JP2017170806A - 金属部材と樹脂モールドとの複合体 - Google Patents

Abstract

【課題】高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の複合体１は、第１の主表面と、前記第１の主表面とは反対側に位置する第２の主表面とを備える板状の金属部材と、前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含み、前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、前記貫通部は、その内部に前記第１および第２の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器、家電機器、車両用部品、車両搭載用品等に用いる、金属部材と樹脂モールドとの複合体に関するものである。

エレクトロニクス、自動車等諸産業の急速な発展と共に、材料の多様化と高機能化が進む中で、特に、樹脂と金属との異種材料を効率的に組み合わせた部材は、部品の軽量化、設計自由度の向上およびコストの削減等の観点から、その需要が拡大してきている。

一般に、異種材料を組み合わせた部材では、接合部の密着性を高めることが難しく、例えば、基材を樹脂でモールドする半導体パッケージ構造では、特に高温時に樹脂と金属とのくっつきが不十分であったり、樹脂とリードフレーム（金属）の熱膨張率の差やパッケージ内の水分の膨張により、樹脂クラックやチップ剥がれが生じたりするなどの問題があった。

上記のような問題を解決するため、特許文献１〜３では、金属部材の表面を粗面化することで、特に異種材料との接合部に凹凸を形成し、接合部における密着性を高める技術が提案されている。

特開平１０−２９４０２４号公報 特開２０１０−１６７４７５号公報 特開２０１３−１１１８８１号公報

しかし、従来の金属部材と樹脂モールドとの複合体の成形法では、特に高温における金属と樹脂との密着強度が不十分であり、金属と樹脂との接合界面から水蒸気クラスタなどの分子が透過し、内部の機能部品が劣化する恐れがあった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、特に高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、金属部材が、板厚方向に貫通する貫通部を有し、この貫通部が、その内部に第１および第２の主表面上に位置する樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することにより、高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
［１］ 第１の主表面と、前記第１の主表面とは反対側に位置する第２の主表面とを備える板状の金属部材と、
前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含む複合体であって、
前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、その内部に前記第１および第２の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする、金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［２］ 前記貫通部が、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方である、上記［１］に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［３］ 前記貫通部が、少なくとも貫通孔である、上記［２］に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［４］ 前記貫通孔の径が、１００μｍ以上である、上記［２］または［３］に記載の金属部材と樹脂モ−ルドとの複合体。
［５］ 前記貫通孔の径が、前記第１の主表面と前記第２の主表面とで異なっている、上記［２］〜［４］のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［６］ 前記貫通孔は、前記金属部材の板厚方向断面で見て、その断面に略台形型を含む、上記［２］〜［５］のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［７］ 前記略台形型のテーパー角度が１５°以上である、上記［６］に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［８］ 前記複合体は、前記樹脂モールドの内部の、前記金属部材の前記第１の主表面上に、機能部品をさらに含み、
前記貫通孔の径が、前記第１の主表面に比べて前記第２の主表面が大きい、上記［５］〜［７］のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［９］ 前記第１の主表面の前記貫通孔の面積に対する、前記第２の主表面の前記貫通孔の面積の比が１．５〜１００である、上記［８］に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
［１０］ 前記金属部材は、前記樹脂モールドとの接合部に前記貫通部を２個以上有し、
前記貫通部のそれぞれにおける、１つの前記貫通部から最も近接する別の前記貫通部までの距離のうち、最大の値が２０ｍｍ以下である、上記［１］〜［９］のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。

本発明により、特に高温使用環境下においても、金属と樹脂との間の優れた密着性を実現し、高い気密性を発揮し得る金属部材と樹脂モールドとの複合体を提供することに成功した。

