(57)【要約】【課題】第１封止部材と第２封止部材との間の剥離を防止し、第１封止部材と第２封止部材とが優れた密着性を有する樹脂封止部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】樹脂封止部品１及びその製造方法である。樹脂封止部品１は、被封止部品２と第１封止部材３と第２封止部材４とを有する。第１封止部材１は被封止部品２の少なくとも一部を被覆する。第２封止部材４は第１封止部材３の表面を被封する。第１封止部材３及び第２封止部材４は熱硬化性樹脂からなる。第２封止部材４は第１封止部材３よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被封止部品（２）と、
該被封止部品の少なくとも一部を被覆する第１封止部材（３）と、
該第１封止部材の表面を被封する第２封止部材（４）と、を有し、
上記第１封止部材及び上記第２封止部材は熱硬化性樹脂からなり、
上記第２封止部材は上記第１封止部材よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる、樹脂封止部品（１）。
【請求項２】
上記第２封止部材が上記第１封止部材よりもゲル化時間が２０分以上長い熱硬化性樹脂からなる、請求項１に記載の樹脂封止部品。
【請求項３】
上記第１封止部材がエポキシ樹脂からなる、請求項１又は２に記載の樹脂封止部品。
【請求項４】
上記エポキシ樹脂が酸無水物硬化エポキシ樹脂からなる、請求項３に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項５】
上記第２封止部材がゲル化時間６０分以上の熱硬化性樹脂を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂封止部品。
【請求項６】
上記第２封止部材がウレタン樹脂からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂封止部品。
【請求項７】
上記ウレタン樹脂が、ポリオール由来の構造単位と脂肪族イソシアネート由来の構造単位とを有する、請求項６に記載の樹脂封止部品。
【請求項８】
上記脂肪族イソシアネートが芳香族環を有する、請求項７に記載の樹脂封止部品。
【請求項９】
上記脂肪族イソシアネートがテトラメチルキシリレンジイソシアネートを含む、請求項７又は８に記載の樹脂封止部品。
【請求項１０】
上記第１封止部材と上記第２封止部材との界面の剥離割合が１５％以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の樹脂封止部品。
【請求項１１】
上記被封止部品が、電子回路（２１１）が形成された基板（２１）と、該基板上に取り付けられた電子部品（２２）とを有し、上記第１封止部材が少なくとも上記電子回路を被覆し、上記第２封止部材が少なくとも上記電子部品の少なくとも一部を被覆する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂封止部品。
【請求項１２】
上記樹脂封止部品が電子制御ユニットである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の樹脂封止部品。
【請求項１３】
被封止部品（２）と、該被封止部品の少なくとも一部を被覆する、第１熱硬化性樹脂組成物（３０）の硬化物からなる第１封止部材（３）と、該第１封止部材の表面を被覆する、第２熱硬化性樹脂組成物（４０）の硬化物からなる第２封止部材（４）と、を有する樹脂封止部品（１）の製造方法において、
上記第１熱硬化性樹脂組成物を注入して上記被封止部品の少なくとも一部を上記第１熱硬化性樹脂組成物で被覆する第１注入工程（Ｓ１）と、
上記第１熱硬化性樹脂組成物よりもゲル化時間が長い上記第２熱硬化性樹脂組成物を注入して上記第１熱硬化性樹脂組成物を上記第２熱硬化性樹脂組成物で被覆する第２注入工程（Ｓ２）と、
上記第１熱硬化性樹脂組成物と上記第２熱硬化性樹脂組成物とを加熱することにより、上記樹脂封止部品を得る加熱工程（Ｓ３）と、を有する、樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１４】
上記第２熱硬化性樹脂組成物の上記ゲル化時間が上記第１熱硬化性樹脂組成物の上記ゲル化時間よりも２０分以上長い、請求項１３に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１５】
上記第１熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂系注型材からなる、請求項１３又は１４に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１６】
上記エポキシ樹脂系注型材が酸無水物系硬化剤を含有する、請求項１５に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１７】
上記第２熱硬化性樹脂組成物の上記ゲル化時間が６０分以上である、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１８】
上記第２熱硬化性樹脂組成物がウレタン樹脂系注型材からなる、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項１９】
上記ウレタン樹脂系注型材が、ポリオールと脂肪族イソシアネートとを含有する、請求項１８に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項２０】
