JPH09323337A

JPH09323337A - 金属部材をインサートした樹脂成形体およびその成形方法

Info

Publication number: JPH09323337A
Application number: JP16372096A
Authority: JP
Inventors: Motomi Nogiwa; 基実野際; Rikio Kuroda; 力雄黒田
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】金属部材の一部が外部に露出するようにイン
サート成形された樹脂成形体において、金属部材とこれ
を包覆している樹脂との間の隙間が密閉され気密性に優
れた成形体およびその成形方法を提供する。【解決手段】金属部材の露出境界部を含み、金属部材
と樹脂成形体との間にホットメルト接着剤が介在してい
ることを特徴とする金属部材がインサート成形されてな
る樹脂成形体、およびその成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属部材をインサー
トした樹脂成形体およびその成形方法に関し、詳しくは
一部が外部に露出するように金属部材をインサートした
樹脂成形体において、金属部材とこれを包覆している樹
脂とをホットメルト接着剤により接着したことを特徴と
する、金属部材をインサートした樹脂成形体およびその
成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気電子部品や自動車等の機械部
品などの分野において、熱可塑性合成樹脂に対し金属部
材を一体的に組み合わせた射出成形品、すなわちインサ
ート成形体の需要が増加している。これらのうちには金
属部材の一部が成形体の外部に露出しているものがあ
り、このような成形体を密閉系において使用すると密封
性に問題を生じる場合がある。これは、熱可塑性樹脂と
金属との密着性が劣ると共に、熱可塑性樹脂を射出成形
すると樹脂の固化時に少なからず体積収縮を起こし、金
属部材との間に微少な隙間が生じるためである。

【０００３】具体例として半導体装置のパッケージを例
に挙げて説明する。図１は、従来例における半導体パッ
ケージの縦断面図である。半導体パッケージ１は、熱可
塑性合成樹脂で成形されたケース２およびインサートさ
れた金属フレーム（リードフレーム）３を有している。
ケース２の内部にＩＣ（集積回路素子）、ＬＳＩ（大規
模集積回路素子）、ダイオード、ＣＣＤ（電荷結合素
子）、ＭＯＳ（金属酸化物半導体素子）等の半導体素子
４が接着剤５により接着されており、また半導体素子４
はボンディングワイヤ６により金属フレーム３と電気的
に接続されている。ケース２の上面には、ガラス、樹脂
あるいは金属等からなるリッド（蓋）７が接着剤５によ
り固着され、ケース２内部の気密性が確保されている。
このように電気電子部品、特に半導体パッケージでは、
内部の半導体素子が水分を極端に嫌うために高い気密性
が要求される。従来、ケース２は熱硬化型の樹脂で成形
されているため、金属フレーム３との接着力が十分であ
り、樹脂とフレームとの間に隙間が生じ難く、パッケー
ジとしての気密性は実用上問題とならない。

