WO2015152364A1 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

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WO2015152364A1
WO2015152364A1 PCT/JP2015/060444 JP2015060444W WO2015152364A1 WO 2015152364 A1 WO2015152364 A1 WO 2015152364A1 JP 2015060444 W JP2015060444 W JP 2015060444W WO 2015152364 A1 WO2015152364 A1 WO 2015152364A1
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WO
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resin layer
metal conductor
manufacturing
electronic component
adhesive resin
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PCT/JP2015/060444
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義尚 谷口
貴之 藤田
邦明 鈴木
秀隆 佐藤
尭也 坂本
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アルプス電気株式会社
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/12—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated means for positioning inserts, e.g. labels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L23/055—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body the leads having a passage through the base
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an electronic component in which a metal conductor is inserted into a synthetic resin base constituting a housing or the like.
  • a base made of a synthetic resin in which a metal conductor is embedded is often used as a housing or a case, and this type of base is manufactured by a so-called insert molding method.
  • a storage chamber is formed by a cover body in which metal terminals are embedded by insert molding and a housing.
  • the resin is injection molded in the mold while the terminal is pressed by the pressing pin in the mold, and the position of the terminal is shifted in the mold by the resin pressure. It is prevented.
  • pin holes corresponding to the shape of the pressing pins are formed in the molded lid.
  • the terminals formed from the metal plate are generally plated on the surface and subjected to antiseptic treatment on the surface. Therefore, in the insert molding, the adhesion between the surface of the metal terminal and the resin constituting the lid is not so good, and there is a limit to maintaining the airtightness of the storage chamber formed by the lid and the housing.
  • the lid manufactured by insert molding a part of the metal terminal is exposed inside the pin hole. For this reason, if moisture enters the pin holes, there is a risk that the moisture will come into contact with the terminals and cause electric leakage, and if moisture enters the plurality of pin holes at the same time, the metal terminals may be short-circuited.
  • Patent Document 2 describes an invention in which a mold case containing a connector terminal is molded by an insert method.
  • a gap is formed between the connector terminal and the mold case due to a so-called sink when the molten resin forming the mold case is cooled and solidified, so that the sealing performance of the mold case is likely to deteriorate.
  • Technical challenges have been raised.
  • the invention described in Patent Document 2 is to coat the middle part of the connector terminal with an acrylic adhesive, and insert the part coated with the adhesive into the mold to form a mold case.
  • the adhesion between the resin constituting the mold case and the connector terminal is enhanced.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an electronic component capable of enhancing the adhesion between a metal conductor and a synthetic resin constituting a substrate in a so-called insert molding process. Yes.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an electronic component in which a metal conductor is inserted and a synthetic resin base is formed.
  • (1) a step of partially activating the surface of the metal plate material; (2) forming an adhesive resin layer in the area subjected to the activation treatment; (3) After the steps (1) and (2), a step of cutting and bending the metal conductor having the adhesive resin layer at least partially from the metal plate material; (4) installing the metal conductor in a mold and injecting a synthetic resin into the mold to mold the substrate; It is characterized by having.
  • the surface of the metal plate material is partially activated to form an adhesive resin layer, and then the metal plate material is cut and bent to form a metal conductor. Therefore, an adhesive resin layer can also be formed on a bent portion of the metal conductor, the adhesion between the metal conductor and the synthetic resin substrate can be improved, and a highly sealed housing can be formed.
  • step (1) between the step (1) and the step (2), (1a) a step of forming an insulating resin layer in the activated region; (1b) applying a second activation treatment to at least a part of the surface of the insulating resin layer; Contains In the step (2), the adhesive resin layer is formed on the insulating resin layer subjected to the second activation treatment.
  • the insulating resin layer is formed on the surface of the metal conductor, even if there is a portion where the metal conductor is exposed except for the terminal portion, the insulating resin layer Insulation can be ensured.
  • the processes (1) and (2) are performed using the same mask superimposed on the metal plate material.
  • the processes (1), (1a), (1b) and (2) are performed using the same mask superimposed on the metal plate.
  • the surface of the metal plate material is activated and the adhesive resin layer is formed, and further, the activation treatment and the insulating resin layer and the adhesive resin layer are formed, thereby forming a minute metal conductor.
  • the adhesive resin layer and the insulating resin layer can be reliably attached to the necessary portions.
  • step (4) a portion of the metal conductor installed in the mold where the insulating resin layer is formed is supported by a support protrusion, Molding is performed.
  • the insulating resin layer and the adhesive resin layer on the surface are formed on the portion where the support protrusion is in contact, the portion where the support protrusion is in contact with the heat in the mold Even if the adhesive resin layer is removed, the insulating resin layer remains, so that electrical insulation of the exposed portion of the metal conductor after molding can be maintained.
  • the adhesive resin layer formed in (2) and the synthetic resin used in the injection molding (4) have compatibility.
  • the adhesive resin layer formed in (2) is in a temporarily cured state having a lower degree of crosslinking than the insulating resin layer formed in (1a). 3) It can comprise as what transfers to the process of (4).
  • the activation process is a polarization process that irradiates vacuum ultraviolet light.
  • the adhesive resin layer is formed on both surfaces of the portion of the metal conductor embedded in the base in the step (2).
  • a part of the metal conductor protrudes from the base to form a terminal portion, and the terminal portion is configured not to be subjected to the activation process (1).
  • the insulating resin layer and the adhesive resin layer remains even if the support protrusion for positioning the metal conductor in the mold hits the metal conductor and the adhesive resin layer is removed. Therefore, even if a part of the metal conductor is exposed to the molded substrate, electrical insulation can be ensured.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a part IV in FIG.
  • the partial expanded sectional view of the V section of FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the VI part of FIG.
  • Diagram showing the properties of the adhesive resin layer during heat treatment A cross-sectional photograph showing the joint between the metal conductor and the substrate, The top view which shows the relationship between the process area
  • the housing 2 includes a base 3 and a lid 4.
  • the lid 4 is made of a synthetic resin material that can be bent and deformed.
  • the base 3 is formed of a synthetic resin and has a bottom wall 3a and four side walls 3b.
  • the base 3 has an opening surrounded by the upper end of the side wall 3 b, and this opening is closed by a lid 4, and a housing space 5 that is a sealed space is formed inside the housing 2.
  • the housing 2 has a minute structure, and is formed so that the maximum value of one side of the cube is 5 mm or less, and further 2 mm or less.
  • the detection element 6 is accommodated in the storage space 5 of the housing 2.
  • the detection element 6 is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element and is mainly composed of a silicon substrate.
  • the detecting element 6 is a force sensor, and the deforming portion is bent by an external pressure, and the bending amount is detected by a change in electric charge. Since the lid body 4 is formed of a flexible resin material, the lid body 4 is deformed according to the external pressure, and the change in the internal pressure of the storage space 5 at that time is detected by the detection element 6. Therefore, the storage space 5 needs to be an airtight space cut off from outside air.
  • four metal conductors 10 are embedded and fixed in a bottom wall portion 3 a of the base 3 by a so-called insert molding method.
  • each metal conductor 10 has a first plate portion 11 and a second plate portion 12.
  • the first plate portion 11 extends in parallel with the bottom surface 3c of the bottom wall portion 3a, and the second plate portion 12 is bent at a substantially right angle from the first plate portion 11 and vertically upwards with respect to the bottom surface 3c. It extends.
  • the boundary between the first plate portion 11 and the second plate portion 12 is a bent portion 15.
  • the metal conductor 10 is integrally formed with an external terminal portion 14 that is continuous with the first plate portion 11 and an internal terminal portion 13 that is continuous with the second plate portion 12.
  • the internal terminal portion 13 is bent at a substantially right angle from the second plate portion 12 and extends substantially parallel to the bottom surface 3c.
  • the first plate portion 11 and the second plate portion 12 are embedded in the bottom wall portion 3 a of the base 3.
  • the external terminal portion 14 protrudes to the side of the base 3.
  • the other portion of the internal terminal portion 13 is embedded in the bottom wall portion 3 a with the upper surface 13 b exposed in the storage space 5.
  • the detection element 6 has electrodes formed at four locations, and the electrodes and the internal terminal portions 13 are connected by solder fillets 7 in a one-to-one relationship.
  • a first opening 3d is opened from the bottom surface 3c to the lower surface 11a of the first plate portion 11, and from the bottom surface 3c to the inside.
