本發(fā)明涉及將樹(shù)脂成型體與金屬體激光接合而構(gòu)成的激光接合結(jié)構(gòu)，和包括激光接合結(jié)構(gòu)的電子控制裝置，以及激光接合結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)：

已知有如下的由熱可塑性樹(shù)脂組成物構(gòu)成的樹(shù)脂成型體與金屬體的復(fù)合體的制造方法：使由熱可塑性樹(shù)脂組成物構(gòu)成的樹(shù)脂成型體與金屬體重疊，從金屬體側(cè)照射激光，使由熱可塑性樹(shù)脂組成物構(gòu)成的樹(shù)脂成型體的至少一部分軟化和/或熔融從而相接合(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-76437號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

將樹(shù)脂成型體與金屬體激光接合時(shí)，如果樹(shù)脂成型體與金屬體的間隙大，則存在激光接合部的接合強(qiáng)度下降的問(wèn)題。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中沒(méi)有關(guān)于用于抑制由樹(shù)脂成型體與金屬體的間隙導(dǎo)致的、激光接合部的接合強(qiáng)度的下降的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的具體的記載。

用于解決問(wèn)題的技術(shù)手段

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，激光接合結(jié)構(gòu)通過(guò)將含有結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂的、被合金化了的熱可塑性的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂成型體，與由金屬構(gòu)成的金屬體激光接合來(lái)形成，非結(jié)晶性樹(shù)脂的?；D(zhuǎn)變溫度比結(jié)晶性樹(shù)脂的熔融開(kāi)始溫度低。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，激光接合結(jié)構(gòu)通過(guò)將在結(jié)晶性樹(shù)脂中含有其它樹(shù)脂的、被合金化了的熱可塑性的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂成型體，與由金屬構(gòu)成的金屬體激光接合來(lái)形成，聚合物合金的結(jié)晶化速度比結(jié)晶性樹(shù)脂的結(jié)晶化速度低，或者，聚合物合金的再結(jié)晶化溫度比結(jié)晶性樹(shù)脂的再結(jié)晶化溫度低。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在激光接合結(jié)構(gòu)的制造方法中，準(zhǔn)備由含有結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂的、被合金化了的熱可塑性的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂成型體，和由金屬構(gòu)成的金屬體，非結(jié)晶性樹(shù)脂的?；D(zhuǎn)變溫度比結(jié)晶性樹(shù)脂的熔融開(kāi)始溫度低，至少在樹(shù)脂成型體的與金屬體激光接合的部分實(shí)施使含氧官能團(tuán)增大的處理，將樹(shù)脂成型體加熱至非結(jié)晶性樹(shù)脂的玻化轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度，在使樹(shù)脂成型體和金屬體相互按壓接觸的狀態(tài)下，將樹(shù)脂成型體與金屬體激光接合。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制因樹(shù)脂體與金屬體的間隙導(dǎo)致的激光接合強(qiáng)度的降低。

附圖說(shuō)明

圖1是表示第一方式的具有激光接合結(jié)構(gòu)的電子控制裝置的概略的立體圖。

圖2是表示電子控制裝置的概略的分解立體圖。

圖3是電子控制裝置的功能框圖。

圖4是用于說(shuō)明制造電子控制裝置的工序的流程圖。

圖5是對(duì)結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂的選擇方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖6是示意地表示在利用按壓固定具將金屬基體按壓于樹(shù)脂成型體的狀態(tài)下，掃描激光的順序的立體圖。

圖7是示意地表示利用按壓固定具將金屬基體按壓于樹(shù)脂成型體的狀態(tài)的截面圖。

圖8是說(shuō)明將樹(shù)脂片和金屬片激光接合的情形的圖。

圖9是表示強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。

圖10是表示聚合物合金的彈性模量的溫度特性的圖。

圖11是表示第二實(shí)施方式的電子控制裝置的覆蓋部和連接器的立體圖。

圖12是對(duì)變形例1和變形例2的電子控制裝置的激光接合方法進(jìn)行說(shuō)明的截面圖。

圖13是對(duì)變形例3的電子控制裝置的激光接合方法進(jìn)行說(shuō)明截面圖。

圖14是對(duì)變形例4和變形例5的電子控制裝置的激光接合方法進(jìn)行說(shuō)明截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

-第一實(shí)施方式-

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的具有激光接合結(jié)構(gòu)的電子控制裝置100的概略的立體圖，圖2是表示電子控制裝置100的概略的分解立體圖。本實(shí)施方式的電子控制裝置100是裝載于汽車(chē)、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行電子控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)。如圖2所示，電子控制裝置100包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制用的電路基板5、樹(shù)脂成型體1和金屬基體4。

樹(shù)脂成型體1包括：覆蓋配置在金屬基體4上的電路基板5的覆蓋部1a；和用于進(jìn)行電路基板5與外部的設(shè)備(各種傳感器和致動(dòng)器等)的信號(hào)的交換的連接器1b。樹(shù)脂成型體1由含有熱可塑性的結(jié)晶性樹(shù)脂和熱可塑性的非結(jié)晶性樹(shù)脂的被合金化了的熱可塑性樹(shù)脂組成物即聚合物合金構(gòu)成，是通過(guò)注塑成形而一體地形成覆蓋部1a和連接器1b得到的一體成型體。

在連接器1b，嵌件成型(Insert mold)有與電路基板5電連接的端子銷(xiāo)(未圖示)，通過(guò)連接器1b保持端子銷(xiāo)(未圖示)。在覆蓋部1a設(shè)置有用于配置電路基板5的凹部1c。覆蓋部1a的凹部1c的開(kāi)口周緣部是與金屬基體4的緣部(外周部)相接的接合面(以下，記作樹(shù)脂接合面1d)，作為平坦的面形成。

通過(guò)將金屬基體4以堵塞覆蓋部1a的凹部1c的方式被激光接合于樹(shù)脂成型體1，凹部1c的開(kāi)口被金屬基體4堵塞，由凹部1c和金屬基體4劃分出收納電路基板5的收納空間。通過(guò)在電路基板5安裝發(fā)動(dòng)機(jī)控制用的多個(gè)電子部件6，形成規(guī)定的配線圖案，構(gòu)成電子電路部。

金屬基體4具有作為將由電路基板5的電子部件6產(chǎn)生的熱向外部氣氛中散熱的散熱體的功能。金屬基體4由壓鑄鋁構(gòu)成，形成為矩形平板狀，相互平行地形成有多個(gè)散熱片7。

金屬基體4的緣部(外周部)是通過(guò)后述的激光接合工序被接合的連接部4a。金屬基體4的連接部4a的一個(gè)面為與樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d相接的接合面(以下，記作金屬接合面4d(參照?qǐng)D7))，作為平坦的面形成。金屬基體4的連接部4a的另一個(gè)面為被照射激光的激光照射面11。激光照射面11為了使激光照射均勻地進(jìn)行而形成為平坦的面。

從在激光接合部11a的密封性的觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)后述的激光接合形成的激光接合部11a(參照?qǐng)D1的虛線)的寬度優(yōu)選至少確保為1mm以上。因此，激光照射面11的寬度設(shè)定為至少能夠確保激光接合部11a的寬度為1mm以上那樣的大小。