上記脂肪族イソシアネートが芳香族環を有する、請求項１９に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項２１】
上記脂肪族イソシアネートがテトラメチルキシリレンジイソシアネートを含む、請求項１９又は２０に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項２２】
上記被封止部品が、電子回路が形成された基板と、該基板上に取り付けられた電子部品とを有し、上記第１注入工程においては少なくとも上記電子回路を上記第１熱硬化性樹脂組成物で被覆し、上記第２注入工程においては上記電子部品の少なくとも一部を上記第２熱硬化性樹脂組成物で被覆する、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【請求項２３】
上記樹脂封止部品が電子制御ユニットである、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の樹脂封止部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被封止部品と、これを被覆する第１封止部材と、その表面を被覆する第２封止部材とを有する樹脂封止部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等が実装された基板などの被封止部品を熱硬化性樹脂からなる第１封止部材と、熱可塑性樹脂からなる第２封止部材とで封止した樹脂封止部品がある。このような樹脂封止部品は、例えば次のようにして作製される。
【０００３】
まず、被封止部品を熱硬化性樹脂で被覆して硬化させることにより、第１封止部材を形成する。その後、硬化済みの第１封止部材の表面を熱可塑性樹脂で被覆して硬化させることにより、第２封止部材を形成する。
【０００４】
しかし、従来の樹脂封止部品においては、熱硬化性樹脂からなる第１封止部材と熱可塑性樹脂からなる第２封止部材との間の密着性に改良が望まれていた。そこで、例えば特許文献１には、硬化温度の異なる熱硬化性樹脂素材を用いて被封止部品を被覆する技術が提案されている。
【０００５】
特許文献１に開示の技術においては、第１熱硬化性樹脂素材と第２硬化性樹脂素材とを加熱し、第１熱硬化性樹脂素材を硬化させ、第２硬化性樹脂素材を半硬化させた状態で、さらに熱可塑性樹脂により被覆している。これにより、半硬化状態の第２硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との間に化学結合を生じさせ、第２熱硬化性樹脂素材からなる封止部材と、熱可塑性樹脂からなる封止部材との密着性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−９３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の技術においては、第１熱硬化性樹脂素材と第２熱硬化性樹脂素材との間に剥離が起こるおそれがある。この原因は第１熱硬化性樹脂素材の硬化時に発生するガスが第１熱硬化性樹脂素材と半硬化状態の第２熱硬化性樹脂との間に封入されるためであると考えられる。
【０００８】
つまり、例えば注型用によく用いられる酸無水物硬化型のエポキシ樹脂のような第１熱硬化樹脂素材は、その硬化時に、気化した硬化剤や脱離する炭酸ガス等のガスが発生すると考えられる。そして、このようなガスが半硬化状態の第２硬化性樹脂を通過できずに、第１熱硬化性樹脂素材からなる第１封止部材と第２熱硬化性樹脂素材からなる第２封止部材との界面に封入されるおそれがある。その結果、第１封止部材と第２封止部材との密着性が悪くなり、両者の間で剥離が起こるおそれがある。
【０００９】
また、特許文献１に開示の技術においては、第１熱硬化性樹脂と第２硬化性樹脂とを異なる温度で硬化させる必要がある。そのため、例えば少なくとも２段階の温度で加熱行う必要があり、加熱硬化時の温度制御が複雑になる。その結果、生産性が悪くなり、製造コストが増大するという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、第１封止部材と第２封止部材との間の剥離を防止し、第１封止部材と第２封止部材とが優れた密着性を有する樹脂封止部品及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、被封止部品（２）と、
該被封止部品の少なくとも一部を被覆する第１封止部材（３）と、
該第１封止部材の表面を被封する第２封止部材（４）と、を有し、
上記第１封止部材及び上記第２封止部材は熱硬化性樹脂からなり、
上記第２封止部材は上記第１封止部材よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる、樹脂封止部品（１）にある。
【００１２】
本発明の他の態様は、被封止部品（２）と、該被封止部品の少なくとも一部を被覆する、第１熱硬化性樹脂組成物（３０）の硬化物からなる第１封止部材（３）と、該第１封止部材の表面を被覆する、第２熱硬化性樹脂組成物（４０）の硬化物からなる第２封止部材（４）と、を有する樹脂封止部品（１）の製造方法において、
上記第１熱硬化性樹脂組成物を注入して上記被封止部品の少なくとも一部を上記第１熱硬化性樹脂組成物で被覆する第１注入工程（Ｓ１）と、
上記第１熱硬化性樹脂組成物よりもゲル化時間が長い上記第２熱硬化性樹脂組成物を注入して上記第１熱硬化性樹脂組成物を上記第２熱硬化性樹脂組成物で被覆する第２注入工程（Ｓ２）と、
