CN104471364B - 电子装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的电子装置具备与电子部件(30)进行一体化的第1成型物(10)和在第1成型物(10)的外侧二次成型而成的第2成型物(20)。第1成型物(10)由含有热固化性树脂和该热固化性树脂中所含的第1添加物的材料构成,第2成型物(20)由含有热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与第1添加物进行化学键合的反应基团的第2添加物的材料构成,在第1成型物(10)与第2成型物(20)的界面处,第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合。由此,可以通过传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。
Description
相关申请的交叉参考
本发明基于2012年7月16日提交的日本申请号2012-158220号、2012年12月4日提交的日本申请号2012-265313和2013年2月21日提交的日本申请号2013-32194号,在此引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及电子装置及其制造方法。
背景技术
有电子部件的一部分或全部被树脂成型体包覆的电子装置和电子部件不被树脂成型体包覆而固定在树脂成型体上的电子装置。另外,还有具备电子部件、由对该电子部件进行密封的热固化性树脂构成的第1成型物、由在第1成型物的外侧二次成型而成的热塑性树脂构成的第2成型物的电子装置。
作为具备这些电子部件经一体化的树脂成型体的电子装置的制造方法,有用热固化性树脂将第1成型物一次成型、进而用热塑性树脂将与第1成型物的至少一部分接合的第2成型物二次成型的方法。将电子部件与第1成型物一体化。
用热固化性树脂对第1成型物进行成型的理由在于,热固化性树脂的线膨胀系数与电子部件相接近和用于从外部对电子部件进行密封的密封性优良等,用热塑性树脂对第2成型物进行成型的理由在于,热固化性树脂的成型体的尺寸精度高、韧性高等。
这种电子装置中,由热固化性树脂构成的第1成型物先成型、完成交联或聚合等固化反应,因此在其上对由热塑性树脂构成的第2成型物进行二次成型时,有热固化性树脂与热塑性树脂的密合性小、发生剥离的情况。
因此,有在进行至二次成型之后、填充第3树脂作为填埋该两成型物 的空隙的夹杂物的方法。但是,此时,在该两成型物的空隙中填充夹杂物费时。
与其相对,如专利文献1记载的那样,提出了通过使热塑性树脂存在于热固化性树脂的第1成型物的表面、从而在二次成型时在热塑性树脂之间进行熔敷、提高密合性的手段的方案。
但是,上述专利文献1需要将预浸片和热塑性树脂(PA)膜层叠,进行热压成型,从而获得在表面具有热塑性树脂的第1成型物,从部件损伤的观点出发,并不适于对电子部件进行密封的手段。
专利文献2公开了一种压力传感器,其具备一体地设有压力检测用传感器芯片的模集成电路和固定有该模集成电路的连接外壳。模集成电路的成型树脂(mold resin)由热固化性树脂构成,连接外壳由热塑性树脂构成。该压力传感器中,成型树脂与连接外壳的界面通过被灌封材料覆盖,从而防止气体或液体的进入,即被密封。
也就是说,二次成型中使用的热塑性树脂对热固化性树脂的密合性差,因此为了对第1成型物与第2成型物的界面进行密封,按照在第2成型物的成型之后将第1成型物与第2成型物的界面覆盖方式来涂布灌封材料等密封材料。
但是,此时必须确保用于保持所涂布的密封材料的空间、在第2成型物中形成沟槽等而防止所涂布的密封材料的流出,第1、第2成型物的形状会受到限制。另外,在实现电子装置的小型化时,优选不设置该空间。因此,期望在第2成型物的成型之后不进行密封材料的涂布也可达成界面的密封。
专利文献3、4公开了通过紫外光照射从固相或液晶相相变至液相、通过可见光照射或加热相变至紫外光照射前的相的光响应性化合物,进而公开了使用该光响应性化合物作为粘合剂。但是,并未公开用于达成由热固化性树脂构成的第1成型物与由热塑性树脂构成的第2成型物的界面的密封的具体方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-166124号公报
专利文献2:日本专利3620184号公报
专利文献3:日本特开2011-256155号公报
专利文献4:日本特开2011-256291号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其第1目的在于,对于在由热固化性树脂构成的第1成型物的外侧对由热塑性树脂构成的第2成型物进行二次成型而成的电子装置,可以利用传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。另外,第2目的在于,即便在第2成型物的成型之后不涂布密封材料,也可达成由热固化性树脂构成的第1成型物与由热塑性树脂构成的第2成型物的界面的密封。
根据本发明的第1方式,电子装置具备与电子部件进行一体化的第1成型物和在第1成型物的外侧二次成型而成的第2成型物。第1成型物由含有热固化性树脂和该热固化性树脂中所含的第1添加物的材料构成,第2成型物由含有热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物的材料构成。进而,在第1成型物与第2成型物的界面处,第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合。
由此,构成第1成型物的热固化性树脂、构成第2成型物的热塑性树脂各自含有的第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生了接合,因此可以通过传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。
根据本发明的第2方式,具备与电子部件进行一体化的第1成型物和在第1成型物的外侧二次成型而成的第2成型物的电子装置的制造方法具有以下工序:第1准备工序,其中,准备由含有热固化性树脂和该热固化性树脂中所含的第1添加物的材料构成的第1成型材料作为第1成形物的原料;第2准备工序,其中,准备由含有热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物 的材料构成的第2成型材料作为第2成形物的原料;第1成型工序,其中,使第1成型材料热固化而形成第1成型物;以及第2成型工序,其中,通过在第1成型物的外侧配置第2成型材料来形成第2成型物,同时通过该第2成型物的成型热,在第1成型物与第2成型物的界面处通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用将第1添加物和第2添加物接合。
由此,构成第1成型物的热固化性树脂、构成第2成型物的热塑性树脂通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用将各自所含的第1添加物和第2添加物发生接合,因此可以通过传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。
根据本发明的第3方式,电子装置具备与电子部件进行一体化的第1成型物和在第1成型物的外侧二次成型而成的含有热塑性树脂的第2成型物。第1成型物由含有热固化性树脂和分散在该热固化性树脂中的由热塑性树脂构成的第1添加树脂的材料构成,第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于第2成型物的成型温度、且热分解温度高于第2成型物的成型温度,在第1成型物与第2成型物的界面处,第1添加树脂与构成第2成型物的热塑性树脂发生熔合而一体化。