【０００４】しかし、熱硬化性樹脂は硬化反応に長時間
を要するので生産性が低く、またバリが出やすいので後
処理のコストが高価である。さらにスプルー、ランナー
等の不要物の再生利用ができないので地球環境上問題と
なる等の欠点を有しているため、これ等の欠点を解決し
得る熱可塑性合成樹脂の開発が検討されている。しかし
熱可塑性樹脂は金属との密着性が悪いため、これを用い
てケースを成形すると体積収縮に伴いフレームとの間に
微少の隙間が生じる。このため水分の浸入を防ぐことが
できず、半導体パッケージとしての性能を著しく損ねる
懸念がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記半導体
パッケージのように、一部が外部に露出した金属部材を
有する樹脂成形体において、金属部材を包覆している樹
脂と金属部材との間の隙間が埋められ気密性の優れた樹
脂成形体およびその成形方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１は、金属部
材の一部が外部に露出するようにインサート成形されて
なる樹脂成形体において、金属部材の露出境界部を含
み、金属部材と樹脂の間にホットメルト接着剤が介在し
ていることを特徴とする、金属部材がインサートされて
なる樹脂成形体に関するものである。本発明の第２は、
上記本発明の第１において、前記金属部材が電気電子部
品のリードフレームである樹脂成形体に関する。本発明
の第３は、金属部材の一部が外部に露出するようにイン
サート成形されてなる樹脂成形体のインサート成形方法
において、少なくとも樹脂と接触する面にあらかじめホ
ットメルト接着剤を塗布した金属部材をインサート部材
とし、射出成形された溶融樹脂の熱によりホットメルト
接着剤を溶融して樹脂と金属部材とを接着することを特
徴とする、金属部材のインサート成形方法に関するもの
である。本発明の第４は、金属部材の一部が外部に露出
するようにインサート成形されてなる樹脂成形体のイン
サート成形方法において、少なくとも樹脂と接触する面
にあらかじめホットメルト接着剤を塗布した金属部材を
インサート部材とし、インサート成形後、得られた成形
体を樹脂の溶融温度以下でかつホットメルト接着剤の溶
融温度以上に加熱することによりホットメルト接着剤を
溶融し樹脂と金属部材とを接着することを特徴とする、
金属部材のインサート成形方法に関するものである。本
発明の第５は、上記本発明の第４において、インサート
成形後、得られた成形体を高周波電磁界中で誘導加熱す
ることにより、樹脂の溶融温度以下でかつホットメルト
接着剤の溶融温度以上に加熱してホットメルト接着剤を
溶融させ樹脂と金属部材とを接着することを特徴とす
る、金属部材のインサート成形方法に関する。本発明の
第６は、上記本発明の第４において、前記樹脂成形体の
加熱前に、あらかじめ成形体を５０℃以上でかつ樹脂の
融点または軟化点以下の温度で熱処理することを特徴と
する金属部材のインサート成形方法に関する。

【０００７】以下、本発明をさらに説明する。本発明に
おいて成形の際に用いるインサート部材は金属製であ
り、その一部は樹脂成形体の外部に露出している。具体
的には、半導体パッケージにおけるリードフレーム、端
子ピン、ボンディングワイヤ等が例として挙げられる。
金属の材質は限定されず、例としては、銅、黄銅、砲
金、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム、
ニッケル、クロム、鉛、錫、銀、金等およびこれらの金
属を主として含む合金等が挙げられる。これらのインサ
ートに用いる金属部材は、必要に応じて防錆対策などの
ために表面加工することができる。表面加工法として
は、金属の電解メッキ、化学メッキ等の湿式メタライジ
ング；スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸
着、ＣＶＤ、ＰＶＤ等の乾式メタライジングや燐酸亜鉛
処理等がある。また金属部材はホットメルト接着剤との
接着力を高めるために、サンドブラスト等により粗面化
することも有効である。

【０００８】本発明に用いる熱可塑性合成樹脂は特に限
定されず、射出成形が可能ならばいずれの熱可塑性樹脂
も使用することができる。好ましくは、強度、耐熱性、
耐薬品性等の面でナイロン−６、−６６、−４６、ポリ
フタルアミド等のポリアミド系樹脂；ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート
等のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポ
リフェニレンオキサイド系樹脂；ポリフェニレンサルフ
ァイド系樹脂；ポリケトン系樹脂；ポリサルフォン系樹
脂およびサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂等が例
示される。半導体素子のパッケージ等に使用するとき
は、耐熱性、成形性等に優れたポリアミド系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、フェニレンサルファイド系樹脂、サー
モトロピック液晶樹脂等が特に好ましい。

