(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止してなる樹脂成形体において、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図る。【解決手段】熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１と当該封止面１１を封止する熱可塑性樹脂部材２０との界面において、封止面１１上の汚染物が除去された新生面１４を形成する。そして、この新生面１４に存在する官能基を熱可塑性樹脂部材２０の構成材料中に添加した官能基含有添加剤２０ａに存在する官能基と化学結合させる。この化学結合によって、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との間において高密着性を得ることができる。そのため、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との密着性の向上が実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、
前記熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、
前記熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、前記熱可塑性樹脂部材より露出する樹脂成形体の製造方法であって、
前記熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、前記熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、前記熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程と、
前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面の少なくとも一部において、最表面に位置する表面層（１３）を除去することで前記封止面の少なくとも一部を官能基が存在する新生面（１４）とする表面層除去工程と、
前記新生面が形成された前記熱硬化性樹脂部材に対して、前記熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂材料として前記新生面に存在する官能基と化学結合する官能基を含有する官能基含有添加剤（２０ａ）を添加した材料を射出成形することにより、前記新生面に存在する官能基と前記熱可塑性樹脂材料に添加した官能基含有添加剤に存在する官能基とを化学結合させつつ、前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面を前記熱可塑性樹脂部材で封止する可塑モールド工程と、を備えることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記表面層除去工程は、前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面の少なくとも一部に対して、レーザ照射することにより行うものであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記硬化モールド工程では、前記熱硬化性樹脂部材の構成材料として、水酸基とエポキシ基のいずれか１つもしくは複数を官能基として含む材料を用い、
前記可塑モールド工程では、前記官能基含有添加剤の構成材料として、水酸基、エポキシ基、アミノ基、カルボニル基のいずれか１つもしくは複数を官能基として含む材料を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
前記硬化モールド工程では、前記熱硬化性樹脂部材の構成材料として、水酸基とエポキシ基のいずれか１つもしくは複数を官能基として含む材料を用い、
前記可塑モールド工程では、前記官能基含有添加剤の構成材料として、前記熱硬化性樹脂部材の構成材料に含まれる官能基と同じ官能基を少なくとも１つ含む材料を用いることで、前記熱硬化性樹脂部材の構成材料に含まれる官能基と共有結合させることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項５】
熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、
前記熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、
前記熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、前記熱可塑性樹脂部材より露出している樹脂成形体であって、
前記熱可塑性樹脂部材には官能基を含有する官能基含有添加剤（２０ａ）が添加されており、前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面には前記露出面よりも粗化された粗化面（１１ａ）が形成され、該粗化面に存在する官能基と前記に存在する官能基とが化学結合されていることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項６】
一部（４１）が前記熱硬化性樹脂部材に被覆されて、残部（４２）が前記熱硬化性樹脂部材における前記封止面より突出する被封止部品（４０）が備えられており、
前記被封止部品の残部は、前記熱可塑性樹脂部材により封止されており、