  • a second opening 3 e is opened to the lower surface 13 a of the terminal portion 13.
  • the metal conductor 10 is installed inside the mold 20 partly shown in FIGS. At this time, as shown in FIG. 5, the first plate portion 11 is supported by a support protrusion 21 provided in the mold 20, and as shown in FIG. 6, the internal terminal portion 13 is a support protrusion 22. The molten resin is injected into the mold 20 while being supported. Since the metal conductor 10 is supported by the support protrusions 21 and 22, the metal conductor 10 can be accurately positioned in the cavity of the mold 20, and the base 3 can be injection-molded.
  • the support protrusions 21 and 22 are retracted in the mold 20 and extracted from the bottom wall portion 3a, and the mold 20 is separated and molded.
  • the subsequent substrate 3 is taken out.
  • a first opening 3 d is formed where the support protrusion 21 is extracted
  • a second opening 3 e is formed where the support protrusion 22 is extracted.
  • the metal conductor 10 has different surface treatment conditions depending on the location.
  • the metal conductor 10 can be divided into sections (i), (ii), (iii), and (iv) according to the difference in the conditions.
  • FIG. 5, and FIG. 6 show the IV, V, and VI parts of FIG. 3 in an enlarged manner.
  • the lower surface 11a of the first plate portion 11 and the left surface 12a of the second plate portion 12 and the lower surface 13a of the internal terminal portion 13 The insulating resin layer 31 is formed, and the adhesive resin layer 32 is formed on the insulating resin layer 31.
  • the adhesive resin layer 32 is formed on the upper surface 11 b of the first plate portion 11 and the right surface 12 b of the second plate portion 12.
  • the metal conductor 10 in the embodiment is silver-plated on both surfaces of the phosphor bronze plate, and various protective agents such as a fluorine-based sulfidation inhibitor and a rust preventive agent are applied to the surface of the silver plating. Yes.
  • the surface of the metal plate forming the metal conductor 10 is irradiated with vacuum ultraviolet light.
  • vacuum ultraviolet light As a light source for vacuum ultraviolet light, an excimer UV lamp (wavelength: 172 nm) in which xenon gas is sealed is preferably used. Since the vacuum ultraviolet light is greatly attenuated in the atmosphere, the distance between the metal conductor 10 and the lamp is set close to several mm to several tens mm.
  • the organic substance on the surface of the metal conductor 10 is cut by the low wavelength ultraviolet light, and oxygen in the air between the lamp and the metal conductor 10 is decomposed to form ozone.
  • the protective agent on the surface is removed.
  • the polarization of the surface of the metal conductor 10 is promoted, the surface free energy is increased, and the wettability is improved.
  • the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 resin materials having an affinity for each other are selected and used. Further, after the insulating resin layer 31 is formed, the surface is irradiated with vacuum ultraviolet light to increase the surface free energy of the insulating resin layer 31, and then the adhesive resin layer 32 is formed thereon, whereby the insulating resin layer 31 is formed. The adhesion between the layer 31 and the adhesive resin layer 32 can be enhanced.
  • the adhesive resin layer 32 is compatible with the synthetic resin constituting the substrate 3, and the synthetic resin constituting the adhesive resin layer 32 and the substrate 3 is selected and used.
  • the synthetic resin constituting the substrate 3 is a polyamide, and nylon 9T, which is a kind of so-called engineer plastic, is used.
  • the adhesive resin layer 32 is formed using a two-liquid mixed type adhesive resin.
  • a nylon base and an isocyanate curing agent are mixed to form a polyamide, and a crosslinking reaction is caused by heat treatment.
  • FIG. 7 shows the relationship between temperature rise and state change of the nylon adhesive resin.
  • the horizontal axis represents the heating temperature
  • the vertical axis represents the heat change
  • the positive side of the vertical axis represents the exothermic reaction
  • the negative side represents the endothermic reaction.
  • the range of (a) shown in FIG. 7 is a process of drying the adhesive resin, and the adhesive resin is in a so-called hot melt state.
  • the solvent evaporates by being heated to around 109 ° C., it enters the range (b) and becomes a dry state, and the crosslinking reaction is started as the temperature rises.
  • the temperature further exceeds 150 ° C. or 160 ° C. and falls within the range of (c), the three-dimensional crosslinking is promoted to become water insoluble.
  • the adhesive resin layer 32 is used in a state where an adhesive resin is applied to the surface of the metal plate material constituting the metal conductor 10 and heated under the temperature condition in the range shown in FIG.
  • the adhesive resin is dried under heating conditions of 110 ° C. to 150 ° C. or 110 to 160 ° C., and is used in a temporarily cured state, that is, a partially crosslinked state that is not in a completely crosslinked state.
  • the adhesive resin layer 32 is heated and melted by coming into contact with the molten resin injected into the mold, and the adhesive resin layer 32 and the synthetic resin forming the substrate 3 are in a compatible state. Therefore, the molded base 3 is fixed to the metal conductor 10.
  • the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are formed of a resin material having affinity and good adhesion to each other.
  • the insulating resin layer 31 is formed of a urethane resin, and isocyanate is used as a curing agent.
  • the nylon resin and urethane resin forming the adhesive resin layer 32 are well known to have similar chemical structures, and the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 use the same isocyanate curing agent. is doing. By selecting the resin as the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32, the adhesion between the resin layers is improved.
  • the insulating resin layer 31 is not in a temporarily cured state as in the adhesive resin layer 32, but is formed in a state in which the three-dimensional crosslinking is promoted and becomes almost insoluble. That is, the adhesive resin layer 32 is formed in a pre-cured state with a low degree of cross-linking, but the insulating resin layer 31 is one in which three-dimensional cross-linking is promoted more than the adhesive resin layer 32. Therefore, the insulating resin layer 31 is used after being heated at a temperature higher than that of the adhesive resin layer 32.
  • the heat treatment temperature of the insulating resin layer 31 is preferably 180 ° C. or higher.
  • the adhesive resin layer 32 is compatible with the synthetic resin constituting the base 3 as described above, but the insulating resin layer 31 is completely compatible with the synthetic resin constituting the base 3.
  • the insulating resin layer 31 remains on the surface of the metal conductor 10.
  • FIG. 8 is an electron micrograph of a partial cross-section of the base 3 into which the metal conductor 10 is inserted.
  • the metal conductor 10 is obtained by forming the insulating resin layer 31 after the surface is activated by irradiation with vacuum ultraviolet light, and further forming the adhesive resin layer 32 by activating the surface of the insulating resin layer 31 by irradiation with vacuum ultraviolet light. It is. This photo is 50,000x.
  • 10 is a metal conductor and 10a is a plating layer. A structure in which the insulating resin layer 31 is in close contact with the surface of the plating layer 10 a and the adhesive resin layer 32 is in a compatible state with the synthetic resin of the substrate 3 appears.
  • the adhesive resin layer 32 formed on the two surfaces 11 a and 11 b of the first plate portion 11 of the metal conductor 10 is in a compatible state with the synthetic resin constituting the base body 3.
  • the adhesive resin layer 31 formed on the two surfaces 12 a and 12 b of the second plate portion 12 is compatible with the synthetic resin constituting the base 3. Therefore, it is difficult to form a gap in the close contact portion between the metal conductor 10 and the bottom wall portion 3a of the base body 3, and the airtightness of the storage space 5 inside the housing 2 shown in FIG. 2 can be improved.
  • the adhesive resin layer 32 is also formed on both surfaces of the bent portion 15 at the boundary between the first plate portion 11 and the second plate portion 12.
  • the synthetic resin constituting the substrate 3 can be firmly fixed.
  • the flow of the molten resin is deteriorated around the bent portion 15, so that when the resin is cooled and solidified, the sink around the bent portion 15 is called sink. Deformation is likely to occur. If the bottom wall portion 3a is thin, the resin strength tends to decrease at the portion where the bent portion 15 is embedded.
  • the adhesive resin layer 32 is provided on both surfaces of the first plate portion 11 and the second plate portion 12 located on both sides of the bent portion 15, and the adhesive resin layer 32 is also provided on the surface of the bent portion 15. Therefore, the metal conductor 10 and the base 3 are firmly fixed in the region including the bent portion 15, and the problem of sink marks and the problem of strength reduction are less likely to occur.