図１は、本発明にかかる金属部材と樹脂モールドとの複合体の概略斜視図である。 図２は、図１の複合体のＩ−Ｉ断面（Ｘ−Ｙ面）を示す概略図ある。 図３は、図１の複合体のＩＩ−ＩＩ断面（Ｘ−Ｚ面）を示す概略図の一例である。 図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の複合体を構成する金属部材だけを抜き出し、金属部材の第１の主表面側から見た金属部材の概略図（Ｘ−Ｙ面）であり、貫通部の好適な例を示すものである。 図５は、図１の複合体のＩＩ−ＩＩ断面（Ｘ−Ｚ面）を示す概略図の別の一例である。 図６（Ａ）〜（Ｄ）は、図１の複合体を構成する金属部材だけを抜き出し、金属部材の第１の主表面側から見た金属部材の概略図（Ｘ−Ｙ面）であり、貫通部の好適な形成パターンの他の例を示すものである。

本発明に従う金属部材と樹脂モールドとの複合体の実施形態について、以下で詳細に説明する。

＜金属部材と樹脂モールドとの複合体＞
本発明に従う複合体は、第１の主表面と、前記第１の主表面とは反対側に位置する第２の主表面とを備える板状の金属部材と、前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含み、前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、前記貫通部は、その内部に前記第１および第２の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする。

図１は、本発明に従う複合体の一実施形態を示したものであって、図１中、符号１は複合体、２０は金属部材、２０１と２０２は金属部材表面のうち第１の主表面と第２の主表面、３０は樹脂モールドである。また、図２は、図１に示す複合体１の、金属部材２０の表面（第１の主表面）を含む、Ｉ−Ｉ断面図（Ｘ−Ｙ面）である。図２中、符号４０は金属部材２０の表面で、樹脂モールド３０との接合部であり、２１は貫通部であり、３１は連結樹脂部である。

本実施形態に係る複合体１は、図１および図２に示されるように、金属部材２０の一部が樹脂モールド３０の内部に埋め込まれ、他の一部は樹脂モールド３０の外部に露出した形態である。このとき、金属部材２０は、その表面に樹脂モールド３０との接合部４０を有する。接合部４０は、金属部材２０の表面の一部であり、樹脂モールド３０の内部に埋め込まれている部分２０ａと、外部に露出した部分２０ｂとの間に存在する。すなわち図２では、金属部材２０の表面のうち破線で区切られた部分が接合部４０である。

さらに、図３は、複合体１のＩＩ−ＩＩ断面図（Ｘ−Ｚ面）である。図３に示されるように、金属部材２０は、板厚方向に貫通する貫通部２１を有する。貫通部２１は、金属部材２０の表面２０１、２０２で、樹脂モールド３０との接合部４０に形成されている。

さらに、貫通部２１は、その内部に第１の主表面２０１および第２の主表面２０２上に位置する樹脂モールド３０の樹脂部分同士を連結する連結樹脂部３１を有する。これにより、本発明に係る複合体は、高温使用環境化においても樹脂モールドと金属部材との間で優れた気密性を発揮し、内部に存在する機能部品の劣化を有効に防止できる。

また、本発明の複合体は、樹脂モールド中に密閉空間を有し、前記密閉空間に樹脂モールドで覆われていない金属表面を備えていることが好ましい。このような密閉空間を有することにより、その内部に機能部品を格納することができる。このような本発明の複合体は、樹脂モールド中に機能部品をさらに備えることが好ましい。

このような機能部品は、樹脂モールドおよび金属部材からなる閉鎖空間に存在することを特徴とする。機能部品は、部品の表面は樹脂モールドまたは金属部材と密着していてもよいし、一部のみが樹脂モールドまたは金属部材と密着していてもよいし、樹脂モールドまたは金属部材のいずれとも密着していなくてもよい。

機能部品の例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリ、半導体センサなどの集積回路が挙げられる。

以下、上記複合体の構成部材について詳しく説明する。
（金属部材）
図１に示されるように、金属部材２０は板状であり、第１の主表面２０１と、第１の主表面とは反対側に位置する第２の主表面２０２とを備える。また、金属部材２０の厚さは、１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、３０μｍ〜２ｍｍであることがより好ましい。