前記熱硬化性樹脂部材において、前記露出面と前記被封止部品の残部との間に位置する前記封止面には、前記粗化面が、前記被封止部品の残部の周りに閉環形状をなすように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止し、熱硬化性樹脂部材の表面の残部を熱可塑性樹脂部材より露出させてなる樹脂成形体、および、そのような樹脂成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の樹脂成形体として、部品が実装された基板等よりなる被封止部品と、被封止部品を封止する熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材と、熱硬化性樹脂部材の表面を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材と、を備える樹脂成形体が提案されている（たとえば特許文献１参照）。ここで、熱可塑性樹脂部材は、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面を封止し、当該表面の残部である露出面を露出させている。
【０００３】
このような樹脂成形体は、熱硬化性樹脂については、被封止部品に対する高密着性や低応力性の点で好ましく、熱可塑性樹脂については、成形物の寸法精度や靭性がよい、という各利点を生かしたものである。たとえば、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂等が挙げられ、熱可塑性樹脂としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等が挙げられる。
【０００４】
このような樹脂成形体の一般的な製造方法は、次の通りである。まず、被封止部品を、熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂素材で被覆し、これを加熱して硬化完了させて熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程、つまり一次成形を行う。
【０００５】
次に、熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂素材にて熱硬化性樹脂部材の表面のうちの封止面を被覆するように射出成形を行うことで、加熱することにより熱可塑性樹脂部材を形成する可塑モールド工程、つまり二次成形を行う。こうして、樹脂成形体ができあがる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６２０１８４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、このような樹脂成形体においては、熱硬化性樹脂に対する熱可塑性樹脂の密着性が悪いため、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との界面で剥離が生じやすい。
【０００８】
この種の樹脂成形体においては、上記したように、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面は、熱可塑性樹脂部材で封止されるが、当該表面の残部である露出面は、熱可塑性樹脂部材より露出する。
【０００９】
そのため、上記界面で剥離が発生すると、たとえば、上記界面のうち外部に露出する部分、すなわち、上記界面のうち熱硬化性樹脂部材における封止面と露出面との境界に位置する端部から、外部の水分や汚染物質等が、上記界面に沿って樹脂成形体の内部に侵入することになる。
【００１０】
このような上記界面での剥離の問題に対して、上記従来公報では、熱可塑モールド工程後に、上記界面のうち上記封止面と露出面との境界に位置する端部に、別の充填材料を配置することで、上記界面の端部を被覆し、上記界面の剥離を防止するようにしている。しかし、この場合、充填材料を別途用いる必要が生じることから、樹脂成形体の形状の制約やコストアップ等の点で問題がある。
【００１１】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂部材の表面の一部を熱可塑性樹脂部材で封止してなる樹脂成形体において、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１ないし３に記載の発明では、熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、熱可塑性樹脂部材より露出する樹脂成形体の製造方法であって、さらに、以下の各工程を備えるものである。
【００１３】
すなわち、請求項１ないし３の製造方法においては、熱硬化性樹脂部材の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、熱硬化性樹脂部材を形成する硬化モールド工程と、熱硬化性樹脂部材における封止面の少なくとも一部において、最表面に位置する表面層（１３）を除去することで封止面の少なくとも一部を官能基が存在する新生面（１４）とする表面層除去工程と、新生面が形成された熱硬化性樹脂部材に対して、熱可塑性樹脂部材の原料である熱可塑性樹脂材料として新生面に存在する官能基と化学結合する官能基を含有する官能基含有添加剤（２０ａ）を添加した材料を射出成形することにより、新生面に存在する官能基と熱可塑性樹脂材料に添加した官能基含有添加剤に存在する官能基とを化学結合させつつ、熱硬化性樹脂部材における封止面を熱可塑性樹脂部材で封止する可塑モールド工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