上記第１熱硬化性樹脂組成物と上記第２熱硬化性樹脂組成物とを加熱することにより、上記樹脂封止部品を得る加熱工程（Ｓ３）と、を有する、樹脂封止部品の製造方法にある。
【発明の効果】
【００１３】
上記樹脂封止部品は、熱硬化性樹脂からなる第１封止部材が、第１封止部材よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる第２封止部材に被覆された構成を有している。そのため、上記構成の樹脂封止部品は、その製造時にたとえ第１封止部材及び第２封止部材を構成する熱硬化性樹脂をそれぞれ同じタイミングで加熱しても、第１封止部材の熱硬化性樹脂の硬化時には、第２封止部材の熱硬化性樹脂は未硬化の状態となる。したがって、第１封止部材の熱硬化性樹脂の硬化時にガスが発生しても、ガスは、第２封止部材における未硬化の熱硬化性樹脂を通り抜けて外部に放出される。そのため、第１封止部材と第２封止部材との間に剥離が発生することを防止でき、樹脂封止部品は、第１封止部材と第２封止部材との密着性に優れる。
【００１４】
樹脂封止部品は、上述のように例えば第１注入工程、第２注入工程、及び加熱工程を行うことにより製造される。第１注入工程においては、樹脂封止部品に対して第１熱硬化性樹脂組成物を注入する。これにより、被封止部品の少なくとも一部を第１熱硬化性樹脂組成物で被覆する。次いで、第２注入工程においては、第１熱硬化性樹脂組成物よりもゲル化時間が長い第２熱硬化性樹脂組成物を第１熱硬化性樹脂組成物に対して注入する。これにより第１熱硬化性樹脂組成物を第２熱硬化性樹脂組成物で被覆する。
【００１５】
加熱工程においては、第１熱硬化性樹脂組成物と第２熱硬化性樹脂組成物とを加熱する。加熱により、第２熱硬化性樹脂組成物よりも相対的にゲル化時間の短い第１熱硬化性樹脂組成物が先に硬化する。第１熱硬化性樹脂組成物の硬化時にたとえガスなどが発生しても、ガスは、第１熱硬化性樹脂組成物よりも相対的にゲル化時間が長く、第１熱硬化性樹脂組成物の硬化時には未硬化状態の第２熱硬化性樹脂組成物を通り抜ける。そのため、第１封止部材と第２封止部材との間にガスが封入されて剥離が生じることが防止できる。そのため、第１封止部材と第２封止部材との密着性に優れた樹脂封止部品を製造することができる。
【００１６】
また、上記製造方法においては、加熱工程において、第１熱硬化性樹脂組成物と第２熱硬化性樹脂組成物とを同じタイミングで加熱することができる。また、例えば第１熱硬化性樹脂組成物及び第２熱硬化性樹脂組成物の硬化温度以上の所定温度で加熱することができる。そのため、例えば２段階の温度で加熱行う必要がなく、加熱硬化時の温度制御が容易になる。そして、たとえ、第１熱硬化性樹脂組成物と第２熱硬化性樹脂組成物とを同じタイミングで、同じ温度で加熱しても、第１硬化性樹脂組成物の硬化時には、上述のように第２硬化性樹脂組成物は未硬化状態となるため、界面の剥離を防止できる。第２熱硬化性樹脂組成物は、上述の硬化温度以上の所定温度をさらに保持することにより、第１熱硬化性樹脂組成物の硬化後に硬化させることができる。
【００１７】
以上のごとく、上記態様によれば、第１封止部材と第２封止部材との間の剥離を防止し、第１封止部材と第２封止部材とが優れた密着性を有する樹脂封止部品及びその製造方法を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態における、樹脂封止部品の断面図。
【図２】実施形態における、樹脂封止部品の第１封止部材と第２封止部材との界面の部分断面図。
【図３】実施形態における、樹脂封止部品の製造方法の各工程を示す図。
【図４】比較形態における、樹脂封止部品の第１封止部材と第２封止部材との界面の部分断面図。
【図５】実験例における、ポリオール由来の構造単位とテトラメチルキシリレンジイソシアネート由来の構造単位とを有するポリウレタン樹脂の分子構造を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態）
樹脂封止部品及びその製造方法に係る実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１示すごとく、樹脂封止部品１は、被封止部品２と第１封止部材３と第２封止部材４とを有する。
【００２０】
被封止部品２は、特に限定されるわけではないが、例えば電子回路２１１が形成された基板２１を有する。被封止部品２は、各種電子部品２２が取り付けられていてもよい。電子部品２２は、例えばはんだにより電子回路２１１に接続される。電子部品２２としては、例えば基板２１から直立して伸びる柱状の電解コンデンサなどがある。
【００２１】
被封止部品２は、例えば筐体１１内に配置される。つまり、封止樹脂部品１は、筐体１１を有することができる。
【００２２】
第１封止部材３及び第２封止部材４はいずれも熱硬化性樹脂からなる。以下、第１封止部材３を構成する熱硬化性樹脂を第１熱硬化性樹脂といい、第２封止部材４を構成する熱硬化性樹脂を第２熱硬化性樹脂という。
【００２３】
第１熱硬化性樹脂及び第２熱硬化性樹脂としては、それぞれゲル化時間が異なる樹脂を用いる。ゲル化時間はＪＩＳ  Ｋ６９１０（２００７年）の５．１４．１に記載のゲル化時間Ａ法に準拠して測定される。測定は、硬化前の組成物について行われる。具体的には、主剤と硬化剤を規定の割合で均一に混合された組成物１ｃｃを、予め温度１４０℃に保持された熱板上に塗布し、ガラス棒を使って小さな円を描くようにゆっくり撹拌する。組成物が急にゴム状の固まりになった時点をゲル化の終点とする。ゲル化時間は、組成物の組成によって決定される。
【００２４】