金属部材２０の素材としては、特に制限は無く、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。例えば、銅、アルミニウム、鉄、チタン、亜鉛、マグネシウム、鉛および錫から選択される１種からなる金属または２種以上を含む合金を挙げることができ、鉄合金としては、例えば鉄ニッケル合金（４２アロイ）や各種ステンレス鋼等が挙げられる。また、金属部材２０は、その一部（例えば表面）がめっきや粗化処理されていてもよい。

特に、金属部材２０は、銅やアルミニウムであることが好ましい。一般にレーザを用いた加工においては、可視光から近赤外光の波長のレーザが、比較的入手が容易であるため、広く用いられる。そのため、可視光から近赤外の波長の吸収率が高い銅やアルミニウムは、上記波長域のレーザ加工に対して、加工性が良い点で特に好ましい。

本実施形態に係る金属部材２０は、図２に示されるように、樹脂モールド３０に埋設されている該表面の少なくとも一部に、樹脂モールド３０と接合状態にある接合部４０を有する。さらに、金属部材２０は、板厚方向に貫通する貫通部２１を有する。さらにこのような貫通部２１は、その内部に第１および第２の主表面上に位置する樹脂モールド３０の樹脂部分同士を連結する連結樹脂部３１を有する。このような構成により、第１の主表面２０１および第２の主表面２０２のそれぞれに接合している樹脂モールド３０が、貫通部２１を通じて連結状態となり、金属部材２０と樹脂モールド３０との接合が良好となり、複合体１を形成した際に高い気密性が実現される。

ここで、貫通部２１は、金属部材２０を厚板方向に貫通するように形成されていればよく、形状や大きさ、個数、配置、加工法などは特に限定されないが、例えば以下の条件が好ましい。

貫通部２１は、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方であることが好ましい。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の複合体１を構成する金属部材２０だけを抜き出し、金属部材の第１の主表面２０１側から見た金属部材２０の概略図（Ｘ−Ｙ面）である。特に、図４（Ａ）では、貫通孔２１１を形成した金属部材２０を、図４（Ｂ）では、切り欠き部２１２を形成した金属部材２０を、図４（Ｃ）では、貫通孔２１１と切り欠き部２１２の両方を形成した金属部材２０をそれぞれ例示した。

なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）では、貫通孔２１１および切り欠き部２１２の形状は、円形に近い形状で表しているが、これらに限定されず、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、貫通孔２１１および切り欠き部２１２の形状は、略円形状や多角形状、長細い形状等の、穴または切り欠き形状が挙げられる。

また、貫通部２１は、少なくとも貫通孔２１１であることがより好ましい。貫通部２１が、貫通孔２１１であることにより、金属材料に樹脂モールドを接合する際、樹脂が溶融状態から凝固する過程で、収縮することにより、金属と樹脂の界面に強い接着方向の残留応力を発現できる。

また、貫通孔２１１の径ｗ１は、金属部材２１の厚さ、接合部４０の面積、貫通孔２１１の形成パターンやその形状、樹脂モールド３０に使用する樹脂の流動性等に応じて適宜調整すればよいが、好ましくは１００μｍ以上である。上記範囲とすることにより、第１の主表面２０１および第２の主表面２０２に接合している樹脂モールド３０が、貫通孔２１１を通じて連結状態を形成しやすくなる。また、より確実に連結状態を形成し、樹脂モールド３０の反りを防止する観点からは、貫通孔２１１の径ｗ１は、５００μｍ以上であることがより好ましく、更に好ましくは１ｍｍ以上である。また、金属部材２０が適当な強度を維持する観点からは、貫通孔２１１の径ｗ１は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、貫通孔２１１の径ｗ１は、第１の主表面２０１と第２の主表面２０２とで異なっていることが好ましい。特に、金属部材２０を厚み方向で切断した断面（複合体１のＩＩ−ＩＩ断面）において、貫通孔２１１の断面に、略台形型を含むことがより好ましい。上記断面に略台形型を含む場合、略台形型のテーパー角度は１５°以上であることが好ましい。このような形状とすることにより、複合体１へ衝撃や熱による膨張収縮のような、界面の剥離方向の応力に起因する樹脂の剥離が生じにくくなる。なお、貫通孔２１１は、その断面に略台形型を含んでいればよく、断面の全体を略台形型としても良いし、断面の一部を略台形としても良い。図５は、複合体１のＩＩ−ＩＩ断面図（Ｘ−Ｚ面）である。図５では、貫通孔２１１の断面が、テーパー角度θの略台形状になっている。