  • the adhesive resin layer 32 formed on the two surfaces 11 a and 11 b of the first plate portion 11 is formed of the resin constituting the substrate 3 at the portion where the external terminal portion 14 protrudes from the substrate 3.
  • the first plate portion 11 and the base 3 are firmly fixed. Therefore, no gap is formed between the metal conductor 10 and the base body 3 at the protruding base portion of the external terminal portion 14, and the airtightness of the storage space 5 can be kept high. Furthermore, the strength of the base 3 around the protruding base portion of the external terminal portion 14 can be increased.
  • the lower surface 13 a of the internal terminal portion 13 is fixed to the synthetic resin constituting the substrate 3 by the adhesive resin layer 32.
  • the upper surface 13b of the internal terminal portion 13 is exposed from the bottom wall portion 3a.
  • the upper surface 13b is not formed with the insulating resin layer 31 or the adhesive resin layer 32, and is not subjected to the activation treatment using vacuum ultraviolet light. It remains covered with the agent.
  • the external terminal portion 14 protrudes to the side of the base 3, but the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are also formed on the upper surface 14 a and the lower surface 14 b of the external terminal portion 14. Further, the activation treatment using vacuum ultraviolet light is not performed. Therefore, the surfaces 14a and 14b remain silver-plated with a protective agent such as an antisulfurizing agent.
  • the upper surface 13b of the internal terminal portion 13, the lower surface 14a and the upper surface 14b of the external terminal portion 14 can be kept in a state in which silver plating is hardly corroded.
  • the lower surface 11 a of the first plate portion 11 is supported in contact with the support protrusion 21 in the mold, and the internal terminal portion
  • the molds and the support protrusions 21 and 22 are heated in a state where the lower surface 13a of 13 is also in contact with and supported by the support protrusion 22.
  • the temporarily cured adhesive resin layer 32 is melted at the portion where the support protrusions 21 and 22 are in contact, and the adhesive resin layer 32 is removed at the portion where the support protrusions 21 and 22 are in contact.
  • the adhesive resin layer 32 is heat-processed in the range of (b) shown in FIG. 7, and adhesiveness has fallen compared with the hot-melt state of the range of (a). Therefore, the molten adhesive resin layer 32 is unlikely to adhere to the tip surfaces of the support protrusions 21 and 22.
  • the insulating resin layer 31 is formed in a three-dimensional cross-linked state, it does not melt due to the mold temperature, and the surface of the metal conductor 10 is the insulating resin layer even at the part where the support protrusions 21 and 22 abut. The state covered with 31 is maintained.
  • openings 3 d and 3 e that communicate with the metal conductor 10 from the bottom surface 3 c are formed in a plurality of locations on the bottom wall portion 3 a of the base body 3.
  • the adhesive resin layer 32 and the resin constituting the substrate 3 are cured after being in a compatible state, the periphery of the openings 3d and 3e is around the openings 3d and 3e.
  • the metal conductor 10 and the base body 3 are in close contact with each other and firmly fixed. Therefore, no gap is formed in the peripheral portion, and the airtightness in the storage space 5 can be further enhanced.
  • the metal conductor 10 is exposed inside the openings 3d and 3e that open to the bottom surface 3c of the bottom wall 3a. However, as shown in FIGS. 5 and 6, the metal conductor 10 is formed inside the openings 3d and 3e. Since the surface is covered with the insulating resin layer 31, the insulation of the metal conductor 10 is maintained.
  • the housing 2 is a small cube having a side of 5 mm or less and further 2 mm or less, if moisture adheres to the bottom surface 3 c of the base 3, the moisture easily enters the openings 3 d and 3 e at a plurality of locations at the same time. .
  • the surface of the metal conductor 10 appearing at the bottoms of the openings 3d and 3e is covered and insulated by the insulating resin layer 31, it is possible to prevent the metal conductors 10 from being short-circuited by moisture.
  • the synthetic resin constituting the substrate 3 is described as nylon 9T, the adhesive resin constituting the adhesive resin layer 32 as nylon resin, and the resin forming the insulating resin layer 31 as urethane resin.
  • the resins are not limited to the above combinations as long as they have compatibility and affinity with each other.
  • urethane-urethane acrylic-acrylic, olefin-olefin, epoxy-epoxy, isocyanate-isocyanate, and other materials
  • epoxy-urethane, urethane- Combinations of isocyanate, epoxy-isocyanate, etc. are possible.
  • the activation treatment for promoting the polarization is not limited to the irradiation with vacuum ultraviolet light, but includes plasma treatment, UV ozone treatment, corona treatment, chemical conversion treatment, flame treatment, heat treatment, anodizing treatment, etc. Also good.
  • FIG. 12 shows a manufacturing method in order of steps until the base body 3 in which the metal conductor 10 is embedded is formed.
  • a mask is manufactured in the process of P1 (process 1) shown in FIG.
  • Two types of masks are manufactured: a first mask sheet 40A shown in FIG. 9 and a second mask sheet 40B shown in FIG.
  • the first mask sheet 40A is for forming the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 on the lower surfaces 11a, 13a and the left surface 12a of the metal conductor 10
  • the second mask sheet 40B is a metal This is for forming the adhesive resin layer 32 on the upper surface 11 b and the right surface 12 b of the conductor 10.
  • the metal plate material 50 and the mask sheets 40A and 40B to be the hoop base material are bonded together.
  • FIG. 9 is a plan view showing a state in which the first mask sheet 40A is superimposed on the lower surface 50a of the metal plate 50.
  • FIG. 11A is a sectional view showing a state in which the first mask sheet 40A is bonded to the lower surface 50a of the metal plate 50.
  • the first mask sheet 40A and the metal plate 50 are bonded together by an adhesive so as not to be displaced from each other.
  • a planned cutting line 52 for cutting the metal plate 50 by press working and cutting out the four metal conductors 10 is indicated by a broken line.
  • the metal plate 50 is obtained by applying silver plating to both surfaces of a phosphor bronze plate and applying a protective agent for preventing sulfidation to the surface of the silver plating.
  • the metal plate 50 is formed with transfer holes 51 at regular intervals for feeding into the insert-molding mold 20.
  • the mask is manufactured from a resin film such as a PET (polyethylene terephthalate) film.
  • the first mask sheet 40A has four mask openings 41 corresponding to the section (i) of the metal conductor 10 shown in FIG. Each mask 1 is superimposed on a part of the metal conductor 10.
  • FIG. 10 shows a state in which the second mask sheet 40B is superimposed on the upper surface 50b of the metal plate 50.
  • a mask opening 42 is formed in the second mask sheet 40B.
  • the mask openings 42 correspond to the section (ii) of the metal conductor 10 shown in FIG. 3, and when the second mask sheet 40B is bonded to the upper surface 50b, each mask opening 42 becomes a metal. It overlaps with the part which becomes the conductor 10.
  • activation processing for partially promoting the polarization is performed on the lower surface 50a and the upper surface 50b of the metal plate 50.
  • the activation process is performed by irradiating the lower surface 50a of the metal plate 50 exposed in the mask opening 41 of the first mask sheet 40A shown in FIG. 9 with vacuum ultraviolet light. Similarly, the upper surface 50b exposed in the mask opening 42 of the second mask sheet 40B shown in FIG. 10 is irradiated with vacuum ultraviolet light to be activated.
  • excimer light having a wavelength of 172 nm is used, and a light source of 10 to 15 mW is irradiated on the surfaces 50a and 50b of the metal plate 50 close to a distance of 5 mm or less, preferably about 3 mm, for about 10 seconds.
  • the polarity is promoted by, for example, decomposing oxygen on the metal surface.
  • the surface free energy of the metal surface after the activation treatment is preferably 35 mJ / m 2 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is about 50 mJ / m 2 to 300 mJ / m 2 .
  • the insulating resin layer 31 is formed on the lower surface 50a of the metal plate 50 exposed from the mask opening 41 of the first mask sheet 40A shown in FIG.
  • the resin material constituting the insulating resin layer 31 is a mixture of urethane resin and isocyanate curing agent.
  • the resin material is temporarily dried under low-temperature heating conditions, and in the subsequent process of P6, for example, it is heated at a temperature of 180 ° C. or more, and is three-dimensionally cross-linked and cured, thereby forming the insulating resin layer 31. Complete.