金屬基體4的連接部4a的厚度從激光接合的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為0.5～2.0mm左右。激光照射面11的表面粗糙度考慮制造成本來(lái)決定。通常，與表面粗糙度小的情況相比，當(dāng)表面粗糙度大時(shí)，由于散射產(chǎn)生的效果而反射率變小，能夠使接合所必須的激光能量小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)在激光接合時(shí)將激光輸出設(shè)定得較低而實(shí)現(xiàn)的制造成本的低成本化，和通過(guò)將激光的掃描速度設(shè)定得高而實(shí)現(xiàn)的制造工序的縮短。另外，金屬基體4的表面粗糙度能夠通過(guò)實(shí)施噴砂處理或利用藥液進(jìn)行的處理而增大。此外，按照吸收率增大的觀點(diǎn)，不僅能夠?qū)⒋植诙仍龃?，還可以實(shí)施氧化鋁膜處理。

圖3是電子控制裝置100的功能框圖。如圖3所示，電路基板5包括彼此通過(guò)總線連接的CPU201、ROM202、RAM203和輸入輸出端口204、輸入電路205、控制各種致動(dòng)器的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路。

在輸入電路205，經(jīng)連接器1b的端子被輸入來(lái)自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和水溫傳感器等各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)。在驅(qū)動(dòng)電路包括點(diǎn)火輸出電路206和噴射閥驅(qū)動(dòng)電路207，該點(diǎn)火輸出電路206經(jīng)連接器1b的端子按規(guī)定的定時(shí)向火花塞208輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，該噴射閥驅(qū)動(dòng)電路207經(jīng)連接器1b的端子按規(guī)定的定時(shí)向燃料噴射閥209輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。

對(duì)具有激光接合結(jié)構(gòu)的電子控制裝置100的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖4是用于說(shuō)明制造電子控制裝置100的工序的流程圖。電子控制裝置100的制造方法包括樹(shù)脂選擇工序S110、注塑成形工序S120、組裝準(zhǔn)備工序S130、組裝工序S140、表面改性處理工序S145和激光接合工序S150。

-樹(shù)脂選擇工序-

在樹(shù)脂選擇工序S110，選擇結(jié)晶性樹(shù)脂和合金化的非結(jié)晶性樹(shù)脂。選擇之時(shí)，以滿(mǎn)足以下的選擇條件的方式分別選擇結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂。將所選擇的結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂合金化，形成小球狀的聚合物合金。

＜選擇條件＞非結(jié)晶性樹(shù)脂的?；D(zhuǎn)變溫度Tg＜結(jié)晶性樹(shù)脂的熔融開(kāi)始溫度Ti

圖5是對(duì)結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂的選擇方法進(jìn)行說(shuō)明圖。在圖5中，以實(shí)線描繪的曲線是表示結(jié)晶性樹(shù)脂的差示掃描量熱法(DSC：differential scanning calorimetry)的測(cè)定結(jié)果的DSC曲線。在圖5，以二點(diǎn)劃線描繪的曲線是表示結(jié)晶性樹(shù)脂以非結(jié)晶性樹(shù)脂為合金材料合金化了的聚合物合金的DSC測(cè)定結(jié)果的DSC曲線，表示再結(jié)晶化溫度Tca附近的曲線。此外，在圖5中，以一點(diǎn)劃線描繪的直線表示非結(jié)晶性樹(shù)脂的?；D(zhuǎn)變溫度Tg。

如圖5所示，結(jié)晶性樹(shù)脂的熔融開(kāi)始溫度Ti和熔點(diǎn)Tm、再結(jié)晶化溫度Tc、Tca能夠使用公知的差示掃描量熱計(jì)來(lái)測(cè)定。另外，熔融開(kāi)始溫度Ti是指加熱時(shí)的DSC曲線中由于熔融而產(chǎn)生的吸熱開(kāi)始進(jìn)行的溫度，例如能夠定義為依據(jù)JISK7121，根據(jù)基于差示掃描量熱法獲得的DSC曲線作為外推熔融起始溫度所獲得的值。此外，再結(jié)晶化溫度是指冷卻時(shí)的DSC曲線的發(fā)熱峰值的溫度。

作為結(jié)晶性樹(shù)脂，考慮到將電子控制裝置100裝載于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)室，從耐熱性和耐藥性等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選選自聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺66(PA66)、聚酰胺6T(PA6T)、聚酰胺9T(PA9T)、聚苯硫醚(PPS)。

作為非結(jié)晶性樹(shù)脂，優(yōu)選選自聚苯乙烯(PS)，丙烯腈-苯乙烯(AS)，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，環(huán)烯烴聚合物(COP)。另外，在聚苯乙烯(PS)中還包含高沖擊聚苯乙烯(HIPS)。

-注塑成形工序-

在圖4所示的注塑成形工序S120，將在樹(shù)脂選擇工序S110所獲得的小球狀的聚合物合金加熱熔融，通過(guò)利用注塑成形機(jī)(未圖示)進(jìn)行注塑成形而形成樹(shù)脂成型體1。例如，注塑成形機(jī)的噴嘴配置在與覆蓋部1a的中央部對(duì)應(yīng)的位置。從噴嘴的噴出口噴出的聚合物合金從中央部向周?chē)鷶U(kuò)展，一體地形成覆蓋部1a和連接器1b。

-組裝準(zhǔn)備工序-

在組裝準(zhǔn)備工序S130，準(zhǔn)備樹(shù)脂成型體1、安裝有電子部件6的電路基板5和金屬基體4。

-組裝工序-

在組裝工序S140，將電路基板5配置在樹(shù)脂成型體1的凹部1c，利用點(diǎn)流焊(spot flow)(局部焊接)等將連接器1b的端子銷(xiāo)與電路基板5焊接接合，將兩者電連接。通過(guò)粘合劑、熱鉚接、螺紋結(jié)合等將電路基板5固定于樹(shù)脂成型體1。在使用粘合劑進(jìn)行固定的情況下，通過(guò)使用紫外線固化粘合劑或在室溫進(jìn)行固化的2液粘合劑進(jìn)行固定，能夠?qū)崿F(xiàn)工序時(shí)間的縮短，因此優(yōu)選。

也可以以在金屬基體4與電路基板5之間設(shè)置有散熱材料的方式涂敷散熱材料，使得從金屬基體4高效率地散熱。散熱材料例如能夠采用環(huán)氧類(lèi)和硅類(lèi)的熱固化性樹(shù)脂。在這種情況下，能夠利用后述的激光接合時(shí)產(chǎn)生的熱使散熱材料固化。

-表面改性處理工序-

在表面改性處理工序S145中，在樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的接合面實(shí)施大氣壓等離子體處理。在表面改性處理工序S145中，在大氣壓下產(chǎn)生等離子體，向樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d和金屬基體4的金屬接合面4d照射等離子體。由此，在樹(shù)脂接合面1d中含氧官能團(tuán)生成、增大，表面能增大。此外，當(dāng)在金屬接合面4d實(shí)施大氣壓等離子體處理時(shí)，由于表面的清洗和牢固的氧化膜的形成，表面能增大。另外，表面改性工序只要是注塑工序之后和接合前就可以在任何部分進(jìn)行。

-激光接合工序-

如果在激光接合工序S150，在照射激光10時(shí)在金屬基體4的表面反射的反射光照射到激光源，則會(huì)產(chǎn)生激光源劣化的問(wèn)題。因此，傾斜地照射激光10，以使得激光10的反射光不照射到激光源。因此，以下列舉在兩個(gè)工序中進(jìn)行激光照射的情況。

