · s. In addition, the viscosity of the 1st raw material liquid in predetermined temperature is obtained from the above-mentioned FIG.
次に、図５に示すごとく、第１ピストン５２を第１シリンダ５１の後端５１８側（図５における左側）に移動すると、バイパスライン５１５、５１６の出口５１５ａ、５１６ａが開口する。これにより、第１原料液側のバイパスライン５１５は、第１原料液３１をシリンダの内部５１９に吐出するための第１吐出ノズル５１５となり、第２原料液側のバイパスライン５１６は、第２原料液３２をシリンダの内部５１９に吐出するための第２吐出ノズル５１６となる。即ち、図５における矢印の方向に、第１原料液３１及び第２原料液３２がそれぞれ第１吐出ノズル５１５及び第２吐出ノズル５１６から第１シリンダ５１の内部５１９に吐出される。吐出された第１原料液３１と第２原料液３２とは、第１シリンダ５１の内部５１９で衝突することにより混合する。混合により、重合が進行し、ウレタン樹脂を含む樹脂混合液を得る。本例においては、混合後に１０ｍｌの樹脂混合液を得る。 Next, as shown in FIG. 5, when the first piston 52 is moved to the rear end 518 side (left side in FIG. 5) of the first cylinder 51, the outlets 515a and 516a of the bypass lines 515 and 516 are opened. Thereby, the bypass line 515 on the first raw material liquid side becomes the first discharge nozzle 515 for discharging the first raw material liquid 31 to the inside 519 of the cylinder, and the bypass line 516 on the second raw material liquid side becomes the second raw material liquid It becomes a second discharge nozzle 516 for discharging the liquid 32 to the inside 519 of the cylinder. That is, the first raw material liquid 31 and the second raw material liquid 32 are discharged from the first discharge nozzle 515 and the second discharge nozzle 516 to the inside 519 of the first cylinder 51 in the direction of the arrow in FIG. The discharged first raw material liquid 31 and second raw material liquid 32 are mixed by colliding in the interior 519 of the first cylinder 51. By mixing, polymerization proceeds to obtain a resin mixed solution containing a urethane resin. In this example, 10 ml of resin mixture is obtained after mixing.
本例において、バイパスライン５１５、５１６は、内径φ１０ｍｍ、全長１０２ｍｍで形成されている。バイパスライン５１５、５１６の容積は、原料液の吐出量に応じて適宜変更することができる。本例において、第１原料液３１と第２原料液３２との混合割合は、ポリオールとイソシアネートとの配合比が体積比で１：１となるように調整した。 In this example, the bypass lines 515 and 516 are formed with an inner diameter of 10 mm and a total length of 102 mm. The volumes of the bypass lines 515 and 516 can be appropriately changed according to the discharge amount of the raw material liquid. In this example, the mixing ratio of the first raw material liquid 31 and the second raw material liquid 32 was adjusted such that the mixing ratio of the polyol and the isocyanate was 1: 1.
次いで、図５及び図６に示すごとく、第２ピストン５４を第２シリンダ５３の後端５３８側（図６における上方向）に移動させた状態で、第１ピストン５２を第１シリンダ５１の先端５１７側（図６における右方向）に移動させる。これにより、第１シリンダ５１の内部５１９の樹脂混合液３３が第２シリンダ５３の内部５３９へ送られる。 Next, as shown in FIGS. 5 and 6, the first piston 52 is moved to the front end of the first cylinder 51 with the second piston 54 moved to the rear end 538 side (upward in FIG. 6) of the second cylinder 53. It is moved to the 517 side (right direction in FIG. 6). As a result, the resin mixed solution 33 in the interior 519 of the first cylinder 51 is sent to the interior 539 of the second cylinder 53.
また、図７に示すごとく、第２シリンダ５３の先端５３７は、金型６に連結されている。金型６は上型６１と下型６２とからなり、内側にキャビティ６３を有している。キャビティ６３内には、各種半導体部品２１、２２、２３及びコネクタ２４がプリント配線板２０に搭載されてなる電子部品２が配置されている。同図に示すごとく、電子部品２は、金型６によりクランプされており、プリント配線板２０及びコネクタ２４の一部は、キャビティ６３の外部に露出している。即ち、電子部品２の一部を金型６のキャビティ６３の外部に露出させた状態で、キャビティ６３内に電子部品２を配置している。また、金型６のキャビティ６３の内面にプリント配線板２０の端面２０１を当接させた状態でキャビティ６３内に電子部品２を配置している。このような状態で電子部品２を金型６内に配置することにより、後述のように樹脂混合液をキャビティ６３内に充填して硬化させた後に、露出部１１を有する電子部品ユニット１を作製することができる（図１参照）。なお、上型６１には、樹脂混合液をキャビティ６３内に導入するための導入口６４が設けられている。 As shown in FIG. 7, the tip 537 of the second cylinder 53 is connected to the mold 6. The mold 6 includes an upper mold 61 and a lower mold 62, and has a cavity 63 inside. In the cavity 63, an electronic component 2 in which various semiconductor components 21, 22, 23 and a connector 24 are mounted on the printed wiring board 20 is disposed. As shown in the figure, the electronic component 2 is clamped by the mold 6, and the printed wiring board 20 and a part of the connector 24 are exposed to the outside of the cavity 63. That is, the electronic component 2 is arranged in the cavity 63 with a part of the electronic component 2 exposed to the outside of the cavity 63 of the mold 6. Further, the electronic component 2 is disposed in the cavity 63 with the end surface 201 of the printed wiring board 20 in contact with the inner surface of the cavity 63 of the mold 6. By disposing the electronic component 2 in the mold 6 in such a state, the resin mixed solution is filled in the cavity 63 and cured as will be described later, and then the electronic component unit 1 having the exposed portion 11 is produced. (See FIG. 1). The upper mold 61 is provided with an introduction port 64 for introducing the resin mixed solution into the cavity 63.