  • the surface of the cured insulating resin layer 31 is irradiated with vacuum ultraviolet light to promote the polarization of the surface of the insulating resin layer 31.
  • the adhesive resin layer 32 is formed on the surface of the insulating resin layer 31.
  • the adhesive resin for forming the adhesive resin layer 32 a two-component mixed type of a nylon main agent and an isocyanate curing agent is used.
  • the bonding resin is temporarily dried in the process of P9 in FIG. 12, and is heat-treated in the process of P10.
  • the adhesive resin is heat-treated in the range of 110 to 150 ° C. or 110 to 160 ° C. after printing, and the adhesive resin layer is in a pre-cured state in which three-dimensional crosslinking has not completely progressed. 32 is formed.
  • the adhesive resin layer 32 is also formed on the upper surface 50b of the metal plate 50 shown in FIG. 10 in the process P8, the process P9, and the process P10.
  • the insulating resin layer 31 is not formed on the upper surface 50b, and the insulating resin layer 31 is formed after the vacuum ultraviolet light treatment is performed in the step P3.
  • the first mask sheet 40A and the second mask sheet 40B are peeled from the metal plate material 50.
  • FIG. 11A shows a state in which the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 are overlapped with the metal plate material 50 and the first mask sheet 40A being bonded together.
  • FIG. 11B when the first mask sheet 40A is peeled from the metal plate 50, the resin layers 31 and 32 are formed in the region where the mask opening 42 is formed.
  • the length of the metal conductor 10 is less than 1 mm and the area of the region where the resin layers 31 and 32 are formed is very small, the lower surface 50a of the metal plate 50 is formed by vacuum ultraviolet light inside the mask opening 42. Since the activation process is performed to improve the wettability, the resin layers 31 and 32 in the mask opening 41 are not peeled together when the first mask sheet 40A is peeled off.
  • the second mask sheet 40B shown in FIG. 10 is peeled off from the upper surface 50b of the metal plate 50, and the adhesive resin layer 32 is formed in the portion where the mask opening 42 of the second mask sheet 40B is formed.
  • the process proceeds to the pressing process.
  • the metal plate material 50 is cut along the planned cutting line 52 shown in FIGS. 9 and 10.
  • the left and right metal conductors 10 are integrally connected to the inside of the transport hoops 53, 53 on both the left and right sides. Furthermore, the respective metal conductors 10 are bent into a three-dimensional shape shown in FIGS. 2 and 3 by bending.
  • the metal conductor 10 integral with the transport hoop parts 53, 53 is supplied into the mold 20 which is only partially shown in FIGS.
  • the first plate portion 11 of the conductor 10 is supported by the support protrusion 21, and the internal terminal portion 13 is supported by the support protrusion 22.
  • molten resin is inject
  • the side surface of the plate portion 11 is a portion where the cut surface of the metal conductor 10 is exposed in the pressing process, and the adhesive resin layer 32 does not exist, but the adhesive resin layer 32 is softened and melted by heat at the time of molten resin injection. Since the resin pressure wraps around the side surface of the plate portion 11 and is fixed and sealed, no gap is formed in this portion, and the airtightness in the storage space 5 is not impaired.
  • the metal conductor 10 is cut and separated from the transport hoop parts 53, 53, and the electronic component shown in FIGS. 1 and 2 is completed.
  • the vacuum ultraviolet light treatment and the molding process of the resin layer 31.32 are performed in a state where the lower surface 50a and the upper surface 50b of the metal plate 50 are flat. Thereafter, cutting and bending are performed to form the three-dimensional metal conductor 10. Therefore, the resin layers can be formed on both surfaces of the first plate portion 11 and the second plate portion 12 after bending and the bent portion 15, and the fixing strength between these portions and the substrate 3 can be increased. In particular, the insulating resin layer 31 and the adhesive resin layer 32 can be formed on the bent portion and the three-dimensional shape portion even if the metal conductor 10 has a total length of less than 1 mm, for example.
