CN102106200B - 密封框架以及用于覆盖构件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于限制要以型料覆盖的构件(7)表面的密封框架包括上框架部件(5)和下框架部件(3)，它们可拆卸地相互连接，并且以型料覆盖的构件(7)通过上框架部件(5)和下框架部件(3)这样包围，使由密封框架(1)和构件(7)形成的型腔(25)密封用于加入到型腔(25)里面的型料。本发明还涉及一种用于以型料在使用密封框架(1)的条件下覆盖构件的方法，其中将构件(7)放入到上框架部件(5)和下框架部件(3)里面，并且使上框架部件(5)与下连接部件(3)连接成密封框架(1)，由此形成型腔(25)，它由构件(7)和上框架部件(5)包围，将型料加入到型腔(25)里面并且使型料固化成盖(29)，通过解除上框架部件(5)与下框架部件(3)的连接去掉密封框架(1)并且取出构件(7)。

Description

密封框架以及用于覆盖构件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于限制要以型料覆盖的构件表面的密封框架。本发明还涉及一种用于在使用密封框架的条件下以型料覆盖构件的方法。

背景技术

为了保护构件免受外部环境影响或介质影响，通常以型料覆盖构件。作为型料通常使用环氧-低压挤压料，它们涂覆在要被保护的构件表面上。

尤其对于电子元器件、例如电子的功能构件如半导体构件如芯片在其耐温、耐介质、提高功率和可靠性方面提出越来越高的要求，尤其在可靠性重要的领域。通过以型料覆盖使环境介质不能与构件接触并且不能损伤构件。

为了以冲压格栅无毛刺地密封电子元器件，目前使用环绕的冲压格栅连接带，但是在涂覆环氧-低压挤压料以后必需费事地冲切它们。由此可能通过低压挤压料有损覆盖。

由于型料在模具棱边上的磨损不能防止在加工期间形成毛刺。但是毛刺在接着的工艺步骤中可能导致脏污。因此为了避免形成毛刺已经使用一个与型料固定连接的框架，它包围构件。但是由此增加了用于构件所需的结构空间。此外对于每个构件必需加工新的框架。

发明内容

本发明的优点

按照本发明构成的用于限制构件的要以型料覆盖的表面的密封框架包括上框架部件和下框架部件，它们可拆卸地相互连接。要以型料(造型材料)覆盖的构件通过上框架部件和下框架部件这样包围，使由密封框架和构件形成腔针对浇铸到腔里面的型料被密封。

通过具有上框架部件和下框架部件(它们可拆卸地相互连接)的密封框架结构尤其可以在批量生产构件时对于相同的构件重复使用框架。所述框架可以在以型料覆盖构件以后再去掉，因此该框架不增加对于构件必需的结构空间。此外通过使用框架实现无毛刺地覆盖构件。

为了能够在加入型料以后解除密封框架，优选使密封框架由热塑性塑料形成，它不与型料结合。通过使用不与型料结合的热塑性塑料无需在密封框架上涂覆附加的、用于防止型料与密封框架连接的分隔剂。由此能够更容易地取出密封框架。

为了固化型料，一般加热配有密封框架的构件。加热导致密封框架热塑性塑料的膨胀。在冷却时不仅密封框架而且型料都收缩。由此在型料与热塑性塑料之间产生间隙，它已经不与型料连接。这在以型料覆盖表面以后同样易于取出密封框架。

作为制造密封框架的热塑性塑料例如全氟烷氧基共聚物(Perfluoralkoxy-Copolymere)是适合的。哪些热塑性塑料是适合的，也取决于所使用的型料。

对于密封框架使用热塑性塑料还具有优点，通过注塑工艺可以以简单的方式加工密封框架。也能够例如在更换产品或改变以型料覆盖的构件形状时熔化框架并且由熔化的材料加工新的密封框架。

在一个实施例中所述密封框架包括卡锁，通过它使上框架部件与下框架部件相互连接。在此例如能够使卡锁可旋转地固定在上框架部件或下框架部件上并且可以与安置在另一框架部件上的装置连接。备选地也能够设有卡锁，它们不与框架部件中的一个固定连接。但是对于卡锁也可以选择各种任意形式的可拆卸连接，用于使上框架部件与下框架部件连接。例如也可以使用螺栓，或对于圆形构件也可以使用插旋式连接。可以使用各种任意形式的、专业人员所公知的可拆卸的上框架部件与下框架部件的连接。但是由于简单且快速的固定优选卡锁。