【０００９】これらの中でも、収縮率が低い等の理由
で、特にサーモトロピック液晶樹脂、例えばサーモトロ
ピック液晶ポリエステル樹脂等が好ましい。本発明でい
うサーモトロピック液晶樹脂とは、溶融時に光学的異方
性を示し、かつ熱可塑性を有するポリマーである。この
ように溶融時に光学的異方性を示すポリマーは、溶融状
態でポリマー分子鎖が規則的な平行配列をとる性質を示
す。光学的異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用し
た通常の偏光検査法によって確認することができる。上
記液晶樹脂としては、例えば、液晶性ポリエステル、液
晶性ポリカーボネート、液晶性ポリエステルイミド等、
具体的には、（全）芳香族ポリエステル、ポリエステル
アミド、ポリアミドイミド、ポリエステルカーボネー
ト、ポリアゾメチン等が挙げられる。サーモトロピック
液晶樹脂は、一般的に細長く、偏平な分子構造からな
り、分子の長鎖に沿って剛性が高い。本発明において用
いるサーモトロピック液晶樹脂には、一つの高分子鎖の
一部が異方性溶融相を形成するポリマーのセグメントか
ら構成されるポリマーも含まれる。また、複数のサーモ
トロピック液晶樹脂を複合したものも含まれる。

【００１０】サーモトロピック液晶樹脂を構成するモノ
マーの代表例としては（Ａ）芳香族ジカルボン酸の少なくとも一種、（Ｂ）芳
香族ヒドロキシカルボン酸系化合物の少なくとも１種、
（Ｃ）芳香族ジオール系化合物の少なくとも１種、
（Ｄ）（Ｄ₁）芳香族ジチオール、（Ｄ₂）芳香族チオフ
ェノールおよび（Ｄ₃）芳香族チオールカルボン酸化合
物の少なくとも１種、（Ｅ）芳香族ヒドロキシルアミン
および芳香族ジアミン系化合物の少なくとも１種等の芳
香族化合物が挙げられる。これらは単独で用いられる場
合もあるが、多くは（Ａ）と（Ｃ）；（Ａ）と（Ｄ）；
（Ａ）、（Ｂ）と（Ｃ）；（Ａ）、（Ｂ）と（Ｅ）；あ
るいは（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と（Ｅ）等のように組み
合わせて構成される。

【００１１】上記（Ａ）芳香族ジカルボン酸系化合物と
しては、テレフタル酸、４,４'−ビフェニルジカルボン
酸、４,４'−テルフェニルジカルボン酸、２,６−ナフ
タレンジカルボン酸、１,４−ナフタレンジカルボン
酸、２,７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエー
テル−４,４'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−
４,４'−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−４,４'−
ジカルボン酸、ジフェニルエタン−４,４'−ジカルボン
酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテル−３,３'−ジカ
ルボン酸、ジフェノキシエタン−３,３'−ジカルボン
酸、ジフェニルエタン−３,３'−ジカルボン酸、１,６
−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、ま
たはクロロテレフタル酸、ジクロロテレフタル酸、ブロ
モテレフタル酸、メチルテレフタル酸、ジメチルテレフ
タル酸、エチルテレフタル酸、メトキシテレフタル酸、
エトキシテレフタル酸などで代表される上記芳香族族カ
ルボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体
が挙げられる。

【００１２】（Ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合
物としては、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒド
ロキシ−１−ナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシカルボ
ン酸、または３−メチル−４−ヒドロキシ安息香酸、
３,５−ジメチル−４−ヒドロキシ安息香酸、２,６−ジ
メチル−４−ヒドロキシ安息香酸、３−メトキシ−４−
ヒドロキシ安息香酸、３,５−ジメトキシ−４−ヒドロ
キシ安息香酸、６−ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフ
トエ酸、６−ヒドロキシ−５−メトキシ−２−ナフトエ
酸、２−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロ
−４−ヒドロキシ安息香酸、２,３−ジクロロ−４−ヒ
ドロキシ安息香酸、３,５−ジクロロ−４−ヒドロキシ
安息香酸、２,５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香
酸、３−ブロモ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロ
キシ−５−クロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−
７−クロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−５,７
−ジクロロ−２−ナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体
が挙げられる。