激光接合工序S150包括第1加壓工序S152、第1激光照射工序S154、第2加壓工序S156和第2激光照射工序S158。圖6是示意地表示在利用按壓固定具190將金屬基體4按壓于樹(shù)脂成型體1的狀態(tài)掃描激光10的順序的立體圖。在圖6，以虛線示意地表示激光10的軌跡。圖7是示意地表示利用按壓固定具190將金屬基體4按壓于樹(shù)脂成型體1的狀態(tài)的截面圖。

在激光接合工序S150，首先，以使得樹(shù)脂接合面1d成為上側(cè)的方式，將樹(shù)脂成型體1載置于載置臺(tái)(未圖示)，將樹(shù)脂成型體1固定在載置臺(tái)。以使樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d與金屬基體4的金屬接合面4d抵接的方式將金屬基體4配置在樹(shù)脂成型體1上。準(zhǔn)備按壓面平坦的按壓固定具190。

-第1加壓工序-

在第1加壓工序S152，如圖6(a)和圖7所示那樣，以使得按壓固定具190的邊緣部位于沿著矩形狀的金屬基體4的一個(gè)邊的激光照射面11的附近的方式，將按壓固定具190定位，將按壓固定具190從上方放在(當(dāng)て)金屬基體4，向下方按壓金屬基體4。由此，金屬基體4的金屬接合面4d與樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d相互按壓接觸。另外，在金屬接合面4d和樹(shù)脂接合面1d，分別形成有微小的凹凸，因此所謂的“金屬接合面4d與樹(shù)脂接合面1d相互按壓接觸并不是指樹(shù)脂接合面1d與金屬接合面4d在整個(gè)區(qū)域被按壓接觸，而包括在一部分形成有間隙的情況。使按壓固定具190的相對(duì)于金屬基體4的接觸面積越大，越能夠抑制金屬基體4的翹曲和金屬基體4與樹(shù)脂成型體1的緊貼性的下降。

-第1激光照射工序-

第1激光照射工序S154在樹(shù)脂成型體1與金屬基體4通過(guò)按壓固定具190被相互按壓接觸的狀態(tài)進(jìn)行。在第1激光照射工序S154，如圖6(a)和圖7所示那樣，對(duì)沿著矩形狀的金屬基體4的一個(gè)邊的激光照射面11照射激光10，如圖6(a)中以虛線示意地表示的那樣，從起點(diǎn)(A點(diǎn))至終點(diǎn)(B點(diǎn))呈一直線狀地掃描激光10，將金屬接合面4d與樹(shù)脂接合面1d接合。

-第2加壓工序-

在第2加壓工序S156，如圖6(b)和圖7所示那樣，以使得按壓固定具190的邊緣部位于沿著矩形狀的金屬基體4的三個(gè)邊的激光照射面11的附近的方式，將按壓固定具190定位，將按壓固定具190從上方放在金屬基體4，向下方按壓金屬基體4。由此，金屬基體4的金屬接合面4d與樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d相互按壓接觸。

-第2激光照射工序-

第2激光照射工序S158在樹(shù)脂成型體1與金屬基體4通過(guò)按壓固定具190被按壓接觸的狀態(tài)進(jìn)行。在第2激光照射工序S158，如圖6(b)和圖7所示那樣，對(duì)沿著矩形狀的金屬基體4的三個(gè)邊的激光照射面11照射激光10，如在圖6(b)中以虛線示意地表示的那樣，從起點(diǎn)(A點(diǎn))至終點(diǎn)(B點(diǎn))呈大致コ字形掃描激光10，將金屬接合面4d與樹(shù)脂接合面1d接合。

由此，樹(shù)脂成型體1與金屬基體4被接合，電子控制裝置100制作成功。通過(guò)在沿著金屬基體4的四個(gè)邊的口字形的激光照射面11的全周掃描激光10，如在圖1中以虛線示意地表示的那樣形成激光接合部11a。其結(jié)果是，收納電路基板5的收納空間被激光接合部11a密封。

另外，由于起點(diǎn)(A點(diǎn))與終點(diǎn)(B點(diǎn))在第1激光照射工序S154和第2激光照射工序S158這兩個(gè)工序中被照射，所以存在激光10的熱輸入量變多的趨勢(shì)。因而，為了實(shí)現(xiàn)熱輸入量的均勻化，也可以在第1激光照射工序S154和第2激光照射工序S158中分別將起點(diǎn)(A點(diǎn))和終點(diǎn)(B點(diǎn))的位置偏移若干。

在激光接合工序S150，第1加壓工序S152→第1激光照射工序S154→第2加壓工序S156→第2激光照射工序S158這一系列工序也可以反復(fù)進(jìn)行多次。

-接合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)-

在如裝載于汽車(chē)的電子控制裝置100那樣，受到振動(dòng)和沖擊的電子控制裝置中，提高樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的接合強(qiáng)度很重要。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載有：在PBT樹(shù)脂中，作為混合物使用選自聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚苯醚、苯乙烯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚醚砜、聚芳酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂的至少一種，從成形性、韌性、成型體低翹曲性等必要特性而言實(shí)用上優(yōu)選(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1的段落[0104])。

但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，對(duì)用于防止由于樹(shù)脂成型體與金屬體的間隙而引起的接合強(qiáng)度的下降的結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何記載，關(guān)于用作合金材料的樹(shù)脂對(duì)樹(shù)脂成型體與金屬體的激光接合強(qiáng)度有貢獻(xiàn)的內(nèi)容也沒(méi)有記載。本發(fā)明的發(fā)明人著眼于對(duì)防止由于樹(shù)脂成型體與金屬體的間隙引起的接合強(qiáng)度的下降有用的樹(shù)脂的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)作為合金材料使用的樹(shù)脂對(duì)與金屬體的激光接合強(qiáng)度影響大。進(jìn)一步，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行深入研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)以滿(mǎn)足上述的選擇條件的方式選擇結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂，進(jìn)行合金化，由此能夠提高金屬體的激光接合強(qiáng)度。

以下，為了進(jìn)行構(gòu)成上述的電子控制裝置100的樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的激光接合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)，制作將由合金化的樹(shù)脂組成物構(gòu)成的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm激光接合而得到的激光接合體，進(jìn)行接合強(qiáng)度試驗(yàn)。為了進(jìn)行比較，制作將未被合金化的樹(shù)脂組成物構(gòu)成的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm激光接合而得到的激光接合體，進(jìn)行同樣的接合強(qiáng)度試驗(yàn)。

圖8是說(shuō)明將樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm激光接合的情形的圖。如圖8所示，樹(shù)脂片TPp和金屬片TPm分別是矩形平板狀的試驗(yàn)片。在激光接合時(shí)，將樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm在20mm見(jiàn)方的區(qū)域重疊，以使得它們相互按壓接觸的方式從外側(cè)施加0.3MPa的壓力。在樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm被相互按壓接觸的狀態(tài)，對(duì)金屬片TPm照射激光，將樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm激光接合。另外，樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的最大間隙量為20μm左右。

在激光裝置中使用半導(dǎo)體激光裝置。激光照射條件為輸出350W、激光掃描速度3mm/s、掃描長(zhǎng)度10mm。照射至金屬片TPm的激光的光斑尺寸為φ0.6mm。對(duì)于樹(shù)脂片TPp使用事前實(shí)施了大氣壓等離子體處理的和未實(shí)施大氣壓等離子體處理的兩種樹(shù)脂片。