当构件的部分不能由型料覆盖的时候，例如在具有冲压格栅的构件中冲压格栅的部位(它们例如作为电接头)优选在上框架部件与下框架部件之间构成通路，穿过通路可以导引构件的部分，它们不能被型料覆盖。在此最好这样构成通路，使穿过通路导引的构件部分密封地顶靠在通路上，由此使型料不会通过通路流出。为了简单地装配密封框架优选，以上框架部件和/或下框架部件中的缺口形式构成通路。

为了使框架精确地定位在浇铸模具里面优选，在密封框架上安置卡锁固定体，通过它们使密封框架与构件定位在浇铸模具里面。但是除了卡锁固定体以外，其它任意形式的装置也是适合的，通过它们实现密封框架包括由密封框架包围的构件精确地定位在浇铸模具里面。

一种按照本发明的用于以型料在使用密封框架的条件下覆盖构件的方法，包括下面的步骤：

(a)将构件放入到上框架部件和下框架部件里面并且使上框架部件与下连接部件连接成密封框架，由此形成型腔，它由构件和上框架部件包围，

(b)将型料加入到型腔里面并且固化型料，

(c)通过解除上框架部件与下框架部件的连接去掉密封框架并且取出构件。

为了将构件放入到上框架部件和下框架部件里面，通常将构件放置在下框架部件上并且在其上定位上框架部件。接着使下框架部件与上框架部件相互连接。以这种方式使构件形成型腔底部并且使上框架部件形成型腔边缘。

为了将构件定位在上框架部件和下框架部件里面优选，在下框架部件和上框架部件里面分别构成槽，在其中放入构件。如果构件包括不能被型料覆盖的部位，例如冲压格栅部分，则一般已经足够的是，使不能被型料覆盖的部位穿过下壳部件和/或上框架部件中的相应的缺口导引并且以这种方式定位构件。

所述型料一般在浇铸模具中加入到型腔里面。为此首先将构件放入到浇铸模具里面。例如通过定位辅助、例如上述的卡锁固定体使构件与密封框架精确地定位。只要构件与框架部件放入到浇铸模具里面，就加热模具。备选地也能够使构件包括密封框架放入到已经加热的浇铸模具里面。通过加热使下框架部件和上框架部件膨胀并且以这种方式密封地顶靠在构件上。实现构件与密封框架之间的密封连接。因此型料不能通过上框架部件或下框架部件与构件之间的泄漏通道流出。由此实现无毛刺地加热型料。

尤其当所述构件包括不能被型料覆盖的部分，例如冲压格栅部分，它们例如作为电接头，它们穿过密封框架的通路导引，使下框架部件和上框架部件通过加热膨胀顶靠在穿过框架部件导引的部分上，由此在这里也产生流体密封的连接。

通过常见的、专业人员公知的方法加入型料到型腔里面。为此所述型料通常以液体形式呈现。在加入型料到型腔里面以后固化型料。所使用的型料例如可以是辐射硬化的或者热固化的。优选型料是热固化的。

作为型料例如低压挤压料、尤其是环氧-低压挤压料是适合的。

通过按照本发明的方法以型料覆盖的构件最好包括一个配备的电路板。这种电路板通常配备半导体元器件。但是也可以是任意其它形式的电子元器件，它们通常放置在电路板上，例如电阻。

在另一实施例中所述构件附加地包括冲压格栅。

如果所述构件包括冲压格栅，优选首先将冲压格栅放入到下框架部件里面。如果冲压格栅部分不能被型料覆盖，在下框架部件中设有缺口，它作为不能被覆盖的冲压格栅部分的通路。在这些通路上放入冲压格栅。在下一步骤中使上框架部件与下框架部件连接。例如通过使上框架部件卡锁在下框架部件上实现连接。在将冲压格栅固定在密封框架里面以后可以在下一工艺步骤中钎焊电路板在冲压格栅上并且配备。备选地也能够使已经配备的电路板与冲压格栅连接。

如果冲压格栅用于多个模块，则能够使多个模块分别以上述方式配备密封框架。在安置密封框架和电路板以后在这种情况下分别将单个模块、包括密封框架、冲压格栅和电路板与冲压格栅带分开，由冲压格栅带加工用于单个模块的冲压格栅。在分开单个模块以后将模块放入到浇铸模具里面，在其中加入型料。

在型料固化后从浇铸模具里面取出模块。在冷却时如上所述，密封框架和型料收缩。由此在型料与密封框架之间产生间隙。以简单的方式通过解除连接取下框架并且再用于另一模块。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例并且在下面的描述中详细解释。附图中：