由此,由于第1成型物中含有的第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于第2成型物的成型温度、且热分解温度高于第2成型物的成型温度,因此在进行二次成型时,存在于第1成型物表面的第1添加树脂发生熔融、与第2成型物侧的熔融了的热塑性树脂混合,在二次成型之后熔合而成为一体化的状态。因此,可以通过传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。
根据本发明的第4方式,具备与电子部件进行进行一体化的第1成型物和在第1成型物的外侧二次成型而成的含有热塑性树脂的第2成型物的电子装置的制造方法具有以下工序:第1准备工序,其中,准备第1成型材料作为第1成型物的原料,所述第1成型材料含有热固化性树脂和分散在该热固化性树脂中的由热塑性树脂构成的第1添加树脂,该第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于第2成型物的成型温度、且热分解温度 高于第2成型物的成型温度;第2准备工序,其中,准备含有热塑性树脂的第2成型材料作为第2成型物的原料;第1成型工序,其中,使第1成型材料热固化而形成第1成型物;以及第2成型工序,其中,通过在第1成型物的外侧配置第2成型材料来形成第2成型物,同时通过该第2成型物的成型热,在第1成型物与第2成型物的界面处,使第1添加树脂与构成第2成型物的热塑性树脂发生熔融而一体化。
由此,由于第1成型物中含有的第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于第2成型物的成型温度、且热分解温度高于第2成型物的成型温度,因此在第2成型工序中,存在于第1成型物表面的第1添加树脂发生熔融、与第2成型物侧的熔融了的热塑性树脂混合,在二次成型之后熔合而成为一体化的状态。因此,可以通过传递成型法、压缩成型法等成型手法牢固地确保两成型物的密合性。
根据本发明的第5方式,电子装置的制造方法具备以下工序:准备第1成型物的第1成型物准备工序,其中,在第1成型物的表面上存在通过紫外光照射从固相或液晶相相变至液相、通过可见光照射或加热从液相相变至紫外光照射前的相的光响应性化合物,并且光响应性化合物通过紫外光照射变成液相;第2成型物成型工序,在将第1成型物设置于成型模具的内部的状态下,将液状的热塑性树脂注入到成型模具的内部、使其接触于第1成型物的表面,同时通过使液状的热塑性树脂固化,从而对第2成型物进行成型的;以及相变工序,将液状的热塑性树脂注入到成型模具的内部之后,对与第2成型物接触的第1成型物的表面进行可见光照射或加热,从而使光响应性化合物从液相相变至固相或液晶相。
由此,在第2成型物成型工序中,存在于第1成型物表面的液相的光响应性化合物与液状的热塑性树脂发生混合之后,热塑性树脂发生固化,同时在相变工序中,光响应性化合物相变至流动性低于固相或液相的液晶相,从而将第1成型物和第2成型物接合。
因此,即便在第2成型物的成型之后不涂布密封材料,也可达成由热固化性树脂构成的第1成型物与由热塑性树脂构成的第2成型物的界面的密封。
附图说明
关于本发明的上述目的及其他目的、特征或优点,一边参照附图,一边通过下述的详细叙述变得更为明确。附图中:
图1是表示本发明第1实施方式的电子装置的概略截面构成的图。
图2是表示本发明实施例1的成型品的概略平面构成的图。
图3是表示本发明实施例1的成型品的概略截面构成的图。
图4是表示作为本发明第2实施方式的电子装置的压力传感器的概略截面构成的图。
图5A是示意地表示第2实施方式的成型树脂的内部的图。
图5B是示意地表示在图5A所示的成型树脂中配置有连接树脂部材料的状态的图。
图5C是示意地表示第2实施方式的成型树脂与连接树脂部的界面附近的图。
图6A是表示作为添加树脂的苯氧基树脂的化学结构式的图。
图6B是表示作为添加树脂的热塑性环氧树脂的部分化学结构式的图。
图6C是表示作为添加树脂的热塑性环氧树脂的部分化学结构式的图。
图7A是示意地表示在本发明第3实施方式的成型树脂中配置有连接树脂部材料的状态的图。
图7B是示意地表示第3实施方式的成型树脂与连接树脂部的界面附近的图。
图8是表示作为本发明第4实施方式的电子装置的压力传感器的概略截面构成的图。
图9(a)~(d)是表示图8所示的压力传感器的制造工序的图。
图10(a)~(d)分别是图9(a)~(d)中的区域A1~A4的示意图。
图11是表示作为本发明第5实施方式的电子装置的压力传感器的制造工序的一部分的图。
图12(a)、(b)是表示作为本发明第6实施方式的电子装置的压力传感器的制造工序的一部分的图。
图13(a)~(c)是表示图12之后的压力传感器的制造工序的图。
图14(a)~(c)是表示作为本发明第7实施方式的电子装置的压力传感器的制造工序的一部分的图。
具体实施方式
以下基于附图说明本发明的实施方式。其中,在以下各图中,对于相互间相同或均等的部分,为了实现说明的简化,在图中带有相同符号。
(第1实施方式)
参照图1对本发明的第1实施方式的电子装置进行叙述。本实施方式的电子装置大体上具备对电子部件30进行密封的第1成型物10和在第1成型物10的外侧二次成型而成的第2成型物20而构成。
首先,电子部件30是IC芯片或电容器等无源元件等,该电子部件30介由未图示的芯片焊接材料搭载在引线框40上。在此,引线框40是典型的由Cu或42合金等构成的板状物。另外,电子部件30和引线框40通过金或铝等构成的焊线50来连线、进行电连接。
第1成型物10主要由热固化性树脂构成,通过传递成型法等来形成。另外,在构成该第1成型物10的热固化性树脂中,从调节线膨胀系数等的方面出发,还可混合由二氧化硅等构成的填充物。
在此,电子部件30、引线框40和焊线50通过第1成型物10被密封,在引线框40中,与电子部件30相反侧的部位从第1成型物10突出。
在该引线框40中的从第1成型物10突出的突出部上,通过焊接等连接有接线销60的一端侧。该接线销60是由Cu系金属等构成的棒状物,用于将电子部件30和引线框40与外部电连接。
第2成型物20主要由热塑性树脂构成,通过注塑成型等来形成。该第2成型物20以相对于第1成型物10的一部分与第1成型物10的外表面直接接触的状态、按照将该第1成型物10的外侧密封的方式来设置。
与此同时,第2成型物20将引线框40与接线销60的焊接部密封。如此,第2成型物20和接线销60在本电子装置中构成用于进行与外部电连接的连接构件。
进而,接线销60的另一端侧在设于第2成型物20的开口部221处露出。该开口部221作为该连接构件中的卡口被构成。也就是说,在该开口部221内将第2成型物20安装在外部的配线构件中,同时相对于该外部的配线构件连接接线销60。
在此,第1成型物10由含有上述热固化性树脂和该热固化性树脂中进一步所含的第1添加物的材料构成。进而,第2成型物20由含有上述热塑性树脂和该热塑性树脂进一步所含的具有能够与第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物的材料构成。
进而,在第1成型物10与第2成型物20的界面处,第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合。在此,共价键等相互作用是指选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用。该接合通过形成第2成型物20的二次成型时的成型热而发生。