金屬片TPm使用作為鋁合金板的JISA5052形成。金屬片TPm的與樹(shù)脂片TPp的接合面的表面粗糙度(中心線平均粗糙度)Ra使用0.3μm的和2.0μm的這兩種。

樹(shù)脂片TPp使用以下所示的比較用樹(shù)脂片和第1～第4樹(shù)脂片。

[比較用樹(shù)脂片]

樹(shù)脂片TPp，由PBT樹(shù)脂形成。在PBT樹(shù)脂中添加玻璃纖維約30重量％。

[第1樹(shù)脂片]

樹(shù)脂片TPp由以PBT樹(shù)脂為母材，以聚苯乙烯(以下，記作PS)樹(shù)脂為合金材料的聚合物合金形成。聚合物合金中含有的PBT樹(shù)脂和PS樹(shù)脂的混合比率為PBT樹(shù)脂70％左右、PS樹(shù)脂30％左右。在聚合物合金中添加約30重量％的玻璃纖維。

[第2樹(shù)脂片]

樹(shù)脂片TPp由以PBT樹(shù)脂為母材，以丙烯腈-苯乙烯(以下，記作AS)樹(shù)脂作為合金材料的聚合物合金形成。聚合物合金中含有的PBT樹(shù)脂與AS樹(shù)脂的混合比率為，PBT樹(shù)脂80％左右，AS樹(shù)脂20％左右。聚合物合金中添加約30重量％的玻璃纖維。

[第3樹(shù)脂片]

樹(shù)脂片TPp由以PBT樹(shù)脂為母材，以聚碳酸酯(以下，記作PC)樹(shù)脂作為合金材料的聚合物合金形成。聚合物合金中含有的PBT樹(shù)脂與PC樹(shù)脂的混合比率為PBT樹(shù)脂80％左右、PC樹(shù)脂20％左右。在聚合物合金中添加約40重量％的玻璃纖維。

[第4樹(shù)脂片]

樹(shù)脂片TPp由以PBT樹(shù)脂為母材，以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(以下，記作PET)樹(shù)脂為合金材料的聚合物合金形成。聚合物合金中含有的PBT樹(shù)脂與PET樹(shù)脂的混合比率為PBT樹(shù)脂70％左右、PET樹(shù)脂30％左右。在聚合物合金中添加約30重量％的玻璃纖維。

在第1～第3樹(shù)脂片中采用非結(jié)晶性樹(shù)脂為合金材料，在第4樹(shù)脂片中采用結(jié)晶性樹(shù)脂為合金材料。另外，在各比較用樹(shù)脂片和第1～第4樹(shù)脂片中，分別按幾％以?xún)?nèi)的量含有包括防氧化劑等在內(nèi)的各種添加劑。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]

圖9是表示強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。圖9所示的強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果，通過(guò)設(shè)由在激光接合前實(shí)施了等離子體處理的比較用樹(shù)脂片和使接合面的平均粗糙度為Ra0.3μm的金屬片TPm構(gòu)成的激光接合體的接合強(qiáng)度為1(即基準(zhǔn)值)時(shí)的值(即相對(duì)值)，表示各激光接合體的接合強(qiáng)度。另外，比較用樹(shù)脂片、第1、第2和第4樹(shù)脂片的玻璃纖維的添加量為約30重量％，與此相對(duì)，第3樹(shù)脂片的玻璃纖維的添加量為約40重量％，該玻璃纖維的添加量的差對(duì)于激光接合強(qiáng)度的影響微乎其微。

-由沒(méi)有實(shí)施等離子體處理的樹(shù)脂片TPp和金屬片TPm構(gòu)成的激光接合體的強(qiáng)度評(píng)價(jià)-

如圖9所示，判明了將各比較用樹(shù)脂片、第1～第4樹(shù)脂片與接合面的平均粗糙度Ra為0.3μm的金屬片TPm激光接合而得到的激光接合體均在恢復(fù)到室溫時(shí)在界面發(fā)生剝離，或者，即使照射激光10也不接合。

在金屬片TPm的接合面的平均粗糙度Ra為2.0μm的情況下，使用第1～第4樹(shù)脂片的激光接合體與使用比較用樹(shù)脂片的激光接合體相比接合強(qiáng)度均提高。特別是使用第3樹(shù)脂片的激光接合體以及使用第4樹(shù)脂片的激光接合體的接合強(qiáng)度的提高效果顯著，接觸表面黏結(jié)破壞(cohesive failure、內(nèi)聚破壞)的比例多。

-由實(shí)施等離子體處理的樹(shù)脂片TPp和金屬片TPm構(gòu)成的激光接合體的強(qiáng)度評(píng)價(jià)-

在金屬片TPm的接合面的平均粗糙度Ra為0.3μm的情況下，使用第1～第4樹(shù)脂片的激光接合體與使用比較用樹(shù)脂片的激光接合體相比接合強(qiáng)度均提高。特別是使用第3樹(shù)脂片的激光接合體的接合強(qiáng)度的提高效果顯著，接觸表面黏結(jié)破壞的比例比其它情況多。

在金屬片TPm的接合面的平均粗糙度Ra為2.0μm的情況下，使用第1～第4樹(shù)脂片的激光接合體與使用比較用樹(shù)脂片的激光接合體相比接合強(qiáng)度提高。特別是使用第3樹(shù)脂片的激光接合體的接合強(qiáng)度的提高效果顯著，接觸表面黏結(jié)破壞的比例多。

如上所述，定量地明確了相比于由未被合金化的PBT樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的激光接合體，由合金化了的PBT樹(shù)脂、即聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的激光接合體的接合強(qiáng)度更大。

圖10是表示聚合物合金的彈性模量的溫度特性的圖。在圖10中，橫軸表示溫度，縱軸表示彈性模量。虛線表示未被合金化的PBT樹(shù)脂的彈性模量的溫度特性(圖中，記作非合金的特性)。實(shí)線表示在作為母材的PBT樹(shù)脂中作為合金材料含有PC樹(shù)脂并合金化了的聚合物合金的彈性模量的溫度特性(圖中，記作PC合金的特性)。一點(diǎn)劃線表示在作為母材的PBT樹(shù)脂中作為合金材料含有PS樹(shù)脂并合金化了的聚合物合金的彈性模量的溫度特性(圖中，記作PS合金的特性)。

如圖10所示，彈性模量伴隨溫度的上升而下降。在低溫度區(qū)域，與PBT樹(shù)脂(非合金)的彈性模量相比聚合物合金(PC合金和PS合金)的彈性模量更高，而在高溫度區(qū)域，與PBT樹(shù)脂(非合金)的彈性模量相比聚合物合金(PC合金和PS合金)的彈性模量更低。

如果在進(jìn)行激光接合工序的激光的照射時(shí)樹(shù)脂片TPp的溫度上升，則會(huì)引起伴隨溫度上升的彈性模量的下降、即軟化。如圖10所示，聚合物合金的樹(shù)脂片TPp與非合金的樹(shù)脂片TPp相比在高溫度區(qū)域彈性模量低，因此，在激光接合之時(shí)，樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的間隙量在聚合物合金的樹(shù)脂片TPp一方下降。這樣，在聚合物合金的樹(shù)脂片TPp，與非合金的樹(shù)脂片TPp相比在激光接合時(shí)的與金屬片Tpm的間隙量足夠小，因此接合強(qiáng)度提高。