【００１３】（Ｃ）芳香族ジオールとして、４,４'−ジ
ヒドロキシビフェニル、３,３'−ジヒドロキシビフェニ
ル、４,４'−ジヒドロキシテルフェニル、ハイドロキノ
ン、レゾルシン、２,６−ナフタレンジオール、４,４'
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(４−ヒドロ
キシフェノキシ)エタン、３,３'−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテル、１,６−ナフタレンジオール、２,２'−
ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(４−ヒ
ドロキシフェニル)メタン等の芳香族ジオール、または
クロロハイドロキノン、メチルハイドロキノン、tert−
ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロキノン、メト
キシハイドロキノン、フェノキシハイドロキノン、４−
クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン等の芳香族ジ
オールのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が
挙げられる。

【００１４】（Ｄ₁）芳香族ジチオールとしては、ベン
ゼン−１,４−ジチオール、ベンゼン−１,３−ジチオー
ル、２,６−ナフタレン−ジチオール、２,７−ナフタレ
ン−ジチオール等が挙げられる。（Ｄ₂）芳香族チオフェノールとしては、４−メルトカ
プトフェノール、３−メルトカプトフェノール、６−メ
ルカプトフェノール等が挙げられる。（Ｄ₃）芳香族チオールカルボン酸としては、４−メル
カプト安息香酸、３−メルカプト安息香酸、６−メルカ
プト−２−ナフトエ酸、７−メルカプト−２−ナフトエ
酸などが挙げられる。

【００１５】（Ｅ）芳香族ヒドロキシルアミンまたは芳
香族ジアミン系化合物としては、４−アミノフェノー
ル、Ｎ−メチル−４−アミノフェノール、１,４−フェ
ニレンジアミン、Ｎ−メチル−１,４−フェニレンジア
ミン、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−１,４−フェニレンジアミ
ン、３−アミノフェノール、３−メチル−４−アミノフ
ェノール、２−クロロ−４−アミノフェノール、４−ア
ミノ−１−ナフトール、４−アミノ−４'−ヒドロキシ
ビフェニル、４−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニル
エーテル、４−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニルメ
タン、４−アミノ−４'−ヒドロキシジフェニルスルフ
ィド、４,４'−ジアミノジフェニルスルフィド（チオジ
アニリン）、４,４'−ジアミノジフェニルスルホン、
２,５−ジアミノトルエン、４,４'−エチレンジアニリ
ン、４,４'−ジアミノジフェノキシエタン、４,４'−ジ
アミノジフェニルメタン（メチレンジアニリン）、４,
４'−ジアミノジフェニルエーテル（オキシジアニリ
ン）等が挙げられる。

【００１６】本発明で用いるサーモトロピック液晶樹脂
は、上記モノマーから溶融アシドリシス法やスラリー重
合法等の多様なエステル形成法などにより製造すること
ができる。これらのモノマーから得られるサーモトロピ
ック液晶樹脂のうち、一般式〔I〕で表されるモノマー
単位を含む（共）重合体である全芳香族ポリエステルが
好ましい。

【００１７】

【化１】

【００１８】本発明において好ましい全芳香族ポリエス
テルは、４−ヒドロキシ安息香酸、フタル酸およびジヒ
ドロキシビフェニルの３種の化合物からそれぞれ誘導さ
れる繰り返し単位を有する式〔II〕で表されるポリエス
テル、または４−ヒドロキシ安息香酸およびヒドロキシ
ナフトエ酸の２種の化合物からそれぞれ誘導される繰り
返し単位を有する式〔III〕で表されるポリエステルで
ある。