また、複合体１が、樹脂モールド３０の内部の、金属部材の第１の主表面２０１上（２０ａ）に、機能部品をさらに含む場合には、貫通孔２１１の径ｗ１は、第１の主表面２０１に比べて第２の主表面２０２の方が大きいことがより好ましい（図５参照）。さらに、貫通孔２１１の面積は、第１の主表面２０１の貫通孔２１１の面積に対する、第２の主表面２０２の貫通孔２１１の面積の比が１．５〜１００であることが好ましい。このような構成とすることにより、機能部品が配置されている樹脂モールド３０内の空間の気密性を更に向上できる。

また、貫通部２１は、切り欠き部２１２であっても良い。金属材料に樹脂モールドを接合する際、樹脂が溶融状態から凝固する過程で樹脂の反りが生じ、金属材料の周縁部で金属と樹脂の剥離が生じやすくなる傾向がある。しかし、切り欠き部を設けることにより、樹脂の反りが抑制され、気密性を向上させることができる。特に、樹脂モール３０を射出成形により成形する場合に、射出成形用の金型のゲート側（樹脂材料の注入側）に対応する金属部材２０の側面に、切り欠き部２１２を形成することにより、成形後の複合体１においてより高い気密性を実現できる。また、切り欠き部２１２の径ｗ２は、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは１〜１０ｍｍである。上記範囲とすることにより樹脂が切り欠き部に充填された柱構造を形成することができ、金属と樹脂の界面において十分な強度の接着方向の残留応力を発生させ、高い気密性を発現できる。また、切り欠き部は、単独で形成してもよいが、図４（Ｃ）のように貫通孔２１１と組み合わせて形成することがより好ましい。

接合部４０における貫通部２１の数は、貫通部２１の径（貫通孔の径ｗ１および切り欠き部の径ｗ２）の大きさや、形状、配置パターン等によって適宜調整すればよいが、好ましくは２個以上、より好ましくは４個以上、更に好ましくは６個以上である。

また、接合部４０における貫通部２１の配置パターンは、貫通部２１の数、大きさや、形状等によって適宜調整すればよいが、樹脂モールド３０の内部に埋め込まれ、機能部品が格納される部分２０ａを中心とする１軸（Ｘ軸）対称および２軸（Ｙ軸）対称の少なくとも一方の対称パターンを有することが好ましく、少なくとも２軸対称（Ｙ軸）のパターンを有することがより好ましい。これにより、金属と樹脂の界面における残留応力の分布が均等となり、剥離部分が生じにくくなる。その結果、金属と樹脂の界面における気密性が向上する。

貫通部２１の配置パターンの具体例としては、図４（Ａ）および（Ｃ）の他、図６（Ａ）〜（Ｄ）のようなものが挙げられる。中でも、図６（Ｃ）および（Ｄ）が好ましい。これらの場合は、貫通部の体積を比較的小さくして密着性を担保しているため、通電容量と強度の両立が容易となる。

金属部材２１が、接合部４０に貫通部２１を２個以上有する場合に、貫通部２１同士の距離（１つの貫通部から別の貫通部までの距離）は、樹脂モールド３０の種類（特に、樹脂材料の線膨張係数）や、貫通部２１の径の大きさ、配置パターン、機能部品を格納する部分２０ａの形状等に応じて適宜調整することが好ましい。なお、ここで「貫通部同士の距離」とは、貫通部の縁同士の最近接距離であり、一方の貫通部の縁からもう一方の貫通部の縁までの距離が最も短い部分の長さである。