  • the same mask is used in the processes from P3 to P10.
  • Different masks may be used in the molding of the insulating resin layer 31 in the process of P4 and the molding of the adhesive resin layer 32 in the process of P8, Different masks may be used.

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Abstract

【課題】　微小な金属導体が埋設された基体をインサート成形する電子部品の製造方法を提供する。 【解決手段】　フープ基材となる金属板材にマスクテープを貼り合わせ、マスクの開口部から露出する金属板材の表面に真空紫外光を照射して金属板材の表面を活性化し、その部分に絶縁樹脂層と接着樹脂層を形成する。その後に、金属板材から金属導体を打ち抜いて曲げ加工する。加工後の金属導体を金型に装着し、溶融樹脂を射出してハウジングなどの基体を成形する。

Description

電子部品の製造方法
　本発明は、ハウジングなどを構成する合成樹脂製の基体に金属導体をインサートする電子部品の製造方法に関する。
　電子部品では、金属導体が埋設された合成樹脂製の基体が、ハウジングやケースとして使用されることが多く、この種の基体はいわゆるインサート成形法で製造される。
　特許文献１に記載された電子部品では、金属端子がインサート成形で埋設された蓋体と、ハウジングとで収納室が形成されている。この蓋体を製造するインサート成形工程では、端子が金型内で押さえピンで押さえられた状態で、金型内に樹脂が射出成形され、樹脂圧によって金型内で端子の位置がずれるのが防止されている。この成形工程では、成形後の蓋体に、前記押さえピンの形状に対応したピン孔が形成される。
　しかし、金属板材から形成された端子は、表面にメッキが施されその表面に防腐処理などが施されているのが一般的である。そのため、インサート成形において、金属端子の表面と蓋体を構成する樹脂との密着性があまり良好ではなく、蓋体とハウジングとで形成される収納室の気密性を保つのに限界がある。
　また、インサート成形で製造された蓋体では、前記ピン孔の内部に金属端子の一部が露出した状態となる。そのため、水分がピン孔に入り込むと、水分が端子に接触して漏電するおそれがあり、複数のピン孔に同時に水分が入り込むことがあると、金属端子間が短絡する可能性がある。
　特許文献２には、コネクタ端子を内蔵したモールドケースをインサート法で成型する発明が記載されている。特許文献２では、モールドケースを形成する溶融樹脂が冷却されて固化するときのいわゆるヒケによって、コネクタ端子とモールドケースとの間に隙間が形成されて、モールドケースの密閉性が低下しやすいという従来技術の課題が提起されている。
　その対策として、特許文献２に記載された発明は、コネクタ端子の中間部にアクリル系の接着剤をコーティングし、接着剤をコーティングした部分を金型内にインサートしてモールドケースを成形することで、モールドケースを構成する樹脂とコネクタ端子との密着性を高めている。
特開平１０－５５９０６号公報 実開平６－２９０２１号公報
　特許文献２に記載された発明では、その図２に記載されているように、プレス工程で金属板を切出し且つ折り曲げて予めコネクタ端子を形成してから、コネクタ端子の中間部分に接着剤をコーティングしている。
　形状が完成した後のコネクタ端子に接着剤をコーティングする方法では、コネクタ端子の平坦な部分に接着剤をコーティングすることが可能であっても、コネクタ端子の折曲げ部分などに接着剤をむらなく塗布するのは難しい。そのため、折曲げ部分をモールドケースの樹脂に密着させるのが難しくなり、例えば、特許文献１に記載されたピン孔が、コネクタ端子の折曲げ部分に連通しているときなどでは、ピン孔とコネクタ端子との境界部においてモールドケースの気密性を保つのが難しくなる。
　また、特許文献２に記載のコネクタ端子は比較的大きな部品であるため、完成後のコネクタ端子の中間部の平坦部に接着剤をコーティングする作業が比較的容易であるが、きわめて小型の電子部品を製造する場合には、完成後の微小な端子の折曲げ部などに接着剤をコーティングする作業がさらに難しくなる。
　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、いわゆるインサート成形工程において、金属導体と基体を構成する合成樹脂との密着性を高めることができる電子部品の製造方法を提供することを目的としている。
　また本発明は、金属導体が微小なものであっても、その折曲げ部分などを、基体を構成する合成樹脂に密着させることができる電子部品の製造方法を提供することを目的としている。
　本発明は、金属導体をインサートして合成樹脂製の基体を成形する電子部品の製造方法において、
（１）金属板材の表面に、部分的に、活性化処理を施す工程と、
（２）前記活性化処理を施した領域に接着樹脂層を形成する工程と、
（３）前記（１）（２）の工程の後に、前記金属板材から、少なくとも一部に前記接着樹脂層を有する前記金属導体の切出しと曲げ加工を行う工程と、
（４）前記金属導体を金型内に設置し合成樹脂を前記金型内に射出して前記基体を成形する工程と、
　を有することを特徴とするものである。
　本発明の電子部品の製造方法は、金属板材の表面を部分的に活性化処理し接着樹脂層を形成してから、金属板材を切断し且つ曲げ加工して金属導体を形成している。そのため、金属導体の曲げ部分などにも接着樹脂層を形成でき、金属導体と合成樹脂の基体との密着性を高めることができ、密閉度の高いハウジングを形成することも可能になる。
　さらに、本発明の電子部品の製造方法は、前記（１）の工程と（２）の工程との間に、（１ａ）前記活性化処理を施した領域に絶縁樹脂層を形成する工程と、
（１ｂ）前記絶縁樹脂層の表面の少なくとも一部に、第２の活性化処理を施す工程と、
　が含まれ、
　前記（２）の工程では、前記第２の活性化処理を施した前記絶縁樹脂層の上に前記接着樹脂層を形成するものである。
　上記の電子部品の製造方法では、金属導体の表面に絶縁樹脂層が形成されるので、端子部以外で金属導体が露出している部分があっても、前記絶縁樹脂層によってその露出部での絶縁性を確保することができる。
　本発明の電子部品の製造方法は、前記金属板材に重ねられた同じマスクを使用して、前記（１）と（２）の処理が行われる。あるいは、前記金属板材に重ねられた同じマスクを使用して、前記（１）と（１ａ）（１ｂ）ならびに（２）の処理が行われることが好ましい。
　同じマスクを使用して、金属板材の表面の活性化処理と接着樹脂層の形成を行い、さらには活性化処理と絶縁樹脂層ならびに接着樹脂層の形成を行うことで、微小な金属導体であっても、必要な部分に接着樹脂層や絶縁樹脂層を確実に付着させることができるようになる。
　本発明の電子部品の製造方法では、前記（４）の工程において、前記金型内に設置された前記金属導体の前記絶縁樹脂層が形成されている部分を支持突体で支持して、基体の成形を行う。
　金属導体の表面において、支持突体が当接されている部分に絶縁樹脂層とその表面の接着樹脂層が形成されていると、金型内の熱によって、支持突体が当接している部分で接着樹脂層が除去されたとしても、絶縁樹脂層が残ることで、成形後の金属導体の露出部の電気的な絶縁を保つことができる。
　本発明は、前記（２）で形成される前記接着樹脂層と、前記（４）の射出成形で使用される合成樹脂とが、相溶性を有するものが好ましい。
　本発明の電子部品の製造方法は、前記（２）で形成される前記接着樹脂層は、前記（１ａ）で形成される絶縁樹脂層よりも架橋の程度が低い仮硬化の状態で、前記（３）（４）の工程に移行するものとして構成できる。
　本発明の電子部品の製造方法では、前記活性化処理は、真空紫外光を照射する極性化処理であることが好ましい。
　本発明の電子部品の製造方法では、前記（２）の工程で、金属導体における基体に埋設される部分の両表面に前記接着樹脂層を形成する。
　そして、前記金属導体は、その一部が前記基体から突出して端子部となっており、前記端子部には、前記（１）の活性化処理を施さないものとして構成される。
　本発明は、微小な金属導体であっても、その曲げ部などを、基体を構成する樹脂に密着させることができ、基体と金属導体との接合部での気密性を高めることができる。
　また、金属導体に絶縁樹脂層と接着樹脂層を重ねて形成することにより、金型内で金属導体を位置決めする支持突体が金属導体に当たって接着樹脂層が除去されても、絶縁樹脂層が残ることになるため、成形された基体に金属導体の一部が露出しても、電気的な絶縁を確保することができる。