このように、熱硬化性樹脂部材における封止面と当該封止面を封止する熱可塑性樹脂部材との界面では、封止面上の汚染物が除去された新生面が形成されるようにしている。そして、この新生面において官能基を介した熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との化学結合が実現される。この化学結合によって、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との間において高密着性を得ることができる。そのため、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上が実現できる。
【００１５】
また、請求項４または５に記載の発明では、熱硬化性樹脂よりなる熱硬化性樹脂部材（１０）と、熱硬化性樹脂部材の表面の一部である封止面（１１）を封止する熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂部材（２０）と、を備え、熱硬化性樹脂部材の表面の残部である露出面（１２）は、熱可塑性樹脂部材より露出している樹脂成形体であって、熱可塑性樹脂部材には官能基を含有する官能基含有添加剤（２０ａ）が添加されており、熱硬化性樹脂部材における封止面には露出面よりも粗化された粗化面（１１ａ）が形成され、該粗化面に存在する官能基とに存在する官能基とが化学結合されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、熱硬化性樹脂部材の表面が粗化面とされ、粗化面に存在する官能基と官能基含有添加剤に存在する官能基が化学結合された構造とされることで、請求項１と同様、熱硬化性樹脂部材と熱可塑性樹脂部材との密着性の向上が実現できる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置を示す概略断面図である。
【図２】図１中の半導体装置における熱硬化性樹脂部材を模式的に示した外観斜視図である。
【図３】図１に示される半導体装置の製造工程中の断面のうち図１中の領域Ｒを拡大した図である。
【図４】図３に続く製造工程中の断面のうち図１中の領域Ｒを拡大した図である。
【図５】図４に続く製造工程中の断面のうち図１中の領域Ｒを拡大した図である。
【図６】図５に続く製造工程中の断面のうち図１中の領域Ｒを拡大した図である。
【図７】上記第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における効果を示すグラフである。
【図８】上記第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における効果を示すグラフである。
【図９】上記第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法における効果を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置に含まれる熱硬化性樹脂部材を模式的に示した外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる樹脂成形体について、図１、図２を参照して述べる。なお、図１では、後述する熱硬化性樹脂部材１０の表面に形成された粗化面１１ａの凹凸形状、段差１１ｂの高さについては、わかりやすくするために、大きくデフォルメして示してある。また、図２では、熱硬化性樹脂部材１０の表面に形成された粗化面１１ａについて、その表面に斜線ハッチングを施して示している。
【００２１】
この樹脂成形体は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各種電子装置を駆動するための半導体装置として適用されるものである。本実施形態の樹脂成形体としての半導体装置は、熱硬化性樹脂部材１０と熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部を封止する熱可塑性樹脂部材２０とを備えて構成されている。
【００２２】
熱硬化性樹脂部材１０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂よりなるもので、必要に応じて、当該樹脂中にシリカやアルミナ等の絶縁性材料よりなるフィラーが含有されていてもよい。このような熱硬化性樹脂部材１０は、トランスファー成形、コンプレッション成形、あるいは、ポッティング法等による成形および熱硬化処理を行うことで、形成されたものである。
【００２３】
また、熱可塑性樹脂部材２０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリフェニレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂よりなるもので、熱硬化性樹脂部材１０の一部を封止するように射出成形を行うことにより、形成されたものである。この熱可塑性樹脂部材２０内には、官能基含有添加剤２０ａが添加されている。官能基含有添加剤２０ａは、水酸基、エポキシ基、アミノ基、カルボニル基などのいずれか１つもしくは複数を有するポリマーよりなるものである。この官能基含有添加剤２０ａが熱硬化性樹脂部材１０の粗化面１１ａに存在する官能基と化学反応して、高密着性な熱硬化性樹脂−熱可塑性樹脂接合を可能としている。
【００２４】
このような官能基含有添加剤２０ａが添加された熱可塑性樹脂部材２０が熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部を封止することにより、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部は、熱可塑性樹脂部材２０により封止された封止面１１とされている。そして、熱硬化性樹脂部材１０の表面のうち封止面１１以外の部分である残部は、熱可塑性樹脂部材２０より露出する露出面１２とされている。