硬化後の熱硬化性樹脂のゲル化時間を求めることも可能である。この場合には、まず、ガスクロマトグラフ質量分析（つまり、ＧＣ−ＭＳ分析）、フーリエ変換赤外分光分析（つまり、ＦＴ−ＩＲ分析）、核磁気共鳴解析（つまり、ＮＭＲ解析）等により、第１熱硬化性樹脂及び第２熱硬化性樹脂をそれぞれ構成成分の分析を行う。次いで、分析結果に基づいて、硬化前の組成物を調整し、上述のゲル化時間を測定することができる。つまり、硬化後の熱硬化性樹脂についてもゲル化時間を特定することが可能である。
【００２５】
第２封止部材４は、第１封止部材３よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる。つまり、第１熱硬化性樹脂のゲル化時間Ｔ１gelと第２熱硬化性樹脂のゲル化時間Ｔ２gelとが、Ｔ２gel−Ｔ１gel＞０の関係を満足する。
【００２６】
第２封止部材４が２種以上の熱硬化性樹脂を含有する場合には、ゲル化時間は、各熱硬化性樹脂のゲル化時間の質量比に基づいた算術平均値により算出される。第１封止部材３についても同様である。
【００２７】
好ましくは、第２封止部材４が第１封止部材３よりもゲル化時間が２０分以上長い熱硬化性樹脂からなることがよい。つまり、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧２０分であることが好ましい。この場合には、樹脂封止部品１の製造時において、第２封止部材４が未硬化状態であるときに第１封止部材を充分に硬化させることができる。そのため、第１封止部材３と第２封止部材４との間の剥離を充分に防止し、第１封止部材３と第２封止部材４との密着性をより向上させることができる。密着性をさらに向上させ、例えばエンジンコントロールユニットのような車載用の樹脂被覆部品１に好適でより信頼性の高い部品が得られるという観点から、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧６０分であることがより好ましく、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧８０分であることがさらに好ましい。
【００２８】
第１封止部材３を構成する第１熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミド系樹脂、フェノール系樹脂、あるいはこれらのブレンド樹脂を用いることができる。また、第１熱硬化性樹脂としては、Ｔ２gel−Ｔ１gel＞０の関係を満たしさえすればウレタン樹脂を用いることも可能である。例えばはんだ接合部分を有する被封止部品２との熱膨張係数差を小さくして電気的信頼性を高めるという観点から、第１封止部材３は、硬さ、耐熱性、接着性等に優れたエポキシ樹脂からなることが好ましい。
【００２９】
エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、芳香族多官能エポキシ樹脂、フェノール系多官能エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂のベンゼン環が水添された脂環骨格を有するエポキシ樹脂、脂肪族系のエポキシ樹脂等が用いられる。エポキシ樹脂としては、これらのうち１種又は２種以上を用いることができる。
【００３０】
ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等が挙げられる。芳香族多官能エポキシ樹脂としては、例えばグリシジルアミン型等が挙げられる。
【００３１】
フェノール系多官能エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等が挙げられる。
【００３２】
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えばＤＩＣ社製のＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４０３２Ｄ等の２官能タイプのエポキシ樹脂が挙げられる。また、ナフタレン型のエポキシ樹脂としては、例えばＤＩＣ社製のＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７００等の４官能タイプのエポキシ樹脂も挙げられる。
【００３３】
脂肪族エポキシ樹脂としては、例えばトリメチロールプロパン、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等の脂肪族骨格を有するエポキシ化合物が挙げられる。
【００３４】
また、エポキシ樹脂は酸無水物硬化エポキシ樹脂からなることが好ましい。酸無水物硬化エポキシ樹脂は、酸無水物を硬化剤とするエポキシ樹脂であり、硬化時に、未反応の酸無水物や二酸化炭素などのガスが発生し易い傾向がある。そのため、第１封止部材３と第２封止部材４として、Ｔ２gel−Ｔ１gel＞０という上述の所定の関係を満足する熱硬化性樹脂を用いることによる剥離防止効果がより顕著になる。
【００３５】
つまり、一般には、第１熱硬化性樹脂として酸無水物硬化エポキシ樹脂を用いると第１封止部材３と第２封止部材４との間の剥離が起こり易く、密着性が低下する傾向があるが、第２熱硬化性樹脂４として第１熱硬化性樹脂３よりゲル化時間の長い樹脂を用いることにより、第１封止部材３と第２封止部材４との間の剥離をより防止して密着性を高めるという効果がより顕著になる。
【００３６】
第２封止部材はゲル化時間６０分以上の熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。この場合には、Ｔ２gel−Ｔ１gel＞０という関係を満足するために選択可能な第１熱硬化性樹脂が多くなる。そのため、製品の要求特性により合った第１熱硬化性樹脂を用いることが可能になる。