此外，根據(jù)圖9所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，由于等離子體處理導(dǎo)致的非結(jié)晶性樹(shù)脂的改性效果，由實(shí)施了等離子體處理的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的激光接合體的接合強(qiáng)度的提高效果極大。

進(jìn)一步可知，金屬片TPm的與樹(shù)脂片TPp的接合面的表面粗糙度越大，接合強(qiáng)度就越提高。認(rèn)為當(dāng)表面粗糙度大時(shí)，與表面粗糙度小的情況相比樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的接觸面積增加，對(duì)于接合強(qiáng)度的提高有貢獻(xiàn)。

在將金屬片TPm的表面粗糙度加大的情況下，在以PC樹(shù)脂或PET樹(shù)脂等與PBT樹(shù)脂同樣的含酯樹(shù)脂作形成為合金材料的樹(shù)脂片TPp接合強(qiáng)度的提高效果大(第3樹(shù)脂片和第4樹(shù)脂片)。認(rèn)為這是因?yàn)榻Y(jié)晶化速度越慢緊貼性(密接性)提高的效果就越大。因此，通過(guò)以不使成形性惡化的程度同時(shí)使用PBT共聚物，對(duì)使結(jié)晶化速度慢、實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度的提高也有效。但是，如果僅用PBT共聚物單體將非結(jié)晶性樹(shù)脂合金化，則成形性大幅惡化，因此，總之還是同時(shí)使用有效。

在上述的接合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)中，對(duì)在金屬片TPm使用JISA5052的評(píng)價(jià)進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)在金屬片TPm使用JISADC12(壓鑄鋁)或鍍鋅鋼板的情況下，雖然激光照射條件、金屬片TPm的厚度不同，但是也與圖9同樣地確認(rèn)到通過(guò)將PBT樹(shù)脂合金化而接合強(qiáng)度得到提高。

-電子控制裝置的接合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)-

接合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)不僅在將上述的樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm接合而得到的激光接合體、而且在電子控制裝置100也加以實(shí)施。在本實(shí)施方式的電子控制裝置100中，構(gòu)成樹(shù)脂成型體1的聚合物合金采用以PBT樹(shù)脂為母材、含有20％左右的PC樹(shù)脂來(lái)合金化并添加約40重量％的玻璃纖維得到的聚合物合金。

與此相對(duì)，在比較例的電子控制裝置中，采用在構(gòu)成樹(shù)脂成型體1的PBT樹(shù)脂(非合金)中添加約30重量％的玻璃纖維而得到的材料。

本實(shí)施方式的電子控制裝置100和比較例的電子控制裝置各自的金屬基體4為相同的材料、結(jié)構(gòu)，采用JISADC12(壓鑄鋁)。

在本實(shí)施方式的電子控制裝置100和比較例的電子控制裝置，分別在激光的照射前對(duì)樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d和金屬基體4的金屬接合面4d實(shí)施了大氣壓等離子體處理。激光接合條件在本實(shí)施方式與比較例相同，在兩者中，將樹(shù)脂成型體1與金屬基體4激光接合。

在本實(shí)施方式的電子控制裝置100和比較例的電子控制裝置分別能夠使樹(shù)脂成型體1與金屬基體4接合。

-破壞性試驗(yàn)-

在將比較例的電子控制裝置的樹(shù)脂成型體1與金屬基體4以剝下的方式從外部施力時(shí)，在樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的界面被破壞，沒(méi)有確認(rèn)到樹(shù)脂成型體1自身的破壞。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式的電子控制裝置100的樹(shù)脂成型體1與金屬基體4以剝下的方式從外部施力時(shí)，樹(shù)脂成型體1自身被破壞，沒(méi)有確認(rèn)到樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的界面的破壞。另外，在破壞試驗(yàn)中，用于破壞本實(shí)施方式的電子控制裝置所需的力比用于破壞比較例的電子控制裝置所需的力大。即，在本實(shí)施方式中，能夠確認(rèn)到激光接合強(qiáng)度與比較例得到提高。另外，此時(shí)的最大間隙量達(dá)40μm，因此可以說(shuō)如果使用合金類(lèi)則接合強(qiáng)度的提高效果會(huì)非常大。

-淹沒(méi)氣密試驗(yàn)-

使比較例的電子控制裝置淹沒(méi)，在樹(shù)脂成型體1形成孔，從該孔向收納空間內(nèi)施加0.3MPa左右的壓力時(shí)，能夠確認(rèn)到來(lái)自激光接合部11a的氣泡泄露。與此相對(duì)，使本實(shí)施方式的電子控制裝置100淹沒(méi)，在樹(shù)脂成型體1形成孔，從該孔向收納空間內(nèi)施加0.3MPa左右的壓力時(shí)，沒(méi)有能夠確認(rèn)到來(lái)自激光接合部11a的氣泡泄露。即，在本實(shí)施方式中，能夠確認(rèn)到利用激光接合部11a實(shí)現(xiàn)的收納空間內(nèi)的氣密性與比較例相比得到提高。

根據(jù)上述的第一實(shí)施方式，能夠獲得如下的作用效果。

(1)將由含有結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂而合金化了的熱可塑性的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂成型體1與由金屬構(gòu)成的金屬基體4激光接合，形成電子控制裝置100。結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂以使得非結(jié)晶性樹(shù)脂的?；D(zhuǎn)變溫度Tg比結(jié)晶性樹(shù)脂的熔融開(kāi)始溫度Ti低的方式選擇。因此，即使在整個(gè)激光掃描區(qū)域中的樹(shù)脂接合面1d與金屬接合面4d的間隙量存在參差不齊的情況下，由于激光照射時(shí)的樹(shù)脂成型體1的溫度上升引起的軟化(彈性模量的下降)，樹(shù)脂接合面1d與金屬接合面4d的間隙量被有效地降低，因此能夠確保足夠的接合強(qiáng)度。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，與利用未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂形成樹(shù)脂成型體1的情況相比，能夠提高激光接合強(qiáng)度。其結(jié)果是，能夠提高電子控制裝置100的耐振動(dòng)性和耐沖擊性。

(2)與未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂相比，以非結(jié)晶性樹(shù)脂作為合金材料而被合金化了的結(jié)晶性樹(shù)脂、即聚合物合金在高溫度區(qū)域彈性模量低，因此不僅能夠獲得上述(1)的作用效果而且能夠降低注塑成形時(shí)的收縮的各向異性，因此還對(duì)于樹(shù)脂成型體1的尺寸精度的提高有很大貢獻(xiàn)。

(3)通過(guò)以使得聚合物合金的結(jié)晶化速度比結(jié)晶性樹(shù)脂的結(jié)晶化速度低的方式選擇結(jié)晶性樹(shù)脂和非結(jié)晶性樹(shù)脂，形成含有兩者的聚合物合金，與未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂相比，能夠?qū)⒓す庹丈浜?、熔融狀態(tài)的樹(shù)脂再次結(jié)晶化之前的時(shí)間增長(zhǎng)。由此，根據(jù)本實(shí)施方式(例如，第3樹(shù)脂片與金屬片的激光接合體)，相比于由未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂成型體與金屬體的激光接合體，能夠提高激光接合強(qiáng)度。

