JPH1015985A

JPH1015985A - 金属部材をインサートした樹脂成形体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1015985A
Application number: JP18878096A
Authority: JP
Inventors: Rikio Kuroda; 力雄黒田; Hiroyoshi Yoneda; 弘義米田; Akio Hashimoto; 晶夫橋本
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-20

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、金属部材と樹脂
との間に隙間が存在せず気密性の優れた成形体およびそ
の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも金属部材の露出境界部におい
て金属部材３と樹脂との間を加熱発泡体９によりシール
したことを特徴とする樹脂成形体８およびその製造方
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製造方法に関し、さらに詳
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、金属部材と樹脂の間に形成
された隙間を、加熱発泡性物質の発泡体でシールしたこ
とを特徴とする金属部材をインサートした樹脂成形体、
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気電子部品または自動車等の機
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の需要が増加
している。通常これらは金属部材をインサート部材とす
るインサート成形方法により製造されている。このよう
なインサート成形体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もあり、このような成形体を
密閉系として使用すると、主として金属部材の露出境界
部における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、特にフレームが外部に露出
する境界部において隙間が生じ難く、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、体積収縮に伴い樹脂とフレーム
との間、特にフレームの露出境界部において微少の隙間
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、熱可塑性合
成樹脂からなり、かつ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成形体において、樹脂
と金属部材との間、特に金属部材の露出境界部において
隙間が存在せず気密性の優れた樹脂成形体、および効率
のよい安価なその製造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】すなわち、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がインサー
ト成形されてなる樹脂成形体において、少なくとも金属
部材の露出境界部において金属部材と樹脂との間を加熱
発泡体によりシールしたことを特徴とする、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、上記本発明の第１または第
２において、前記加熱発泡体が発泡剤を含有する熱可塑
性樹脂からなる加熱発泡性物質を加熱してなるものであ
る樹脂成形体に関する。本発明の第４は、上記本発明の
第３において、前記発泡剤を含有する熱可塑性合成樹脂
が、前記金属部材および／または成形体の樹脂に対し接
着性を有することを特徴とする樹脂成形体に関する。本
発明の第５は、樹脂により被覆される部分にあらかじめ
加熱発泡性物質を接着した金属部材をインサート部材と
して金型内に設置し、金型内に加熱溶融した熱可塑性樹
脂を射出すること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成形を行い、射出された溶融樹脂の
熱により加熱発泡性物質を発泡させ、生成した発泡体に
より、少なくとも金属部材の露出境界部において金属部
材と成形体の樹脂との間をシールすることを特徴とす
る、金属部材がインサートされてなる樹脂成形体の製造
方法に関するものである。本発明の第６は、樹脂により
被覆される部分にあらかじめ加熱発泡性物質を接着した
金属部材をインサート部材として金型内に設置し、金型
内に加熱溶融した熱可塑性合成樹脂を射出することによ
り金属部材の一部が外部に露出するようにインサート成
形を行った後、得られた成形体を電磁誘導加熱すること
により前記加熱発泡性物質を発泡させ、生成した発泡体
により、少なくとも金属部材の露出境界部において金属
部材と成形体の樹脂との間をシールすることを特徴とす
る、金属部材がインサートされてなる樹脂成形体の製造
方法に関するものである。

【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。
金属部材の材質は特に限定されず、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。また金属部材は発泡体との接着性を
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】本発明において用いる射出のための熱可塑
性樹脂は特に限定されず、射出成形が可能であればいず
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、耐薬品性等が良好な点から、ナイロ
ン−６、ナイロン−６６、ナイロン−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、固化時の収縮率が低い等
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】本発明に用いる加熱発泡性物質は、加熱に
より発泡し得る物質であればいずれのものでもよい。通
常は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムまたはこれら
の混合物をベースポリマーとしこれに発泡剤を配合した
ものが用いられる。熱可塑性樹脂としては、前記成形体
に用いる熱可塑性樹脂が例示される。発泡体は、加熱溶
融または流動する樹脂中に発泡剤からの気泡を成長させ
ることにより生成するため、用いる樹脂の融点（軟化
点）と発泡剤のガス発生温度を適宜に選択する。その目
安としては、射出する熱可塑性樹脂の成形温度が発泡性
物質の発泡温度より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３００℃
以下の温度差となるように選択する。具体的な熱可塑性
樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン系樹脂、エチレン、プロピレン等のオレ
フィンを主成分とする極性モノマーとの共重合樹脂、お
よびこれらの変性物；ポリ塩化ビニル系樹脂；ポリスチ
レン系樹脂等が挙げられる。これらの中でもエチレン／
酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン／アクリル酸エステル
共重合樹脂、エチレン／メタクリル酸エステル共重合樹
脂、エチレン／グリシジルメタクリレート共重合樹脂、
エチレン／アクリル酸共重合樹脂、エチレン／メタクリ
ル酸共重合樹脂等の不飽和ビニルエステルまたは不飽和
カルボン酸もしくはそのエステルとエチレン等のオレフ
ィンとの共重合樹脂およびこれ等共重合樹脂の亜鉛やナ
トリウム等の金属塩（アイオノマー樹脂と称される）
は、金属との接着力が強いので特に好ましい。

