JPH0952252A - 電極を封止する樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との界面にお
ける接合強度を向上させる。 【解決手段】一次樹脂成形品２表面に電極を表出させた
状態で二次樹脂成形品４を形成し一次樹脂成形品２と二
次樹脂成形品４とで電極を封止した樹脂成形品におい
て、一次樹脂成形品２と二次樹脂成形品４とは互いに密
着し界面に存在する繊維状部材３により互いに連結され
ている構成とした。繊維状部材３による投錨効果によ
り、一次樹脂成形品２と二次樹脂成形品４の接合強度が
向上するためマイクロクラックなどの発生が防止され短
絡が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子部品に
用いられ、電極を封止する樹脂成形品とその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電極を保持して他部品との接続を容易と
するとともに短絡を防止する手段としては、ボルトなど
で固定される一対の樹脂成形品の間に電極を挟持した構
造が知られている。この構造は分解が容易であり、家庭
用のコンセントやプラグなど分解が必要な場合に用いら
れている。

【０００３】一方、分解が不要な場合には、電極の一部
を樹脂成形品に埋設した構造が多用されている。この構
造は、電極を金型中に保持して射出成形などで樹脂成形
品を形成することにより、容易に形成することができ
る。ところで電極を樹脂成形品中に埋設する場合におい
て、電極形状や樹脂成形品の形状によっては一度の成形
で埋設することが困難な場合がある。例えば図６に示す
ような電子部品では、枠体４０の内周表面に電極１ａを
露出させているが、電極１ａの露出面積はできるだけ小
さくする必要がある。このような電子部品を形成するに
は、図４に示す３本の電極１ａ，１ｂ，１ｃを金型内に
配置して、射出成形により図５に示すような一次樹脂成
形品２を形成し、電極１ａ，１ｂ，１ｃを動かないよう
に保持固定する。次いで電極１ａ，１ｂ，１ｃが固定さ
れた一次樹脂成形品２を別の金型内に配置し、図６に示
すように二次樹脂成形品４を形成して枠体４０を完成し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記したよう
に二次樹脂成形品４を形成することで一次樹脂成形品２
と接合するようにした樹脂成形品では、一次樹脂成形品
と二次樹脂成形品との界面が最も強度の小さい部分とな
る。つまり二次樹脂成形品を形成する場合には、キャビ
ティを流れる溶融樹脂は金型と一次樹脂成形品及び電極
表面に接触し、それぞれの熱伝導率が異なるから二次樹
脂成形品の冷却速度が部分的に異なるものとなり、一次
樹脂成形品の表面温度にもばらつきが生じる。そのため
二次樹脂成形品には熱応力が生じ、一次樹脂成形品との
界面における接合強度が小さくなると考えられる。

【０００５】そこで成形時に金型の温度管理や射出圧力
管理を行うことで一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との
密着性を確保し、上記問題点を解決しようとする試みも
なされているが、ばらつきが大きく完全な解決はできて
いないのが現状である。また金型構造が複雑化するため
に、金型設計及び金型製作の工数が多大となるという不
具合もあった。

【０００６】そしてこのような樹脂成形品を過酷な条件
下で使用した場合には、熱変化などにより一次樹脂成形
品と二次樹脂成形品との界面に応力が集中し、界面にマ
イクロクラックが発生する場合がある。このようにマイ
クロクラックが発生すると、毛細管現象により水などが
マイクロクラックを通じて樹脂成形品内部に侵入し、電
極間に短絡が発生する恐れがある。

【０００７】そのため従来は、電極間の間隔を十分大き
くすることで、万一水などが侵入しても短絡が生じない
ようにしているが、こうすることにより樹脂成形品の形
状が大きくなってしまうという不具合があった。本発明
はこのような事情に鑑みてなされたものであり、一次樹
脂成形品と二次樹脂成形品との界面における接合強度を
向上させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の電極を封止する樹脂成形品の特徴は、一次樹脂成形
品表面に電極を表出させた状態で二次樹脂成形品を形成
して一次樹脂成形品と接合させ一次樹脂成形品と二次樹
脂成形品とで電極を封止した樹脂成形品において、一次
樹脂成形品と二次樹脂成形品とは互いに密着し界面に存
在する繊維状部材により互いに連結されている構成とし
たことにある。

【０００９】また、この樹脂成形品を製造する本発明の
製造方法の特徴は、一次樹脂成形品を形成する第一工程
と、一次樹脂成形品表面に繊維状部材の一部が埋設され
残部が一次樹脂成形品表面より突出した状態とする第二
工程と、一次樹脂成形品表面に電極を表出させた状態で
金型内に配置し溶融樹脂を供給することで電極及び突出
した該繊維状部材を覆い一次樹脂成形品と接合した二次
樹脂成形品を形成する第三工程と、を行うことにある。

【００１０】

【発明の実施の形態】一次樹脂成形品と二次樹脂成形品
の材質は、電気絶縁性の高い樹脂であれば特に制限され
ず、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを用いること
ができる。