上述のように、第２シリンダ５３の内部５３９へ送られた樹脂混合液３３（図６参照）は、第２ピストン５４を先端５３７側（図６〜図８における下側）に移動させることにより、予め所定温度に加熱された金型６の導入口６４からキャビティ６３内に注入される（図６〜図８参照）。本例における金型の温度は８０℃である。そして、キャビティ６３内で樹脂混合液３３中の熱硬化性樹脂を発泡させて硬化させることにより、発泡ウレタン樹脂からなる樹脂封止部材３を形成する（図１参照）。本例においては、第１原料液中の水と第２原料液中のイソシアネートとが反応することによって発生する二酸化炭素が発泡剤としての役割を果たす。 As described above, the resin mixed liquid 33 (see FIG. 6) sent to the inside 539 of the second cylinder 53 moves the second piston 54 to the tip 537 side (the lower side in FIGS. 6 to 8). Then, it is injected into the cavity 63 from the introduction port 64 of the mold 6 heated in advance to a predetermined temperature (see FIGS. 6 to 8). The temperature of the mold in this example is 80 ° C. And the resin sealing member 3 which consists of foaming urethane resin is formed by making the thermosetting resin in the resin liquid mixture 33 foam and harden | cure in the cavity 63 (refer FIG. 1). In this example, carbon dioxide generated by the reaction of water in the first raw material liquid and isocyanate in the second raw material liquid serves as a blowing agent.
このようにして、図１に示すごとく、電子部品２と、これを被覆する樹脂封止部材３からなる電子部品ユニット１を得た。本例の電子部品ユニット製造時における第１原料液の組成、第１吐出ノズルから吐出時における第１原料液の温度及び粘度、第２原料液の組成、金型温度を表１に示す。また、本例にて得られた電子部品ユニット１について、電子部品２の周囲への樹脂の充填性を調べた。具体的には、電子部品ユニット１の断面を目視にて観察し、樹脂の未充填によって形成された電子部品２の周囲における空間の有無を確認した。空間が観察されなかった場合を充填性が良好であると判定し、空間が観察された場合を充填性が不良である判定した。その結果を表１に示す。 Thus, as shown in FIG. 1, an electronic component unit 1 including the electronic component 2 and the resin sealing member 3 covering the electronic component 2 was obtained. Table 1 shows the composition of the first raw material liquid when manufacturing the electronic component unit of this example, the temperature and viscosity of the first raw material liquid when discharging from the first discharge nozzle, the composition of the second raw material liquid, and the mold temperature. Further, for the electronic component unit 1 obtained in this example, the resin filling property around the electronic component 2 was examined. Specifically, the cross section of the electronic component unit 1 was visually observed, and the presence or absence of a space around the electronic component 2 formed by unfilling of the resin was confirmed. When the space was not observed, it was determined that the filling property was good, and when the space was observed, it was determined that the filling property was poor. The results are shown in Table 1.
次に、本例おいて得られた電子部品ユニット１の樹脂封止部材３の特性を調べる評価試験を行った。具体的には、本例において作製した電子部品ユニットにおける樹脂封止部材と同条件で、６５×７０×１８ｍｍの直方体形状の発泡樹脂成形体からなる試験片を別途作製し、この試験片について評価を行った。以下、各評価試験について説明する。 Next, the evaluation test which investigates the characteristic of the resin sealing member 3 of the electronic component unit 1 obtained in this example was conducted. Specifically, under the same conditions as the resin sealing member in the electronic component unit manufactured in this example, a test piece made of a 65 × 70 × 18 mm rectangular solid foamed resin molded product was separately prepared, and the test piece was evaluated. Went. Hereinafter, each evaluation test will be described.