如此,根据本电子装置,构成第1成型物10的热固化性树脂、构成第2成型物20的热塑性树脂各自含有的第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合,因此可以通过适于电子部件的密封的传递成型法、压缩成型法等一次成型手法牢固地确保两成型物10、20的密合性。
这种本电子装置的制造方法如下所述。首先准备由热固化性树脂和其中所含的第1添加物构成的第1成型材料作为第1成型物10的原料(第1准备工序)。
另外,准备由热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物构成的第2成型材料作为第2成型物20的原料(第2准备工序)。
进而,按照将电子部件30密封的方式,使第1成型材料热固化而形成第1成型物10(第1成型工序)。本实施方式中,在引线框40上搭载电子部件30,通过引线接合法来形成焊线50。进而,将其投入到未图示的一次成型用的金属模具中,通过传递成型法等来形成第1成型物10。
接着,通过焊接等将该引线框40中的从第1成型物10突出的突出部与接线销60的一端侧连接。进而,将其投入到二次成型用的未图示的金属模具中。
进而,在第2成型工序中,按照使第2成型材料直接接触于第1成型物10的外表面的方式,在第1成型物10的外侧配置第2成型材料,从而形成第2成型物20。与此同时,通过该第2成型物20的成型热,在第1成型物10与第2成型物20的界面处,第1添加物和第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力(范德华力)、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合。
如此,形成第2成型物20而制成连接构件,完成本实施方式的电子装置。其中,作为上述未图示的金属模具,当然是使用具有与最终的各成型物10、20的外形相对应的空腔的模具。
其中,在本电子装置中,先用由热固化性树脂构成的第1成型物10将电子部件30密封之后,进而用由热塑性树脂构成的第2成型物20进行密封。如果立刻用热塑性树脂对搭载于引线框40上且用焊线50连接的电子部件30进行密封时,则由于高粘度的热塑性树脂而易于发生线50的流动等对部件造成的损伤。
为了避免这种情况,为了防止对上述部件的损伤,电子部件30首先用由热固化性树脂构成的第1成型物10密封,之后用由热塑性树脂构成的第2成型物20将其外侧密封。
进而,构成第1成型物10的热固化性树脂是使主剂和固化剂发生反应而成,因此本实施方式的第1成型物10中,优选将这些主剂和固化剂偏离当量比(10:10)地进行混合。
如此,在第1成型物10中,将这些主剂和固化剂中的剩余物作为第1添加物。进而,第2成型物20中的第2添加物只要是具有能够与作为该剩余物的第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架即可。
此时,以由主剂和固化剂发生化学反应而成的热固化性树脂中的该主剂或固化剂作为剩余物,将其作为第1添加物时,可以是不用准备该主剂和固化剂以外的其他材料作为第1添加物的简单的构成。
例如,构成第1成型物10的热固化性树脂的主剂和固化剂中的主剂是作为剩余物的第1添加物时,作为第2成型物20中的第2添加物,只要是与该主剂进行反应,则也可以是与第1成型物10的主剂相同的主剂或固化剂,进而第1成型物10的主剂和固化剂也可以是不同种的树脂。
另外,例如构成第1成型物10的热固化性树脂的主剂和固化剂中的固化剂是作为剩余物的第1添加物时,作为第2添加物,只要是与该固化剂发生反应,则也可以是与第1成型物10的主剂相同的主剂,进而也可以是与第1成型物10的主剂不同种的树脂。
具体地说,作为构成第1成型物10的热固化性树脂的主剂,可举出耐湿性、耐化学试剂性、尺寸稳定性、电、机械和热特性优良的环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等。其中,当考虑到通用性或密封性等时,优选环氧树脂。
另外,作为构成第1成型物10的热固化性树脂的固化剂,可举出具有氨基(NH2基)或羟基(OH基)的通常的化合物。可以将这些主剂或固化剂作为成为上述剩余物的第1添加物、第2添加物进行使用。
另外,作为构成第2成型物20的热塑性树脂,可举出耐湿性、耐化学试剂性、尺寸稳定性、电、机械和热特性优良的PPS(聚苯硫醚)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、苯氧基树脂等。
另外,第1添加物和第2添加物是通过第2成型物20的成型热而相互间发生化学反应的物质,考虑到该两添加物的化学反应性时,只要是化学领域的本领域技术人员、则可容易地进行选择,因此除上述以外,当然也可以是各种组合。
接着,基于以下的各实施例对本发明第1实施方式更为具体地进行叙述。
(实施例1)
本例中,如图2、图3所示,制作均为细长板状的作为第1成型物10的板片P1和作为第2成型物20的板片P2部分重叠而密合的成型品P1、P2,进行剥离试验,从而确认了该密合部P3的接合强度。
其中,图2和图3中,将板片P1、P2的各部和密合部P3的尺寸的一例(单位:mm)示于图中。预先阐述它们的一个尺寸例时,板片P1是长度为49mm、宽度为12.0mm、厚度为1.5mm,板片P2是长度为50mm、宽度为12.0mm、厚度为3.0mm,密合部P3的长度为12mm。
[第1成型材料的制备]
相对于当量比为10:10,以10:7将作为主剂的双酚A型环氧树脂(环氧当量为188)和具有PPS骨架的胺固化剂(以下称作PPS骨架胺)混合,进而按照使第1成型材料整体为100wt%时的二氧化硅比率达到75wt%的方式混合了平均粒径为10微米的球状二氧化硅。利用100℃的开放辊对其混炼5分钟,获得了作为第1成型材料的热固化性组合物。在此,作为剩余物的双酚A型环氧树脂相当于第1添加物。
另外,本例的PPS骨架胺的制作方法如下所述。以N,N-二甲基乙酰胺为反应溶剂,以当量比为SH基:Cl基=1:1.1的比例装入二硫代二苯硫醚和对氯硝基苯。升温至60℃之后,以当量比为SH:碳酸钾=1:1.1的比例添加了碳酸钾之后,在120℃下使其反应5小时。将反应溶液投入到离子交换水中进行再沉淀,通过过滤获得固形物。进而,用热乙醇对固形物进行洗涤之后将其干燥,获得了两末端具有硝基的苯硫醚低聚物。
接着,以异丙醇为反应溶剂,装入具有硝基的苯硫醚低聚物和钯碳(重量比,具有硝基的苯硫醚低聚物:钯碳=1:0.05)。升温至70℃之后,用1小时的时间添加水合肼(当量比,硝基:水合肼=1:4)。进而,当在80℃下使其反应5小时时,末端的硝基被还原成氨基。通过热过滤将钯碳除去之后进行冷却,从而固形物析出。通过过滤将固形物取出之后将其干燥,从而获得了两末端具有氨基的苯硫醚低聚物。该两末端具有氨基的苯硫醚低聚物是PPS骨架胺。
[第2成型材料的制备]
使用双轴混炼机在290℃、200rpm的条件下对DIC制PPS Z230(商品名)配合5wt%的新日铁住金化学制苯氧基树脂YP50(商品名),获得了热塑性组合物作为第2成型材料。在此,苯氧基树脂相当于第2添加物。
[一次成型]
通过传递成型将上述固化性组合物成型为图2、图3所示的板片P1的形状之后,通过固化工序在180℃下对其固化3小时,获得了作为目标的板片P1。
[二次成型]
