專利名稱：表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面安裝用的電氣/電子制品的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，通過嵌入成形、基體上注塑成形、拉帶成形(hoopmolding)等成形方 法，將熱塑性樹脂注射成形，使熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合化而制造的電氣/電子部件，被 廣泛利用于家電制品、信息通信設(shè)備、汽車部件等中。近年來，作為將電氣/電子部件組裝成制品的方法，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化所帶來的省 力化、制造成本降低，經(jīng)常通過表面安裝法進(jìn)行。并且，由于進(jìn)行表面安裝時(shí)電氣/電子部 件暴露于高溫下，因此作為表面安裝用的電氣/電子部件的材料，優(yōu)選使用耐熱性優(yōu)異的 液晶性聚合物、聚苯硫醚樹脂。但是，液晶性聚合物、聚苯硫醚樹脂的線膨脹系數(shù)與其他樹脂相比較小，但與金屬 相比較大，并且低溫的金屬和處于非常高的加工溫度下的樹脂在成形后的收縮率大大不 同，因此即使是在模具內(nèi)金屬部件與樹脂良好地密合的成形品，在成形后金屬部件與樹脂 的密合也會(huì)降低。另外，特別是液晶性聚合物的情況下，由于加工溫度非常高，而熔解潛熱 小，因此，熔融狀態(tài)的熱塑性樹脂與低溫的金屬部件在模具內(nèi)接觸使得金屬部件表面的熱 塑性樹脂急速固化，存在用通常的金屬復(fù)合成形品的制造方法難以制造金屬部件與熱塑性 樹脂的密合性優(yōu)異的電氣/電子部件的問題。因此，在使用了液晶性聚合物或聚苯硫醚樹脂等的表面安裝用的電氣/電子部件 中，存在容易產(chǎn)生金屬部件的脫落、以及氣體、液體從界面滲漏等問題。另外，由于金屬部件 與熱塑性樹脂界面處的密合不充分，焊料中所含的焊劑通過毛細(xì)管現(xiàn)象而滲透到金屬部件 與熱塑性樹脂之間產(chǎn)生的微小間隙中而污染金屬部件，存在容易產(chǎn)生引起接點(diǎn)不良、工作 不良等的被稱為“焊劑上吸(flux wicking)”的現(xiàn)象的問題。由于這種情況，強(qiáng)烈期望開發(fā)能夠改善使用液晶性聚合物或聚苯硫醚樹脂等作為 熱塑性樹脂而制造的表面安裝用電氣/電子部件的金屬部件與熱塑性樹脂的密合性、并且 抑制“焊劑上吸”的發(fā)生的方法。作為改良由熱塑性樹脂和金屬部件構(gòu)成的金屬復(fù)合成形品中的、熱塑性樹脂與金 屬的密合性的方法，例如提出了 在使用苯乙烯聚合物、ABS樹脂、或其共聚物，聚乙烯、聚 丙烯等烯烴聚合物，改性聚苯醚樹脂，氯乙烯聚合物或其共聚物，聚碳酸酯，聚酰胺，聚酯， 聚縮醛等樹脂的吹塑成形法中，將模具的與金屬部件接觸部分的一部分通過具有特定熱導(dǎo) 率的耐熱性聚合物覆蓋的方法(專利文獻(xiàn)1)。但是，專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例中記載的方法為如下方法在使用了 ABS樹脂的吹塑 成型方法中，通過將模具的、模具與金屬部件(螺栓或螺母)接觸部分的一部分用具有特定 熱導(dǎo)率的耐熱性聚合物覆蓋，從而解除ABS樹脂的填充不良，使金屬部件不易從ABS樹脂 脫落，但在使用聚苯硫醚樹脂、液晶性聚合物等成形性優(yōu)異的樹脂進(jìn)行注射成形的方法中， 原本就不容易產(chǎn)生填充不良的問題，因此無法期望填充不良的解除所帶來的密合性改良效果 ο另外，作為改善液晶性聚合物或聚苯硫醚樹脂與金屬部件的密合性的方法，例如 提出了如下方法將實(shí)施了蝕刻等表面處理以達(dá)到特定的表面粗糙度的金屬部件與聚苯硫 醚樹脂等熱塑性樹脂通過注射成形等方法復(fù)合(專利文獻(xiàn)2)；使用用于保持金屬部件的、 具備加熱裝置及冷卻裝置的保持件，使保持件的溫度為熱塑性樹脂的降溫結(jié)晶溫度(Tc) 以上的溫度將金屬部件加熱后進(jìn)行注射成形，將保持件急劇冷卻至150°C以下后，從模具中 取出由金屬部件與熱塑性樹脂復(fù)合而成的成形品(專利文獻(xiàn)3)等。但是，專利文獻(xiàn)2中記載的方法中，需要利用蝕刻等方法事先對(duì)金屬部件進(jìn)行表面處理，存在無法對(duì)全部金屬應(yīng)用表面處理的問題。另外，專利文獻(xiàn)2中記載的方法中，所 得成形品的金屬部件與熱塑性樹脂的密合性也還有改良的余地，存在無法充分抑制“焊劑 上吸”的發(fā)生的問題。與其說“焊劑上吸”這一問題是金屬與熱塑性樹脂的密合強(qiáng)度導(dǎo)致的， 不如說是金屬與熱塑性樹脂之間產(chǎn)生的微小間隙導(dǎo)致的。