「連結穴の長径サイズ」
試験片の任意の箇所を切断し、切断面を倍率５０倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察し、その写真を撮影する。得られたＳＥＭ写真の一例を図１０に示す。同図において、濃い黒色部分が連結穴である。図１１に示すごとく、連結穴が重なって形成された箇所も存在する。この場合には、同図の点線により示すように、重なった連結穴を複数の連結穴３０１、３０２、３０３、３０４に分解し、各連結穴３０１、３０２、３０３、３０４についてその長径サイズを計測する。
長径サイズの計測にあたっては、図１２に示すごとく、各連結穴について、その外周曲線上にある任意の５点を選択して、これら５点を座標として最小二乗法により図１３に示す式で表される５点を通る楕円形状を決定する。図１２においては、図１１における連結穴３０３についてその楕円形状を決定する例を示す。この楕円形状について、図１３に示す方程式で表される長径を連結穴３０３の長径サイズとして定義する。図１２における中心座標（Ｘ0，Ｙ0）は、図１４に示す式によって表される。また図１２における楕円の傾きθは、図１５に示す式によって表される。また、図１２における長さａは、図１６に示す式によって表され、図１２における長さｂは、図１７に示す式によって表される。なお、図１４〜図１７におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１８に示す行列式から算出することができ、図１８におけるＸi、Ｙiは、図１２における楕円上の任意の座標である。そして、５０個の連結穴について、その長径サイズ（２×ａ）のデータを集計し長径サイズ分布を得た後、これらのデータのα＋３σ（α：平均値、σ：標準偏差）の値を算出した。その結果を表１に示す。なお、測定には、日本アビオニクス(株)製の画像解析処理装置「ＳＰＩＣＣＡ」を用いて、ＳＥＭ写真画像の２値化を実施し、楕円形状を検出して上述の長径サイズを算出した。
"Long diameter size of connecting hole"
An arbitrary portion of the test piece is cut, and the cut surface is observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 50 times, and a photograph thereof is taken. An example of the obtained SEM photograph is shown in FIG. In the figure, the dark black portion is a connecting hole. As shown in FIG. 11, there are also places where the connecting holes are formed to overlap. In this case, as shown by the dotted line in the figure, the overlapping connecting holes are disassembled into a plurality of connecting holes 301, 302, 303, 304, and the major axis size of each connecting hole 301, 302, 303, 304 is measured. To do.
In measuring the size of the major axis, as shown in FIG. 12, for each connecting hole, arbitrary five points on the outer circumference curve are selected, and these five points are used as coordinates to express the equation shown in FIG. The ellipse shape passing through the five points is determined. FIG. 12 shows an example in which the elliptical shape of the connecting hole 303 in FIG. 11 is determined. For this elliptical shape, the major axis represented by the equation shown in FIG. 13 is defined as the major axis size of the connecting hole 303. The center coordinates (X 0 , Y 0 ) in FIG. 12 are represented by the equations shown in FIG. 12 is represented by the equation shown in FIG. Further, the length a in FIG. 12 is represented by the formula shown in FIG. 16, and the length b in FIG. 12 is represented by the formula shown in FIG. 14 to 17, A, B, C, and D can be calculated from the determinant shown in FIG. 18, and Xi and Yi in FIG. 18 are arbitrary coordinates on the ellipse in FIG. Then, for the 50 connecting holes, the data of the major axis size (2 × a) is totaled to obtain the major axis size distribution, and then the value of α + 3σ (α: average value, σ: standard deviation) of these data is calculated. did. The results are shown in Table 1. For measurement, an SEM photograph image was binarized using an image analysis processing apparatus “SPICCA” manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., and the above-mentioned major axis size was calculated by detecting an elliptical shape.
「タイプＡデュロメータ硬さ」
ＪＩＳ Ｋ ６２５３（１９９７年）の規定に準じて温度２５℃における試験片のデュロメータ硬さ（タイプＡ）を測定した。その結果を表１に示す。
"Type A durometer hardness"
The durometer hardness (type A) of the test piece at a temperature of 25 ° C. was measured in accordance with JIS K 6253 (1997). The results are shown in Table 1.
「単体での水浸入距離」
上述の６５×７０×１８ｍｍの直方体形状の試験片から、１０×７０×１８ｍｍの直方体形状の試験片を作製した。次いで、試験片の１０×１８ｍｍの面を底面とし、試験片を底面から深さ５ｍｍの水溶性赤インク中に２４時間浸漬した。次いで、赤インク中から取り出した試験片を温度９０℃の恒温槽の中で３時間乾燥した。次いで、試験片を高さ方向に切断し、その切断面について、底面からの赤インクの最大浸入距離（ｍｍ）を測定した。最大浸入距離を４個の試験片について測定し、その平均値＋３σ（σ：標準偏差）の値を求めた。これを樹脂封止材の単体での水浸入距離とした。その結果を表１に示す。
"Water penetration distance by itself"
A 10 × 70 × 18 mm rectangular parallelepiped-shaped test piece was produced from the 65 × 70 × 18 mm rectangular parallelepiped test piece. Next, the 10 × 18 mm surface of the test piece was used as the bottom surface, and the test piece was immersed in water-soluble red ink having a depth of 5 mm from the bottom surface for 24 hours. Next, the test piece taken out from the red ink was dried for 3 hours in a thermostat at a temperature of 90 ° C. Subsequently, the test piece was cut | disconnected in the height direction, and the maximum penetration distance (mm) of the red ink from the bottom face was measured about the cut surface. The maximum penetration distance was measured for four test pieces, and the average value + 3σ (σ: standard deviation) was determined. This was defined as the water penetration distance of a single resin sealing material. The results are shown in Table 1.