例えば、貫通部２１のそれぞれにおける、１つの貫通部２１から最も近接する別の貫通部２１までの距離のうち、最大の値は、２０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｍｍ以下である。なお、１つの貫通部から見て、最も近くに位置する別の貫通部が複数あり、いずれの貫通部までの距離も同じ長さである場合には、それらの距離はいずれも「１つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当するものとする。また、隣接する貫通部同士の距離は、相互に「１つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当してもよいし、一方にとってのみ「１つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当し、他方にとってはこれらとは別の貫通部との距離が「１つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離」に該当してもよい。上記最大の値を２０ｍｍ以下とすることにより、樹脂モールド４０の反りを抑制し、かつ金属と樹脂が接触する方向の残留応力を発生させることができ、優れた気密性を実現できる。また、上記１つの貫通部２１から最も近接する別の貫通部２１までの距離のうち最小の値を１ｍｍ以上とすることも好ましい。この場合、金属部材２０が適当な強度を維持することが可能となり、更に電子部品の場合には必要な通電容量を確保することが可能となる。

また、より具体的には、樹脂モールド３０を構成する樹脂が、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）である場合には、上記１つの貫通部から最も近接する別の貫通部までの距離のうち最大の値は、１５ｍｍ以下であることが好ましい。また、貫通部２１の径の大きさが、０．５〜２ｍｍである場合には、上記最大の値は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記のような貫通部２１を形成する方法は、特に限定されず、金属部材２０の表面の一部に貫通部２１を形成することができる、公知の方法を用いればよい。公知の貫通部２１の形成方法としては、例えば、ドリルや、プレス加工、ワイヤーカット加工、レーザ加工等が挙げられる。

また、金属部材の一部が粗化処理やめっき処理されている場合は、貫通部は、粗化処理やめっき処理されている部分に存在してもよいし、下地露出部分に存在してもよく、あるいは、粗化処理やめっき処理された部分と下地露出部分に跨って存在してもよい。

（樹脂モールド）
本実施形態に係る樹脂モールドは、金属部材の少なくとも一部を埋設するように形成された、樹脂材料からなる部材である。また、金属部材の第１の主表面および第２の主表面のそれぞれに接合している樹脂モールドは、金属部材の貫通部を通じて連結状態にある。そのため、本発明にかかる複合体では、環境温度の変化に伴う樹脂モールドの反りを有効に防止でき、金属部材との間で優れた密着性を実現できる。

このような樹脂材料は、金属材料の融点よりも低い温度で接合可能な材料であれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー又はプラスチックアロイを挙げることができる。更には、光硬化型樹脂のような熱以外のエネルギーで硬化するものや、複数の成分を混合することにより化学的に固化させる等、熱以外で硬化する材料であってもよい。

また、樹脂モールドを構成する樹脂材料としては、線膨張係数が金属部材を構成する金属材料より高いことが好ましく、より具体的には５〜１５０×１０^−５／Ｋであるものを好適に用いることができる。

より詳細には、熱可塑性樹脂（汎用樹脂）としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル／スチレン樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ＡＢＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）等を挙げることができる。中でも、ＡＢＳや、ＰＶＣが好ましい。

また、熱可塑性樹脂（汎用エンジニアリング樹脂）としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＧＦ強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ−ＰＥＴ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等を挙げることができる。中でも、ＰＢＴや、ＰＣが好ましい。

また、熱可塑性樹脂（スーパーエンジニアリング樹脂）としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等を挙げることができる。中でも、ＰＥＥＫや、ＰＥＩ、ＰＡＩが好ましい。

また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート等を挙げることができる。中でも、フェノール樹脂や、エポキシ樹脂が好ましい。