【００２４】加熱発泡性物質に用いるゴムとしては、通
常の架橋加硫タイプおよび熱可塑性タイプのゴム（エラ
ストマー）を用いることができる。例えば、ＳＢＲ、Ｎ
ＢＲ、ＢＲ、ＰＩＢ、ＩＲ、ＩＩＲ、天然ゴム、クロロ
プレンゴム、ＥＰＲ（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、アクリル系
エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミ
ド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリ
オレフィン系エラストマー等が挙げられる。

【００２５】加熱発泡性物質に用いる熱硬化性樹脂とし
ては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、ポリウレタン樹脂、珪素樹脂、ポリイミド樹
脂等が挙げられる。

【００２６】本発明においては、これらの樹脂やゴム等
に発泡性を付与して使用する。発泡性を付与する一般的
な方法は、あらかじめ前記樹脂やゴム等のベースポリマ
ーに、加熱により分解してガスを発生する無機ならびに
有機化合物（分解性発泡剤）や揮発性の液体を分散させ
ておく。分解性発泡剤としては、炭酸アンモニウム；重
炭酸ソーダ；アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ化合物；ベンゼンスルホニルヒドラ
ジドなどのスルホヒドラジド化合物；Ｎ,Ｎ−ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミンなどのニトロソ化合物；ｐ
−トルエンスルホニルセミカルバジドなどのアジド化合
物等がある。揮発性の液体としては、低沸点の有機化合
物、例えばシクロペンタンなどの低沸点炭化水素、イソ
ピロピルアルコールなどの低沸点アルコール等が挙げら
れる。

【００２７】前記樹脂やゴム等のベースポリマーに発泡
剤を常法に従い配合し、加熱発泡性物質として未発泡シ
ートを調製する。得られたシートを、インサート部材と
しての金属部材に対し、皮膜状、糸状、棒状、点状等の
任意の形態で接着する。接着の方法は、加熱発泡性物質
自体が金属部材に対し接着性を有するものであれば、直
接これを金属部材に接着し、接着性を示さずまたは接着
し難いものであれば、適宜の接着剤を介して接着するこ
とができる。

【００２８】本発明においては、射出される樹脂により
被覆される部分にあらかじめ加熱発泡性物質を接着した
金属部材を、その一部が外部に露出するように金型内に
設置し、金型内に加熱溶融した熱可塑性樹脂を射出す
る。これにより金属部材がその一部を外部に露出するよ
うにインサートされた所望の形状の成形体が得られる
が、このとき溶融樹脂の有する熱が加熱発泡性物質中の
発泡剤を十分に分解することができれば、発泡性物質が
発泡し、成形体の樹脂と金属部材との間の微細な隙間、
特に金属部材の露出境界部における隙間が発泡体により
密閉されて、気密性が確保される。射出成形は、通常の
成形機を使用して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）は熱可塑性樹脂を溶融さ
せ、かつ加熱発泡性物質を発泡させるに十分な温度であ
ることが好ましい。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５〜１,００
０mm/secの範囲から適宜に選択することができる。射出
成形の後、常法によりこれを取り出せば本発明のインサ
ート成形体が得られる。

【００２９】なお、溶融射出される樹脂の熱による発泡
が不十分な場合には、射出成形後に成形体を適宜の方法
で再加熱することにより確実に発泡させることができ
る。このように発泡のため再加熱する際には、適宜の方
法を採用することができるが、加熱発泡性物質自体ある
いはその近辺を集中的に加熱する方法が好ましい。その
方法として、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
高周波誘導加熱方法が例示される。実際に使用する装置
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。誘導加熱のための時間は、適
宜に決定することができ、例えば１秒〜１０分の範囲か
ら選択することができる。