同樣，通過(guò)以使得聚合物合金的結(jié)晶化速度比作為母材的結(jié)晶性樹(shù)脂的結(jié)晶化速度低的方式選擇作為母材的結(jié)晶性樹(shù)脂和作為合金材料的結(jié)晶性樹(shù)脂(例如，PET樹(shù)脂)，形成含有兩者的聚合物合金，與未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂相比，能夠?qū)⒓す庹丈浜?、熔融狀態(tài)的樹(shù)脂再次結(jié)晶化之前的時(shí)間增長(zhǎng)。由此，根據(jù)本實(shí)施方式(例如，第4樹(shù)脂片與金屬片的激光接合體)，相比于由未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂成型體與金屬體的激光接合體，能夠提高激光接合強(qiáng)度。

(4)通過(guò)以使得聚合物合金的再結(jié)晶化溫度Tca比成為聚合物合金的母材的結(jié)晶性樹(shù)脂的再結(jié)晶化溫度Tc低的方式選擇母材和合金材料，形成含有兩者的聚合物合金，與未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂相比，能夠?qū)⒓す庹丈浜?、熔融狀態(tài)的樹(shù)脂再次結(jié)晶化之前的時(shí)間增長(zhǎng)。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，與利用未被合金化的結(jié)晶性樹(shù)脂形成樹(shù)脂成型體1的情況相比，能夠提高激光接合強(qiáng)度。

(5)通過(guò)在樹(shù)脂成型體1的與金屬基體4的接合面(樹(shù)脂接合面1d)實(shí)施使含氧官能團(tuán)增大的處理(表面改性處理)，能夠大幅提高激光接合強(qiáng)度。

(6)當(dāng)在聚合物合金中添加玻璃纖維時(shí)，能夠在提高樹(shù)脂成型體1的剛性的基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的尺寸穩(wěn)定性的提高。

(7)電子控制裝置100包括被收納在由金屬基體4和樹(shù)脂成型體1劃分成的收納空間的電子電路部(電路基板5)。由于樹(shù)脂成型體1與金屬基體4被激光接合，收納空間被密封，因此能夠確保防水性、防塵性、防銹性。即，根據(jù)本實(shí)施方式，不需要使用液狀的粘合劑等進(jìn)行密封。

在將粘合劑用作密封材料的情況下，密封材料雖然可以為水密性，但是因?yàn)樗魵馊菀淄ㄟ^(guò)，具有吸水的特性，所以存在腐蝕金屬基體4的問(wèn)題。此外，在使用密封材料的情況下，存在由于密封材料中所含的空隙而導(dǎo)致密封性惡化的問(wèn)題。進(jìn)一步，如果為了防止該密封性的惡化而大量使用密封材料，還存在成本變高的問(wèn)題。

在汽車(chē)部件中，主要使用熱固化型粘合劑作為密封材料。但是，在使用熱固化型粘合劑的情況下，為了進(jìn)行加熱固化而需要10分鐘以上的時(shí)間，因此存在生產(chǎn)率差的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，還存在由于加熱時(shí)產(chǎn)生的氣體等而產(chǎn)生空隙，成品率變差的問(wèn)題。此外，因?yàn)樾枰ㄟ^(guò)粘合劑的擠出的控制等確保用于涂敷粘合劑的面積，所以還存在設(shè)計(jì)的自由度受到拘束的問(wèn)題。

與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式，不需要使用密封材料，因此不會(huì)發(fā)生上述那樣的問(wèn)題，能夠防止制造工時(shí)的增加和成本的增加，并且與密封材料相比能夠長(zhǎng)期地確保防水性、防塵性、防銹性。

(8)樹(shù)脂成型體1是通過(guò)注塑成形而一體地形成覆蓋電子電路部(電路基板5)的覆蓋部1a和保持與電子電路部(電路基板5)電連接的端子銷(xiāo)的連接器1b所得到的一體成型體。通過(guò)使樹(shù)脂成型體1為一體成型體，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。此外，在將樹(shù)脂部件組合多個(gè)而形成電子控制裝置的情況下，由于組裝公差的影響，存在不能確保在樹(shù)脂接合面1d的平面度的問(wèn)題，與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，因?yàn)槭箻?shù)脂成型體1為一體成型體，所以能夠容易地確保將金屬接合面4d與樹(shù)脂接合面1d激光接合所必需的平面度。

-第二實(shí)施方式-

參照?qǐng)D11，對(duì)第二實(shí)施方式的電子控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示第二實(shí)施方式的電子控制裝置的覆蓋部201a和連接器201b的立體圖。圖中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同或相應(yīng)的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略說(shuō)明。以下，對(duì)與第一實(shí)施方式差異點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

在第一實(shí)施方式中，覆蓋部1a與連接器1b通過(guò)注塑成形而一體地形成。與此相對(duì)，在第二實(shí)施方式中，覆蓋電路基板5的覆蓋部201a和保持端子銷(xiāo)(未圖示)的連接器1b分體形成，這方面與第一實(shí)施方式不同。即，覆蓋部201a和連接器201b分別作為由第一實(shí)施方式中所說(shuō)明的聚合物合金構(gòu)成的樹(shù)脂成型體構(gòu)成。

連接器201b被插入并熔接于覆蓋部201a的缺口部211。熔接方法能夠采用激光熔接、超聲波熔接、熱板熔接等各種熔接方法。另外，還可以代替熔接，使用粘合劑或卡扣連接將連接器201b與覆蓋部201a相互結(jié)合。

根據(jù)第二實(shí)施方式，不僅能夠獲得與第一實(shí)施方式中說(shuō)明的(1)～(8)的作用效果相同的作用效果，而且還能夠獲得以下的作用效果。

(9)由于覆蓋部201a和連接器201b為分體(不同部件)，所以能夠令覆蓋部201a和連接器201b的材料不同。例如，對(duì)阻燃性的要求(等級(jí)和環(huán)境限制)高的連接器201b，能夠采用與覆蓋部201a相比阻燃劑混合得較多的材料。由此，相比于將覆蓋部與連接器一體地成形并滿(mǎn)足阻燃性的要求的情況相比，能夠降低材料費(fèi)。

另外，在使連接器201b的阻燃性比覆蓋部201a高的情況下，也可以使構(gòu)成覆蓋部201a的聚合物合金中含有的合金材料與構(gòu)成連接器201b的聚合物合金中含有的合金材料的種類(lèi)不同?？芍诶萌劢訉⒏采w部201a與連接器201b接合的情況下，在覆蓋部201a和連接器201b各自的母材中采用PBT樹(shù)脂時(shí)，即使在連接器201b混合大量的阻燃劑，也不會(huì)對(duì)兩者的熔接性產(chǎn)生大的影響。

(10)因?yàn)槟軌蚴垢采w部201a與連接器201b的材料不同，所以能夠使連接器201b與覆蓋部201a的顏色不同。例如，能夠在連接器201b使用黑色樹(shù)脂，在覆蓋部201a中使用本色(自然色)樹(shù)脂。通過(guò)使用本色的樹(shù)脂、即未添加用于著色的添加劑的天然材料，能夠容易地進(jìn)行外觀檢查。另外，由于覆蓋部201a的厚度只要為1.0～1.5mm左右透射率就比較高，所以能夠容易地確認(rèn)接合狀態(tài)。

以下所述的變形也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還能夠?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)變形例與上述的實(shí)施方式組合。

(變形例1)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)將按壓固定具190配置在金屬基體4的中央部并進(jìn)行加壓的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以如圖12所示那樣，將按壓固定具290配置在金屬基體4的外側(cè)端部、即比激光照射面11靠外側(cè)，進(jìn)行加壓。

(變形例2)