【００２５】
ここでは、図１および図２に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０は、直方体状のブロック形状をなすものとして構成されている。そして、この熱硬化性樹脂部材１０の長手方向の一端１０ａ側における熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部が、封止面１１とされ、当該長手方向の他端１０ｂ側における熱硬化性樹脂部材の表面の残部が、露出面１２とされている。
【００２６】
さらに具体的に言うならば、図１、図２に示される熱硬化性樹脂部材１０は、長手方向の一端面とこれに対向する他端面、および、長手方向に延びる４個の側面を有する直方体をなしている。そして、熱硬化性樹脂部材１０の封止面１１は、当該長手方向の一端面と４個の側面のうちの当該長手方向の一端１０ａ側の部位とされ、一方、熱硬化性樹脂部材１０の露出面１２は、当該長手方向の他端面と４個の側面のうちの当該長手方向の他端１０ｂ側の部位とされている。
【００２７】
熱硬化性樹脂部材１０は、その内部に、熱硬化性樹脂部材１０により封止された第１の被封止部品としての半導体素子３０、第２の被封止部品としての電気接続部材４０を有している。
【００２８】
第１の被封止部品である半導体素子３０は、磁気センサや光センサ、あるいは、圧力センサ等に用いられるシリコン半導体等よりなるセンサチップである。このような半導体素子３０は、通常の半導体プロセスにより形成されるものである。
【００２９】
たとえば、磁気センサ用の半導体素子３０の場合、半導体素子３０の全体が熱硬化性樹脂部材１０により封止されており、半導体素子３０は、熱硬化性樹脂部材１０を介して外部の磁気を検出するようにしている。
【００３０】
また、光センサや圧力センサ用の半導体素子３０の場合、半導体素子３０の一部を開口させる図示しない開口部が、熱硬化性樹脂部材１０に形成され、半導体素子３０は、当該開口部を介して光や圧力を検出するようになっている。
【００３１】
一方、第２の被封止部品である電気接続部材４０は、半導体素子３０と半導体装置の外部の図示しない配線部材とを電気的に接続するためのものである。ここでは、電気接続部材４０の一部４１は熱硬化性樹脂部材１０に被覆されて、残部４２は熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出する。また、電気接続部材４０の残部４２は、熱硬化性樹脂部材１０の外部にて熱可塑性樹脂部材２０により封止され、かつ、その先端部が熱可塑性樹脂部材２０から露出させられている。
【００３２】
ここで、電気接続部材４０の一部４１は、熱硬化性樹脂部材１０内にて、半導体素子３０と電気接続されている。この半導体素子３０との接続手法は特に限定するものではないが、ここでは、ＡｌやＡｕ等のボンディングワイヤ５０により接続されている。
【００３３】
一方、熱可塑性樹脂部材２０は、電気接続部材４０の残部４２を封止しているが、熱可塑性樹脂部材２０には開口部２１が形成されている。そして、この開口部２１において、電気接続部材４０の残部４２のうちのさらに一部が、熱可塑性樹脂部材２０の外部に露出している。
【００３４】
この熱可塑性樹脂部材２０の開口部２１は、図示しない外部の配線部材、たとえばコネクタ部材等が挿入されて接続される部位であり、それにより、この外部の配線部材と電気接続部材４０とが、電気的に接続されるようになっている。
【００３５】
つまり、電気接続部材４０は、半導体素子３０の検出や出力等の用をなすものとして機能し、半導体素子３０は、電気接続部材４０を介して、装置の外部との電気的なやり取りを可能としている。このような電気接続部材４０として、本実施形態では、ＣｕやＡｌ等の棒状部材よりなるターミナル端子を用いているが、その他、回路基板などを電気接続部材４０として用いてもよい。
【００３６】
そして、本実施形態の半導体装置においては、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１の一部は、粗化された粗化面１１ａとされている。粗化面１１ａは、後述する製造方法のうちの表面層除去工程により形成されるものであり、この粗化面１１ａの粗化度合（表面粗さＲａ）は、粗化面１１ａ以外の封止面１１および露出面１２よりも大きくされている。具体的には、この粗化面１１ａの表面粗さＲａは、数μｍ以上（たとえば３μｍ以上）とされている。逆に言えば、粗化面１１ａ以外の封止面１１および露出面１２は、後述する表面層１３（図３参照）が存在する面に相当する。なお、表面粗さＲａは、ＪＩＳ（日本工業規格の略称）に定義されている算術平均粗さＲａである。
【００３７】
また、上述したように、第２の被封止部品である電気接続部材４０の残部４２は、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出し、熱可塑性樹脂部材２０により封止されている。
【００３８】
熱硬化性樹脂部材１０において露出面１２と電気接続部材４０の残部４２との間に位置する封止面１１には、上記した粗化面１１ａが、電気接続部材４０の残部４２の周りに連続した閉環形状をなすように設けられている。
【００３９】