「破断強度」
上述の６５×７０×１８ｍｍの直方体形状の試験片からＪＩＳ５号ダンベル（厚み：６ｍｍ）を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２５１（１９９３年）に準じて、引っ張り破断強度を測定した。測定における引っ張り速度は２０ｍｍ／ｍｉｎとした。２０個の試験片について破断強度を測定し、その平均値−３σ（σ：標準偏差）の値を表１に示す。
"Breaking strength"
A JIS No. 5 dumbbell (thickness: 6 mm) was prepared from the above-mentioned 65 × 70 × 18 mm rectangular parallelepiped test piece, and the tensile strength at break was measured according to JIS K6251 (1993). The pulling speed in the measurement was 20 mm / min. The breaking strength of the 20 test pieces was measured, and the average value of −3σ (σ: standard deviation) is shown in Table 1.
次に、本例において作製した電子部品ユニット１における露出部１１からの水浸入距離を下記のようにして測定することにより、電子部品ユニット１の露出部１１における防水性の評価を行った（図１参照）。
「露出部からの水浸入距離」
本例の電子部品ユニット１の露出部１１側、具体的にはプリント配線板２０の端面２０１が露出する側から、電子部品ユニット１の一部を水溶性赤インク中に２４時間浸漬した（図１参照）。次いで、赤インク中から取り出した電子部品ユニット１を温度９０℃の恒温槽の中で３時間乾燥した。次いで、露出部１１から樹脂封止部材３の内部への赤インクの最大浸入距離（ｍｍ）を測定した。最大浸入距離を４個の電子部品ユニット１について測定し、その平均値＋３σ（σ：標準偏差）の値を求めた。これを露出部からの水浸入距離とした。その結果を表１に示す。
Next, the water penetration distance from the exposed portion 11 in the electronic component unit 1 manufactured in this example was measured as follows, thereby evaluating the waterproofness in the exposed portion 11 of the electronic component unit 1 (FIG. 1).
"Water penetration distance from exposed part"
A part of the electronic component unit 1 is immersed in water-soluble red ink for 24 hours from the exposed portion 11 side of the electronic component unit 1 of this example, specifically from the side where the end surface 201 of the printed wiring board 20 is exposed (see FIG. 1). Next, the electronic component unit 1 taken out from the red ink was dried for 3 hours in a thermostat at 90 ° C. Next, the maximum penetration distance (mm) of the red ink from the exposed portion 11 into the resin sealing member 3 was measured. The maximum penetration distance was measured for four electronic component units 1, and the average value + 3σ (σ: standard deviation) was obtained. This was the water penetration distance from the exposed part. The results are shown in Table 1.
（実施例２）
本例においては、高周波誘導加熱用コイルによる第１原料液の加熱温度を１００℃に変更した点を除いては、実施例１と同様にして電子部品ユニットを作製した。加熱温度１００℃にした場合の第１原料液の粘度は、７１ｍＰａ・ｓである。本例においても、実施例１と同様に、樹脂の充填性の評価を行った。また、本例においても、実施例１と同様に、樹脂封止部材と同条件で、発泡樹脂成形体からなる試験片を作製し、その連結穴の長径サイズ、デュロメータ硬さ、単体での水浸入距離、破断強度を測定した。また、実施例１と同様に電子部品ユニットの露出部からの水浸入距離を測定した。これらの結果を表１に示す。
(Example 2)
In this example, an electronic component unit was produced in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature of the first raw material liquid by the high frequency induction heating coil was changed to 100 ° C. The viscosity of the first raw material liquid when the heating temperature is 100 ° C. is 71 mPa · s. Also in this example, the resin filling property was evaluated in the same manner as in Example 1. Also in this example, similarly to Example 1, a test piece made of a foamed resin molding was prepared under the same conditions as the resin sealing member, and the long diameter size of the connecting hole, the durometer hardness, and water alone The penetration distance and breaking strength were measured. Moreover, the water penetration distance from the exposed part of an electronic component unit was measured similarly to Example 1. FIG. These results are shown in Table 1.