【００１９】

【化２】

【化３】

【００２０】サーモトロピック液晶樹脂は、単独で用い
てもよいが、好ましくは無機または有機充填剤を含むも
のを用いる。通常、無機または有機充填剤の配合量は、
サーモトロピック液晶樹脂と充填剤の合計に対して０〜
９０重量％、好ましくは１０〜８０重量％、より好まし
くは２０〜６０重量％の範囲である。充填剤の配合は、
従来公知の方法に従って行うことができる。無機または
有機充填剤のうち、特に無機充填剤が重要であって、サ
ーモトロピック液晶樹脂の加工性や成形品の物性などを
改良するためにしばしば用いられる。無機充填剤として
は、従来公知の二硫化モリブテン、タルク、マイカ、ク
レー、セリサイト、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、
シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、黒鉛、非晶質
炭素、チタン酸カリウム、ガラス繊維、炭酸繊維、各種
ウィスカー等が挙げられる。

【００２１】本発明においては、実用上の物性を改良す
るために、サーモトロピック液晶樹脂に無機または有機
充填剤の他に各種の添加剤をポリマーに配合することが
できる。このような添加剤としては、従来公知の安定
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、改質剤な
どが挙げられる。

【００２２】なお本発明の効果を奏する限りにおいて、
サーモトロピック液晶樹脂に他の熱可塑性樹脂、例えば
ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ＰＡ−６、ＰＡ−６６、ＰＡ−４６等の脂肪族ポリ
アミド、ポリフタル酸アミド、ＰＥＴ、ＰＢＴ等のポリ
エステル、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリケトン（Ｐ
ＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポ
リエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）等のほか、さらに天然
ゴム、合成ゴム等のエラストマー等を配合することがで
きる。これらの樹脂類は本発明において必須の成分では
ないが、目的に応じて、その種類および量を適宜選択す
ることができる。

【００２３】本発明に用いるホットメルト接着剤とは、
水や溶剤を実質的に含まず、室温で固体の不揮発性の熱
可塑性材料からなる接着性樹脂である。一般にベースポ
リマー、粘着付与剤樹脂、ワックス酸化防止剤等の添加
剤などからなり、ベースポリマーの種類により分類され
ることが多い。本発明で用いるものは、インサート部材
と射出成形される熱可塑性樹脂とを接着し得るものであ
れば、特に限定されない。例えば、ポリエチレン系、エ
チレン・酢酸ビニル共重合樹脂系、エチレン・エチルア
クリレート共重合樹脂系、エチレン・イソブチルアクリ
レート共重合樹脂系、ポリアミド系、ポリエステル系、
ブチラール系、ポリ酢酸ビニル共重合体系、セルロース
誘導体系、ポリメチルメタクリレート系、ポリビニルエ
ーテル系、ポリウレタン系、ポリカーボネート系等の樹
脂またはこれらの混合物をベースポリマーとするホット
メルト接着剤から適宜選択される。特に電気電子部品等
のように耐熱性が要求される場合には、ポリアミド系、
ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリカーボネート系
の樹脂またはこれらの混合物をベースポリマーとするホ
ットメルト接着剤等が好ましい。

【００２４】本発明においては、インサート部材である
金属部材が熱可塑性樹脂により包覆される部分におい
て、金属部材の露出境界部を含み、金属部材と樹脂との
間にホットメルト接着剤を塗布しまたは付着させる。金
属部材の熱可塑性樹脂により包覆される部分の全面に塗
布しまたは付着させてもよい。金属部材表面に塗布しま
たは付着させるホットメルト接着剤は、皮膜状、糸状、
棒状、点状等の任意の形状とすることができる。従っ
て、塗布または付着の方法としては、溶剤を用いて行う
ことも可能であるが、ホットメルト接着剤であるため溶
融して行うことが好ましい。具体的には、通常のホット
メルトコーター（ロールコーター、エクストルージョン
コーター、スロットオリフィスコーター、カーテンコー
ター等）、ホットメルトアプリケーター等のホットメル
ト接着剤用塗布装置を使用するか、または溶融したホッ
トメルト接着剤中へのディッピング等が挙げられる。