ここでは、図２に示されるように、電気接続部材４０の残部４２は、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０の一端面から突出している。そして、粗化面１１ａの配置パターンは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における４個の側面に渡って連続する閉環状のパターンとされている。
【００４０】
また、本実施形態では、図１、図２に示されるように、粗化面１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１内にのみ、つまり熱可塑性樹脂部材２０の内側にのみ形成されている。このため、粗化面１１ａの端部は、熱可塑性樹脂部材２０の内側に位置している。
【００４１】
ここで、上述したように、粗化面１１ａは封止面１１の表面層１３（図３参照）を全面除去した面であり、熱硬化性樹脂部材１０の表面のうち粗化面１１ａ以外の部分に対して粗化面１１ａが凹むように、これらの間には段差１１ｂが形成されている。この段差１１ｂの高さは、数μｍ以上（たとえば５μｍ以上）である。
【００４２】
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について、図３〜図６も参照して述べる。まず、図３に示される硬化モールド工程では、熱硬化性樹脂部材１０の原料である熱硬化性樹脂材料を用い、この熱硬化性樹脂材料を加熱して硬化完了させることにより、熱硬化性樹脂部材１０を形成する。
【００４３】
具体的に、この硬化モールド工程では、半導体素子３０と電気接続部材４０とをボンディングワイヤ５０で接続したものを、トランスファー成形、コンプレッション成形あるいはポッティング等により封止し、さらに、このものを加熱、硬化する。こうして、熱硬化性樹脂部材１０ができあがる。
【００４４】
この硬化モールド工程で形成された熱硬化性樹脂部材１０の最表面には、汚染物よりなる表面層１３が存在する。汚染物は、熱硬化性樹脂部材１０の構成材料中に存在するが、加熱成形時に最表面に浮き出てきて、それよりも内側にはあまり存在しない状態となる。ここで、汚染物とは、たとえば離型剤や工程中に熱硬化性樹脂部材１０の表面に付着した異物等である。離型剤とは、上記成形において型離れ性を確保するために、金型表面に設けられたり、熱硬化性樹脂材料自身に混合されたりするもので、たとえばシロキサンや脂肪酸等よりなる。
【００４５】
次に、図４に示されるように、熱硬化性樹脂部材１０に対して表面層除去工程を行う。この工程では、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１の一部、すなわち封止面１１のうちの粗化面１１ａを形成する部位において、最表面に位置する表面層１３を除去することで当該部位を新生面１４とする。
【００４６】
具体的には、封止面１１のうちの粗化面１１ａの形成予定位置に対して、レーザ照射、ショットブラスト、研磨等の手法を用い、表面層１３を除去する。これら手法は、処理表面を削って凹凸を形成するものであり、レーザ照射が最も望ましい手法である。粗化面１１ａを形成する際の封止面１１の除去深さは、表面層１３を除去できる程度で良く、数μｍ以上（たとえば５μｍ以上）とされていれば良い。
【００４７】
これら手法により、汚染物としての表面層１３が除去されるとともに、表面層１３の下地としての新生面１４が粗化される。それによって、新生面１４は、アンカー効果が付与されて熱可塑性樹脂部材２０との密着性に優れた粗化面１１ａとされる。また、この粗化面１１ａとしての新生面１４には、実際には図５に示すように、熱硬化性樹脂部材１０を構成する熱硬化性樹脂における水酸基やエポキシ基等のいずれか１つもしくは複数が官能基として存在している。
【００４８】
なお、表面層除去工程においては、特にレーザ照射を用いると、新生面１４が焼けて酸化された部分に存在する官能基がさらに化学反応を促進して高密着性を実現することが可能となるため好ましい。また、ＯＨ基などの官能基をより新生面１４に多く存在させるために、熱硬化性樹脂部材１０の新生面１４に、コロナ放電処理を施すことも望ましい。
【００４９】
こうして、表面層除去工程を行った後、図６に示される可塑モールド工程を行う。この工程では、官能基が存在する熱硬化性樹脂部材１０の新生面１４に対して、熱可塑性樹脂部材２０の原料である官能基含有添加剤２０ａを添加した熱可塑性樹脂材料を射出成形する。例えば、官能基含有添加剤２０ａとなる官能基を有するポリマーを母材となる熱可塑性樹脂材料に混練することにより、官能基含有添加剤２０ａを添加した熱可塑性樹脂材料を得ることができる。これにより、新生面１４に存在する官能基と熱可塑性樹脂材料に含まれる官能基含有添加剤２０ａに存在する官能基とが化学結合しつつ、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１が熱可塑性樹脂部材２０で封止される。
【００５０】
この可塑モールド工程における化学結合としては、たとえば熱硬化性樹脂部材１０がエポキシ樹脂である場合、エポキシ樹脂中の水酸基やエポキシ基が官能基含有添加剤２０ａに存在する水酸基、エポキシ基、アミノ基、カルボニル基と化学結合することになる。そして、水酸基同士の結合やエポキシ基同士の結合などとされる場合、共有結合となるため、より強度の高い化学結合となる。つまり、官能基含有添加剤２０ａの構成材料として、熱硬化性樹脂部材１０の構成材料に含まれる官能基と同じ官能基を少なくとも１つ含む材料を用いることで共有結合を実現できる。
【００５１】
そして、この化学結合により、熱硬化性樹脂部材１０における新生面１４（つまり粗化面１１ａ）と熱可塑性樹脂部材２０との間の高密着性を得ることができるのである。こうして、本実施形態の樹脂成形体としての半導体装置ができあがる。
【００５２】