（実施例３〜６）
実施例３〜５においては、金型温度を後述の表１に示す各温度に変更した点を除いては、実施例１と同様にして電子部品ユニットを作製した。また、実施例６においては、高周波誘導加熱用コイルによる第１原料液の加熱温度を７０℃に変更し、さらに金型温度を後述の表１に示すように変更した点を除いては、実施例１と同様にして電子部品ユニットを作製した。本例においても、実施例１と同様に、樹脂の充填性の評価を行った。また、本例においても、実施例１と同様に、樹脂封止部材と同条件で、発泡樹脂成形体からなる試験片を作製し、その連結穴の長径サイズ、デュロメータ硬さ、単体での水浸入距離、破断強度を測定した。また、実施例１と同様に電子部品ユニットの露出部からの水浸入距離を測定した。これらの結果を表１に示す。
(Examples 3 to 6)
In Examples 3 to 5, electronic component units were produced in the same manner as in Example 1 except that the mold temperature was changed to each temperature shown in Table 1 described later. Moreover, in Example 6, the heating temperature of the first raw material liquid by the high frequency induction heating coil was changed to 70 ° C., and the mold temperature was changed as shown in Table 1 described later. An electronic component unit was produced in the same manner as in Example 1. Also in this example, the resin filling property was evaluated in the same manner as in Example 1. Also in this example, similarly to Example 1, a test piece made of a foamed resin molding was prepared under the same conditions as the resin sealing member, and the long diameter size of the connecting hole, the durometer hardness, and water alone The penetration distance and breaking strength were measured. Moreover, the water penetration distance from the exposed part of an electronic component unit was measured similarly to Example 1. FIG. These results are shown in Table 1.
（比較例１〜４）
本例においては、第１原料側のバイパスラインの周囲に高周波誘導加熱用コイルが配設されていない混合注入機を用いて電子部品ユニットを作製した。即ち、第１原料液と第２原料液との混合時に、第１原料液の加熱を行っていない。比較例１においては、温度４０℃、粘度５１０ｍＰａ・ｓの第１原料液を用いた。比較例２においては、温度３０℃、粘度７７０ｍＰａ・ｓの第１原料液を用いた。比較例３においては、温度２５０℃、粘度１２４０ｍＰａ・ｓの第１原料液を用いた。比較例４においては、温度２０℃、粘度１６００ｍＰａ・ｓの第１原料液を用いた。その他は、実施例１と同様にして、比較例１〜４の電子部品ユニットを製造した。比較例１〜４においても、実施例１と同様に、樹脂の充填性の評価を行った。また、比較例１〜４においても、実施例１と同様に、樹脂封止部材と同条件で、発泡樹脂成形体からなる試験片を作製し、その連結穴の長径サイズ、デュロメータ硬さ、単体での水浸入距離、破断強度を測定した。また、実施例１と同様に電子部品ユニットの露出部からの水浸入距離を測定した。これらの結果を表１に示す。
(Comparative Examples 1-4)
In this example, an electronic component unit was produced using a mixing injector in which a high frequency induction heating coil was not provided around the bypass line on the first raw material side. That is, the first raw material liquid is not heated during the mixing of the first raw material liquid and the second raw material liquid. In Comparative Example 1, the first raw material liquid having a temperature of 40 ° C. and a viscosity of 510 mPa · s was used. In Comparative Example 2, the first raw material liquid having a temperature of 30 ° C. and a viscosity of 770 mPa · s was used. In Comparative Example 3, the first raw material liquid having a temperature of 250 ° C. and a viscosity of 1240 mPa · s was used. In Comparative Example 4, the first raw material liquid having a temperature of 20 ° C. and a viscosity of 1600 mPa · s was used. Others were carried out similarly to Example 1, and manufactured the electronic component unit of Comparative Examples 1-4. In Comparative Examples 1 to 4, as in Example 1, the resin filling property was evaluated. Moreover, also in Comparative Examples 1-4, the test piece which consists of a foaming resin molding is produced on the same conditions as a resin sealing member similarly to Example 1, and the long diameter size of the connection hole, durometer hardness, single-piece | unit The water penetration distance and breaking strength were measured. Moreover, the water penetration distance from the exposed part of an electronic component unit was measured similarly to Example 1. FIG. These results are shown in Table 1.
（実施例１〜６、比較例１〜４の比較）
表１に基づいて、連結穴の長径サイズ（α＋３σ：μｍ）と、単体での水浸入距離（ｍｍ）との関係をグラフにプロットした。その結果を図１９に示す。
表１及び図１９に示すごとく、発泡樹脂の連結穴の長径サイズ（α＋３σ）を小さくすることにより、水浸入距離が小さくなり、防水性を高めることができることがわかる。また、長径サイズが大きくなるにつれて水浸入距離の増大度合も大きくなっている。そして、長径サイズを５００μｍ以下にすることにより、水浸入距離を十分に小さくし、高い防水性を発揮できることがわかる。同様の観点から、連結穴の長径サイズ（α＋３σ）は、２５０μｍ以下（α＋３σ≦２５０）であることがより好ましい。
(Comparison of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4)
Based on Table 1, the relationship between the major axis size (α + 3σ: μm) of the connecting hole and the water penetration distance (mm) as a single unit was plotted on a graph. The result is shown in FIG.
As shown in Table 1 and FIG. 19, it can be seen that the water penetration distance can be reduced and the waterproof property can be improved by reducing the long diameter size (α + 3σ) of the connecting hole of the foamed resin. Further, as the major axis size increases, the degree of increase in the water penetration distance also increases. And it turns out that water penetration distance can be made small enough and high waterproofness can be exhibited by making a major axis size into 500 micrometers or less. From the same viewpoint, the major axis size (α + 3σ) of the connecting hole is more preferably 250 μm or less (α + 3σ ≦ 250).