在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)1中記載的方法 中，雖改善了成形品中的金屬部件與熱塑性樹脂的密合強(qiáng)度，但由于金屬部件與熱塑性樹 脂之間容易產(chǎn)生微小間隙，因此焊劑容易通過毛細(xì)管現(xiàn)象進(jìn)入到間隙中，無法充分抑制“焊 劑上吸”的發(fā)生。另外，專利文獻(xiàn)3中記載的方法中存在如下問題等必須使用具備加熱裝置及冷 卻裝置的特殊的金屬部件的保持件，金屬部件的保持件的改造等花費(fèi)成本；必須對(duì)保持件 進(jìn)行復(fù)雜的溫度控制，因此金屬部件與熱塑性樹脂復(fù)合而成的成形品的制造工序變繁雜； 以及，模具及保持件反復(fù)受到劇烈的溫度變化，因而模具壽命變短?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平07-178765號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 國際公開第2004/041533號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)3 日本特開2008-132756號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是為了解決以上問題而進(jìn)行的，提供一種金屬部件與由液晶性聚合物和/ 或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂的密合性優(yōu)異的、“焊劑上吸”得到抑制的表面安裝用 的電氣/電子部件的制造方法，其不需要特殊的模具、金屬部件的表面處理，且操作工序簡
易ο用于解決問題的方案本發(fā)明人等為了解決上述問題而重復(fù)進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過注射成 形將由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合而制造表面 安裝用的電氣/電子部件時(shí)，通過使用模具內(nèi)表面形成有隔熱層的模具，能夠解決上述問 題，從而完成了本發(fā)明。具體而言本發(fā)明提供以下方案。(1) 一種表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，其使用模具內(nèi)表面的至少金 屬部件與模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成有隔熱層的模具，通過注射成形將由液晶 性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合。
(2)根據(jù)(1)所述的表面安裝用電氣/電子部件的制造方法，所述熱塑性樹脂由液 晶性聚合物構(gòu)成。(3)根據(jù)⑴或⑵所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所述隔熱層 的熱導(dǎo)率為5W/m K以下。(4)根據(jù)⑴ (3)中任一項(xiàng)所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所 述隔熱層含有聚酰亞胺樹脂。(5)根據(jù)⑴ (4)中任一項(xiàng)所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所 述表面安裝用的電氣/電子部件為連接器、開關(guān)、繼電器、電容器、變壓器、繞線管、電阻器、 集成電路或發(fā)光二極管(LED)。發(fā)明的效果通過本發(fā)明的制造方法得到的、使用液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂作為熱塑 性樹脂的表面安裝用的電氣/電子部件中，金屬部件與熱塑性樹脂的界面的密合性優(yōu)異。 因此，能夠提供不易產(chǎn)生金屬部件的脫落、氣體或液體從界面滲漏等的高品質(zhì)的電氣/電 子部件、汽車部件等。另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，不需要使用具備具有加熱裝置及冷卻裝置的保持 件等的模具。因此，不需要模具的改造、保持件的復(fù)雜的溫度控制，能夠通過簡易的工序以 低成本制造表面安裝用的電氣/電子部件。進(jìn)而，在通過本發(fā)明的制造方法得到的表面安裝用的電氣/電子部件的情況下， 不易引起表面安裝時(shí)的“焊劑上吸”。因此，通過使用通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用 的電氣/電子部件，能夠減少通過包含表面安裝工序的工序制造家電制品、信息通信設(shè)備、 汽車部件等時(shí)的不良品的產(chǎn)生。