使用上述第2成型材料,对板片P1,在成型温度:320℃、金属模具温度:130℃、填充时间:0.5sec(30mm/sec)、注塑/冷却:15sec/15sec、 保压:50MPa的条件下进行了二次成型。由此,制作了本实施例1中接合于板片P1的状态的板片P2。
[接合强度的确认]
作为比较例,使用以当量比(=10:10))混合了双酚A型环氧树脂和PPS骨架胺的物质作为第1成型材料,制作了与图2、图3所示的成型品P1、P2相同的材料。此时,作为第1添加物的双酚A型环氧树脂和作为第2添加物的苯氧基树脂发生反应。
进而,对于密合部P3的接合强度,通过两板片P1、P2的长度方向、即图2、图3的左右方向上的抗拉强度进行确认时,上述比较例的接合强度是很微弱的力、在密合部P3发生剥离,而本实施例的成型品中未发生该剥离,取而代之发生了板片P1的破坏。如此,本实施例1中确认了大幅度的强度的提高。
(实施例2)
作为第1成型材料,使用了相对于当量比10:10、以7:10混合了双酚A型环氧树脂和PPS骨架胺的材料,除此之外,利用与上述实施例1相同的步骤制作了成型品P1、P2。此时,第1添加物是作为剩余物的PPS骨架胺,作为第2成型材料的第2添加物的苯氧基树脂与其发生反应。另外,通过本实施例2也确认了与实施例1同样的大幅度的强度提高。
(实施例3)
上述实施例1、2中,使用DIC制苯酚系固化剂(OH当量为104)TD2131代替PPS骨架胺,进而作为催化剂添加0.2phr的三苯基膦而制作了板片P1,除此之外,与上述实施例1、2同样地制作了成型品P1、P2。通过本实施例3也确认了与实施例1同样的大幅度的强度提高。
其中,上述实施例1~3中作为第1成型物10的热固化性树脂使用了双酚A型环氧树脂,但也可取而代之使用通用多官能系环氧树脂,此时也可期待强度提高。
(第2实施方式)
对本发明的第2实施方式进行叙述。本实施方式是作为电子装置显示对于搭载于车辆的压力传感器S1的应用例。该压力传感器S1对被发动机吸入的空气的压力(吸气压)或供给至发动机的燃料的压力等进行检测。 首先,参照图4,对本压力传感器S1进行叙述。
如图4所示,压力传感器S1具备模集成电路100、连接外壳200和外罩300。模集成电路100具备作为电子部件的传感器芯片30、引线框40和成型树脂10,传感器芯片30与成型树脂10一体化。
传感器芯片30由膜片等构成、对压力进行检测,使进行该检测的一端侧的部位从成型树脂10突出,用成型树脂10将另一端侧的部位密封。
引线框40在成型树脂10的内部介由未图示的焊线等与传感器芯片30电连接。另外,引线框40的一端侧部分从成型树脂10露出。
该成型树脂10是由环氧树脂等热固化性树脂成型而成的第1成型物,通过传递成型法或压缩成型法等一次成型手法来形成。对该成型树脂10的详细情况在后叙述。
进而,成型树脂10将引线框40的大部分包覆而密封。另外,虽未图示,但在成型树脂10中内置有作为电子部件的信号处理电路用IC等。
连接外壳200以连接树脂部20为基础构成。该连接树脂部20相当于第2成型物,由作为主成分含有PPS(聚苯硫醚)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等热塑性树脂的树脂构成。
进而,连接外壳200具备连接树脂部20、用该连接树脂部20密封的接线销60而构成。接线销60的一端侧与从成型树脂10露出的引线框40的一端侧部分电连接。
进而,该接线销60与引线框40的连接部和成型树脂10的外侧用连接树脂部20密封。在此,成型树脂10中的由连接树脂部20形成的密封部位成为与连接树脂部20直接接触的状态。另外,成型树脂10的传感器芯片30侧从连接树脂部20露出。
另外,接线销60的另一端侧露出至在连接外壳200中设置于连接树脂部20相反侧的连接部201内。该露出的接线销60的另一端侧与外部电连接。
这些模集成电路100和连接外壳200通过传递成型法或压缩成型法等模具成型法来形成。详细情况在后叙述,具体地说采用下述方法:使用金属模具通过热固化将成型树脂10一次成型之后,使用金属模具通过热成型在成型树脂10的外侧来对连接树脂部20进行二次成型。
外罩300是连接于连接外壳200的金属制外壳。外罩300具有向传感器芯片30导入压力介质的压力导入通路301和收容连接外壳200的一部分的收容部302。压力导入通路301作为外罩300的中空部被构成。收容部302在与压力导入通路301相反侧的部位上作为开口部被构成。
外罩300在将连接外壳200的模集成电路100侧的部分收容在收容部302内的状态下,通过铆接将外罩300的一部分303与连接外壳200连接。在外罩300与连接外壳200之间存在O型环304,通过该O型环304将外罩300与连接外壳200之间密封。
本实施方式的压力传感器S1进而对于成型树脂10和连接树脂部20采用以下的构成。
如图5A、图5C所示,作为第1成型物的成型树脂10由含有环氧树脂等热固化性树脂11和分散并混合在该热固化性树脂11中的第1添加树脂12的材料构成。在此,热固化性树脂11中根据需要以调节线膨胀系数等为目的、混合无机填充物等。
第1添加树脂12是热塑性树脂,其玻璃化转变温度或软化点低于作为第2成型物的连接树脂部20的成型温度、且热分解温度高于连接树脂部20的成型温度。例如,当连接树脂部20由PPS构成时,其成型温度为300~340℃左右。
作为构成这种第1添加树脂12的热塑性树脂,可举出苯氧基树脂或热塑性环氧树脂等。苯氧基树脂具有图6A所示的化学结构,软化点为65~160℃左右、热分解温度为350℃左右。
另外,热塑性环氧树脂典型地是混合了图6B所示的成分和图6C所示的成分的树脂。在此,图6B、图6C中的R1~R4为氢或烷基。关于该热塑性环氧树脂,软化点为80~150℃左右、显著的热分解温度为350℃左右。
在成型树脂10中,热固化性树脂10和第1添加树脂12通过以粉末状态进行混炼、以溶液状态进行混合,从而成为上述分散、混合状态。在此,热固化性树脂10与第1添加树脂12的混合比以重量比计为99:1~1:99、特别是一次添加树脂11为比80:20多的配合比时,在固化物的相结构中,相当于海岛结构的海和岛的成分替换,海(基质成分)变成1次侧添加树脂11,因此在熔敷中处于优势的状态,从而优选。
进而,如图5C所示,在成型树脂10与连接树脂部20的界面处,第1添加树脂12与构成连接树脂部20的热塑性树脂21熔合而一体化。在此,由苯氧基树脂或热塑性环氧树脂等构成的第1添加树脂12与由PPS或PBT等构成的连接树脂部20的热塑性树脂21具有相容性,因此通过成型热发生熔融,在该界面处与热塑性树脂21进行一体化。
接着,叙述本压力传感器S1的制造方法。首先,作为第1成型物的成型树脂10的原料,准备含有热固化性树脂11和分散在其中的第1添加树脂12的第1成型材料(第1准备工序)。该第1成型材料通过上述的粉末混炼或溶液混合等来准备。另一方面,准备含有热塑性树脂的第2成型材料20a(参照图5B)作为第2成型物的原料(第2准备工序)。
进而,按照将作为电子部件的传感器芯片30密封的方式使第1成型材料热固化,形成作为第1成型物的成型树脂10(第1成型工序)。具体地说,在引线框40上搭载电子部件30,将其投入到未图示的一次成型用的金属模具中,通过传递成型法等对成型树脂10进行成型。如此,形成图5A所示的成型树脂10。
接着,形成通过焊接等连接了该引线框40和接线销60的工件,接着如图5B、图5C所示,进行第2成型工序。该第2成型工序中,将该工件投入到二次成型用的未图示的金属模具中。
接着,在第2成型工序中,在成型树脂10及其他应该进行包覆的接线销60等的外侧配置第2成型材料20a,对其进行加热、成型,从而形成作为第2成型物的连接树脂部20。