在上述實(shí)施方式中，通過(guò)在第1激光照射工序S154呈一條直線狀地掃描激光10，在第2激光照射工序S158呈コ字形地掃描激光10，將金屬基體4的外緣掃描1周(參照?qǐng)D6)。即，對(duì)將在全周對(duì)金屬基體4的激光照射面11進(jìn)行掃描的工序分為2次的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。也可以一次將激光10掃描全周。

例如，能夠如圖12所示那樣，通過(guò)采用將按壓固定具290放在與金屬基體4的四個(gè)邊對(duì)應(yīng)的外側(cè)端部，將金屬基體4按壓于樹(shù)脂成型體1，從具有流電掃描儀(Galvano scanner)的激光裝置照射激光10的方法，不分步驟、在全周掃描激光10。如果將流電掃描儀的反射鏡配置在金屬基體4的中央的正上方，則能夠呈口字形地掃描激光10。具有流電掃描儀的激光裝置優(yōu)選用于尺寸比較小的電子控制裝置的制作。

(變形例3)

也可以如圖13(a)所示那樣，使金屬基體4的大小比樹(shù)脂成型體1的覆蓋部1a的大小小一圈。在這種情況下，激光10照射在激光照射面11，樹(shù)脂成型體1通過(guò)金屬基體4被加熱，由此引起彈性模量急劇的下降(參照?qǐng)D10)，因此能夠在達(dá)到樹(shù)脂成型體1的熔點(diǎn)Tm之前使樹(shù)脂成型體1與金屬基體4的間隙量減少，使兩者充分緊貼(密接)。進(jìn)一步，當(dāng)達(dá)到樹(shù)脂成型體1的熔點(diǎn)Tm以上時(shí)，如圖13(b)所示那樣，金屬基體4的外周部被埋入樹(shù)脂成型體1。另外，優(yōu)選埋入深度為金屬基體4的厚度的1/2以上。由此，漏泄路徑變長(zhǎng)，能夠進(jìn)一步提高防水性、防塵性、防銹性。

在將金屬基體4的外周部(連接部4a)埋入樹(shù)脂成型體1的情況下，還能夠通過(guò)對(duì)埋入量進(jìn)行測(cè)定，判斷是否恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了激光接合、即是否沒(méi)有產(chǎn)生剝離。

與此相對(duì)，例如在PBT樹(shù)脂(非合金)的情況下，由于沒(méi)有發(fā)生彈性模量的急劇下降(參照?qǐng)D10)，所以難以在全周將金屬基體4的外周部埋入，緊貼性下降。因此，在對(duì)PBT樹(shù)脂(非合金)實(shí)施表面改性處理的情況下，由于未緊貼的部分的表面改性后的PBT樹(shù)脂(非合金)的熱分解，表面改性的效果大幅下降。因而，從相對(duì)間隙的牢固性提高和通過(guò)埋入實(shí)現(xiàn)的接合性·可靠性提高的觀點(diǎn)出發(fā)，將玻化轉(zhuǎn)變溫度低的非結(jié)晶性樹(shù)脂作為合金材料加入PBT樹(shù)脂是非常有效的。

(變形例4)

也可以如圖14(a)所示那樣，在金屬基體4的外周部設(shè)置向樹(shù)脂成型體1突出的凸部21，將凸部21的頂面按壓于樹(shù)脂成型體1。由此，能夠降低按壓固定具290所需的施加壓力，能夠如圖14(b)所示那樣，容易地確保所需的埋入量。此外，能夠防止在進(jìn)行加壓工序時(shí)產(chǎn)生的樹(shù)脂毛刺的向外飛濺。

(變形例5)

也可以如圖14所示那樣，在金屬基體4的散熱片7與激光照射面11之間設(shè)置有槽部22。采用形成這樣的結(jié)構(gòu)，在激光照射時(shí)產(chǎn)生的熱的向接合部以外的釋放惡化，因此能夠以較低能量進(jìn)行激光接合。不過(guò)，存在由于剛性的惡化而金屬基體4翹曲的可能性，因此需要考慮剛性來(lái)設(shè)計(jì)槽部22的深度。

(變形例6)

也可以在加壓工序(S152、S156)，利用加熱器等對(duì)按壓固定具190、290進(jìn)行加熱，在加熱了的狀態(tài)對(duì)金屬基體4進(jìn)行加壓。在這種情況下，通過(guò)將樹(shù)脂成型體1加熱至合金材料的玻化轉(zhuǎn)變溫度Tg以上的溫度，與沒(méi)有加熱的情況相比能夠增加埋入量。此外，優(yōu)選在將樹(shù)脂成型體1加熱至聚合物合金的再結(jié)晶化溫度以上且聚合物合金的熔融開(kāi)始溫度以下的溫度的狀態(tài)進(jìn)行激光接合。由此，在激光接合后結(jié)晶化也緩慢進(jìn)行，還能夠抑制接合后的急劇冷卻，因此還能夠降低熱應(yīng)力。進(jìn)一步，還存在能夠大幅降低激光接合所需的激光能量的優(yōu)點(diǎn)。

(變形例7)

也可以在按壓固定具190、290設(shè)置透射激光10的、耐熱性和透射率高的玻璃板，隔著玻璃板向激光照射面11照射激光10。

(變形例8)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)在金屬基體4設(shè)置激光照射面11，對(duì)金屬基體4照射激光10的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。也可以在樹(shù)脂成型體1的透射率高的情況下，對(duì)樹(shù)脂成型體1照射激光10，進(jìn)行激光接合。

(變形例9)

在上述實(shí)施方式中，金屬基體4除了上述的壓鑄鋁和JISA5052、鍍鋅鋼板以外，還能夠由不銹鋼等各種金屬形成。

(變形例10)

在上述實(shí)施方式中，作為使樹(shù)脂側(cè)的含氧官能團(tuán)生成、增大的處理和金屬側(cè)的表面清洗、牢固的氧化膜形成的處理，對(duì)大氣壓等離子體處理的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。還可以代替大氣壓等離子體處理實(shí)施減壓等離子體處理。另外，大氣壓等離子體處理在生產(chǎn)率方面比減壓等離子體處理有效，減壓等離子體處理在能夠給予各種氣體方面有效。此外，還可以代替等離子體處理，例如實(shí)施UV臭氧、準(zhǔn)分子激光、短脈沖照射等干式處理。

(變形例11)

表面改性處理優(yōu)選至少在樹(shù)脂成型體1的樹(shù)脂接合面1d實(shí)施，進(jìn)一步優(yōu)選在金屬基體4的金屬接合面4d實(shí)施。即使僅在樹(shù)脂側(cè)或金屬側(cè)的一側(cè)效果也大。

(變形例12)

在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了對(duì)于使用聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率為20～30％左右的樹(shù)脂片TPp的激光接合體的強(qiáng)度評(píng)價(jià)，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。另外，如果聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率不到5％，則接合強(qiáng)度的提高效果小，因此優(yōu)選聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率為5％以上。

此外，如果聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率超過(guò)40％，則存在非結(jié)晶性樹(shù)脂的特性表現(xiàn)得強(qiáng)、耐熱性惡化的情況，因此優(yōu)選聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率為40％以下。另外，只要聚合物合金中含有的非結(jié)晶性樹(shù)脂的含有率為40％以下，則即使在150℃的長(zhǎng)期高溫試驗(yàn)等中也不會(huì)出現(xiàn)可靠性的大幅下降，能夠確保充分的耐熱性。