【００３７】
また、第２封止部材４を構成する第２熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル系樹脂、可とう性エポキシ樹脂等が用いられる。好ましくはウレタン樹脂がよい。この場合には、第２封部材４の材料コストが低くなり、樹脂封止部品の製造コストが低減できると共に、第２封止部材４によって充分に被封止部品２の被水を防止することができる。また、ウレタン樹脂は、例えばイソシアネートを選択することにより、ゲル化時間の調整が容易になる。
【００３８】
ウレタン樹脂は、ポリオールとイソシアネート化合物が反応することによって得られ、イソシアネート化合物としては、脂肪族イソシアネートを用いることが好ましい。つまり、ポリオール由来の構造単位と脂肪族イソシアネート由来の構造単位とを有することが好ましい。この場合には、第２熱硬化性樹脂のゲル化時間を長くすることができる。そのため、第２熱硬化性樹脂のゲル化時間を第１熱硬化性樹脂よりも充分に長くすることができる。その結果、第１封止部材と第２封止部材との剥離をより防止して、密着性をより向上させることができる。脂肪族イソシアネートは、イソシアネート基（すなわち、−ＮＣＯ）が芳香族環ではなく、脂肪族炭化水素に結合したものである。脂肪族イソシアネート由来の構造単位を有するウレタン樹脂は、硬化時に、硬化反応部位に立体障害があるため、硬化反応が遅くなり、上述のようにゲル化時間が長くなると考えられる。
【００３９】
ポリオールとしては、特に限定されるものではないが、例えばひまし油系ポリール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリアクリル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール等を用いることができる。また、ポリオールとしては、ポリブタジエン系ポリオール、ポリイソプレン系ポリオールなどのポリオレフィン系ポリオールを用いることも可能である。ポリオレフィン系ポリオールとしては、骨格の二重結合の水素添加物を用いることもできる。ポリオールとしては、これらのうち１種又は２種以上を用いることができる。第１封止部材３と第２封止部材４との密着性をより向上できるという観点から、ひまし油系ポリール、ポリカーボネート系ポリオールが好ましい。また、ポリカーボネート系ポリオールは、極性を有する多数のカーボネート基を有するため、極性基を有するエポキシ樹脂等からなる第１熱硬化性樹脂との親和性が高い。よって、ウレタン樹脂のポリオール成分としては、ポリカーボネート系ポリオールがより好ましい。
【００４０】
脂肪族イソシアネートとしては、例えばテトラメチルキシリレンジイソシアネート（すなわち、ＴＭＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（すなわち、ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（すなわち、ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（すなわち、ＸＤＩ）、その水添物（すなわち、Ｈ６−ＸＤＩ）等がある。脂肪族イソシアネートとしては、これらのうち１種又は２種以上を用いることができる。
【００４１】
脂肪族イソシアネートは芳香族環を有することが好ましい。この場合には、第１封止部材３が例えばビスフェノール型などのエポキシ樹脂からなる場合において、第１封止部材３と第２封止部材４との密着性をより向上させることができる。これは、芳香族環を有するウレタン樹脂と、同じく芳香族環を有するエポキシ樹脂とは、芳香環同士のスタッキング相互作用により親和性が高いためである。
【００４２】
芳香族環を有する脂肪族イソシアネートとしては、例えばテトラメチルキシリレンジイソシアネート（すなわち、ＴＭＸＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（すなわち、ＸＤＩ）等がある。
【００４３】
脂肪族イソシアネートは、少なくともＴＭＸＤＩを含むことが好ましい。この場合には、第２熱硬化性樹脂のゲル化時間が充分に長くなると共に、エポキシ樹脂等の第１熱硬化性樹脂との密着性がより向上する。そのため、第１封止部材３と第２封止部材４との密着性をより向上させることができる。
【００４４】
ＴＭＸＤＩの構造式を以下の式（１）に示す。式（１）に示されるように、ＴＭＸＤＩは、２つのイソシアネート基がそれぞれ２つの脂肪族炭化水素に結合しており、各脂肪族炭化水素は、共通の芳香族環に結合した構造を有する。つまり、ＴＭＸＤＩは、芳香族環を有する脂肪族イソシアネートの１種である。
【００４５】
【化１】
2018129477.tif 000003
【００４６】
ＴＭＸＤＩとポリオールとが反応したウレタンの構造を式（２）に示す。式（２）に示されるように、ＴＭＸＤＩとポリオールとによりウレタン結合が形成される。ウレタン樹脂は、式（２）に示すようにＴＭＸＤＩ由来の構造単位とポリオール由来の構造単位とを有することが好ましい。
【００４７】
【化２】
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【００４８】
第１封止部材３と第２封止部材４との剥離割合は１５％以下であること好ましい。この場合には、樹脂封止部品１が例えば車載用として充分に優れた密着性を示すことができる。剥離割合Ｒdは１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましく、最も好ましくは０である。