また、表１より知られるごとく、実施例１〜６の電子部品ユニット１における樹脂封止部材３は、発泡ウレタン樹脂からなり、上述のように防水性に優れるだけでなく、デュロメータ硬度や破断強度が高い（図１参照）。そのため、実施例１〜６の電子部品ユニット１は、耐衝撃性にも優れている。それ故、特に車両搭載用に好適である。デュロメータ硬さが１５未満の場合には、耐衝撃性が不十分になり、特に車両用などへの適用が困難になるおそれがある。一方、デュロメータ硬さが３５を超える場合には、電子部品ユニットの使用環境下における温度変化によって、樹脂封止部材で封止された電子部品や電子部品のはんだ接合部などに発生するストレスが増大し、破壊が起こるおそれがある。したがって、樹脂封止部材３のタイプＡデュロメータ硬さは１５〜４５であることが好ましく、１５〜３５であることがより好ましい。 Moreover, as is known from Table 1, the resin sealing member 3 in the electronic component unit 1 of Examples 1 to 6 is made of a urethane foam resin and not only has excellent waterproofness as described above, but also has durometer hardness and breaking strength. Is high (see FIG. 1). Therefore, the electronic component unit 1 of Examples 1-6 is excellent also in impact resistance. Therefore, it is particularly suitable for mounting on a vehicle. When the durometer hardness is less than 15, the impact resistance is insufficient, and there is a possibility that application to vehicles and the like becomes difficult. On the other hand, when the durometer hardness exceeds 35, the stress generated in the electronic component sealed with the resin sealing member or the solder joint portion of the electronic component increases due to the temperature change in the usage environment of the electronic component unit. There is a risk of destruction. Therefore, the type A durometer hardness of the resin sealing member 3 is preferably 15 to 45, and more preferably 15 to 35.
また、表１に基づいて、発泡樹脂の連結穴の長径サイズ（α＋３σ：μｍ）と、電子部品ユニット１の露出部１１からの水浸入距離との関係をグラフにプロットした。その結果を図２０に示す。
表１及び図２０より知られるごとく、発泡樹脂の連結穴の長径サイズ（α＋３σ）を小さくすることにより、電子部品ユニット１における露出部１１からの水浸入距離が小さくなり、防水性を高めることができることがわかる（図１参照）。
Moreover, based on Table 1, the relationship between the long diameter size (α + 3σ: μm) of the connecting hole of the foamed resin and the water penetration distance from the exposed portion 11 of the electronic component unit 1 was plotted in a graph. The result is shown in FIG.
As can be seen from Table 1 and FIG. 20, by reducing the major axis size (α + 3σ) of the connecting hole of the foamed resin, the water penetration distance from the exposed portion 11 in the electronic component unit 1 is reduced, and the waterproofness is improved. It can be seen (see FIG. 1).
一般に、電子部品ユニット１が、電子部品２の一部が樹脂封止部材３から露出する露出部１１を有する場合には、表１における比較例１〜４に示すごとく露出部１１から樹脂封止部材３の内部に水が浸入し易くなる傾向にある。露出した電子部品２と樹脂封止部材３との境界部分から水が浸入し易いからである。表１における比較例１〜４においては、単体の水浸入距離よりも、露出部からの水浸入距離の方が大幅に大きくなっていることから上述の傾向が確認できる。 Generally, when the electronic component unit 1 has an exposed portion 11 in which a part of the electronic component 2 is exposed from the resin sealing member 3, the resin sealing is performed from the exposed portion 11 as shown in Comparative Examples 1 to 4 in Table 1. Water tends to easily enter the inside of the member 3. This is because water can easily enter from the exposed boundary between the electronic component 2 and the resin sealing member 3. In Comparative Examples 1 to 4 in Table 1, the above-mentioned tendency can be confirmed because the water intrusion distance from the exposed portion is significantly larger than the single water infiltration distance.
一方、表１における実施例１〜６のように、連結穴の長径サイズを５００μｍ以下にすることにより、電子部品ユニット１が露出部１１を有する場合であっても、樹脂封止部材３内への水の浸入を十分に抑制することが可能になる。即ち、電子部品ユニット１が露出部１１を有する場合には、連結穴の長径サイズを５００μｍ以下にすることによる防水性向上効果がより増強される。また、電子部品ユニット１が露出部１１を有する場合には、連結穴の長径サイズを２５０μｍ以下にすることにより、露出部１１からの水浸入距離をより小さくすることができる（図２０参照）。 On the other hand, as in Examples 1 to 6 in Table 1, even when the electronic component unit 1 has the exposed portion 11 by setting the major axis size of the connection hole to 500 μm or less, the resin sealing member 3 is entered. It is possible to sufficiently suppress the intrusion of water. That is, in the case where the electronic component unit 1 has the exposed portion 11, the effect of improving waterproofness is further enhanced by setting the major axis size of the connecting hole to 500 μm or less. Moreover, when the electronic component unit 1 has the exposed part 11, the water penetration distance from the exposed part 11 can be made smaller by making the long diameter size of a connection hole into 250 micrometers or less (refer FIG. 20).