また、エラストマーとしては、熱可塑性エラストマーやゴム、例えば、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、１，２−ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル系、アイオノマー等を挙げることができる。中でも、スチレン・ブタジエン系や、ウレタン系が好ましい。

更には、熱可塑性樹脂にガラスファイバーを添加したものや、ポリマーアロイ等も挙げることができる。なお、気密性を悪化させない範囲において、従来公知の各種無機・有機充填剤、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光安定剤、着色剤、カーボンブラック、離型剤、可塑剤等の添加剤を含有せしめたものであっても構わない。

これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーには、公知の繊維状充填材を配合することができる。公知の繊維状充填材としては、炭素繊維、無機繊維、金属繊維、有機繊維等を挙げることができる。

より詳細には、炭素繊維は周知のものであり、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等のものを用いることができる。

無機繊維としては、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維等を挙げることができる。

金属繊維としては、ステンレス、アルミニウム、銅等からなる繊維を挙げることができる。

有機繊維としては、ポリアミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維またはジアミンとジカルボン酸が芳香族化合物である半芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維）、ポリビニルアルコール繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリエステル繊維（全芳香族ポリエステル繊維を含む）、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維などの合成繊維や天然繊維（セルロース系繊維など）や再生セルロース（レーヨン）繊維などを用いることができる。

また、この金属材料に樹脂モールドを接合するに際しては、周知の射出成形で接合を行うことが好適である。尚、射出成形としては、アウトサート成形・インサート成形のいずれでもよい。また、熱融着、ワニス塗布、およびポッティングなどの方法も含まれる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

また、本発明の複合体は、樹脂モールドと金属部材との密着性に優れるため、内部を気密状態に保つ必要がある用途や、金属部材と樹脂モールドの密着性を要求する用途に好適に使用することができる。例えば、本発明の複合体は、湿度や水分により悪影響を受けやすい電気・電子部品等を内部に備える複合成形体として好適である。特に、高レベルで防水が求められる分野、例えば、川、プール、スキー場、お風呂等での使用が想定される、水分や湿気の侵入が故障に繋がる電気又は電子機器用の部品として用いることが好適である。例えば、内部に樹脂製のボスや保持部材等を備えた、電気・電子機器用筐体として有用である。ここで、電気・電子機器用筐体としては、携帯電話の他に、カメラ、ビデオ一体型カメラ、デジタルカメラ等の携帯用映像電子機器の筐体、ノート型パソコン、ポケットコンピュータ、電卓、電子手帳、ＰＤＣ、ＰＨＳ等の携帯用情報あるいは通信端末の筐体、ＭＤ、カセットヘッドホンステレオ、ラジオ等の携帯用音響電子機器の筐体、液晶ＴＶ・モニター、電話、ファクシミリ、ハンドスキャナー等の家庭用電化機器の筐体等を挙げることができる。また高温使用環境での密着性に優れることから、高温環境で使用される部品等に好適に適用できる。例えば自動車部品が挙げられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜６）
実施例１〜６では、２０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍの銅板を準備し、ドリル加工により銅板の表面に所定の貫通部を形成した。なお、貫通部の形成条件は、各々表１に示す条件とした。

貫通部を形成した上記銅板を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ株式会社製、１１０１Ｇ−Ｘ５４）を用いて、樹脂肉厚が１．５ｍｍ、３０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍのボックスとなるようにインサート成形し、図１に示すような複合体を得た。なお、上記銅板と樹脂との接合は、銅板の表面に形成された貫通部で行った。また、使用した銅板に対するポリブチレンテレフタレート樹脂の線膨張係数は２倍以上あることを予め確認している。