【００４９】
剥離割合Ｒdは、第１封止部材３と第２封止部材４との界面の面積Ｓと、剥離領域の面積Ｓ1とから、Ｒd＝１００×Ｓ1／Ｓという式に基づいて算出される。剥離領域の面積Ｓ1は、第１封止部材３と第２封止部材４との界面を第２封止部材側から観察することにより測定することができる。
【００５０】
被封止部品２は、例えば電子回路２１１が形成された基板２１と、該基板２１上に取り付けられた電子部品２２とを有する。第１封止部材３は少なくとも電子回路２１１を被覆することが好ましい。この場合には、例えばエポキシ樹脂からなり、硬度が高く、耐熱性に優れた第１封止部材３により、電子回路２１１が保護される。また、第１封止部材３は、電子回路２１１における例えばはんだ接合部位を保護することもできる。したがって、樹脂封止部品１の電気的信頼性が向上する。
【００５１】
第２封止部材４は少なくとも電子部品２２の少なくとも一部を被覆することが好ましい。この場合には、例えばウレタン樹脂からなる第２封止部材４は適度な柔軟性を示すため、過電流が発生したとしても電解コンデンサなどからなる電子部品２２の頭部分にある防爆弁が吸収する役割を果たし、内部の応力を開放することが可能になる。
【００５２】
樹脂封止部品１は、例えば電子制御ユニットとして用いられる。具体的には、樹脂封止部品１は、例えば各種センサを制御するために用いられる。また、樹脂封止部品１は、車載用のエンジンコントロールユニット（つまり、ＥＣＵ）に用いることができる。この場合には、樹脂封止部品１が水分にさらされたとしても、封止樹脂により保護されるため、ＥＣＵの安定した性能を保持し続けられる。
【００５３】
本形態の樹脂封止部品１は、図１に例示されるように、熱硬化性樹脂からなる第１封止部材３が、第１封止部材３よりもゲル化時間が長い熱硬化性樹脂からなる第２封止部材４に被覆された構成を有している。そのため、本形態の樹脂封止部品１は、その製造時にたとえ第１封止部材３及び第２封止部材４を構成する熱硬化性樹脂をそれぞれ同じタイミングで加熱しても、第１封止部材３の熱硬化性樹脂の硬化時には、第２封止部材４の熱硬化性樹脂は未硬化の状態となる。したがって、第１封止部材３の熱硬化性樹脂の硬化時にガスが発生しても、ガスは、第２封止部材４における未硬化の熱硬化性樹脂を通り抜けて外部に放出される。そのため、樹脂封止部品１は、図２に例示されるように、第１封止部材３と第２封止部材４との間に剥離が発生することを防止でき、第１封止部材３と第２封止部材４との密着性に優れる。
【００５４】
次に、樹脂封止部品の製造方法について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｄ）に例示されるように、樹脂封止部品１は、第１注入工程Ｓ１、第２注入孔定Ｓ２、及び加熱工程Ｓ３を行うことにより製造される。以下、詳説する。
【００５５】
第１注入工程Ｓ１においては、図３（ａ）に例示されるように、例えば筐体１１などの中に配置された被封止部品２を準備する。被封止部品２は、例えば電子回路２１１が形成された基板２１と、電子部品２２と、外部接続端子２３とを有する。外部接続端子２３は、例えばワイヤ２４によって電子回路２１１に接続される。外部接続端子２３は、一部が筐体１１の外部に露出する。
【００５６】
次いで、筐体１１の内部に第１熱硬化性樹脂組成物３０を注入する。これにより、図３（ａ）に例示されるように、被封止部品２の少なくとも一部を第１熱硬化性樹脂組成物３０によって被覆させる。第１注入工程Ｓ１においては少なくとも電子回路２１１を第１熱硬化性樹脂組成物３０で被覆することが好ましい。この場合には、加熱工程後に、第１熱硬化性樹脂からなる第１封止部材３によって、少なくとも電子回路２１１を被覆することができる。そのため、上述のように電気的信頼性に優れた樹脂封止部品１の製造が可能になる。第１注入工程Ｓ１においては、電子部品２２の少なくとも一部を露出させておくことが好ましい。この場合には、後述の第２注入工程Ｓ２において第２熱硬化性樹脂組成物３０によって電子部品２２を被覆させることができる。
【００５７】
第１熱硬化性樹脂組成物３０は、エポキシ樹脂系注型材からなることが好ましい。この場合には、エポキシ樹脂からなる第１封止部材３を形成することができる。この場合の効果は上述の通りである。
【００５８】
エポキシ樹脂系注型材は、例えばエポキシ化合物を含む主剤と、硬化剤とを含有する。エポキシ樹脂系注型材においては、低粘度で注型性が向上するという理由から酸無水物系硬化剤を用いることが好ましい。この場合には、酸無水物エポキシ樹脂からなる第１封止部材３を形成することができる。この場合の効果は上述の通りである。
【００５９】
図３（ｂ）に例示されるように、第２注入工程Ｓ２においては第２熱硬化性樹脂組成物４０を注入する。これにより、第１熱硬化性樹脂組成物３０を第２熱硬化性樹脂組成物４０で被覆する。被封止部品２は、第１熱硬化性樹脂組成物３０又は、第１熱硬化性樹脂組成物３０及び第２熱硬化性樹脂組成物４０によって完全に被覆させることができる。第１注入工程Ｓ１において、電子部品２２の一部を露出させた場合には、第２注入工程において、第２熱硬化性樹脂組成物４０によって電子部品２２の露出部を被覆することができる。
【００６０】
第２熱硬化性樹脂組成物４０はウレタン樹脂系注型材からなることが好ましい。この場合には、ウレタン樹脂からなる第２封止部材４を形成することができる。この場合の効果は上述の通りである。
【００６１】