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明不受以下實(shí)施方式的任 何限定，在本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，可加以適當(dāng)變更而實(shí)施。本發(fā)明的特征在于，在通過注射成形將由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成 的熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法中，使用模具內(nèi) 表面形成有隔熱層的模具。以下，按照熱塑性樹脂、金屬部件、隔熱層、成形方法、表面安裝 用的電氣/電子部件的順序?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行說明。[熱塑性樹脂]本申請(qǐng)的說明書及權(quán)利要求書中，“熱塑性樹脂”不僅指單獨(dú)的熱塑性樹脂材料， 還指在熱塑性樹脂中配合各種填充材料和/或各種添加劑而得到的熱塑性樹脂組合物。本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂需要作為表面安裝用的電氣/電子部件所必要的高 耐熱性，因此載荷撓曲溫度優(yōu)選為250°C以上，更優(yōu)選為280°C以上。通過使載荷撓曲溫度 在前述的范圍，從而在進(jìn)行電氣/電子部件的表面安裝時(shí)不易產(chǎn)生熱導(dǎo)致的變形等，該熱 導(dǎo)致的變形被認(rèn)為是金屬部件與熱塑性樹脂的界面產(chǎn)生間隙的原因之一，能夠進(jìn)一步抑制 “焊劑上吸”。因此，本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成。 另外，通過使用液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂，能夠以良好的成形性制造機(jī)械性質(zhì)、電 性質(zhì)、尺寸精度優(yōu)異的表面安裝用的電氣/電子部件。
液晶性聚合物及聚苯硫醚樹脂中，液晶性聚合物由于精密成形性更優(yōu)異、成形時(shí) 不易產(chǎn)生溢料而更優(yōu)選使用。本發(fā)明中，液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂，在不阻礙本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)， 可以與1種或2種以上其他熱塑性樹脂組合使用。作為能夠與液晶性聚合物和/或聚苯 硫醚樹脂組合的熱塑性樹脂的具體例，可列舉出聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚縮醛、改性聚苯 醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚樹脂、聚酰 亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、氟樹脂、熱塑性彈性體 等。這些熱塑性樹脂可以組合2種以上使用。[液晶性聚合物]本發(fā)明中作為熱塑性樹脂使用的液晶性聚合物是具有可形成光學(xué)各向異性熔融 相的性質(zhì)的熔融加工性聚合物。各向異性熔融相的性質(zhì)可以通過利用正交起偏振器的慣用 的偏振光檢查法來確認(rèn)。更具體而言，各向異性熔融相的確認(rèn)可以如下實(shí)施使用Leitz偏 光顯微鏡，對(duì)放置在Leitz熱臺(tái)上的熔融試樣在氮?dú)鈿夥障乱?0倍的倍率進(jìn)行觀察。本發(fā) 明中可應(yīng)用的液晶性聚合物在正交起偏振器間進(jìn)行檢查時(shí)，即使處于熔融靜止?fàn)顟B(tài)，偏振 光通常也可透過，光學(xué)上顯示出各向異性。上述液晶性聚合物沒有特別限定，但優(yōu)選為芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，同一 分子鏈中部分包含芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺的聚酯也在其范圍內(nèi)?？梢允褂玫氖菍?它們?cè)?0°C下以0. 1重量％的濃度溶解到五氟苯酚中時(shí)，優(yōu)選至少具有約2. 0dl/g、進(jìn)一步 優(yōu)選具有2. 0 1. 0dl/g的對(duì)數(shù)粘度(I. V.)的液晶性聚合物。作為本發(fā)明中可以應(yīng)用的作為液晶性聚合物的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，特 別優(yōu)選具有來源于選自芳香族羥基羧酸、芳香族羥胺、芳香族二胺的組中的至少1種以上 化合物的重復(fù)單元的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺。更具體而言，可列舉出(1)主要由來源于芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上的重復(fù)單元構(gòu) 成的聚酯；(2)主要由來源于(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香 族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、及(c)芳香族二元醇、脂環(huán)族二 元醇、脂肪族二元醇及其衍生物中的至少1種或2種以上的重復(fù)單元構(gòu)成的聚酯；(3)主要由來源于(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香 族羥胺、芳香族二胺及其衍生物中的1種或2種以上、及(c)芳香族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸 及其衍生物中的1種或2種以上的重復(fù)單元構(gòu)成的聚酯酰胺；(4)主要由來源于(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香 族羥胺、芳香族二胺及其衍生物中的1種或2種以上、(c)芳香族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸及 其衍生物中的1種或2種以上、及(d)芳香族二元醇、脂環(huán)族二元醇、脂肪族二元醇及其衍 生物中的至少1種或2種以上的重復(fù)單元構(gòu)成的聚酯酰胺等。上述構(gòu)成成分中可以根據(jù)需 要進(jìn)一步并用分子量調(diào)整劑。作為提供構(gòu)成本發(fā)明中可以應(yīng)用的液晶性聚合物的重復(fù)單元的具體化合物的優(yōu) 選例，可列舉出對(duì)羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸等芳香族羥基羧酸；氫醌、間苯二酚、4， 4’_ 二羥基聯(lián)苯、2，6-二羥基萘、1，4-二羥基萘、下述通式(A)及下述通式(B)所示的化合物等芳香族二元醇；對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、2，6_萘二羧酸、下述通式(C)所示的化合物
等芳香族二羧酸；對(duì)氨基苯酚、對(duì)苯二胺等芳香族胺類。
OH-
X-
-OH
(A)
(X:選自亞烴基(〇1氣4)、亞烷基、-0-、-50-、-502-、-5-、-0)-中的基團(tuán)。)
(B)
HOOC-
-Y-
-COOH
(C) (Y 選自-(CH2) η- (η = 1 4)、-0 (CH2) η0_ (η = 1 4)的基團(tuán)。)[聚苯硫醚樹脂]作為本發(fā)明中可以用作熱塑性樹脂的聚苯硫醚樹脂(聚苯硫醚系樹脂)，包括具 有聚苯硫醚骨架-(Ar-S-)-[式中，Ar表示亞苯基]的均聚物及共聚物。作為亞苯基(-Ar-)，例如可例示出對(duì)亞苯基、間亞苯基、鄰亞苯基、取代亞苯基 (例如，具有C1-5烷基等取代基的烷基亞苯基、具有苯基等取代基的芳基苯基)、ρ，P’ _ 二 亞苯基砜基、P，P’ -亞聯(lián)苯基、P，P’ - 二亞苯基醚基、P，P’ - 二亞苯基羰基等。聚苯硫醚系 樹脂可以是由這樣的亞苯基構(gòu)成的亞苯硫醚基中采用相同重復(fù)單元的均聚物，但從組合物 的加工性的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以是包含不同種重復(fù)單元的共聚物。作為均聚物，優(yōu)選使用以對(duì)亞苯硫醚基為重復(fù)單元的線狀聚合物。作為共聚物，優(yōu) 選以對(duì)亞苯硫醚基為主重復(fù)單元、且包含間亞苯硫醚基的組合。以對(duì)亞苯硫醚基為主重復(fù) 單元、且包含間亞苯硫醚基的共聚物中，從耐熱性、成形性、機(jī)械特性等物性上的觀點(diǎn)出發(fā)， 更優(yōu)選含有60摩爾％以上的對(duì)亞苯硫醚基的線狀共聚物，特別優(yōu)選含有70摩爾％以上的 對(duì)亞苯硫醚基的線狀共聚物。聚苯硫醚樹脂可以是將分子量比較低的線狀聚合物通過氧化交聯(lián)或熱交聯(lián)使熔 融粘度上升而改良了成形加工性的聚合物，也可以是由以2官能性單體為主體的單體縮聚 而獲得的實(shí)質(zhì)上為線狀結(jié)構(gòu)的高分子量聚合物。從所得成形物的物性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選通 過縮聚而獲得的實(shí)質(zhì)上為線狀結(jié)構(gòu)的聚合物。另外，作為聚苯硫醚樹脂，還可以使用將具有 3個(gè)以上官能團(tuán)的單體組合并聚合而成的分支或交聯(lián)聚苯硫醚樹脂、將該樹脂與前述線狀 聚合物共混而得到的樹脂組合物。作為聚苯硫醚樹脂，除了聚苯硫醚、聚聯(lián)苯硫醚(PBPS)以外，還可以使用聚苯硫 醚酮(PPSK)、聚聯(lián)苯硫醚砜(PPSS)等。聚苯硫醚樹脂可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。[填充材料]