なお、上記の表面層形成工程以降の各工程は、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部に対して選択的に処理を行うものであるため、処理を行わない表面には適宜マスキング等を施したうえで、当該各工程を行うようにする。
【００５３】
ところで、上記製造方法によれば、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１と当該封止面１１を封止する熱可塑性樹脂部材２０との界面では、封止面１１上の汚染物が除去された新生面１４が形成される。この新生面１４において上記官能基を介した熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との化学結合が実現される。
【００５４】
そして、この化学結合によって、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との間において高密着性を得ることができる。そのため、本実施形態によれば、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との密着性の向上が実現できる。
【００５５】
また、本実施形態のような熱可塑性樹脂部材２０の封止形態では、熱硬化性樹脂部材１０と熱可塑性樹脂部材２０との界面のうち、封止面１１と露出面１２との境界に位置する端部から、外部の水分や汚染物等の侵入物質が、当該界面に沿って装置内に侵入するおそれがある。特に、本実施形態のような車載用の半導体装置の場合、たとえば使用環境中に存在する水分やオイル等の汚染物が侵入してくるおそれがある。
【００５６】
このとき、本実施形態のように、被封止部品である電気接続部材４０の残部４２が熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１より突出して熱可塑性樹脂部材２０で封止されている場合、上記の侵入物質が、電気接続部材４０の残部に付着し、特性等に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００５７】
その点、本実施形態では、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１のうち、露出面１２と封止面１１より突出する電気接続部材４０の残部４２との間に位置する部位に、粗化面１１ａを、上記閉環形状をなすように設けている。
【００５８】
そして、この閉環形状の部分は、上述のように高密着性が得られていて、剥離が防止される部位となる。そのため、本実施形態によれば、上記の侵入物質が、露出面１２側から両樹脂部材１０、２０の界面を介して電気接続部材４０の残部４２へ到達するのを極力防止することができる。
【００５９】
ここで、上記した表面層１３の除去および化学結合による両樹脂部材１０、２０の密着性向上の効果について、図７〜図９を参照して、より具体的に述べる。なお、この図７〜図９に示される例は、あくまで当該密着性向上の効果を示す一例であり、当該効果は、これに限定されるものではない。
【００６０】
図７〜図９の例では、熱硬化性樹脂部材１０に相当する熱硬化性樹脂よりなる矩形板状の試験片と、熱可塑性樹脂部材２０に相当する熱可塑性樹脂よりなる矩形板状の試験片とが貼り合わせられた状態となるように、上記製造方法に基づいて、樹脂成形体を作製した。そして、これら両試験片の貼り合わせ部分のせん断強度（単位：ＭＰａ）を測定したものである。
【００６１】
図７の例における実験では、まず、一般的な半導体封止用エポキシ樹脂をトランスファー成形したのち、表面をレーザ照射することで粗化面１１ａにて構成される新生面１４を形成した。そして、熱可塑性樹脂材料となるＰＰＳを射出成形することで熱可塑性樹脂部材２０を形成するようにし、熱可塑性樹脂材料として、官能基含有添加剤２０ａとなるエポキシ樹脂を添加した場合と添加していない場合それぞれについて、せん断強度を評価した。図７は、その評価結果を示している。
【００６２】
この図に示されるように、官能基含有添加剤２０ａを添加していない場合と比較して、本実施形態のように官能基含有添加剤２０ａを添加した場合、せん断強度の大幅な向上、つまり両樹脂部材１０、２０の密着性の飛躍的な向上が確認された。具体的には、官能基含有添加剤２０ａを添加していない場合にはせん断強度が５ＭＰａ程度に留まるのに対して、添加した場合にはせん断強度が２７ＭＰａと高強度化していた。このように、官能基含有添加剤２０ａを添加していない場合は官能基による化学結合がなされず、密着性向上が実現できていないが、添加した場合は官能基による化学結合がなされ、密着性向上ができていたと考えられる。
【００６３】
次に、図８および図９はそれぞれ、表面層除去工程に用いる手法として、レーザ照射を用いた場合の粗化面１１ａの表面粗さＲａ（単位：μｍ）とせん断強度との関係、加工深さＺ（単位：μｍ）とせん断強度との関係を調査したものである。図中丸印は個々の実験結果、棒印は同じ表面粗さＲａもしくは加工深さＺのときの実験結果の平均値をそれぞれ表している。なお、加工深さＺは、上記段差１１ｂの高さに相当するものである。レーザ照射では、レーザを表面にスキャンすることによって表面層１３を除去した。
【００６４】
図８、図９に示されるように、レーザ照射であれば、Ｒａ≧３μｍ、Ｚ≧５μｍ、となるように、表面層除去工程において加工を行えば、十分な密着強度が得られるものと推定できる。
【００６５】