【００１１】繊維状部材としては、有機短繊維、各種無
機酸化物又は金属の短繊維あるいはウィスカなどを用い
ることができるが、電気絶縁性の高い材質を選択するこ
とが望ましい。なお、この繊維状部材の長さは１μｍ以
上が好ましく、これより短すぎると補強効果が低下す
る。一次樹脂成形品表面にこの繊維状部材の一部が埋設
され、残部が一次樹脂成形品表面より突出した状態とす
るには、例えば一次樹脂成形品の表面を薄く除去し予め
一次樹脂成形品中に含まれている繊維状部材を露出させ
る方法がある。例えばガラス繊維を含む樹脂材料から一
次樹脂成形品を形成し、一次樹脂成形品の樹脂の融点以
上かつガラス繊維の融点未満の温度で加熱して樹脂のみ
を炭化又は分解して除去すれば、含まれていたガラス繊
維が露出して一部が埋設され残部が突出した状態とする
ことができる。

【００１２】なお、繊維状部材を含む樹脂から一次樹脂
成形品を形成すると、型面に沿う表面では繊維状部材は
型面に沿って配向する。したがってその部分ではいくら
樹脂を除去しても表面から突出する繊維状部材は僅かと
なるので、一次樹脂成形品の表面から配向が乱れる約１
０μｍの深さまで樹脂を除去することが望ましい。ま
た、一次樹脂成形品表面に繊維状部材を衝突させて、繊
維状部材の一部が埋設され残部が露出した状態とするこ
ともできる。この場合は、一次樹脂成形品表面を加熱し
て軟化させておくことが好ましい。また繊維状部材を一
次樹脂成形品の軟化温度以上に加熱してから衝突させる
ことも好ましい方法である。この方法によれば、前述の
樹脂を除去する方法に比べて樹脂の損失がなく歩留りが
向上する。

【００１３】本発明の電極を封止する樹脂成形品の製造
方法では、一次樹脂成形品の二次樹脂成形品が接合され
る表面には、上記のように繊維状部材の一部が埋設され
残部が露出して表面から突出した状態となっている。し
たがってその表面に形成される二次樹脂成形品には突出
する繊維状部材が埋設されるので、一次樹脂成形品と二
次樹脂成形品とは繊維状部材で連結された状態となる。

【００１４】そして本発明の電極を封止する樹脂成形品
では、一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との界面に存在
する繊維状部材により、一次樹脂成形品と二次樹脂成形
品とが連結され、投錨効果により接合強度が格段に向上
する。したがって、過酷な条件下で使用され一次樹脂成
形品と二次樹脂成形品との界面に応力が集中したとして
もマイクロクラックの発生が防止される。

【００１５】

【実施例】以下、実施例によりさらに具体的に説明す
る。本実施例は、図４〜図６に示す電子部品に関するも
のである。 （実施例１） （１）第一工程 銅製の３本の電極１ａ，１ｂ，１ｃを図４の相対位置と
なるように図示しない所定の金型内に配置し、長さ約３
００μｍのガラス繊維３を３０体積％含むＰＰＳ樹脂を
用いて、射出成形により図５に示す一次樹脂成形品２を
製造した。 この一次樹脂成形品２は、筒状の電極部２
０と電極部２０から延びる一対の脚部２１とからなり、
３本の電極１ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれ先端が電極部２
０に表出している。そして中央電極１ｂの他端は電極部
２０に埋設されて電極部２０の裏側に表出し、２本の両
側電極１ａ，１ｃの他端はそれぞれ脚部２１に埋設され
て先端が脚部２１の表面に表出している。これにより中
央電極１ｂ及び両側電極１ａ，１ｃはそれぞれ一次樹脂
成形品２に動かないように保持固定されている。 （２）第二工程 次に、一次樹脂成形品２の両側電極１ａ，１ｃの他端部
が表出している一対の脚部２１表面を、図１に示すよう
に大気中で加熱する。加熱温度は、一次樹脂成形品２の
樹脂の融点より高く、ガラス繊維３の融点以下の温度と
し、約２５０℃〜約７００℃の範囲である。これにより
脚部２１の表面樹脂が炭化するので、その後薬品洗浄又
はエアブローにより炭化物を除去して脚部２１表面を清
浄化する。これにより脚部２１表面にガラス繊維３が露
出し、ガラス繊維３は一部が脚部２１に埋設され残部が
露出して突出した状態となる。脚部２１表面部分ではガ
ラス繊維３が表面に沿って配向しているので、表面から
の突出量を大きくするために、樹脂の除去量は表面から
配向が乱れる位置までの深さ１０μｍの範囲とした。

【００１６】なお大気中で加熱する代わりに、窒素ガス
などの不活性ガス雰囲気中又は真空中で加熱してもよ
い。この場合は脚部２１の表面樹脂は炭化されず分解す
る。分解生成物がガス状であれば除去する必要はなく、
分解生成物が残っていれば薬品洗浄やエアブローなどに
より除去すればよい。 （３）第三工程 そして脚部２１表面からガラス繊維３が突出した一次樹
脂成形品２を、図示しない所定の金型中に配置し、一次
樹脂成形品２と同一のガラス繊維３入りＰＰＳ樹脂を用
いて射出成形により図６に示す二次樹脂成形品４を形成
して、本実施例の電極を封止する樹脂成形品を形成す
る。