作為熱塑性樹脂中配合的填充劑的優(yōu)選例，可列舉出玻璃纖維、石棉纖維、二氧化 硅纖維、二氧化硅/氧化鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、硼纖 維、鈦酸鉀纖維、金屬的纖維狀物等纖維狀填充材料、炭黑、石墨、二氧化硅、石英粉末、玻璃 珠、磨制玻璃纖維(milled glassfiber)、玻璃球、玻璃粉、硅酸鈣、硅酸鋁、高嶺土、滑石、粘 土、硅藻土、硅灰石、氧化鐵、氧化鈦、氧化鋅、三氧化銻、氧化鋁、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫 酸鋇、鐵氧體、碳化硅、氮化硅、氮化硼、各種金屬粉末等粉粒狀填充材料及云母、玻璃薄片、 各種金屬箔等板狀填充材料等。這些填充材料也可以組合2種以上使用。填充劑在熱塑性樹脂中的配合量只要在不阻礙本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，則沒有特 別限制。典型的是，相對(duì)于100質(zhì)量份熱塑性樹脂，配合200質(zhì)量份以下填充材料，更優(yōu)選 配合100質(zhì)量份以下填充材料。[添加劑]作為熱塑性樹脂中配合的添加劑，可列舉出成核劑、炭黑、無機(jī)焙燒顏料等顏料、 抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、脫模劑、及阻燃劑等。這些添加劑也可以組合2種以上 使用。[金屬部件]本發(fā)明中使用的金屬部件的材料沒有特別限制，例如可列舉出銅、鋁、鐵等金屬、 磷青銅、不銹鋼等合金、異種金屬的粘合體、它們的鍍敷處理品等。作為材料為不銹鋼時(shí)的 具體例，可列舉出馬氏體系、奧氏體系等的不銹鋼。關(guān)于金屬部件的形狀，只要能夠通過注射成形與熱塑性樹脂復(fù)合，則沒有特別限 制。金屬部件與熱塑性樹脂接觸處的表面可以預(yù)先進(jìn)行粗化處理來改善與熱塑性樹脂的密 合。以十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)表示，粗化處理的程度為8μπι以上，優(yōu)選為8 15μπι，特別優(yōu) 選為10 μ m以上。粗化處理可以通過研磨、鍍敷或蝕刻等方法進(jìn)行。[隔熱層]本發(fā)明的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法中，使用模具內(nèi)表面的至少金 屬部件與模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成有隔熱層的模具。通過在至少金屬部件與 模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成隔熱層，從而在注射成形時(shí)高溫的熔融樹脂流入到 模具內(nèi)使得金屬部件的溫度瞬時(shí)上升后，金屬部件及與金屬部件接觸的熱塑性樹脂的溫度 難以下降。其結(jié)果是，熱塑性樹脂的固化在熱塑性樹脂與金屬部件的表面充分適應(yīng)的狀態(tài) 下緩慢進(jìn)行，并且金屬部件的溫度下降少，金屬與樹脂的收縮量之差變小，從而可獲得金屬 部件與熱塑性樹脂充分密合的金屬復(fù)合層疊部件。如果模具內(nèi)表面存在與金屬部件接觸但 沒有隔熱層的部分，則該部分中金屬部件被模具急速冷卻，而無法充分獲得本發(fā)明的效果。本發(fā)明中，“金屬部件與模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成隔熱層”不僅包括 金屬部件與模具內(nèi)表面接觸的部分完全被隔熱層覆蓋的情況，還包括如下情況由于將金 屬部件載置到模具內(nèi)時(shí)稍微的位置偏差等，而導(dǎo)致不可避免地在金屬部件與模具內(nèi)表面接 觸的部分產(chǎn)生極少的未形成隔熱層的地方。作為具體的隔熱層的面積，優(yōu)選為模具內(nèi)表面 與金屬部件接觸部分的面積的90%以上，更優(yōu)選為95%以上，特別優(yōu)選為98%以上。隔熱層只要能夠抑制模具內(nèi)的金屬部件與熱塑性樹脂層的界面處的溫度下降，則 其材料等沒有特別限定。