実施例１〜６の電子部品ユニットの製造方法においては、高周波誘導加熱用コイル５７によって第１吐出ノズル５１５を少なくとも局所的に加熱している。これにより、第１原料液３１の粘度を低下させた後に、第１原料液３１と第２原料液３２とを混合させている（図３〜図５参照）。そのため、第１原料液と第２原料液とが混じり合い易くなり、第１原料液と第２原料液をより均一に混合させることができる。それ故、発泡樹脂の発泡セル間をつなぐ連結穴を少なくしたり、連結穴の長径サイズを小さくしたりすることができる。その結果、上記のごとくα＋３σ≦５００という関係を満足する発泡樹脂からなる樹脂封止部材３を作製することができ、防水性に優れた電子部品ユニット１を得ることができる。 In the manufacturing method of the electronic component unit of Examples 1 to 6, the first discharge nozzle 515 is at least locally heated by the high frequency induction heating coil 57. Thereby, after reducing the viscosity of the 1st raw material liquid 31, the 1st raw material liquid 31 and the 2nd raw material liquid 32 are mixed (refer to Drawing 3-Drawing 5). Therefore, the first raw material liquid and the second raw material liquid are easily mixed with each other, and the first raw material liquid and the second raw material liquid can be mixed more uniformly. Therefore, it is possible to reduce the number of connecting holes connecting the foamed cells of the foamed resin, or to reduce the major axis size of the connecting holes. As a result, the resin sealing member 3 made of foamed resin that satisfies the relationship of α + 3σ ≦ 500 as described above can be produced, and the electronic component unit 1 having excellent waterproofness can be obtained.
特に、実施例１〜６においては、第１原料液３１の粘度を第２原料液３２と同等レベル（粘度２００ｍＰａ・ｓ以下）まで低下させた後、第１原料液３１と第２原料液３２とを混合させている（図３〜図５参照）。そのため、第１原料液３１と第２原料液３２との混合時に、これらの親和性を確実に高め、均一に混合することができる。それ故、確実に発泡樹脂の連結穴を少なくしたり、連結穴の長径サイズを小さくしたりすることができる。その結果、上述のように防水性に優れた電子部品ユニット１を得ることができる（図１参照）。特に、本例においては上述のように、露出部１１を有する電子部品ユニット１（図１参照）を作製しているため、連結穴を小さくすることによる防水性の向上効果が上述のように顕著になる。
また、実施例１〜６においては、高周波誘導加熱により、第１原料液３１を加熱している。そのため、第１原料液３１の急速な加熱が可能になり、第１原料液の粘度を素早く低下させることができる。それ故、電子部品ユニット１の生産性を向上させることができる。
In particular, in Examples 1 to 6, the first raw material liquid 31 and the second raw material liquid 32 are reduced after the viscosity of the first raw material liquid 31 is reduced to a level equivalent to the second raw material liquid 32 (viscosity of 200 mPa · s or less). (See FIGS. 3 to 5). Therefore, when the first raw material liquid 31 and the second raw material liquid 32 are mixed, their affinity can be reliably increased and mixed uniformly. Therefore, it is possible to surely reduce the number of connecting holes for the foamed resin, or to reduce the major axis size of the connecting holes. As a result, it is possible to obtain the electronic component unit 1 excellent in waterproofness as described above (see FIG. 1). In particular, in this example, as described above, since the electronic component unit 1 (see FIG. 1) having the exposed portion 11 is manufactured, the waterproof improvement effect by reducing the connection hole is remarkable as described above. become.
Moreover, in Examples 1-6, the 1st raw material liquid 31 is heated by the high frequency induction heating. Therefore, rapid heating of the first raw material liquid 31 becomes possible, and the viscosity of the first raw material liquid can be quickly reduced. Therefore, the productivity of the electronic component unit 1 can be improved.
また、樹脂混合液３３を金型６内に導入する際の金型６の温度は、５０℃以上かつ１００℃未満であることが好ましい。表１より知られるように、金型温度が５０℃未満の場合（実施例６参照）には、樹脂の硬化速度が小さくなるため、連結穴を小さくし難くなる傾向がある。一方、金型温度が１００℃以上の場合（実施例５）には、樹脂の充填性が悪くなるおそれがある。 Further, the temperature of the mold 6 when the resin mixed solution 33 is introduced into the mold 6 is preferably 50 ° C. or more and less than 100 ° C. As is known from Table 1, when the mold temperature is less than 50 ° C. (see Example 6), the curing rate of the resin is small, and thus the connection hole tends to be difficult to reduce. On the other hand, when the mold temperature is 100 ° C. or higher (Example 5), the resin filling property may be deteriorated.