本発明の製造方法で製造される電子部品の一例を示す斜視図、 図１に示す電子部品をＩＩ－ＩＩ線で切断した断面図、 図２の一部を示す拡大断面図、 図３のＩＶ部の部分拡大断面図、 図３のＶ部の部分拡大断面図、 図３のＶＩ部の部分拡大断面図、 接着樹脂層の熱処理時の性質を示す線図、 金属導体と基体との接合部を示す断面写真、 金属板材の下側表面での処理領域と打ち抜き部分との関係を示す平面図、 金属板材の上側表面での処理領域と打ち抜き部分との関係を示す平面図、 （Ａ）はマスクと樹脂層の塗布工程との関係を模式的に示す拡大断面図、（Ｂ）はマスクを剥離する動作を示す拡大断面図、 電子部品の製造工程の流れを示す工程図、
　図１と図２に示す電子部品１は、ハウジング２を有している。ハウジング２は基体３と蓋体４とで構成されている。蓋体４は撓み変形できる合成樹脂材料で形成されている。基体３は合成樹脂により形成され底壁部３ａと４つの側壁部３ｂを有している。基体３は側壁部３ｂの上端で囲まれた開口部を有しており、この開口部が蓋体４で閉鎖されて、ハウジング２の内部に密閉空間である収納空間５が形成されている。ハウジング２は微小な構造であり、立方体の１辺の最大値が５ｍｍ以下、さらには２ｍｍ以下に形成される。
　ハウジング２の収納空間５の内部に検知素子６が収納されている。検知素子６はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子であり、シリコン基板を主体として構成されている。検知素子６は力センサであり、外部の圧力で変形部が撓み、その撓み量が電荷の変化によって検出されるものである。蓋体４が可撓性の樹脂材料で形成されているため、外部の圧力に応じて蓋体４が変形し、そのときの収納空間５の内部圧力の変化が検知素子６で検知される。したがって、収納空間５は外部空気から遮断された気密空間であることが必要である。
　図１と図２および図３に示すように、基体３の底壁部３ａの内部に４枚の金属導体１０がいわゆるインサート成形法によって埋設されて固定されている。
　図２と図３に示すように、それぞれの金属導体１０は、第１の板部１１と第２の板部１２を有している。第１の板部１１は、底壁部３ａの底面３ｃと平行に延びており、第２の板部１２は、第１の板部１１からほぼ直角に折り曲げられ、底面３ｃと垂直に上向きに延びている。第１の板部１１と第２の板部１２の境界が屈曲部１５である。金属導体１０には、第１の板部１１に連続する外部端子部１４と、第２の板部１２に連続する内部端子部１３とが一体に形成されている。内部端子部１３は第２の板部１２からほぼ直角に折り曲げられ、底面３ｃとほぼ平行に延びている。
　金属導体１０は、第１の板部１１と第２の板部１２が、基体３の底壁部３ａの内部に埋設されている。外部端子部１４は、基体３の側方へ突出している。内部端子部１３は、その上側表面１３ｂが収納空間５内に露出した状態でそれ以外の部分が底壁部３ａに埋設されている。収納空間５の内部では、４枚の金属導体１０の内部端子部１３の上側表面１３ｂが露出している。検知素子６には４か所に電極が形成されており、それぞれの電極とそれぞれの内部端子部１３とが一対一の関係で半田フィレット７によって接続されている。
　図２と図３に示すように、基体３の底壁部３ａでは、底面３ｃから第１の板部１１の下側表面１１ａにかけて第１の開口部３ｄが開口しており、底面３ｃから内部端子部１３の下側表面１３ａにかけて第２の開口部３ｅが開口している。
　基体３を製造するインサート形成工程では、図５と図６に一部が示されている金型２０の内部に金属導体１０が設置される。このとき、図５に示すように、第１の板部１１が金型２０内に設けられた支持突体２１で支持され、図６に示すように、内部端子部１３が支持突体２２で支持された状態で、金型２０の内部に溶融樹脂が射出される。金属導体１０が、支持突体２１，２２で支持されることで、金型２０のキャビティ内で金属導体１０を正確に位置決めして、基体３の射出成形を行うことができる。
　金型２０内に射出された溶融樹脂が冷却されて固化すると、支持突体２１，２２が金型２０内で後退して底壁部３ａから抜き出され、さらに金型２０が分離されて成形後の基体３が取り出される。基体３は、支持突体２１が抜き出された場所に第１の開口部３ｄが形成され、支持突体２２が抜き出された場所に第２の開口部３ｅが形成される。
　図３に示すように、金属導体１０は、場所に応じて表面処理の条件が相違している。その条件の違いに応じて、金属導体１０を区分（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）（ｉｖ）に分けることができる。
　図３に示す区間（ｉ）では、第１の板部１１の下側表面１１ａならびに第２の板部１２の左側表面１２ａと、内部端子部１３の下側表面１３ａに同じ表面処理が施されている。
　図４、図５、図６は、図３のＩＶ部、Ｖ部、ＶＩ部を拡大して示している。これら各図に現れているように、区間（ｉ）では、第１の板部１１の下側表面１１ａならびに第２の板部１２の左側表面１２ａと、内部端子部１３の下側表面１３ａに、絶縁樹脂層３１が形成され、絶縁樹脂層３１の上に接着樹脂層３２が形成される。図４と図５に示すように、区間（ｉｉ）では、第１の板部１１の上側表面１１ｂと、第２の板部１２の右側表面１２ｂに接着樹脂層３２が形成される。
　区間（ｉ）においては、金属導体１０の表面１１ａ，１２ａ，１３ａと前記絶縁樹脂層３１との密着性を高める必要があり、区間（ｉｉ）では、金属導体１０の表面１１ｂ，１２ｂと前記接着樹脂層３２との密着性を高める必要がある。そのため、区間（ｉ）における表面１１ａ，１２ａ，１３ａと、区間（ｉｉ）における表面１１ｂ，１２ｂに対して、前記樹脂層３１，３２を形成する前の工程で活性化処理が施される。
　実施の形態での金属導体１０はリン青銅板の両表面に銀メッキが施されており、さらに銀メッキの表面に、フッ素系の硫化防止剤や防錆剤などの各種保護剤が塗布されている。前記活性化処理としては、金属導体１０を形成する金属板材の表面に真空紫外光が照射される。真空紫外光の光源としては、キセノンガスを封入したエキシマＵＶランプ（波長１７２ｎｍ）などが好適に用いられる。真空紫外光は大気中での減衰が大きいため、金属導体１０とランプとの距離は数ｍｍから十数ｍｍと近接させて照射する。真空紫外光が照射されると、低波長の紫外光で金属導体１０表面の有機物の結合が切断され、また、ランプと金属導体１０との間の空気中の酸素が分解されてオゾンが形成されるなどし、表面の前記保護剤が除去される。これとともに、金属導体１０の表面の極性化が促進されて表面自由エネルギーが高められ濡れ性が向上する。
　前記絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２の成形工程では、互いに親和性がある樹脂材料が選択されて使用される。また、絶縁樹脂層３１が形成された後に、その表面に真空紫外光を照射し、絶縁樹脂層３１の表面自由エネルギーを高めた後に、その上に接着樹脂層３２を形成することにより、絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２との密着性を高めることができる。
　接着樹脂層３２は、基体３を構成する合成樹脂と相溶性を有するものであり、接着樹脂層３２と基体３を構成する合成樹脂は同系のものが選択されて使用される。実施の形態では、基体３を構成する合成樹脂がポリアミド系であり、いわゆるエンジニアプラスチックの１種であるナイロン９Ｔが使用されている。接着樹脂層３２は、２液混合タイプの接着用樹脂を用いて形成される。実施の形態での接着用樹脂は、ナイロン系の主剤とイソシアネート系の硬化剤とが混合されてポリアミドが形成され、熱処理により架橋反応を生じる。
　図７には、ナイロン系の前記接着用樹脂の温度上昇と状態変化との関係が示されている。横軸は加熱温度であり、縦軸は熱変化を示し、縦軸のプラス側は発熱反応を示し、マイナス側は吸熱反応を示している。
　図７に示す（ａ）の範囲は、接着用樹脂を乾燥させている過程であり、接着用樹脂はいわゆるホットメルト状態である。１０９℃付近まで加熱されて溶剤が蒸発すると、（ｂ）の範囲に入って乾燥状態となり、温度上昇とともに架橋反応が開始される。さらに温度が１５０℃または１６０℃を超えて（ｃ）の範囲になると、三次元架橋が促進されて水不溶性になる。
　前記接着樹脂層３２は、接着用樹脂を、金属導体１０を構成する金属板材の表面に塗布し、図７において（ｂ）で示す範囲の温度条件で加熱した状態で使用される。すなわち１１０℃～１５０℃または１１０～１６０℃の加熱条件で接着用樹脂が乾燥された状態であって、完全な架橋状態になっていない仮硬化状態すなわち部分架橋状態で使用される。インサート成形法では、金型内に射出される溶融樹脂と接触することで接着樹脂層３２が加熱されて溶融し、接着樹脂層３２と基体３を形成する合成樹脂とが相溶状態となる。したがって、成形後の基体３は金属導体１０と固着される。
　前述のように、前記絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２は、互いに親和性があり密着性が良い樹脂材料で形成される。実施の形態では、絶縁樹脂層３１がウレタン樹脂で形成され、硬化剤にイソシアネートが使用される。接着樹脂層３２を形成しているナイロン樹脂とウレタン樹脂は、化学的構造が近似しているのが周知であり、さらに絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２とで同じイソシアネート系の硬化剤を使用している。絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２として前記樹脂を選択することで樹脂層間の密着性がよくなる。