(變形例13)

在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了對(duì)于使用在聚合物合金中添加約30～40重量％左右的玻璃纖維的樹(shù)脂片TPp的激光接合體的強(qiáng)度評(píng)價(jià)，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。另外，如果聚合物合金中添加的玻璃纖維不到20重量％，則剛性的提高效果小，因此優(yōu)選添加的玻璃纖維為20重量％以上。此外，如果聚合物合金中添加的玻璃纖維超過(guò)50重量％，則存在成形性惡化的情況，因此優(yōu)選添加的玻璃纖維為50重量％以下。

(變形例14)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)在聚合物合金中添加玻璃纖維的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。為了提高聚合物合金的剛性，能夠添加由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的各種無(wú)機(jī)填料。例如，也可以代替玻璃纖維，添加玻璃鱗片(glass flake)、特殊形狀的玻璃等。此外，還能夠代替玻璃纖維，添加碳纖維。由此，不僅能夠提高剛性，而且能夠提高電磁波屏蔽性。作為能夠提高電磁波屏蔽性的無(wú)機(jī)填料，還能夠采用導(dǎo)電碳(例如，科琴黑、乙炔黑、碳珠、石墨等)。另外，在聚合物合金不添加無(wú)機(jī)填料的情況也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

(變形例15)

在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了對(duì)于使用金屬片TPm的與樹(shù)脂片TPp的接合面的表面粗糙度Ra為0.3μm和為2.0μm的結(jié)構(gòu)的激光接合體的強(qiáng)度評(píng)價(jià)，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。另外，如果金屬片TPm的接合面的表面粗糙度Ra不到0.1μm，則接合強(qiáng)度的提高效果小，存在發(fā)生剝離問(wèn)題，因此，優(yōu)選金屬片TPm的接合面的表面粗糙度Ra為0.1μm以上。另外，即使表面粗糙度Ra不到0.1μm，也能夠通過(guò)在激光接合前實(shí)施等離子體處理，使樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm接合。

此外，如果金屬片TPm的接合面的表面粗糙度Ra超過(guò)7.0μm，則樹(shù)脂不能充分地填充至凹凸，接合強(qiáng)度下降，因此優(yōu)選金屬片TPm的接合面的表面粗糙度Ra為7.0μm以下，從氣密性的觀點(diǎn)出發(fā)更優(yōu)選為5.0μm以下。

(變形例16)

也可以在作為樹(shù)脂成型體1的材料的聚合物合金中添加各種添加劑，例如防氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、帶電防止劑等穩(wěn)定劑和結(jié)晶成核劑、可塑劑、潤(rùn)滑劑等。添加劑的含量?jī)?yōu)選設(shè)定為不妨礙接合強(qiáng)度的提高效果的程度。

此外，PBT樹(shù)脂具有容易加水分解的性質(zhì)。因此，在聚合物合金的母材中使用PBT樹(shù)脂的情況下，優(yōu)選添加抑制加水分解的添加劑(例如，環(huán)氧樹(shù)脂)。特別是在含有酯類(lèi)的PC合金、PET合金的情況下，由于加水分解性是與PBT相同的程度，所以?xún)?yōu)選添加抑制加水分解的添加劑。此外，在含有酯類(lèi)的PC合金、PET合金的情況下，存在由于酯交換反應(yīng)過(guò)度進(jìn)行而生產(chǎn)率下降或成型體的物理性能下降的問(wèn)題。因此，在含有酯類(lèi)的PC合金、PET合金的情況下，添加酯交換反應(yīng)停止劑(例如，磷化合物)也有效。進(jìn)一步，根據(jù)阻燃性的要求，還可以添加阻燃劑(例如，磷類(lèi)、溴類(lèi)等)。

(變形例17)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)金屬基體4形成為矩形平板狀，在樹(shù)脂成型體1形成有凹部1c的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以在金屬基體4設(shè)置收納電路基板5的凹部，將樹(shù)脂成型體1形成為平板狀。

(變形例18)

在第二實(shí)施方式中，對(duì)利用熔接等將覆蓋部201a與連接器201b結(jié)合的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。也可以不將覆蓋部201a與連接器201b結(jié)合。在這種情況下，將覆蓋部201a和連接器201b分別與金屬基體4激光接合。另外，也可以將覆蓋部201a和連接器201b中的任一者與金屬基體4激光接合，利用粘合劑等使另一者與金屬基體4結(jié)合。在同時(shí)使用激光接合和粘合劑的情況下，與將各部件全部利用粘合劑結(jié)合的情況相比也能夠減少粘合劑的使用量。

(變形例19)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于作為裝載于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的電子控制裝置100的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于將樹(shù)脂成型體與金屬體激光接合的各種部件、裝置。

(變形例20)

合金化的樹(shù)脂僅為至少與激光接合部11a對(duì)應(yīng)的部分即可。例如，在第一實(shí)施方式中，還能夠僅將覆蓋部1a的外周部利用由合金化的樹(shù)脂構(gòu)成的成型體構(gòu)成，而覆蓋部1a的中央部利用由未合金化的樹(shù)脂構(gòu)成的成型體構(gòu)成，通過(guò)熔接將兩者結(jié)合。

(變形例21)

上述的電子控制裝置100的制造方法只不過(guò)是一個(gè)例子，能夠利用各種制造方法制造電子控制裝置100。例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)在組裝工序S140中將電路基板5配置在樹(shù)脂成型體1的凹部1c并固定，然后將金屬基體4與樹(shù)脂成型體1接合的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。也可以將電路基板5配置在金屬基體4并固定，然后將樹(shù)脂成型體1與金屬基體4接合。

(變形例22)

在上述實(shí)施方式中，對(duì)樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm的最大間隙量為20μm左右的例子進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不限定于此。另外，因?yàn)闃?shù)脂片TPp與金屬片TPm的間隙量越大接合強(qiáng)度就越低，所以期望盡量減少間隙量。當(dāng)間隙量超過(guò)100μm時(shí)，不能將樹(shù)脂片TPp與金屬片TPm接合。因此，需要令間隙量為100μm以下。不過(guò)，在間隙量大于50μm而為100μm以下的情況下，由于樹(shù)脂片TPp的熱分解而在激光接合部11a殘留下大量空隙，因此難以長(zhǎng)期維持接合強(qiáng)度。因此，優(yōu)選在對(duì)樹(shù)脂片TPp和金屬片TPm加壓的狀態(tài)下盡量減小間隙量，優(yōu)選為50μm以下。

只要無(wú)損于本發(fā)明的特征，本發(fā)明就不限定于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的技術(shù)的思想的范圍內(nèi)想到的其它方式也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

以下的優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容作為引用文件在此處引用。

日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014年第209352號(hào)(2014年10月10日提出申請(qǐng))

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

1 樹(shù)脂成型體

1a 覆蓋部

1b 連接器

1c 凹部

1d 樹(shù)脂接合面

4 金屬基體

4a 連接部

4d 金屬接合面

5 電路基板

6 電子部件

7 散熱片

10 激光

11 激光照射面

11a 激光接合部

21 凸部

22 槽部

100 電子控制裝置

190 按壓固定具

201a 覆蓋部

201b 連接器

204 輸入輸出端口

205 輸入電路

206 點(diǎn)火輸出電路

207 噴射閥驅(qū)動(dòng)電路

208 火花塞

209 燃料噴射閥

211 缺口部

290 按壓固定具。