图1示出密封框架与冲压格栅和电路板的示意图，

图2示出按照图1的密封框架与冲压格栅的示意图，具有加入的型料。

具体实施方式

图1示出密封框架与冲压格栅和电路板的示意图。

按照本发明构成的密封框架1包括下框架部件3和上框架部件5。下框架部件3和上框架部件5相互连接成密封框架1。

所述下框架部件3和上框架部件5最好由热塑性塑料制成。通过使用热塑性塑料能够以简单的方式通过注塑工艺加工下框架部件3和上框架部件5。加工下框架部件3和上框架部件5的热塑性塑料最好是一种不与型料材料(造型材料)结合的塑料。适合的热塑性塑料例如是全氟烷氧基共聚物。

所述密封框架1包围构件7。在这里所示的实施例中构件7是与冲压格栅9连接的电路板11。该电路板11配备电子元器件13。电子元器件例如是半导体元器件如芯片或晶体管。电子元器件13例如也可以是电阻或任意其它的电子元器件，通常以它们配备电路板11。

以任意的、专业人员公知的方式实现电路板11与冲压格栅9的连接。例如能够使电路板11与冲压格栅9钎焊。也能够将电路板11卡紧在冲压格栅9上。此外也能够将电路板11只放置在冲压格栅9扫描。为了使电路板11精确地定位在冲压格栅9上，例如通常使冲压格栅包括销子15，它们穿过电路板11中的相应开孔17导引。

为了使冲压格栅9和电路板11定位在密封框架1里面，例如能够首先将冲压格栅9放入到下框架部件3里面。当冲压格栅9如图1所示具有接头19的时候，它们从密封框架1中伸出来，有利的是，在下框架部件3里面构成缺口21，穿过它们导引接头19。通过放入接头19到缺口21里面还将冲压格栅9精确定位在下框架部件3里面。在放入冲压格栅9到下框架部件3里面以后使下框架部件3与上框架部件5连接。例如如图所示，通过卡锁23实现上框架部件5与下框架部件3的连接。但是备选地也能够使下框架部件与上框架部件例如通过使用螺栓或其它可拆卸的连接机构连接。尤其在圆形构件中例如也能够使下框架部件3与上框架部件5通过卡口式连接。

在下框架部件3与上框架部件5连接以后使电路板11与冲压格栅9连接并且配备电子元器件13。除了电子元器件13也可以附加地使用机械零部件、例如冷却器或类似部件。

备选地也能够使电路板11首先配备电子元器件13并且在配备后才与冲压格栅9连接。在另一可选择的实施例中同样能够将冲压格栅9与配备的电路板11连接，接着将与电路板11连接的冲压格栅9定位在由下框架部件3和上框架部件5组合的密封框架1里面。

如果以型料覆盖的构件没有冲压格栅9，例如备选地也能够在下框架部件3和/或上框架部件5里面构成槽，将构件放入到槽里面。通过放入到槽里面使构件正确地定位在密封框架1里面。

不仅可以在顶面而且可以在底面上覆盖构件7，例如与冲压格栅9连接的电路板11。通常至少以型料覆盖构件7的顶面。如果覆盖在顶面和底面上，则例如能够，尤其在构件7通过定位冲压格栅9定位在密封框架1里面的时候，在电路板11与密封框架1之间形成间隙。在这种情况下可以使型料穿过间隙进入到电路板11的两侧。备选地当然也能够使型料不仅在电路板11的顶面上而且在电路板11的底面上进入到密封框架里面。如果只在顶面覆盖构件7，则使密封框架1密封地顶靠在构件7上并由此形成型腔，它以型料充满。

在将构件7固定在密封框架1里面以后加入型料，由此使构件7被型料覆盖。为此优选将与构件7连接的密封框架1放入到浇铸模具里面。最好加热浇铸模具。通过加热浇铸模具使下框架部件3和上框架部件5膨胀并因此密封地顶靠在浇铸模具的壁体上。此外通过密封框架1密封地包围构件7，由此使型料不会穿过密封框架流出。尤其没有型料进入到下框架部件3与上框架部件5之间的间隙里面。在最多5分钟、优选最多2分钟、尤其最多1分钟的短时间固化状态以后将型料加入到浇铸模具里面。加热浇铸模具的温度最好位于160至180℃、尤其位于160至170℃。

在将与密封框架1连接的构件7放入到浇铸模具里面并且加热密封框架1以后将型料以常见的、专业人员公知的方式注射到模具里面。该型料最好是低压挤压料，尤其是环氧-低压挤压料。