另外,在该第2成型工序中,通过成型热,从而成型树脂10中的第1添加树脂12和构成连接树脂部20的热塑性树脂21发生熔融。因此,如图5C所示,在成型树脂10与连接树脂部20的界面处,第1添加树脂12与构成连接树脂部20的热塑性树脂21以液体状态进行一体化。
如此,通过第2成型工序形成连接树脂部20,同时成型树脂10和连接树脂部20在这两者10、20的界面处接合。由此,完成本实施方式的压力传感器S1。
然而,根据通过本实施方式,成型树脂10中含有的第1添加树脂12的玻璃化转变温度或软化点低于连接树脂部20的成型温度、且热分解温度 高于连接树脂部20的成型温度。
因此,在上述第2成型工序时,存在于成型树脂10表面的第1添加树脂12发生熔融、与连接树脂部20侧的熔融了的热塑性树脂21混合,在该二次成型之后熔合而成为一体化的状态。进一步说,第1添加树脂12是相互间以液体状态与构成连接树脂部20的热塑性树脂21相混合的树脂、是具有所谓的相容性的树脂。
进而,通过该成型树脂10与连接树脂部20的界面处的两树脂12、21的熔融、一体化来进行该界面的接合。因此,可以通过没有部件损伤、适于电子部件的密封的传递成型法、压缩成型法等一次成型手法牢固地确保两成型物10、20的密合性。
(第3实施方式)
参照图7A、图7B叙述本发明第3实施方式的电子装置的主要部分。本实施方式以下述不同点为中心进行叙述:在部分地改变上述第2实施方式中作为第2成型物的连接树脂部20的方面有所不同。
本实施方式中,与上述第2实施方式同样,连接树脂部20含有热塑性树脂作为主成分。但是,本实施方式中,在使构成该连接树脂部20的热塑性树脂为含有成为基体的由热塑性树脂构成的基体树脂21和分散并混合在该基体树脂21中的由热塑性树脂构成的第2添加树脂22的材料来进行构成的方面,与上述第2实施方式不同。
在此,基体树脂21与上述第2实施方式同样,是PPS或PBT等热塑性树脂。另外,第2添加树脂22由与第1添加树脂12相同的热塑性树脂构成,例如由上述苯氧基树脂或热塑性环氧树脂等构成。
进而,如图7B所示,在作为第1成型物的成型树脂10与作为第2成型物的连接树脂部20的界面处,作为相同树脂的第1添加树脂12与第2添加树脂22发生熔合而一体化。
这种本实施方式的压力传感器基于上述第2实施方式所示的制造方法而制造。在此,本实施方式中,在第2准备工序中准备含有基体树脂21和分散并混合在该基体树脂21中的第2添加树脂22的材料作为第2成型物原料的含有热塑性树脂的第2成型材料20a(参照图7A)。该第2成型材料通过粉末的混炼或溶液的混合等来进行准备。
进而,本实施方式的制造方法中也是进行上述相同的第1成型工序成型成型树脂10之后,与上述同样地进行第2成型工序。该第2成型工序中,首先如图7A所示,在成型树脂10及其他应该进行包覆的接线销60等的外侧配置第2成型材料20a。进而,通过对第2成型材料20a进行加热、熔融而成型,从而形成连接树脂部20。
此时,在第2成型工序中使基体树脂21熔融、形成所需形状的连接树脂部20,通过该成型热,成型树脂10中的第1添加树脂12和构成连接树脂部20的热塑性树脂21发生熔融。
因此,如图7B所示,在成型树脂10与连接树脂部20的界面处,由相同的热塑性树脂构成的第1添加树脂12和第2添加树脂22以液体状态进行一体化。
另外,此时在该界面处,第1添加树脂12和连接树脂部20的基体树脂21也以液体状态进行一体化。但是,作为相同树脂的第1添加树脂12和第2添加树脂22的相容性更优良,因此第1添加树脂12与第2添加树脂22的一体化优先地进行。
如此,本实施方式中也是通过第2成型工序来形成连接树脂部20,同时在这两者10、20的界面处将成型树脂10与连接树脂部20接合。由此,完成本实施方式的压力传感器。
另外,根据本实施方式,发挥与上述第1实施方式相同的效果。进而,通过使由与第1添加树脂12相同的热塑性树脂构成的第2添加树脂22含有在作为第2成型物的连接树脂部20中,从而在两成型物10、20的界面处,两添加树脂12、22之间易于发生熔融而一体化。
(第4实施方式)
本实施方式是将本发明应用于搭载于车辆中的压力传感器。该压力传感器对被发动机吸入的空气的压力(吸气压)或供给至发动机的燃料的压力等进行检测。
如图8所示,压力传感器S2具备模集成电路410、连接外壳420和外罩430。
模集成电路410具备作为电子部件的传感器芯片411、引线框412和成型树脂413,将传感器芯片411与成型树脂413一体化。
传感器芯片411具有由膜片等构成、对压力进行检测的传感部。本实施方式的传感器芯片411配置在形成于成型树脂413的开口部413a内、通过粘合剂固定在成型树脂413上、对导入至开口部413a内的压力介质的压力进行检测。
引线框412介由传感器芯片411和焊线等电连接,一端侧部分从成型树脂413露出。
成型树脂413是由环氧树脂等热固化性树脂成型的一次成型体。该成型树脂413也相当于第1成型物。成型树脂413将引线框412的大部分包覆、密封。另外,虽未图示,但成型树脂413中内置有作为电子部件的信号处理电路用IC。
连接外壳420是与模集成电路410一体地成型的二次成型体。连接外壳420由PPS(聚苯硫醚)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等热塑性树脂构成。该连接外壳420也相当于第2成型物。
连接外壳420一体地形成有外部连接器所连接的连接部421和对接头423与模集成电路410进行包覆的包覆部422。
连接部421是向外部输出传感信号的部分、内部是空洞的筒状,在其内部配置有接头423的一端侧部分423a。接头423的另一端侧部分423b与模集成电路410的引线框412电连接。
包覆部422对连接于引线框412的接头423和模集成电路410的连接部421侧的部分进行包覆,将模集成电路410的传感器芯片411侧的部分露出。
外罩430是连接于连接外壳420的金属制外壳。外罩430具有向传感器芯片411的传感部导入压力介质的压力导入通路431和收容连接外壳420的一部分的收容部432。压力导入通路431作为外罩430的中空部被构成。收容部432在与压力导入通路431的相反侧部位上作为开口部被构成。
外罩430在将连接外壳420的模集成电路410侧的部分收容在收容部432内的状态下,通过将外罩430的一部分433铆接,从而与连接外壳420相连接。在外罩430与连接外壳420之间存在O型环434,通过该O型环434将外罩430与连接外壳420之间密封。
这种构成的压力传感器S2中,本实施方式中按照光响应性化合物至少 存在于表面上的方式对模集成电路410的成型树脂413进行成型。进而,模集成电路410和连接外壳420为存在于成型树脂413表面的光响应性化合物和构成连接外壳420的热塑性树脂相混合的状态,通过相互的分子之间的缠绕来形成两者的接合。如此,按照压力介质不进入模集成电路410与连接外壳420之间的方式将模集成电路410与连接外壳420的界面密封。
在此,光响应性化合物是通过紫外光照射从固相或液晶相相变至液相、同时通过可见光照射或加热从液相相变至紫外光照射前的相(固相或液相)的化合物。
作为这种光响应性化合物,可举出具有偶氮苯基、为反式体时是固相或液晶相、为顺式体时是液相的化合物。一般来说,已知偶氮苯如下述的反应式(1)所示,通过紫外光照射从反式体异构化成顺式体、通过可见光照射或加热从顺式体异构化成反式体。
作为光响应性化合物的具体例子,例如可举出下述通式(2)所示的专利文献3所记载的液晶化合物、以及下述通式(3)或(4)所示的专利文献4所记载的化合物。