另外，本發(fā)明中，模具只要在模具內(nèi)表面的至少金屬部件與模具內(nèi) 表面接觸的部分的全部表面形成隔熱層即可，但從金屬部件與熱塑性樹脂的密合性的改良效果的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在模具內(nèi)表面的全部表面形成隔熱層。本發(fā)明中，形成于模具內(nèi)表面的隔熱層的熱導(dǎo)率特別優(yōu)選為5W/m · K以下。通過 將隔熱層的熱導(dǎo)率調(diào)整至上述范圍，從而能夠充分抑制金屬部件及與金屬部件接觸的熱塑 性樹脂的溫度下降，能夠進(jìn)一步提高金屬部件與熱塑性樹脂的密合性。另外，隔熱層的材料 的熱導(dǎo)率可以通過利用激光閃光法測定熱擴(kuò)散率、利用阿基米德法測定比重、利用差示掃 描量熱計(jì)(DSC)測定比熱而算出。另外，由于注射成形時(shí)高溫的熱塑性樹脂流入到模具內(nèi)，因此隔熱層必須具備能 耐受成形時(shí)的高溫那樣的耐熱性。作為本發(fā)明的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法中使用的隔熱層的材料， 更優(yōu)選含有聚酰亞胺樹脂的材料。這是由于，聚酰亞胺樹脂的上述熱導(dǎo)率為5W/m*K以下， 且具有能充分耐受注射成形時(shí)的高溫的耐熱性。作為本發(fā)明中能夠優(yōu)選使用的聚酰亞胺樹脂的具體例，可列舉出均苯四酸(PMDA) 系聚酰亞胺、聯(lián)苯四羧酸系聚酰亞胺、使用偏苯三酸的聚酰胺酰亞胺、雙馬來酰亞胺系樹脂 (雙馬來酰亞胺/三嗪系等)、二苯甲酮四羧酸系聚酰亞胺、乙炔封端聚酰亞胺、熱塑性聚酰 亞胺等。這些聚酰亞胺樹脂可以組合二種以上使用。除聚酰亞胺樹脂以外，作為隔熱層可以優(yōu)選使用的材料，例如可列舉出四氟乙烯 樹脂、聚苯并咪唑樹脂、氧化鋯等。在模具的內(nèi)表面形成隔熱層的方法沒有特別限定，例如可列舉出下述方法將可 形成高分子隔熱層的聚酰亞胺前體等聚合物前體的溶液涂布到模具表面，加熱使溶劑蒸 發(fā)，進(jìn)一步加熱進(jìn)行聚合，從而形成聚酰亞胺膜等隔熱層；或者，將耐熱性高分子的單體、例 如均苯四酸酐與4，4-二氨基二苯基醚氣相沉積聚合的方法等。關(guān)于平面形狀的模具，也可 以通過下述方法來形成隔熱層使用高分子隔熱薄膜通過適當(dāng)?shù)恼辰臃椒ㄟM(jìn)行粘接；或者 將粘合帶狀的高分子隔熱薄膜粘貼在模具的所期望的部分而形成隔熱層等。另外，形成隔 熱層后，還可以進(jìn)一步在其表面形成鉻(Cr)膜、氮化鈦(TiN)膜。[成形方法]本發(fā)明中，制造表面安裝用的電氣/電子部件時(shí)的成形方法，只要是能夠通過注 射成形將金屬部件與熱塑性樹脂復(fù)合的方法，則沒有特別限制，可以采用嵌入成形、基體上 注塑成形、拉帶成形等各種方法。本發(fā)明的方法中成形為表面安裝用的電氣/電子部件時(shí)，也可以預(yù)先將金屬部件 加熱后使用。預(yù)先將金屬部件加熱時(shí)，金屬部件的溫度優(yōu)選為100 300°C，更優(yōu)選為140 250°C。通過預(yù)先將金屬部件加熱，能夠進(jìn)一步提高金屬部件與熱塑性樹脂的密合性。本發(fā)明中，制造表面安裝用的電氣/電子部件時(shí)的注射成形條件只要在不阻礙本 發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，則沒有限制，可以考慮所使用的熱塑性樹脂的種類、表面安裝用的電 氣/電子部件的形狀等，從一般的注射成形條件中適當(dāng)選擇。本發(fā)明中，制造表面安裝用的電氣/電子部件時(shí)的模具溫度只要在不阻礙本發(fā)明 的目的的范圍內(nèi)，則沒有特別限制，但優(yōu)選為50 160°C，更優(yōu)選為110 150°C，特別優(yōu)選 為130 150°C。通過將模具溫度設(shè)定在上述的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)一步提高金屬部件與熱塑性 樹脂的密合性。[表面安裝用的電氣/電子部件]
通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用的電氣/電子部件是將金屬部件與熱塑性 樹脂復(fù)合而成的，只要可進(jìn)行表面安裝，則沒有特別限制。作為通過本發(fā)明的方法制造的 優(yōu)選的表面安裝用的電氣/電子部件的例子，可列舉出連接器、開關(guān)、繼電器、電容器、變壓 器、繞線管、電阻器、集成電路、變壓器、發(fā)光二極管(LED)等。通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用的電氣/電子部件由于金屬部件與熱塑性 樹脂的密合性優(yōu)異，因此不易發(fā)生金屬部件的脫落、氣體或液體從金屬部件與熱塑性樹脂 的界面的間隙滲漏。