【００１７】二次樹脂成形品４は、一次樹脂成形品２の
脚部２１を一部とする略コ字状に形成され、樹脂成形品
は枠状部４０をもつ。そして一対の両側電極１ａ，１ｃ
及び中央電極１ｂの先端が枠状部４０の内周表面に僅か
に表出している。この樹脂成形品では、一次樹脂成形品
２の脚部２１において一次樹脂成形品２と二次樹脂成形
品４とは互いにガラス繊維３によって連結されているの
で、投錨効果によりその部分の接合強度が格段に向上し
ている。 （実施例２） 本実施例では、第二工程以外は実施例１と同様である。
すなわち第二工程では、図２に示すように一次樹脂成形
品２の脚部２１表面に、約２５０℃〜約７００℃に加熱
したガラス繊維５をショットブラスト等で吹付けて衝突
させる。衝突したガラス繊維５の熱により脚部２１表面
は溶融し、ガラス繊維５は一部が脚部２１に埋設された
状態となる。

【００１８】なお、ガラス繊維５を加熱するのではな
く、一次樹脂成形品２の脚部２１表面を加熱して軟化さ
せた状態でガラス繊維５を吹付けてもよいし、ガラス繊
維５及び脚部２１の表面の両方を加熱した状態でガラス
繊維５を吹付けてもよい。したがって第三工程を実施例
１と同様に行うことにより、本実施例で製造される樹脂
成形品は、実施例１と同様に一次樹脂成形品２の脚部２
１において一次樹脂成形品２と二次樹脂成形品４とは互
いにガラス繊維５によって連結されているので、投錨効
果によりその部分の接合強度が格段に向上している。

【００１９】なお本実施例では、実施例１に比べて一次
樹脂成形品２の樹脂の損失がないので、実施例１に比べ
て歩留りが向上する。 （実施例３） 本実施例も、第二工程以外は実施例１と同様である。す
なわち第二工程では、図３に示すように一次樹脂成形品
２の脚部２１表面にＰＰＳ樹脂の粉末６（粒径１００μ
ｍ以下）を付着させる。

【００２０】そして樹脂粉末６が付着した一次樹脂成形
品２を型内に配置して第三工程を実施例１と同様に行う
と、樹脂粉末６は表面積が極めて大きいので、二次樹脂
成形品４の形成時に射出された樹脂の熱により極めて容
易に溶融し、一次樹脂成形品２と二次樹脂成形品４とは
溶融した樹脂粉末６によって溶着される。また樹脂粉末
６は容易に溶融するので、二次樹脂成形品４の形成時に
おいて一次樹脂成形品２の表面における温度分布のばら
つきが解消され、一次樹脂成形品２と二次樹脂成形品４
との界面における接合強度が向上する。

【００２１】

【発明の効果】すなわち本発明の電極を封止する樹脂成
形品によれば、一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との界
面における接合強度が向上しているので、過酷な条件下
で使用した場合にその界面に応力が集中したとしてもマ
イクロクラックなどの発生が防止され、信頼性が向上す
る。したがって電極間距離を縮小しても短絡の恐れがほ
とんどないので、樹脂成形品の形状の縮小化を図ること
ができる。

【００２２】また本発明の電極を封止する樹脂成形品の
製造方法によれば、一次樹脂成形品と二次樹脂成形品と
を容易に、しかも確実に繊維状部材で連結することがで
きる。したがって金型内の温度分布や圧力分布を考慮し
なくとも一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との接合強度
が向上するので、金型構造が単純で簡単となり金型設計
及び金型製造に要する工数が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における第二工程の説明図で
ある。

【図２】本発明の第２の実施例における第二工程の説明
図である。

【図３】本発明の第３の実施例における第二工程の説明
図である。

【図４】本発明の一実施例において用いた電極の斜視図
である。

【図５】本発明の一実施例において形成された一次樹脂
成形品の斜視図である。

【図６】本発明の一実施例において形成された樹脂成形
品の斜視図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ：電極 ２：一次樹脂成
形品 ３：ガラス繊維 ４：二次樹脂成形品
５：ガラス繊維

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次樹脂成形品表面に電極を表出させた
   状態で二次樹脂成形品を形成して該一次樹脂成形品と接
   合させ該一次樹脂成形品と該二次樹脂成形品とで該電極
   を封止した樹脂成形品において、 該一次樹脂成形品と該二次樹脂成形品とは互いに密着し
   界面に存在する繊維状部材により互いに連結されている
   ことを特徴とする電極を封止する樹脂成形品。
2. 【請求項２】 一次樹脂成形品を形成する第一工程と、 該一次樹脂成形品表面に繊維状部材の一部が埋設され残
   部が該一次樹脂成形品表面より突出した状態とする第二
   工程と、 該一次樹脂成形品表面に電極を表出させた状態で金型内
   に配置し溶融樹脂を供給することで該電極及び突出した
   該繊維状部材を覆い該一次樹脂成形品と接合した二次樹
   脂成形品を形成する第三工程と、からなることを特徴と
   する電極を封止する樹脂成形品の製造方法。