通式(2)中,R1、R2和R3各自独立地选自由氢、烷基、烷氧基、烷氧羰基、烷氧基羰基氧基、链烷酰基、链烷酰基氧基、烷氧基苯基和N-烷基氨基羰基构成的组,n表示整数。但R1、R2和R3全部为氢的情况除外。
通式(2)所示的化合物为反式体时是固相或液晶相、顺式体时是液相。
通式(3)、(4)中,R为下述通式(5)所示的基团、n表示1~4的整数。
通式(5)中,m表示0~16的整数、l表示1~16的整数。
通式(3)或(4)所示的化合物为反式体时是固相、顺式体时是液相。
另外,作为光响应性化合物,是发生光异构化反应的化合物,只要当反式体时是固相或液晶相、当顺式体时是液相的化合物,则也可以采用不具有偶氮苯基的化合物。
接着,对本实施方式的压力传感器的制造方法进行说明。
首先,如图9(a)所示,进行对模集成电路410的成型树脂413实施成型的第1成型物成型工序。具体地说,以将引线框412设置在成型用的金属模具内部的状态,通过传递法、压缩法、注塑法等,从而将经加热熔融的热固化性树脂注入到金属模具的内部,对成型树脂413进行成型。此时,本实施方式中使用混合有光响应性化合物的热固化性树脂。
通过如此进行成型,如图10(a)所示,使热固化性树脂531和光响应性化合物440存在于经成型的成型树脂413的表面413b上。树脂固化后的光响应性化合物440形成反式结构、为固相或液晶相。其中,关于光响应性化合物440,由于光响应性化合物分子与热固化性树脂分子相缠绕,即介由分子间力保持在与固化剂发生反应的热固化性树脂的交联结构中,因此将其固定在成型树脂413的表面上。另外,该保持力高于在热塑性树脂成型时所施加的力,因此可在界面处保持光响应性化合物。
对成型树脂413进行成型之后,如图8所示,将传感器芯片411安装在设于成型树脂413的开口部413a中。
接着,进行连接模集成电路410的引线框412和接头423的连接工序。
接着,如图9(b)所示,进行对成型树脂413的表面413b照射紫外光的紫外光照射工序。由此,如图10(b)所示,存在于成型树脂413表面附近的光响应性化合物440形成顺式结构、变成液相。即,在成型树脂413的表面413b上存在热固化性树脂531和液相的光响应性化合物440,成型树脂413的表面413b部分地发生液化。
本实施方式中,从上述第1成型物成型工序至该紫外光照射工序相当于第1成型物准备工序。其中,也可在引线框412与接头423的连接工序之前进行图9(b)所示的紫外光照射工序。
接着,如图9(c)所示,按照接触于经紫外光照射的成型树脂413的表面413b的方式来进行用热塑性树脂对连接外壳420进行成型的第2成型物成型工序。
具体地说,以将连接了接头423的模集成电路410设置于成型用金属模具的内部的状态,通过注塑法、挤出法等,从而将经加热熔融的热塑性树脂注入到金属模具的内部。此时,通过液状的热塑性树脂接触于成型树脂413的表面413b,从而如图10(c)中的虚线所包围的区域所示,液状的光响应性化合物440与同为液状的热塑性树脂601进行混合、相互的分子之间缠绕、结合。之后,通过使液状的热塑性树脂固化来制作连接外壳420。
接着,如图9(d)所示,进行对与连接外壳420接触的成型树脂413的表面413b进行可见光照射或加热的相变工序。由此,如图10(d)中的虚线所包围的区域所示,光响应性化合物440从顺式结构变为反式结构、从液相相变至固相或液晶相。结果为,形成模集成电路410的成型树脂413与连接外壳420的界面的接合。
在此,即便光响应性化合物440与热塑性树脂601进行混合、形成分子之间的键合,在光响应性化合物440为液相的情况下,连接外壳420与成型树脂413会发生分离。与其相对,通过光响应性化合物440相变至固相,将连接外壳420固定在成型树脂413上。另外,通过光响应性化合物440相变至液晶相,从而液晶相的粘度高于液相,因此可抑制连接外壳420的相对的移动、连接外壳420难以从成型树脂413分离。如此,形成上述 的界面的接合。
另外,当该相变工序中进行可见光照射时,作为构成连接外壳420的热塑性树脂使用透过可见光的透明的树脂时,对连接外壳420的外表面照射可见光。由此,由于将可见光照射到成型树脂413的表面413b整个区域,因此在模集成电路410的成型树脂413与连接外壳420的整个界面区域中形成接合。另一方面,作为构成连接外壳420的热塑性树脂使用不透过可见光的树脂时,将可见光照射到成型树脂413和连接外壳420的露出的界面。由此,至少在露出的界面附近,形成成型树脂413与连接外壳420的界面的接合。成型树脂413和连接外壳420的露出的界面暴露于压力介质,因此通过对该露出的界面进行密封,可以防止压力介质进入到模集成电路410与连接外壳420之间。
接着,如图8所示,介由O型环434将连接外壳420与外罩430嵌合,将外罩430的一部分433铆接在连接外壳420上,从而将连接外壳420和外罩430一体化。如上,完成图8所示的压力传感器S2。
如以上的说明所述,本实施方式中,在第2成型物成型工序中如图10(c)所示,将液相的光响应性化合物440和液状的热塑性树脂601混合之后,使热塑性树脂601固化。之后,在相变工序中如图10(d)所示,使光响应性化合物440相变至流动性低于固相或液相的液晶相,从而将模集成电路410的成型树脂413与连接外壳420接合。在压力传感器S2的使用环境下,未将紫外线照射至成型树脂413与连接外壳420的界面,因此可维持界面的接合状态。
因此,通过本实施方式,即便在连接外壳420的成型之后不涂布密封材料,也可达成由热固化性树脂构成的成型树脂413与由热塑性树脂构成的连接外壳420的界面的密封。
另外,本实施方式中,代替上述说明过的涂布灌封材料等密封材料时涂布密封材料的工序,进行图9(b)所示的紫外线照射工序和图9(d)所示的相变工序。
一般的热固化性树脂的成型中,在热固化性树脂中添加了脱模剂,因此热固化性树脂的粘合力降低。因此,为了将由热固化性树脂构成的第1成型物与由热塑性树脂构成的第2成型物粘合,通过对第1成型物的表面 进行紫外光照射来进行提高粘合力的表面处理。本实施方式的紫外光照射工序是代替该表面处理的紫外光照射而进行的工序,因此通过本实施方式,可以抑制制造工序数的增大,同时可进行上述的界面的接合。
(第5实施方式)
在第4实施方式的压力传感器的制造方法中,如图9(a)、(b)所示,在成型树脂413的成型之后对成型树脂413照射了紫外光,但本实施方式中是在成型树脂413的成型时对成型树脂413照射紫外光。
即,如图11所示,在形成注入到成型用金属模具450中的树脂的流路的流道451中,按照能够对通过其内部的树脂照射紫外光的方式来构成。进而,在使用混合有光响应性化合物的热固化性树脂来成型成型树脂413时,对通过流道451的热固化性树脂531照射紫外光。
如此,本实施方式中,对注入到金属模具450之前的热固化性树脂531、即对向金属模具450内部流动的热固化性树脂531照射紫外光。由此,光响应性化合物440在通过流道451之前形成反式结构、成为固相或液晶相,但在通过流道451之后形成顺式结构、成为液相。
结果为,在成型之后的成型树脂413的表面413b上,与第4实施方式的紫外光照射工序后同样,如图10(b)所示,存在热固化性树脂531和液相的光响应性化合物440,成为成型树脂413的表面413b部分地液化的状态。本实施方式中,这种第1成型物成型工序相当于第1成型物准备工序。
之后,与第4实施方式同样地进行第2成型物成型工序和之后的工序。如此,即便改变第4实施方式的一部分,也可发挥与第4实施方式相同的效果。
(第6实施方式)
本实施方式是对第4实施方式的压力传感器的制造方法改变了图9(a)所示的第1成型物成型工序的方法。