　絶縁樹脂層３１は、接着樹脂層３２のような仮硬化状態ではなく、３次元架橋が促進されてほぼ不溶性となった状態に形成される。すなわち、前記接着樹脂層３２は架橋の程度が低い仮硬化の状態で形成されるが、絶縁樹脂層３１は、接着樹脂層３２よりも３次元架橋が促進されたものが使用される。そのために、絶縁樹脂層３１は接着樹脂層３２よりも高い温度で加熱処理されて使用される。絶縁樹脂層３１の加熱処理温度は、例えば１８０℃以上が好ましい。インサート成形法では、前述のように接着樹脂層３２が基体３を構成する合成樹脂と相溶状態となるが、絶縁樹脂層３１は、基体３を構成する合成樹脂と完全な相溶状態とはなりにくく、絶縁樹脂層３１として、金属導体１０の表面に残ることになる。
　図８は、金属導体１０がインサートされた基体３の一部断面を撮影した電子顕微鏡写真である。金属導体１０は、表面を真空紫外光照射で活性化処理した後に絶縁樹脂層３１を形成し、さらに絶縁樹脂層３１の表面を真空紫外光照射で活性化させて接着樹脂層３２を形成したものである。この写真は５０，０００倍である。図８では、１０が金属導体、１０ａがメッキ層である。メッキ層１０ａの表面に絶縁樹脂層３１が密着し、さらに接着樹脂層３２が基体３の合成樹脂と相溶状態となっている構造が現れている。
　インサート成形後の基体３では、金属導体１０の第１の板部１１の２つの表面１１ａ，１１ｂに形成された接着樹脂層３２が、基体３を構成する合成樹脂と相溶状態となっており、第２の板部１２の２つの表面１２ａ，１２ｂに形成された接着樹脂層３１が、基体３を構成する合成樹脂と相溶状態となっている。そのため、金属導体１０と基体３の底壁部３ａとの密着部に隙間が形成されにくくなり、図２に示すハウジング２の内部の収納空間５の気密性を高めることができる。
　金属導体１０では、第１の板部１１と第２の板部１２の境界の屈曲部１５の両面にも接着樹脂層３２が形成されているため、この屈曲部１５においても、金属導体１０と基体３を構成している合成樹脂とを強固に固着させることができる。
　屈曲部１５を有する金属導体１０を用いたインサート成形法では、屈曲部１５の周囲で溶融樹脂の流れが悪くなるため、樹脂が冷却されて固化するときに、屈曲部１５の周囲にヒケと称される変形が発生しやすくなる。また底壁部３ａが薄いと、屈曲部１５が埋設されている部分で樹脂強度が低下しやすい。しかし、屈曲部１５を挟む両側に位置する第１の板部１１と第２の板部１２の両面に接着樹脂層３２が設けられ、さらに屈曲部１５の表面にも接着樹脂層３２が設けられているため、屈曲部１５を含む領域で金属導体１０と基体３とが強固に固着されるようになり、ヒケの問題や強度低下の問題が生じにくくなる。
　図４に示すように、基体３から外部端子部１４が突出している部分では、第１の板部１１の２つの表面１１ａ，１１ｂに形成された接着樹脂層３２が基体３を構成する樹脂と相溶状態となって、第１の板部１１と基体３とが強固に固着されている。よって、外部端子部１４の突出基部において、金属導体１０と基体３との間に隙間が形成されることがなく、収納空間５の気密性を高い状態に保つことができる。さらに、外部端子部１４の突出基部の周囲での基体３の強度を高めることもできる。
　図３に示す区分（ｉｉｉ）では、内部端子部１３の下側表面１３ａが接着樹脂層３２によって基体３を構成する合成樹脂に固着させられている。一方、図６にも示すように、内部端子部１３の上側表面１３ｂは底壁部３ａから露出している。この上側表面１３ｂには絶縁樹脂層３１や接着樹脂層３２が形成されておらず、真空紫外光を使用した前記活性化処理が施されていない状態であり、銀メッキが硫化防止剤などの保護剤で覆われたままである。
　区分（ｉｖ）では、外部端子部１４が基体３の側方に突出しているが、外部端子部１４の上側表面１４ａと下側表面１４ｂにも、絶縁樹脂層３１や接着樹脂層３２が形成されておらず、真空紫外光を使用した前記活性化処理も施されていない。よって、表面１４ａ，１４ｂは、銀メッキが硫化防止剤などの保護剤で覆われたままである。
　したがって、内部端子部１３の上側表面１３ｂと、外部端子部１４の下側表面１４ａならびに上側表面１４ｂは、銀メッキが腐食しにくい状態を保つことができる。
　図５と図６に示すように、基体３をインサート成形する工程では、金型内において、第１の板部１１の下側表面１１ａが支持突体２１に当接して支持され、内部端子部１３の下側表面１３ａも支持突体２２に当接して支持された状態で、金型および支持突体２１，２２が加熱される。このとき、支持突体２１，２２が当接している部分で、仮硬化状態の接着樹脂層３２が溶融し、支持突体２１，２２が当接する部分で接着樹脂層３２が除去される。また、接着樹脂層３２は、図７に示す（ｂ）の範囲で加熱処理されており、（ａ）の範囲のホットメルト状態に比べて粘着性が低下している。そのため、溶融した接着樹脂層３２は、支持突体２１，２２の先端面などに付着しにくい。
　一方、絶縁樹脂層３１は三次元架橋状態に形成されているため、金型温度によって溶解することがなく、支持突体２１，２２が当接する部分においても、金属導体１０の表面が絶縁樹脂層３１で覆われた状態に維持される。
　インサート成形後の基体３では、図２と図３に示すように、基体３の底壁部３ａに底面３ｃから金属導体１０に通じる開口部３ｄ，３ｅが複数箇所に形成される。図５と図６に示すように、開口部３ｄ，３ｅの周囲では、接着樹脂層３２と基体３を構成する樹脂とが相溶状態となってから硬化するため、開口部３ｄ，３ｅの周囲の全周において、金属導体１０と基体３とが密着して固着される。そのため、この周囲部分に隙間が形成されることがなくなり、収納空間５内の気密性をさらに高めることができる。
　また、底壁部３ａの底面３ｃに開口する開口部３ｄ，３ｅの内部に金属導体１０が露出するが、図５と図６に示すように、開口部３ｄ，３ｅの内部で、金属導体１０の表面が絶縁樹脂層３１で覆われているため、金属導体１０の絶縁が保たれている。
　ハウジング２は１辺が５ｍｍ以下さらには２ｍｍ以下の微小な立方体であるため、基体３の底面３ｃに水分が付着することがあると、水分が複数箇所の開口部３ｄ，３ｅに同時に入り込みやすくなる。しかし、開口部３ｄ，３ｅの底部に現れている金属導体１０の表面が絶縁樹脂層３１で覆われて、絶縁されているため、水分により金属導体１０どうしが短絡することを防止できる。
　なお、前記実施の形態では、基体３を構成する合成樹脂をナイロン９Ｔ、接着樹脂層３２を構成する接着用樹脂をナイロン樹脂、絶縁樹脂層３１を形成する樹脂をウレタン樹脂として説明したが、これら樹脂は相互に相溶性や親和性があれば前記組み合わせに限られない。例えば、ウレタン系―ウレタン系、アクリル系―アクリル系、オレフィン系―オレフィン系、エポキシ系―エポキシ系、イソシアネート系―イソシアネート系などの同一系などの材料のほか、エポキシ系―ウレタン系、ウレタン系―イソシアネート系、エポキシ系―イソシアネート系などの組み合わせが可能である。また、極性化を促進する活性化処理は、真空紫外光の照射に限られるものではなく、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理、コロナ処理、化成処理、火炎処理、加熱処理、陽極酸化処理等であってもよい。
　次に、前記電子部品１の製造方法について説明する。
　図１２には、金属導体１０が埋設された基体３が成形されるまでの製造方法が工程順に示されている。
　図１２に示すＰ１（プロセス１）の工程でマスクが製造される。マスクは、図９に示す第１のマスクシート４０Ａと図１０に示す第２のマスクシート４０Ｂの２種類が製造される。第１のマスクシート４０Ａは、金属導体１０の下側表面１１ａ，１３ａおよび左側表面１２ａに絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２を形成するためのものであり、第２のマスクシート４０Ｂは、金属導体１０の上側表面１１ｂと右側表面１２ｂに接着樹脂層３２を形成するためのものである。
　図１２のＰ２の工程では、フープ基材となる金属板材５０とマスクシート４０Ａ，４０Ｂとが貼り合わされる。
　図９には、金属板材５０の下側表面５０ａに第１のマスクシート４０Ａが重ねられた状態が平面図で示されている。図１１（Ａ）には、金属板材５０の下側表面５０ａに第１のマスクシート４０Ａが貼り合わされた状態が断面図で示されている。第１のマスクシート４０Ａと金属板材５０は、粘着剤によって互いに位置ずれしないように貼り合わされる。
　図９では、金属板材５０をプレス加工により切断して、４個の金属導体１０を切出すための切断予定線５２が破線で示されている。金属板材５０はリン青銅板の両表面に銀メッキが施され、銀メッキの表面に硫化防止などのための保護剤が塗布されたものである。また、金属板材５０には、インサート成形の金型２０内へ送り込むための、移送用穴５１が一定の間隔で形成されている。
　マスクはＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）フィルムなどの樹脂フィルムから製造される。図９に示すように、第１のマスクシート４０Ａには、図３に示す金属導体１０の区分（ｉ）に対応する４つのマスク開口部４１が形成されており、切断予定線５２で切断される金属導体１０の一部に、それぞれのマスク１が重ねられている。
　図１０には、金属板材５０の上側表面５０ｂに第２のマスクシート４０Ｂが重ねられた状態が示されている。第２のマスクシート４０Ｂにはマスク開口部４２が形成されている。マスク開口部４２は、図３に示す金属導体１０の区分（ｉｉ）に対応するものであり、第２のマスクシート４０Ｂが上側表面５０ｂに貼り合わされると、それぞれのマスク開口部４２が、金属導体１０となる部分に重ね合される。