加熱工程Ｓ３においては、第１熱硬化性樹脂組成物３０と第２熱硬化性樹脂組成物４０とを加熱する。具体的には、例えば第１熱硬化性樹脂組成物３０及び第２熱硬化性樹脂組成物４０が順次注入された筐体１１内を加熱する。これにより、図３（ｃ）及び（ｄ）に例示されるように、第１熱硬化性樹脂組成物３０、第２熱硬化性樹脂組成物４０を硬化させ、第１熱硬化性樹脂からなる第１封止部材３、第２熱硬化性樹脂からなる第２封止部材４をそれぞれ形成することができる。このようにして、樹脂封止部品１が得られる。
【００６２】
第２注入工程においては、第１熱硬化性樹脂組成物３０よりもゲル化時間の長い第２熱硬化性樹脂組成物４０を用いる。そのため、加熱工程Ｓ３においては、第２熱硬化性樹脂組成物４０よりも相対的にゲル化時間の短い第１熱硬化性樹脂組成物３０が先に硬化する。
【００６３】
したがって、図３（ｃ）に例示されるように、第１熱硬化性樹脂組成物３０の硬化時にたとえガスなどが発生しても、ガスは、第１熱硬化性樹脂組成物３０の硬化時に未硬化状態の第２熱硬化性樹脂組成物４０を充分に通り抜けることができる。これは、第１熱硬化性樹脂組成物３０よりも相対的にゲル化時間が長いため、第２熱硬化性樹脂組成物４０の硬化の前に第１熱硬化性樹脂組成物３０を充分に硬化させることができるからである。
【００６４】
そのため、第１封止部材３と第２封止部材４との間にガスが封入されて剥離が生じることが防止できる。その結果、第１封止部材３と第２封止部材４との密着性に優れた樹脂封止部品１を製造することができる。剥離をより充分に防止し、密着性をより向上させるという観点から、第１熱硬化性樹脂組成物３０のゲル化時間Ｔ１gelと、第２熱硬化性樹脂組成物４０のゲル化時間Ｔ２gelとは、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧２０分を満足することが好ましく、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧６０分を満足することがより好ましく、Ｔ２gel−Ｔ１gel≧８０分を満足することがさらに好ましい。
【００６５】
また、加熱工程Ｓ３においては、第１熱硬化性樹脂組成物３０と第２熱硬化性樹脂組成物４０とを同じタイミングで加熱することができる。また、加熱は、例えば第２熱硬化性樹脂組成物３０及び第２熱硬化性樹脂組成物４０の硬化温度以上で行うことができる。加熱温度は例えば所定温度にするこが可能である。つまり、加熱工程Ｓ３においては、例えば２段階以上の多段階の温度で加熱行う必要がなく、加熱硬化時の温度制御が容易になる。
【００６６】
たとえ、第１熱硬化性樹脂組成物３０と第２熱硬化性樹脂組成物４０とを同じタイミングで、同じ温度で加熱しても、第１硬化性樹脂組成物３０の硬化時には、上述のように第２硬化性樹脂組成物４０は未硬化状態となるため、界面の剥離を防止できる。加熱工程Ｓ３では、たとえ加熱温度を変更しなくとも上述の硬化温度以上の所定温度をさらに保持することにより、第２熱硬化性樹脂組成物４０は第１熱硬化性樹脂組成物３０の硬化後に硬化させることができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態によれば、第１封止部材と第２封止部材との間の剥離を防止し、第１封止部材と第２封止部材とが優れた密着性を有する樹脂封止部品及びその製造方法を提供することができる。
なお、以降の形態、実験例において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００６８】
（比較形態）
本形態においては、第１封止部材よりもゲル化時間が短い熱硬化性樹脂よりなる第２封止部材を有する封止樹脂部品について説明する。本形態の封止樹脂部品は、実施形態と同様に、第１封止部材がエポキシ樹脂からなり、第２封止部材がウレタン樹脂からなるが、第１封止部材が第２封止部材よりもゲル化時間が長い樹脂からなる。
【００６９】
そのため、図４に例示されるように、本形態の樹脂封止部材９は、第１封止部材３と第２封止部材４との界面に大きな剥離領域９１が観察される。この剥離領域９１には気相があると考えられる。これに対し、実施形態の樹脂封止部品１においては、図２に例示されるように、剥離領域はほとんどあるいは全く観察されない。
【００７０】
（実験例）
本例においては、実施例及び比較例にかかる複数の樹脂封止部品を作製し、これらの第１封止部材と第２封止部材との界面の剥離状態、界面の密着性を評価する。各実施例、比較例の樹脂封止部品は、表１に示すように、組成が異なる第１熱硬化性樹脂組成物、第２熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した。
【００７１】
第１熱硬化性樹脂組成物としてはエポキシ系注型材を用いた。第２熱硬化性樹脂組成物としては、ウレタン系注型材を用いた。各組成物においては、主剤と硬化剤とは当量比で混合されている。
【００７２】
まず、被封止部品を配置した筐体内にエポキシ系注型材を注入した。次いで、ウレタン系注型材を先に注入したエポキシ系注型材上に重ねるように注入した。その後、各注型材が流し込まれた筐体を恒温槽に入れ、１４０℃で４時間加熱した。これにより、各熱硬化性樹脂組成物を硬化させ、複層封止構造を有する樹脂封止部品を得た。本例の樹脂封止部品は、電子制御ユニットである。
【００７３】
本例において使用したエポキシ系注型材、ウレタン系注型材は、以下の通りである。
エポキシ系注型材Ａ：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と酸無水物からなる２液混合型注型材。
エポキシ系注型材Ｂ：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と潜在性触媒からなる１液型注型材。