在此将型料加入到由上框架部件5和构件7限制的型腔25里面。在此该构件7形成型腔25的底部并且上框架部件5形成侧面边界。如果将型料加入到构件的顶面和底面上，则构件7的底面与下框架部件3形成第二型腔，它同样被型料充满。如上所述，也能够在构件7与密封框架1之间构成间隙。在这种情况下使上型腔25与由构件7和下框架部件3限制的型腔通过间隙相互连接。

在加入型料以后通常将型料固化在浇铸模具里面。尤其在热固化的型料中为此加热浇铸模具。但是除了热固化型料以外例如也能够使用辐射固化的型料。在这种情况下辐射型料，例如通过UV光，用于固化型料。在这种情况下通常根据硬化反应加热型料。

在型料固化后将由此产生的模块27(在图2中示出)从浇铸模具中取出来。在此模块27包括由相互连接的下框架部件3和上框架部件5相互连接的密封框架1、冲压格栅9、构件7和由固化的型料制成的盖29。在此盖29顶靠在密封框架1上。盖29的顶面可以是光滑的或者具有任意的结构。如果盖29的顶面31具有结构，则结构作为阴模在浇铸模具中形成。

在型料固化后冷却模块27。在此或者可以在浇铸模具里面实现模块27冷却，而且在从浇铸模具里面取出以后冷却。通过冷却密封框架1和盖29从型料收缩。在此收缩率取决于所使用的密封框架1和盖29原料的热膨胀系数。通过与振动相关的体积减小在盖29与密封框架1之间形成小间隙。因此尤其存在间隙，使用于盖29的型料不粘附在密封框架1的原料上。密封框架1不粘附在由型料制成的盖29上，由此能够以简单的方式通过解除连接、例如卡锁23敞开密封框架1并且可以将上模具部件5和下框架部件3与配有盖29的构件7分开。在去除上框架部件5和下框架部件3以后可以继续冷却它们(如果需要)，并接着将盖涂覆在另一构件上继续使用。

在使用按照本发明的密封框架1条件下配备盖29的构件例如是减速器位置传感器或大电流模块。

Claims (13)

1.用于限制要以型料覆盖的构件（7）表面的密封框架，包括上框架部件（5）和下框架部件（3），它们可拆卸地相互连接，并且要以型料覆盖的构件（7）这样地通过上框架部件（5）和下框架部件（3）包围，使由密封框架（1）和构件（7）形成的型腔（25）为加入到型腔（25）里面的型料被密封，其中，所述构件与所述密封框架能够放入到用于加入型料的浇铸模具里面。

2.如权利要求1所述的密封框架，其特征在于，所述密封框架（1）由热塑性塑料形成，它不与型料结合。

3.如权利要求2所述的密封框架，其特征在于，所述热塑性塑料是全氟烷氧基共聚物。

4.如权利要求1至3中任一项所述的密封框架，其特征在于，所述密封框架（1）包括卡锁（23），通过所述卡锁可以使上框架部件（5）与下框架部件（3）相互连接。

5.如权利要求1至3中任一项所述的密封框架，其特征在于，在上框架部件（5）与下框架部件（3）之间构成通路（21），可以导引构件（7）的不应被型料覆盖的部分（19）穿过所述通路。

6.在使用如权利要求1至5之一所述的密封框架（1）下用型料覆盖构件的方法，包括下面的步骤：

（a）将构件（7）放入到上框架部件（5）和下框架部件（3）里面并且使上框架部件（5）与下连接部件（3）连接成密封框架（1），由此形成型腔（25），它由构件（7）和上框架部件（5）包围，

（b）将型料加入到型腔（25）里面并且使型料固化成盖（29），

（c）通过解除上框架部件（5）与下框架部件（3）的连接去掉密封框架（1）并且取出构件（7）。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述型料是低压挤压料。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，为了加入型料将构件（7）连同密封框架（1）放入到一个浇铸模具里面。

9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在浇铸模具里面加热构件（7）和密封框架（1），由此使上框架部件（5）与下框架部件（3）膨胀并且在密封框架（1）与构件（7）之间产生相对于型料密封的连接。

10.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述构件（7）包括配备的电路板（11）。

11.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述构件（7）包括冲压格栅（9）。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，冲压格栅（9）的不应被型料覆盖的部分被导引穿过密封框架（1）的上框架部件（5）与下框架部件（3）之间的通路（21），其中上框架部件（5）和下框架部件（3）密封地包围该穿过通路（21）导引的部分（19），由此不会有型料穿过通路（21）流出。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述型料是环氧－低压挤压料。