【００２５】本発明において、金属部材と熱可塑性合成
樹脂とをホットメルト接着剤により接着させるには、ま
ず金属部材の樹脂により包覆されるべき部分に予めホッ
トメルト接着剤を付着させ、これを金型内に設置した
後、金型内へ加熱溶融した熱可塑性樹脂を射出すること
によりインサート成型体を得る。本発明における射出成
形は、インサート成形のための常法に従い行うことがで
きる。成形機としては通常の射出成形機が使用される。
成形温度（射出成形機の加熱筒の温度）は、射出すべき
熱可塑性樹脂を溶融させ、かつホットメルト接着剤を溶
融させるに十分な温度であることが好ましい。この観点
から熱可塑性合成樹脂とホットメルト接着剤の組み合わ
せが決定される。その目安としては、熱可塑性樹脂の成
形温度をホットメルト接着剤の溶融温度より３０℃以
上、好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは１００℃
以上高く、かつ２００℃以下の温度差とする。例えば、
サーモトロピック液晶樹脂の射出成形条件は、樹脂温度
２００〜４２０℃、金型温度６０〜１７０℃、より好ま
しくは６０〜１３０℃、射出圧力１００〜３,０００kg/
cm²、射出速度５〜１,０００mm/secの範囲から適宜に選
択することができる。射出成形によるインサート成形の
際、加熱溶融した熱可塑性樹脂が有する熱によりホット
メルト接着剤を溶融し、それにより熱可塑性樹脂と金属
部材とをホットメルト接着剤により接着することができ
るが、この方法は、溶融樹脂の熱を利用できるため効率
的である。ただし、この方法を用いる場合には、上記の
ように熱可塑性樹脂の成形温度、すなわち、溶融樹脂の
温度がホットメルト接着剤の溶融接着温度より十分高い
ことが必要である。

【００２６】なお、前記方法で熱可塑性合成樹脂を射出
し成形する際、加熱溶融した熱可塑性樹脂が有する熱に
よりホットメルト接着剤を溶融しない場合には、成形後
に成形体を適宜の方法で再加熱することにより、ホット
メルト接着剤を溶融し、熱可塑性樹脂と金属部材とをホ
ットメルト接着剤により接着することも可能である。こ
のように再加熱する場合の加熱の方法は、ホットメルト
接着剤を溶融し、熱可塑性樹脂と金属部材とをホットメ
ルト接着剤により接着することが可能な方法であれば特
に限定されない。例えば、インサート成形した成形体
を、高周波電磁界中に曝してホットメルト接着剤あるい
は金属部材を誘導加熱する、いわゆる高周波誘導加熱方
法が、ホットメルト接着剤を溶融する方法として効率的
であり好ましい。ここで用いる高周波誘導加熱法は、強
磁性物質を交流磁場内に置くとヒステリシス損やうず電
流のために内部発熱する現象を利用するものである。市
販の装置は、一般的には高周波発信器（マグネトロン）
および加熱コイルからなるものである。また導波管やシ
ールドされた容器の中で高周波を発生させるいわゆる電
子レンジを利用することもできる。上記高周波誘導加熱
法を利用する場合、ホットメルト接着剤自体を加熱する
には、ホットメルト接着剤の中に金属の粉末や繊維ある
いはフェライト等を分散させておくと容易に誘導加熱す
ることができる。またインサート部材は金属であるので
高周波磁場内で発熱しやすい。従って、高周波誘導加熱
法によりインサート部材を発熱させ、この熱を利用して
ホットメルト接着剤を加熱する方法を採用することもで
きる。なお、上記再加熱法は、射出された溶融熱可塑性
樹脂が有する熱によりホットメルト接着剤を溶融させな
い場合のみならず、ホットメルト接着剤を溶融させる場
合にも適用することが可能である。