【００３０】射出成形後の再加熱に際しては、再加熱に
よる部品への悪影響を避けるために、加熱発泡性物質を
集中的に加熱することが好ましい。このためには、加熱
発泡性物質の中にあらかじめ金属の粉末や繊維あるいは
フェライト等の誘導加熱され易い物質を分散させておく
ことが好ましい。また、インサート部材の材質として、
誘導加熱され易い金属を用いると、誘導加熱に際し金属
部材自体およびその近傍が集中的に加熱され、その結
果、加熱発泡性物質が選択的に再加熱されるので好まし
い。

【００３１】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
な隙間が発泡体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。

【００３２】

【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。通常リッドの隙間から漏洩す
ることは少ない。

【００３３】＜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０.７ｍ
ｍ、厚み０.２５ｍｍ）がインサート成形されている。
加熱発泡性物質として、あらかじめ常法によりエチレン
／アクリル酸金属塩系アイオノマー（融点９６℃；商品
名：ハイミラン１５５４、三井、デユポンポリケミカル
(株)製）１００部に対し発泡剤としてアゾジカルボンア
ミド（発泡温度約２００℃）を３.５部練り込んだ未発
泡フィルム（厚み３μｍ）を用いた。成形に当たり、ま
ず金属フレーム３の図２（ａ）の破線内部に未発泡フィ
ルム９ａをその接着性を利用して接着した。このフィル
ムを接着した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。この成形体については、フレームと樹脂部の境界
にアイオノマーの発泡により生成した加熱発泡体９が若
干露出するのが観察された。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。

【００３４】＜比較例１＞リードフレーム上に加熱発泡
性物質を貼合せず、それ以外は実施例１と同様にしてイ
ンサート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、バブルリークテストを行った
ところ、フレームと樹脂との境界から気泡が激しく発生
した。

【００３５】＜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）を使用したほかは、実施例１と同
様にして、２６０℃の温度でインサート成形を行った。
得られたインサート成形体を、再加熱のために、電子レ
ンジ（商品名：ＲＥ−ＨＬ１０、シャープ(株)製）に入
れて２分間誘導加熱した。その結果フレームと樹脂部の
境界に、発泡したアイオノマーの若干露出するのが観察
された。この成形体について、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。

【００３６】

【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において、
金属部材と熱可塑性樹脂との間の微少な隙間に加熱発泡
体が充填されているために気密性が十分高い。従って、
本発明のインサート成形体は、半導体装置のパッケージ
などの部品として用いた場合には、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。この
ため、本発明の成形体はＩＣ、ＬＳＩ、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のパッケージとして用いる
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加熱発泡体９ａ未発泡フィルム

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、少なく
とも該金属部材の露出境界部において金属部材と樹脂と
の間を加熱発泡体によりシールしたことを特徴とする樹
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】前記加熱発泡体が、発泡剤を含有する熱
可塑性樹脂からなる加熱発泡性物質を加熱してなるもの
である請求項１または２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】前記加熱発泡性物質が、前記金属部材お
よび／または前記成形体の樹脂に対し接着性を有するこ
とを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形体。
【請求項５】樹脂により被覆される部分にあらかじめ
加熱発泡性物質を接着した金属部材をインサート部材と
して金型内に設置し、金型内に加熱溶融した熱可塑性樹
脂を射出すること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成形を行い、射出された溶融樹脂の
熱により該加熱発泡性物質を発泡させ、生成した発泡体
により、少なくとも該金属部材の露出境界部において金
属部材と成形体の樹脂との間をシールすることを特徴と
する、金属部材がインサートされてなる樹脂成形体の製
造方法。
【請求項６】樹脂により被覆される部分にあらかじめ
加熱発泡性物質を接着した金属部材をインサート部材と
して金型内に設置し、金型内に加熱溶融した熱可塑性樹
脂を射出すること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成形を行った後、得られた成形体を
電磁誘導加熱することにより前記加熱発泡性物質を発泡
させ、生成した発泡体により、少なくとも該金属部材の
露出境界部において金属部材と成形体の樹脂との間をシ
ールすることを特徴とする、金属部材がインサートされ
てなる樹脂成形体の製造方法。