【００７４】
ウレタン系注型材Ａ：ひまし油系ポリオールとＭＤＩからなる２液混合型注型材。
ウレタン系注型材Ｂ：ひまし油系ポリオールとＨＤＩからなる２液混合型注型材。
ウレタン系注型材Ｃ：ひまし油系ポリオールとＸＤＩからなる２液混合型注型材。
ウレタン系注型材Ｄ：ひまし油系ポリオールとＴＭＸＤＩからなる２液混合型注型材。
ウレタン系注型材Ｅ：ポリカーボネート系ポリオールとＴＭＸＤＩからなる２液混合型注型材。
なお、ＭＤＩはジフェニルメタンジイソシアネート、ＨＤＩはヘキサメチレンジイソシアネート、ＸＤＩはキシリレンジイソシアネート、ＴＭＸＤＩはテトラメチルキシリレンジイソシアネートのことである。
【００７５】
実施例１においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ｃを用いた。使用量を表１に示す。
【００７６】
実施例２においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ｄを用いた。使用量を表１に示す。
【００７７】
実施例３においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ｅを用いた。使用量を表１に示す。
【００７８】
実施例４においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ｂを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ｄを用いた。使用量を表１に示す。
【００７９】
実施例５においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物として、ウレタン系注型材Ａとウレタン系注型材Ｄとの混合物を用いた。使用量を表１に示す。
【００８０】
実施例６においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ｂを用いた。使用量を表１に示す。
【００８１】
比較例１においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物としてウレタン系注型材Ａを用いた。使用量を表１に示す。
【００８２】
比較例２においては、第１熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ系注型材Ａを用いた。また、第２熱硬化性樹脂組成物として、ウレタン系注型材Ａとウレタン系注型材Ｄとの混合物を用いた。使用量を表１に示す。
【００８３】
評価は以下のようにして行った。
＜界面状態＞
各実施例、比較例の樹脂封止部品について、第１熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる第１封止部材と、第２熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなる第２封止部材との界面を観察した。次いで、界面全体の面積Ｓに占める剥離領域の面積Ｓ1の割合を算出し、この値を剥離割合Ｒdとした。剥離割合Ｒdが５％未満の場合を「優」、５％以上かつ２０％未満の場合を「良」、２０％以上の場合を「不可」と評価した。その結果を表１に示す。
【００８４】
＜界面接着性＞
第２封止部材を第１封止部材から手で引きはがした際、界面では剥がれず、第２封止部材が破壊した場合を「優」、第１封止部材と第２封止部材との界面で剥離したものの、強く密着していた場合を「良」、第１封止部材と第２封止部材との界面で剥離したものの、ある程度の密着力で密着していた場合を「可」、第１封止部材が界面で第２封止部材から簡単に剥離し場合を「不可」と評価した。なお、「良」と「可」の判定基準の間には、明確な違いがあったことを確認している。
【００８５】
【表１】
2018129477.tif 000005
【００８６】
表１より知られるように、Ｔ２gel−Ｔ１gel＞０の関係を満足する実施例１〜６においては、第１封止部材と第２封止部材との剥離割合が低く、界面の密着性が優れていた。一方、上記関係を満足しない比較例１及び２においては、剥離割合が高く、界面の密着性が不十分であった。
【００８７】
また、図５に示されるように、実施例２〜実施例５においては、第２封止部材として、ポリオール由来の構造単位ａ１とＴＭＸＤＩ由来の構造単位ａ２を有するウレタン樹脂を用いた。つまり、ウレタン樹脂のイソシアネート成分として、ＴＭＸＤＩが用いられている。この場合には、剥離割合をより低くできることがわかる。また、さらにポリオールとして、ポリカーボネート系ポリオールを用いた実施例３は、密着性がより向上した。
【００８８】
本発明は上記実施形態、実験例などに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、第２封止部材の表面を熱可塑性樹脂等からなる第３封止部材で被覆してもよい。熱可塑性樹脂としては、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ、ポリエステル、ポリウレタン等を用いることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  樹脂封止部品
２  被封止部品
３  第１封止部材
４  第２封止部材
【図１】
2018129477.tif 000006
【図２】
2018129477.tif 000007
【図３】
2018129477.tif 000008
【図４】
2018129477.tif 000009
【図５】
2018129477.tif 000010