【００２７】上記のようにして、ホットメルト接着剤を
介して金属部材と熱可塑性合成樹脂とを接着することに
より、樹脂と金属部材の間に生ずる微細な隙間が密閉さ
れ、その結果、例えばパッケージの気密性を確保するこ
となどが可能となる。なお、このようにして得られた成
型体は、使用時に高温に曝されることなどのために成形
時の歪みが緩和され、その結果接着力が低下し、パッケ
ージの気密性が低下する場合がある。このような場合に
は、誘導加熱などにより再加熱する前に、あらかじめ成
形体を５０℃以上でかつ射出成形する樹脂の融点または
軟化点以下の温度で１０秒〜１時間の範囲で熱処理を行
うことにより、接着力の低下を防ぎ、気密性の低下を防
ぐことが可能である。

【００２８】上記の方法により、金属部材の一部が外部
に露出するようにインサートされてなる樹脂成形体の成
形において、金属部材と熱可塑性合成樹脂との間の微少
な隙間がホットメルト接着剤により充填され気密性が十
分に保持されたインサート成形体を製造することができ
る。本発明のインサート成形体を半導体装置のパッケー
ジなどの部品として用いることにより、インサート成形
体内部の電子素子の水分等による性能低下を避けること
ができる。またインサート成形体の金属部材と熱可塑性
樹脂との密着力が向上し、金属部材が抜け落ち難くなる
ため、電気電子部品以外でインサート成形体を用いる各
種の機械部品等にも有効に応用することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。＜バブルリークテスト＞溶剤を利用するパッケージ等の
気密性を検査する試験方法である。ここでは、フッ素系
溶剤（商品名：フロリナートＦＣ−４０、住友スリー
エム(株)製）を１３５℃に加熱し、これに対象とするイ
ンサート成形されたパッケージを浸漬する。フレームと
樹脂の間の気密が保たれていない場合には、加熱されて
膨張したパッケージ内の空気が、フレームと樹脂の間隙
から漏洩し、フロリナート中に気泡が発生する。従っ
て、気泡の発生の有無によりパッケージの気密性の程度
を判断することができる。通常リッド（蓋）の隙間から
漏洩することは少ない。

【００３０】＜実施例１＞図２（ａ）は、本発明の樹脂
成形体の例の平面図であり、図２（ｂ）は、図（ａ）の
ｂ−ｂ線における縦断面図である。樹脂成形体８は、平
面寸法５×４ｍｍ、厚み２ｍｍの容器であり、内部に
金属フレーム３として銅製のリードフレーム（幅０.７
ｍｍ、厚み０.２５ｍｍ）がインサート成形されてい
る。成形に当たり、まず金属フレーム３を単独で３００
℃に加熱し、その熱を利用して図２（ａ）の破線の部分
にホットメルト接着剤９（軟化点１５３〜１６３℃；商
品名：マクロメルト６８２７、ヘンケル白水(株)製）
を薄く溶融塗布した。冷却後、上記の金属フレームを成
形用金型に設置し、射出成形機（商品名：ＳＧ−２５、
住友重機械工業(株)製）を用いて３５０℃の樹脂温度で
熱可塑性樹脂を射出成形し、リードフレームがインサー
トされた樹脂成形体８を得た。射出用の熱可塑性樹脂と
しては、４−ヒドロキシ安息香酸、４,４'−ジヒドロキ
シビフェニル、テレフタル酸およびイソフタル酸を主成
分とするサーモトロピック液晶ポリエステル７５重量％
と、ガラス繊維２５重量％とをあらかじめ溶融混練した
ものを用いた。なお、上記サーモトロピック液晶ポリエ
ステルは、ＤＳＣによる融点が３８０℃であり、加熱溶
融時に液晶性を示した。得られた成形体の上部に、図１
と同様に、リッド（蓋）としてガラス板（図示せず）を
市販のエポキシ接着剤により貼合してパッケージを得
た。このパッケージについてバブルリークテストを行っ
たところ、気泡の発生は全く見られなかった。

【００３１】＜比較例１＞リードフレーム上にホットメ
ルト接着剤を塗布せず、それ以外は実施例１と同様にし
てインサート成形を行いパッケージを得た。得られたパ
ッケージについて、同様にバブルリークテストを行った
ところ、成形体外部に露出したインサート部材のフレー
ムと射出した樹脂との境界から気泡が激しく発生するの
が観察された。