（比較例１）
比較例１では、貫通部を形成しなかった以外は、実施例１と同様の方法で複合体を得た。

（比較例２）
比較例２では、貫通部を形成せずに、レーザ（株式会社キーエンス製ＭＤ−Ｖ９６００Ａ）を用いて上記銅板の表面に粗化部分を形成した以外は、実施例１と同様の方法で複合体を得た。また、上記銅板と樹脂との接合は、銅板の表面に形成された粗化部分で行った。
なお、レーザの照射条件は、スポット径６０μｍ、スポット間隔２００μｍ、スポット列の本数は３本、粗化領域の幅６３０μｍとした。このような条件で形成した粗化部分について、ＩＳＯ規格（ＩＳＯ ２５１７８）に従った算術平均粗さ（Ｒａ）を計測したところ、０．１１μｍであった。

［評価］
上記実施例および比較例に係る複合体について、下記に示す測定および評価を行った。各評価条件は下記の通りである。結果を表１に示す。

［連結樹脂部の有無］
上記実施例に係る複合体について、貫通部を横断する位置で該複合体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。その結果、いずれの複合体についても、貫通部は連結樹脂部を有していることが確認された。

［気密試験（圧力損失値）］
まず、上記実施例および比較例に係る複合体に穴を開け、チューブを通し、複合体の内部を、圧縮空気を用いて７０ｋＰａで加圧し、１分後の圧力損失を測定した。なお、測定は、６０℃の環境下で行った。
圧力の測定は、微差圧計（株式会社コスモ計器製、ＤＰゲージＭＯＤＥＬ ＤＰ−３３０ＢＡ）を使用した。また、各サンプルＮ＝３で実施し、測定値を平均して、それぞれの圧力損失値（Ｐａ）とした。本実施例では、１００Ｐａ以下を合格レベルとし、５０Ｐａ以下をさらに良好と評価した。

表１に示されるように、特に、所定の貫通部を有する実施例１〜６の複合体は、圧力損失値が小さく、気密性に優れていることが確認された。

一方、貫通部が形成されていない比較例１および２の複合体は、圧力損失値が大きく、本発明の複合体に比べて気密性に劣ることが確認された。

１ 複合体
２０ 金属部材
２０１ 第１の主表面
２０２ 第２の主表面
２１ 貫通部
２１１ 貫通孔
２１２ 切り欠き部
３０ 樹脂モールド
３１ 連結樹脂部
４０ 接合部

Claims (10)

1. 第１の主表面と、前記第１の主表面とは反対側に位置する第２の主表面とを備える板状の金属部材と、
   前記金属部材の少なくとも一部を埋設する樹脂モールドと、を含む複合体であって、
   前記金属部材は、板厚方向に貫通する貫通部を有し、
   前記貫通部は、その内部に前記第１および第２の主表面上に位置する前記樹脂モールドの樹脂部分同士を連結する連結樹脂部を有することを特徴とする、金属部材と樹脂モールドとの複合体。
2. 前記貫通部が、貫通孔および切り欠き部の少なくとも一方である、請求項１に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
3. 前記貫通部が、少なくとも貫通孔である、請求項２に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
4. 前記貫通孔の径が、１００μｍ以上である、請求項２または３に記載の金属部材と樹脂モ−ルドとの複合体。
5. 前記貫通孔の径が、前記第１の主表面と前記第２の主表面とで異なっている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
6. 前記貫通孔は、前記金属部材の板厚方向断面で見て、その断面に略台形型を含む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
7. 前記略台形型のテーパー角度が１５°以上である、請求項６に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
8. 前記複合体は、前記樹脂モールドの内部の、前記金属部材の前記第１の主表面上に、機能部品をさらに含み、
   前記貫通孔の径が、前記第１の主表面に比べて前記第２の主表面が大きい、請求項５〜７のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
9. 前記第１の主表面の前記貫通孔の面積に対する、前記第２の主表面の前記貫通孔の面積の比が１．５〜１００である、請求項８に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。
10. 前記金属部材は、前記樹脂モールドとの接合部に前記貫通部を２個以上有し、
    前記貫通部のそれぞれにおける、１つの前記貫通部から最も近接する別の前記貫通部までの距離のうち、最大の値が２０ｍｍ以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の金属部材と樹脂モールドとの複合体。

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