另外，使用通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用的電氣/電子部件進(jìn) 行表面安裝，能夠充分抑制“焊劑上吸”的發(fā)生。對(duì)通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用的電氣/電子部件進(jìn)行表面安裝的方法 沒有特別限制，可以采用以往已知的各種方法。作為表面安裝方法，回流焊法由于不僅能對(duì) 多處賦予錫焊、而且不需要的地方不會(huì)附著焊料，因而特別優(yōu)選采用?；亓骱阜ㄖ校x予錫焊時(shí)使用含有焊料粉末及焊劑的錫膏。作為焊劑中所含的成 分，可列舉出(a)樹脂成分、(b)溶劑、(c)活化劑、(d)觸變性賦予劑等。此外焊劑還可以 含有抗氧化劑、螯合劑等以往使用的各種添加劑。(a)作為樹脂成分的具體例，可列舉出天然松香、聚合松香、氫化松香、歧化松香、 天然松香類的改性物等、松香酯、聚酰胺、聚酯、苯氧基樹脂、萜烯樹脂等。(b)作為溶劑的具體例，可列舉出乙二醇單己醚、二乙二醇單丁醚、己二醇、辛二 醇、乙基己二醇、芐基醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、2-(2-正丁氧基乙氧基)乙醇、萜品醇 等醇類；苯甲酸丁酯、己二酸二乙酯、2-(2-正丁氧基乙氧基)乙基乙酸酯等酯類；十二烷、 十四烷等烴類；N-甲基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮類等。溶劑的種類可以根據(jù)錫膏的熔融溫 度而適當(dāng)選擇。(c)作為活性劑的具體例，可列舉出胺類(二苯基胍、萘基胺、二苯基胺、三乙醇 胺、單乙醇胺等)、胺鹽類(乙二胺等多胺、環(huán)己胺、乙胺、二乙胺等胺的有機(jī)酸鹽、無機(jī)酸 (鹽酸、硫酸等無機(jī)酸)鹽等)、有機(jī)酸類(琥珀酸、己二酸、戊二酸、癸二酸、馬來酸等二羧 酸；肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸等脂肪酸；乳酸、二羥甲基丙酸、蘋果酸等羥基羧酸；苯 甲酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸等)、氨基酸類(甘氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、纈氨酸
寸J寸°作為錫膏中所含的焊料粉末的具體例，可列舉出Sn-Ag系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Ag-Bi 系、Sn-Ag-Cu-Bi 系、Sn-Ag-Cu-In 系、Sn-Ag-Cu-S 系、Sn-Ag-Cu-Ni-Ge 系、Sn 系、Sn-Pb 系、 Sn-Pb-Ag 系、Sn-Pb-Bi 系、In-Pb 系、Pb-Ag 系、Sn-Ag 系、Sn-Cu 系、Sn-Zn 系、Sn-Sb 系等。通過回流焊法對(duì)通過本發(fā)明的方法制造的表面安裝用的電氣/電子部件進(jìn)行表 面安裝時(shí)的升溫時(shí)間、峰值溫度等條件沒有特別限制，只要根據(jù)所使用的錫膏的種類、表面 安裝用的電氣/電子部件的形狀等適當(dāng)選擇即可。如上所述，使用通過本發(fā)明的方法制造的金屬復(fù)合成形品作為表面安裝用的電氣 /電子部件，能夠抑制表面安裝時(shí)的“焊劑上吸”的發(fā)生，能夠減少通過包括表面安裝工序的 工序制造家電制品、信息通信設(shè)備、汽車部件等時(shí)的不良品的發(fā)生。
實(shí)施例以下，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
< 材料 >液晶性聚合物=Polyplastics Co.，Ltd.制造的 Vectra Ε130 金屬嵌件銅制引線框<實(shí)施例1>(形成隔熱層)作為模具，使用具備用于保持金屬嵌件的保持件的模具。在模具的模腔的全部表 面均勻地涂布聚酰亞胺樹脂清漆后，將模具在250°C下處理60分鐘，從而形成隔熱層。測定 隔熱層形成前和隔熱層形成后的保持件的尺寸，以因形成隔熱層而產(chǎn)生的尺寸差作為隔熱
層的膜厚。(金屬復(fù)合成形品的成形)利用表1中記載的注射成形條件，通過注射成形機(jī)(SodickCo.，Ltd.制、 TR-40VR)，在模具溫度120°C下注射成形出金屬復(fù)合成形品。按照以下的方法測定所得金屬 復(fù)合成形品的金屬嵌件上的樹脂附著面積。將樹脂附著面積記于表2中。[樹脂附著面積測定方法]從金屬復(fù)合成形品中取下金屬嵌件，通過數(shù)碼相機(jī)拍攝樹脂附著部分，利用照片 編輯軟件(Adobe (注冊(cè)商標(biāo))Photoshop (注冊(cè)商標(biāo))Elements)對(duì)金屬面和樹脂附著部進(jìn) 行二值化處理后，測定樹脂附著部的像素?cái)?shù)，與每Imm2的像素?cái)?shù)相比而算出面積。[表1]