【００３２】＜実施例２＞熱可塑性合成樹脂としてポリ
ブチレンテレフタレート樹脂（商品名：ハウザーＲ１３
００、(株)クラレ製）を使用し、ホットメルト接着剤と
してマクロメルトＪＰ−１９６（商品名、ヘンケル白水
(株)製；軟化点１９０〜２００℃）を使用した以外は実
施例１と同様にしてインサート成形を行いパッケージを
得た。得られたパッケージを電子レンジ（商品名：ＲＥ
−ＨＬ１０、シャープ(株)製）に入れて２分間誘導加熱
し、これによりホットメルト接着剤を再加熱した。得ら
れたパッケージについて、同様にバブルリークテストを
行ったところ気泡の発生は見られなかった。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、金属部材の一部が外部
に露出するようにインサートした樹脂成形体を製造する
に際し、金属部材とこれを被覆する樹脂とをホットメル
ト接着剤により接着する方法を用いるため成形体の気密
性が保たれる。これを半導体装置のパッケージなどの部
品に応用した場合には、内部の半導体素子の水分等によ
る性能低下を避けることができる。この効果はＩＣ、Ｌ
ＳＩ、ダイオード、トランジスター、ＣＣＤ、ＣＰＤ、
ＭＯＳ等の半導体素子をはじめ各種の電気電子部品に好
適に利用することができる。また金属部材と熱可塑性合
成樹脂との密着力も高くなり、金属部材が抜け落ち難く
なるため、電気電子部品以外のインサート成形体を用い
る各種の機械部品等にも利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の半導体装置パッケージの縦断面図であ
る。

【図２】図（ａ）は実施例１の樹脂成形体の平面図であ
り、図（ｂ）は図（ａ）のｂ−ｂ線における縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１半導体パッケージ２ケース３金属フレーム４半導体素子５接着剤６ボンディングワイヤ７リッド８樹脂成形体９ホットメルト接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属部材の一部が外部に露出するように
インサート成形されてなる樹脂成形体において、該金属
部材の露出境界部を含み、該金属部材と樹脂との間にホ
ットメルト接着剤が介在していることを特徴とする、金
属部材がインサート成形されてなる樹脂成形体。
【請求項２】前記金属部材が電気電子部品のリードフ
レームである請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】金属部材の一部が外部に露出するように
インサート成形されてなる樹脂成形体のインサート成形
方法において、少なくとも樹脂と接触する面にあらかじ
めホットメルト接着剤を塗布した金属部材をインサート
部材とし、射出成形された溶融樹脂の熱により該ホット
メルト接着剤を溶融して該樹脂と該金属部材とを接着す
ることを特徴とする、金属部材のインサート成形方法。
【請求項４】金属部材の一部が外部に露出するように
インサート成形されてなる樹脂成形体のインサート成形
方法において、少なくとも樹脂と接触する面にあらかじ
めホットメルト接着剤を塗布した金属部材をインサート
部材とし、インサート成形後、得られた成形体を樹脂の
溶融温度以下でかつホットメルト接着剤の溶融温度以上
に加熱することにより該ホットメルト接着剤を溶融し該
樹脂と該金属部材とを接着することを特徴とする、金属
部材のインサート成形方法。
【請求項５】前記インサート成形後、得られた成形体
を高周波電磁界中で誘導加熱することにより、樹脂の溶
融温度以下でかつホットメルト接着剤の溶融温度以上に
加熱して該ホットメルト接着剤を溶融させ該樹脂と該金
属部材とを接着することを特徴とする、請求項４に記載
の金属部材のインサート成形方法。
【請求項６】前記樹脂成形体の加熱前に、あらかじめ
該成形体を５０℃以上でかつ該樹脂の融点または軟化点
以下の温度で熱処理することを特徴とする、請求項４に
記載の金属部材のインサート成形方法。