また、レーザ照射以外にも、ショットブラストや研磨によって同様の実験を行った。ショットブラストでは、アランダム（アルミナ粉♯８０）を表面に吹き付けることによって表面層１３を除去した。また、研磨では、研磨紙（♯８０）による手研磨（人手による手研磨）によって表面層１３を除去した。これらの場合であっても、表面除去工程においてレーザ照射の場合と同様の加工を行うことで、十分な密着強度が得られることが確認された。
【００６６】
また、実験結果によれば、密着性については、レーザ照射＞ショットブラスト＞研磨の順となった。これは、レーザ照射を用いると、新生面１４が焼けて酸化された部分に存在する官能基がさらに化学反応を促進して高密着性を実現することが可能となるためと考えられる。したがって、表面層１３が除去可能であれば手法は問わないが、高い密着強度が必要となる場合であれば、レーザ照射が好ましいと言える。また、ショットブラストや研磨についても、レーザ照射と同等の表面粗さＲａおよび加工深さＺが実現できるならば、採用可能であることはもちろんである。
【００６７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる樹脂成形体としての半導体装置の要部について、図１０を参照して述べる。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、熱硬化性樹脂部材１０における粗化面１１ａの配置パターンを変えたところが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
【００６８】
上記第１実施形態では、上記図２に示したように、粗化面１１ａの配置パターンは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における４個の側面に渡って連続する閉環状パターンとされていた。
【００６９】
これに対して、本実施形態では、図１０に示されるように、粗化面１１ａは、直方体状の熱硬化性樹脂部材１０における一端１０ａ側の端面すなわち一端面のみに配置されている。
【００７０】
この場合も、粗化面１１ａの配置パターンは、封止面１１である当該一端面より突出する電気接続部材４０の残部４２の周りを取り囲む閉環形状とされている。そして、この場合も、上記第１実施形態と同様、当該閉環状のパターンによる効果が発揮される。
【００７１】
（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態では、上記図１、図２、図１０に示したように、粗化面１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１の一部に設けられていたが、封止面１１の全体に設けられていてもよい。つまり、粗化面１１ａは、封止面１１の少なくとも一部に設けられたものであればよい。
【００７２】
また、粗化面１１ａは、封止面１１に加えて露出面１２まで形成されていても何ら問題ない。さらに、粗化面１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０の表面全体に形成されていてもよい。
【００７３】
また、粗化面１１ａを封止面１１の一部に設ける場合、上記したように連続する閉環状の配置パターンが好ましいが、それ以外にも、粗化面１１ａを、封止面１１に対して島状に配置してもよい。
【００７４】
また、上記図１では、粗化面１１ａを封止面１１の範囲内に設けた構造としたため、段差１１ｂは、熱可塑性樹脂部材２０の内側に封止されたものとされていた。これに対して、粗化面１１ａは、熱硬化性樹脂部材１０における封止面１１を超えて露出面１２の一部まで連続して形成された構造であっても良く、その場合、段差１１ｂは、熱可塑性樹脂部材より露出し、目視可能なものとされる。
【００７５】
また、第１の被封止部品および第２の被封止部品としては、熱硬化性樹脂部材１０で封止されることが可能なものであればよく、上記した半導体素子３０や電気接続部材４０あるいは回路基板に限定されるものではない。
【００７６】
また、熱硬化性樹脂部材１０の形状は、上記した直方体状のものに限定されるものではなく、球状、その他、不定形状などであってもよい。また、熱可塑性樹脂部材２０の封止形態は、熱硬化性樹脂部材１０の表面の一部が封止され残部が露出するものであればよく、上記図示例のような熱硬化性樹脂部材１０の一端１０ａ側が封止面１１、他端１０ｂ側が露出面とされたものに限定するものではない。
【００７７】
また、上記実施形態では、樹脂成形体は半導体装置であり、熱硬化性樹脂部材１０の内部には、熱硬化性樹脂部材１０で封止された被封止部品となる半導体素子３０などが設けられたものであった。しかし、樹脂成形体としては、このような半導体装置に限定されるものではなく、たとえば熱硬化性樹脂部材１０として被封止部品を持たない構成のものであってもよい。
【００７８】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７９】
１０    熱硬化性樹脂部材
１１    熱硬化性樹脂部材における封止面
１１ａ  粗化面
１２    熱硬化性樹脂部材における露出面
１３    表面層
１４    新生面
２０    熱可塑性樹脂部材
２０ａ  官能基含有添加剤
３０    半導体素子
４０    電気接続部材
【図１】
2015162594.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015162594.tif 000007
【図６】
2015162594.tif 000008
【図７】
2015162594.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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