本实施方式中,如下对模集成电路410的成型树脂413进行成型。首先,如图12(a)所示,准备作为光响应性化合物层的光响应性化合物制的膜460、将该膜460粘贴固定在成型用的金属模具450的内表面。膜460的固定可通过抽真空等来进行。此时,按照将膜460粘合在成型树脂413中与连接外壳420相接合的表面413b的方式,将膜460配置在金属模具450 的上模具和下模具的内表面。
接着,如图12(b)所示,以将膜460固定在金属模具450内表面的状态,向金属模具450的内部注入热固化性树脂531,对成型树脂413进行成型。由此,制作在表面413b上粘合有膜460的状态的成型树脂413。另外,热固化性树脂具有高于热塑性树脂的粘合力,因此通过该热固化性树脂的粘合力,膜460粘合在成型树脂413的表面上。
通过如此进行成型,使光响应性化合物440存在于所成型的成型树脂413的表面413b上。
之后,如图13(a)所示,进行对成型树脂413的表面413b、即膜460照射紫外光的紫外光照射工序。该工序与第4实施方式中说明过的图9(b)所示的工序相同。由此,与图10(b)中的光响应性化合物440同样,存在于成型树脂413的表面413b的光响应性化合物形成顺式结构、变成液相。本实施方式中,从上述第1成型物成型工序至该紫外光照射工序相当于第1成型物准备工序。
接着,如图13(b)所示,按照使其接触于经紫外光照射的成型树脂413的表面413b、即膜460的方式来进行用热塑性树脂对连接外壳420实施成型的第2成型物成型工序。该工序与第4实施方式的图9(c)所示的工序相同。由此,与图10(c)中用虚线包围的区域同样,液状的光响应性化合物与同为液状的热塑性树脂进行混合,相互间的分子之间缠绕、结合。
接着,如图13(c)所示,进行对与连接外壳420接触的成型树脂413的表面413b、即膜460实施可见光照射或加热的相变工序。该工序与第4实施方式的图9(d)所示的工序相同。由此,与图10(d)中用虚线包围的区域同样,膜460的光响应性化合物从顺式结构变成反式结构、从液相相变至固相或液晶相。结果为,形成模集成电路410的成型树脂413与连接外壳420的界面的接合。
如此,本实施方式中也与第4实施方式同样,即便在连接外壳420的成型之后不涂布密封材料,也可达成成型树脂413与连接外壳420的界面的密封。
(第7实施方式)
关于本实施方式,在第6实施方式的第1成型物成型工序中,为了提 高膜460与成型树脂413的粘合力,追加了对膜460照射紫外光的工序。
如图14(a)所示,将光响应性化合物制的膜460固定在金属模具450的内表面。该工序与图12(a)所示的工序相同。
之后,如图14(b)所示,对固定在金属模具450内表面的膜460的表面460a照射紫外光。该膜460的表面460a与接触于金属模具450的面为相反侧的面、是与成型树脂413接触的一侧的面。由此,关于膜460的表面460a侧的部分,光响应性化合物形成顺式结构、变为液相。
接着,如图14(c)所示,将热固化性树脂531注入到金属模具450的内部,对成型树脂413进行成型。此时,膜460的表面460a侧的液状光响应性化合物与同为液状的热固化性树脂531相混合,从而相互的分子之间缠绕、结合,进而通过热固化性树脂531发生固化,将膜460与成型树脂413粘合。通过如此地进行粘合,可以提高膜460与成型树脂413的粘合力。
之后,与第6实施方式同样地进行图13(a)~(c)所示的工序。
另外,第6、第7实施方式中是将光响应性化合物制的膜460粘贴固定在成型用的金属模具450内表面,但也可通过其他方法将光响应性化合物层固定在金属模具450的内表面。例如,将混合有光响应性化合物和溶剂的溶液流入或涂布或喷雾至金属模具450的内表面之后,将溶剂除去,从而可以在金属模具450的内表面上形成光响应性化合物层。
(第8实施方式)
第4~第7实施方式中,在第2成型物成型工序之后进行了图9(d)所示的实施可见光照射或加热、使光响应性化合物相变的相变工序,但也可在第2成型物成型工序时进行上述相变工序。即,在第2成型物成型工序中,将液状的热塑性树脂注入到金属模具的内部,使连接外壳420的至少表面固化之后,对连接外壳420进行加热,并逐渐地冷却,从而进行将变形除去的退火处理,在这种情况下,也可通过该退火处理中的加热进行上述相变工序。
当在退火处理时的加热温度下、光响应性化合物自液相进行相变时,如此仅进行退火处理,就可使光响应性化合物从液相相变至固相或液晶相。
在涂布灌封材料等密封材料时也是在第2成型物的成型中进行退火处 理。因此,根据本实施方式,利用退火处理中的加热进行相变工序,从而与涂布密封材料的情况相比,可以抑制制造工序数的增大、同时可进行上述界面的接合。
(其他实施方式)
(1)对上述图1所示的电子装置中的第1成型物10和第2成型物20,也可采用上述第2实施方式或上述第3实施方式的构成或制造方法。另外,在作为上述图4所示的电子装置的压力传感器S1中,对作为第1成型物的成型树脂10和作为第2成型物的连接树脂部20,也可采用上述第1实施方式的构成或制造方法。
(2)上述各实施方式中,将传感器芯片411粘合在成型树脂413的开口部413a内部,但也可将传感器芯片411粘合在成型树脂413的外表面。另外,通过使设置于传感器芯片的一端侧的传感部露出、同时用成型树脂将传感器芯片的另一端侧的部分包覆,从而可以使传感器芯片411与成型树脂413一体化。
(3)上述第1~第3实施方式中,第1成型物10和第2成型物20及其制造方法适用于用第1成型物10对电子部件进行密封的构成,但并非仅是电子部件被第1成型物10密封的构成,也可适用于一体化在第1成型物10上的构成。例如,如第4实施方式的压力传感器那样,也适用于在成型之后将电子部件一体化在第1成型物10上的构成。
(4)上述各实施方式中,说明了将本发明适用于压力传感器的例子,但对于磁传感器、湿度传感器、加速度传感器等其他的传感器和传感器以外的其他电子装置也可适用本发明。作为本发明所适用的电子装置,可举出电子部件的一部分或全部被树脂成型体包覆的电子装置或者电子部件未被树脂成型体包覆而固定于树脂成型体的电子装置。特别是,如上述各实施方式那样,对于将电子部件进行一体化、同时具备具有连接部的树脂成型体的电子装置,适用本发明是有效的。
进而,本发明并非限定于上述实施方式,在权利要求书所记载的范围内可适当进行变更。另外,上述实施方式并非限定于上述的图示例。另外,上述实施方式中,构成实施方式的要素除了特别地明示为必须的情况以及认为必须在原理上清楚的情况等之外,并非是必须的。另外,上述实施方 式中,当言及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等数值时,除了特别地明示为必须的情况以及原理上明确地限定于特定的数的情况等之外,并非限定于该特定的数。
Claims (18)
1.一种电子装置,其中,
其具备与电子部件(30)进行一体化的第1成型物(10)和在所述第1成型物的外侧二次成型而成的第2成型物(20),
所述第1成型物由含有热固化性树脂和该热固化性树脂中所含的第1添加物的材料构成,
所述第2成型物由含有热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与所述第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物的材料构成,