料筒設(shè)定溫度350 0C螺桿轉(zhuǎn)速150rpm注射速度100mm/sec(回流焊處理)在金屬復(fù)合成形品上涂布錫膏(千住金屬工業(yè)株式會(huì)社制、M705-GRN360-K2-V) 后，使用IR回流焊裝置(Japan PulseLaboratories, Inc.制、RF-330)，在預(yù)加熱溫度 200°C、回流焊溫度270°C的條件下進(jìn)行回流焊處理，在基板上進(jìn)行表面安裝。按照以下的方 法測定回流焊處理后的引線框上的焊劑浸透面積。焊劑浸透面積記于表2中。[焊劑浸透面積測定方法]從金屬復(fù)合成形品中取下金屬嵌件，通過數(shù)碼相機(jī)拍攝焊劑附著部分，利用照片 編輯軟件(Adobe (注冊(cè)商標(biāo))Photoshop (注冊(cè)商標(biāo))Elements)對(duì)金屬面和焊劑附著部進(jìn) 行二值化處理后，測定焊劑附著部的像素?cái)?shù)，與每Imm2的像素?cái)?shù)進(jìn)行比較而算出面積?！磳?shí)施例2>向安裝于模具中的金屬嵌件吹送20秒鐘熱風(fēng)，將金屬嵌件加熱至約200°C后進(jìn)行 注射成形，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行金屬復(fù)合成形品的成形、及回流焊處理。將實(shí) 施例2中得到的金屬復(fù)合成形品的樹脂附著面積及焊劑浸透面積記于表2中?！磳?shí)施例3>除了使模具溫度為150°C以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行金屬復(fù)合成形品的成形及回流焊處理。將實(shí)施例3中得到的金屬復(fù)合成形品的樹脂附著面積及焊劑浸透面積記于表 2中。〈實(shí)施例4>使模具溫度為150°C，以及向安裝于模具中的金屬嵌件吹送20秒鐘熱風(fēng)而將金屬 嵌件加熱至約200°C后，進(jìn)行注射成形，除此以外與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行金屬復(fù)合成形品的 成形及回流焊處理。將實(shí)施例4中得到的金屬復(fù)合成形品的樹脂附著面積及焊劑浸透面積 記于表2中?！幢容^例1及2>模具中不設(shè)置隔熱層，以及使模具溫度為表2中記載的溫度，除此以外與實(shí)施例1 同樣地進(jìn)行金屬復(fù)合成形品的成形、及回流焊處理。將比較例1及2中得到的金屬復(fù)合成 形品的樹脂附著面積及焊劑浸透面積記于表1中。[表2]
權(quán)利要求
1.一種表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，其使用模具內(nèi)表面的至少金屬部件 與模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成有隔熱層的模具，通過注射成形將由液晶性聚合 物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面安裝用電氣/電子部件的制造方法，所述熱塑性樹脂由 液晶性聚合物構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所述隔熱層 的熱導(dǎo)率為5W/m K以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所 述隔熱層含有聚酰亞胺樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，所 述表面安裝用的電氣/電子部件為連接器、開關(guān)、繼電器、電容器、變壓器、繞線管、電阻器、 集成電路、或發(fā)光二極管(LED)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬部件與由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂的密合性優(yōu)異的、“焊劑上吸”得到抑制的表面安裝用的電氣/電子部件的制造方法，該方法不需要特殊的模具、金屬部件的表面處理，且操作工序簡易。通過注射成形將由液晶性聚合物和/或聚苯硫醚樹脂構(gòu)成的熱塑性樹脂與金屬部件復(fù)合來制造表面安裝用的電氣/電子部件時(shí)，使用在模具內(nèi)表面的至少金屬部件與模具內(nèi)表面接觸的部分的全部表面形成有隔熱層的模具。
文檔編號(hào)B29L31/34GK102069550SQ20101053973
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者宮下貴之, 望月光博, 望月章弘, 蔡漢龍 申請(qǐng)人:寶理塑料株式會(huì)社