また、実施例１〜６によれば、マイクロバルーンを使用せずに、発泡剤を用いて発泡樹脂からなる樹脂封止部材３を製造することができ。そのため、軽量で防水性に優れた電子部品ユニット１を低コストで製造することができる。
また、実施例１〜６において、第１原料液はポリオールを含有し、第２原料液はイソシアネート化合物を含有し、熱硬化性樹脂がウレタン樹脂からなる。この場合には、原料液中に水を加えることにより、イソシアネート化合物と水とが反応して二酸化炭素が生成する。そのため、熱硬化性樹脂の発泡を低コストで容易に行うことができる。
Moreover, according to Examples 1-6, the resin sealing member 3 which consists of foamed resin can be manufactured using a foaming agent, without using a microballoon. Therefore, the electronic component unit 1 which is lightweight and excellent in waterproofness can be manufactured at low cost.
In Examples 1 to 6, the first raw material liquid contains a polyol, the second raw material liquid contains an isocyanate compound, and the thermosetting resin is made of a urethane resin. In this case, by adding water to the raw material liquid, the isocyanate compound and water react to generate carbon dioxide. Therefore, the thermosetting resin can be easily foamed at low cost.
１ 電子部品ユニット
２ 電子部品
３ 封止部材
３１ 第１原料液
３２ 第２原料液
３３ 樹脂混合液
５１５ 第１吐出ノズル
５１６ 第２吐出ノズル
６ 金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component unit 2 Electronic component 3 Sealing member 31 1st raw material liquid 32 2nd raw material liquid 33 Resin liquid mixture 515 1st discharge nozzle 516 2nd discharge nozzle 6 Mold
Claims (13)
上記樹脂封止部材（３）は、熱硬化性樹脂を発泡させてなる発泡樹脂からなり、
上記発泡樹脂の発泡セル間をつなぐ連結穴（３０１、３０２、３０３、３０４）の長径サイズ分布において、長径サイズの平均値αμｍと標準偏差σμｍとが、α＋３σ≦５００の関係を満足することを特徴とする電子部品ユニット（１）。 In an electronic component unit (1) comprising an electronic component (2) and a resin sealing member (3) covering the electronic component (2),
The resin sealing member (3) is made of a foamed resin obtained by foaming a thermosetting resin,
In the major axis size distribution of the connecting holes (301, 302, 303, 304) connecting the foam cells of the foamed resin, the mean value α μm of the major axis size and the standard deviation σ μm satisfy the relationship of α + 3σ ≦ 500. An electronic component unit (1).
２液混合型の熱硬化性樹脂を発泡させてなる発泡樹脂からなる樹脂封止部材（３）によって、電子部品（２）を被覆してなる電子部品ユニット（１）の製造方法において、
第１原料液（３１）と、該第１原料液（３１）と混合することにより上記熱硬化性樹脂を生成し、かつ上記第１原料液（３１）よりも粘度の低い第２原料液（３２）とを準備する原料液準備工程と、
上記第１原料液（３１）を第１吐出ノズル（５１５）から吐出すると共に、上記第２原料液（３２）を第２吐出ノズル（５１６）から吐出し、吐出時に上記第１原料液（３１）と上記第２原料液（３２）とを衝突させて混合することにより、上記熱硬化性樹脂を含む樹脂混合液（３３）を作製する混合工程と、
内部に電子部品（２）を配置した金型（６）内に上記樹脂混合液（３３）を注入し、上記金型（６）内で上記樹脂混合液（３３）中の上記熱硬化性樹脂を発泡させつつ硬化させることにより、上記電子部品ユニット（１）を得る被覆発泡工程とを有し、
上記混合工程においては、上記第１吐出ノズル（５１５）を少なくとも局所的に加熱することにより、上記第１原料液（３１）の粘度を低下させた後、該第１原料液（３１）を上記第１吐出ノズル（５１５）から吐出することを特徴とする電子部品ユニット（１）の製造方法。 It is a manufacturing method of the electronic component unit (1) of any one of Claims 1-6,
In the manufacturing method of the electronic component unit (1) formed by covering the electronic component (2) with the resin sealing member (3) made of a foamed resin obtained by foaming a two-component mixed thermosetting resin,
The first raw material liquid (31) and the first raw material liquid (31) are mixed to produce the thermosetting resin, and the second raw material liquid having a lower viscosity than the first raw material liquid (31) ( 32) and a raw material liquid preparation step,
The first raw material liquid (31) is discharged from the first discharge nozzle (515) and the second raw material liquid (32) is discharged from the second discharge nozzle (516). ) And the second raw material liquid (32) are collided and mixed to produce a resin mixed liquid (33) containing the thermosetting resin, and
The resin mixed solution (33) is poured into a mold (6) having an electronic component (2) disposed therein, and the thermosetting resin in the resin mixed solution (33) is injected into the mold (6). A foaming step of obtaining the electronic component unit (1) by curing while foaming,
In the mixing step, after the first discharge nozzle (515) is at least locally heated to reduce the viscosity of the first raw material liquid (31), the first raw material liquid (31) is then added to the first raw material liquid (31). A method of manufacturing an electronic component unit (1), wherein the electronic component unit (1) is discharged from a first discharge nozzle (515).
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