在所述第1成型物与所述第2成型物的界面处,通过所述第2成型物的成型热,所述第1添加物和所述第2添加物通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力、分散力、扩散中的1种以上的接合作用发生接合。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,
所述第1成型物是将所述热固化性树脂中的主剂和固化剂偏离当量比地混合而成的,这些主剂和固化剂中的剩余物成为所述第1添加物,
所述第2添加物具有能够与作为所述剩余物的所述第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置,其中,所述第1成型物按照将电子部件密封的方式来设置。
4.一种电子装置的制造方法,其为具备与电子部件(30)进行一体化的第1成型物(10)和在所述第1成型物的外侧二次成型而成的第2成型物(20)的电子装置的制造方法,
其中,具有以下工序:
第1准备工序,其中,准备由含有热固化性树脂和该热固化性树脂中所含的第1添加物的材料构成的第1成型材料作为所述第1成型物的原料;
第2准备工序,其中,准备由含有热塑性树脂和该热塑性树脂中所含的具有能够与所述第1添加物发生接合反应的反应基团或骨架的第2添加物的材料构成的第2成型材料作为所述第2成型物的原料;
第1成型工序,其中,使所述第1成型材料热固化而形成所述第1成型物;以及
第2成型工序,其中,通过在所述第1成型物的外侧配置所述第2成型材料来形成所述第2成型物,同时通过该第2成型物的成型热,在所述第1成型物与所述第2成型物的界面处,通过选自共价键、离子键、氢键、分子间力、分散力、扩散中的1种以上的接合作用将所述第1添加物和所述第2添加物接合。
5.根据权利要求4所述的电子装置的制造方法,其中,在所述第1成型工序中,按照将所述电子部件密封的方式使所述第1成型材料热固化而形成所述第1成型物。
6.一种电子装置,其中,
其具备与电子部件(30)进行一体化的第1成型物(10)和在所述第1成型物的外侧二次成型而成的含有热塑性树脂的第2成型物(20),
所述第1成型物由含有热固化性树脂(11)和分散在该热固化性树脂中的由热塑性树脂构成的第1添加树脂(12)的材料构成,
所述第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于所述第2成型物的成型温度、且热分解温度高于所述第2成型物的成型温度,
在所述第1成型物与所述第2成型物的界面处,所述第1添加树脂与构成所述第2成型物的热塑性树脂(21、22)发生熔合而一体化。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其中,
所述第2成型物由含有成为基体的由热塑性树脂构成的基体树脂(21)和分散在该基体树脂中的由与所述第1添加树脂相同的热塑性树脂构成的第2添加树脂(22)的材料构成,
在所述第1成型物与所述第2成型物的界面处,所述第1添加树脂和所述第2添加树脂发生熔合而一体化。
8.根据权利要求6或7所述的电子装置,其中,所述第1成型物按照将电子部件密封的方式来设置。
9.一种电子装置的制造方法,其为具备与电子部件(30)进行一体化的第1成型物(10)和在所述第1成型物的外侧二次成型而成的含有热塑性树脂的第2成型物(20)的电子装置的制造方法,
其中,具有以下工序:
第1准备工序,其中,准备第1成型材料作为所述第1成型物的原料,所述第1成型材料含有热固化性树脂和分散在该热固化性树脂中的由热塑性树脂构成的第1添加树脂(12),该第1添加树脂的玻璃化转变温度或软化点低于所述第2成型物的成型温度、且热分解温度高于所述第2成型物的成型温度;
第2准备工序,其中,准备含有热塑性树脂的第2成型材料作为所述第2成型物的原料;
第1成型工序,其中,使所述第1成型材料热固化而形成所述第1成型物;以及
第2成型工序,其中,通过在所述第1成型物的外侧配置所述第2成型材料来形成所述第2成型物,同时通过该第2成型物的成型热,在所述第1成型物与所述第2成型物的界面处,使所述第1添加树脂与构成所述第2成型物的热塑性树脂(21、22)发生熔融而一体化。
10.根据权利要求9所述的电子装置的制造方法,其中,在所述第1成型工序中,按照将所述电子部件密封的方式使所述第1成型材料热固化而形成所述第1成型物。
11.一种电子装置的制造方法,其为具备与电子部件(411)进行一体化并用热固化性树脂成型而成的第1成型物(413)和与所述第1成型物的至少一部分接合且用热塑性树脂成型而成的第2成型物(420)的电子装置的制造方法,
其中,具有以下工序:
准备所述第1成型物的第1成型物准备工序,其中,在所述第1成型物的表面上存在通过紫外光照射从固相或液晶相相变至液相、通过可见光照射或加热从液相相变至所述紫外光照射前的相的光响应性化合物(440),并且所述光响应性化合物通过紫外光照射变成液相;
成型工序,其中,在将所述第1成型物设置于成型模具的内部的状态下,将液状的热塑性树脂注入到所述成型模具的内部、使其接触于所述第1成型物的表面,同时通过使所述液状的热塑性树脂固化,从而对所述第2成型物进行成型;以及
相变工序,其中,将所述液状的热塑性树脂注入到所述成型模具的内部之后,对与所述第2成型物接触的所述第1成型物的表面进行可见光照射或加热,从而使所述光响应性化合物从液相相变至固相或液晶相。
12.根据权利要求11所述的电子装置的制造方法,其中,所述第1成型物准备工序进行下述工序:
第1成型物成型工序,其中,使用混合有所述光响应性化合物的热固化性树脂、对所述第1成型物进行成型;和
紫外光照射工序,其中,对经成型的所述第1成型物的表面进行紫外光照射。
13.根据权利要求11所述的电子装置的制造方法,其中,所述第1成型物准备工序中,将混合有所述光响应性化合物的热固化性树脂注入到成型模具(450)的内部、对所述第1成型物进行成型,同时对注入到所述成型模具之前的所述热固化性树脂进行紫外光照射。
14.根据权利要求11所述的电子装置的制造方法,其中,所述第1成型物准备工序进行下述工序:
第1成型物成型工序,其中,通过在将光响应性化合物层(460)固定在成型模具(450)的内表面的状态下,向所述成型模具的内部注入热固化性树脂,从而对表面粘合有所述光响应性化合物层的所述第1成型物进行成型;和
紫外光照射工序,其中,对所成型的所述第1成型物的表面进行紫外光照射。
15.根据权利要求11~14中任一项所述的电子装置的制造方法,其中,
所述第2成型物成型工序中,在将所述液状的热塑性树脂注入到所述成型模具的内部,使所述第2成型物的至少表面固化之后,对所述第2成型物进行加热,并逐渐地冷却,从而进行将变形除去的退火处理;
所述相变工序通过所述退火处理中的所述加热而进行。
16.根据权利要求11~14中任一项所述的电子装置的制造方法,其中,使用发生光异构化反应的化合物作为所述光响应性化合物。
17.根据权利要求16所述的电子装置的制造方法,其中,使用具有偶氮苯基的化合物作为所述光响应性化合物。
18.一种电子装置,其中,其具备与电子部件(411)进行一体化并用热固化性树脂成型而成的第1成型物(413)和与所述第1成型物的至少一部分接合且用热塑性树脂成型而成的第2成型物(420),
所述第1成型物按照通过紫外光照射从固相或液晶相相变至液相、通过可见光照射或加热从液相相变至所述紫外光照射前的相的光响应性化合物(440)存在于所述第1成型物的表面的方式成型而成;
所述第1成型物和所述第2成型物通过存在于所述第1成型物的表面的所述光响应性化合物和所述热塑性树脂相混合、相互的分子之间的缠绕而接合。
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