　図１２に示すＰ３の工程では、金属板材５０の下側表面５０ａと上側表面５０ｂに対して部分的に極性化を促進するための活性化処理が行われる。
　活性化処理は、図９に示す第１のマスクシート４０Ａのマスク開口部４１内に露出している金属板材５０の下側表面５０ａに対し、真空紫外光を照射することで行われる。同様に、図１０に示す第２のマスクシート４０Ｂのマスク開口部４２内に露出している上側表面５０ｂに対し、真空紫外光を照射して活性化処理が行われる。
　活性化処理では、波長が１７２ｎｍのエキシマ光を使用し、金属板材５０の表面５０ａ，５０ｂに対して１０～１５ｍＷの光源を５ｍｍ以下好ましくは３mm程度の距離に近づけて１０秒程度照射する。真空紫外光が照射されると、金属表面の酸素が分解させられるなどして極性が促進される。活性化処理後の金属表面の表面自由エネルギーは３５ｍＪ／ｍ２以上であることが好ましい。上限は、特に範囲を設ける必要はないが、５０ｍＪ／ｍ２～３００ｍＪ／ｍ２程度である。
　図１２に示すＰ４の工程では、図９に示す第１のマスクシート４０Ａのマスク開口部４１から露出している金属板材５０の下側表面５０ａに、絶縁樹脂層３１を形成する。前述のように絶縁樹脂層３１を構成する樹脂材料は、ウレタン樹脂にイソシアネートの硬化剤が混合されたものである。Ｐ５の工程では、樹脂材料を低温の加熱条件下で仮乾燥させ、その後のＰ６の工程で、例えば１８０℃以上の温度で加熱し、三次元架橋させて硬化させ、絶縁樹脂層３１の成形を完了する。
　図１２のＰ７の工程では、硬化した絶縁樹脂層３１の表面に、真空紫外光を照射し、絶縁樹脂層３１の表面の極性化を促進させる。
　図１２のＰ８の工程では、絶縁樹脂層３１の表面に、接着樹脂層３２を形成する。前述のように、接着樹脂層３２を形成するための接着用樹脂は、ナイロンの主剤とイソシアネートの硬化剤との２液混合タイプが使用される。図１２のＰ９の工程で接着用樹脂が仮乾燥され、Ｐ１０の工程で加熱処理される。図７に基づいて既に説明したように、接着用樹脂は印刷後に１１０～１５０℃あるいは１１０～１６０℃の範囲で加熱処理し、３次元架橋が完全に進行していない仮硬化状態として接着樹脂層３２が形成される。
　図１２のＰ８の工程，Ｐ９の工程，Ｐ１０の工程では、図１０に示す金属板材５０の上側表面５０ｂに対しても、接着樹脂層３２が形成される。上側表面５０ｂには絶縁樹脂層３１は形成されず、Ｐ３の工程で真空紫外光処理が行われた後に、絶縁樹脂層３１が形成される。
　Ｐ１１の工程では、第１のマスクシート４０Ａと第２のマスクシート４０Ｂが金属板材５０から剥離される。
　図１１（Ａ）では、金属板材５０と第１のマスクシート４０Ａが貼り合わされた状態で、絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２とが重ねて形成された状態が示されている。図１１（Ｂ）に示すように、第１のマスクシート４０Ａが金属板材５０から剥離されると、マスク開口部４２が形成されていた領域に樹脂層３１，３２が形成される。金属導体１０の長さは１ｍｍ未満であり樹脂層３１，３２が形成される領域の面積が微小であるが、金属板材５０の下側表面５０ａでは、マスク開口部４２の内部で真空紫外光による活性化処理が行われて濡れ性が向上せられているため、第１のマスクシート４０Ａが剥がされるときに、マスク開口部４１内の樹脂層３１，３２が一緒に剥がされることはない。
　同様に、図１０に示す第２のマスクシート４０Ｂが金属板材５０の上側表面５０ｂから剥がされ、第２のマスクシート４０Ｂのマスク開口部４２が形成されている部分に接着樹脂層３２が形成される。
　図１２のＰ１２の工程では、金属板材５０の下側表面５０ａに絶縁樹脂層３１と接着樹脂層３２が形成され、上側表面５０ｂに接着樹脂層３２が形成された後に、プレス工程に移行する。プレス工程では、図９と図１０に示す切断予定線５２で金属板材５０が切断される。切断後は、左右両側の搬送フープ部５３，５３の内側に左右２片ずつの金属導体１０が一体に連結された状態となる。さらに、曲げ加工によって、それぞれの金属導体１０が、図２と図３に示す立体形状に曲げ成形される。
　図１２に示すＰ１３の工程のインサート成形では、搬送フープ部５３，５３と一体の金属導体１０が、図５と図６に一部のみが示されている金型２０の内部に供給され、金属導体１０の第１の板部１１が支持突体２１で支持され、内部端子部１３が支持突体２２で支持される。そして、金型２０のキャビティ内に溶融樹脂が射出され、基体３が成形される。
　なお、板部１１の側面は、プレス工程で金属導体１０の切断面が露出した部分であり、接着樹脂層３２が存在しないが、溶融樹脂射出時の熱で接着樹脂層３２が軟化し、溶融樹脂の圧力で板部１１の側面にまわりこんで固着、封止されるため、この部分に隙間が形成されることがなく、収納空間５内の気密性が損なわれることはない。
　基体３が形成された後に、搬送フープ部５３，５３から金属導体１０が切断されて分離され、図１と図２に示す電子部品が完成する。
　前記製造方法では、図９と図１０に示すように、金属板材５０の下側表面５０ａと上側表面５０ｂが平面の状態で、真空紫外光処理と、樹脂層３１．３２の成形工程が行なわれ、その後に切断と曲げ成形を行って立体形状の金属導体１０が形成される。そのため、曲げ成形された後の第１の板部１１と第２の板部１２や、屈曲部１５の両表面に樹脂層を形成でき、これら部分と基体３の固着強度を高めることができる。特に、例えば全長が１ｍｍ未満の微小な金属導体１０であっても、屈曲部や立体形状部分に絶縁樹脂層３１や接着樹脂層３２を形成することができる。
　なお、図１２に示す製造方法ではＰ３からＰ１０までの工程で同じマスクが使用されているが、例えばＰ４の工程における絶縁樹脂層３１の成形とＰ８の工程における接着樹脂層３２の成形とで、異なるマスクを使用してもよい。
１　電子部品
２　ハウジング
３　基体
３ａ　底壁部
３ｄ，３ｅ　開口部
５　収納空間
６　検知素子
１０　金属導体
１１　第１の板部
１１ａ　下側表面
１１ｂ　上側表面
１２　第２の板部
１２ａ　左側表面
１２ｂ　右側表面
１３　内部端子部
１３ａ　下側表面
１３ｂ　上側表面
１４　外部端子部
１５　屈曲部
２０　金型
２１，２２　支持突体
３１　絶縁樹脂層
３２　接着樹脂層
４０Ａ　第１のマスクシート
４０Ｂ　第２のマスクシート
４１，４２　開口部
５０　金属板材
５０ａ　下側表面
５０ｂ　上側表面
５２　切断予定線
５３　搬送フープ部

Claims (10)

  1. 　金属導体をインサートして合成樹脂製の基体を成形する電子部品の製造方法において、（１）金属板材の表面に、部分的に、活性化処理を施す工程と、
    （２）前記活性化処理を施した領域に接着樹脂層を形成する工程と、
    （３）前記（１）（２）の工程の後に、前記金属板材から、少なくとも一部に前記接着樹脂層を有する前記金属導体の切出しと曲げ加工を行う工程と、
    （４）前記金属導体を金型内に設置し合成樹脂を前記金型内に射出して前記基体を成形する工程と、
    　を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 　前記（１）の工程と（２）の工程との間に、
    （１ａ）前記活性化処理を施した領域に絶縁樹脂層を形成する工程と、
    （１ｂ）前記絶縁樹脂層の表面の少なくとも一部に、第２の活性化処理を施す工程と、
    　が含まれ、
    　前記（２）の工程では、前記第２の活性化処理を施した前記絶縁樹脂層の上に前記接着樹脂層を形成する、請求項１記載の電子部品の製造方法。
  3. 　前記金属板材に重ねられた同じマスクを使用して、前記（１）と（２）の処理が行われる請求項１記載の電子部品の製造方法。
  4. 　前記金属板材に重ねられた同じマスクを使用して、前記（１）と（１ａ）（１ｂ）ならびに（２）の処理が行われる請求項２記載の電子部品の製造方法。
  5. 　前記（４）の工程では、前記金型内に設置された前記金属導体の前記絶縁樹脂層が形成されている部分を支持突体で支持して、基体の成形を行う請求項２または４記載の電子部品の製造方法。
  6. 　前記（２）で形成される前記接着樹脂層と、前記（４）の射出成形で使用される合成樹脂とが、相溶性を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
  7. 　前記（２）で形成される前記接着樹脂層は、前記（１ａ）で形成される絶縁樹脂層よりも架橋の程度が低い仮硬化の状態で、前記（３）（４）の工程に移行する請求項２，４，５のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
  8. 　前記活性化処理は、真空紫外光を照射する極性化処理である請求項１ないし７のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
  9. 　前記（２）の工程では、金属導体における基体に埋設される部分の両表面に前記接着樹脂層を形成する請求項１ないし８のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
  10. 　前記金属導体は、その一部が前記基体から突出して端子部となっており、前記端子部には、前記（１）の活性化処理を施さない請求項１ないし９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
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