CN106457636A - 塑料注塑包封的导体电路结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料注塑包封的导体电路结构(10)，其中导体电路(12)除了该导体电路的连接头外完全地被由塑料制成的壳体包围，其中该壳体包括在第一注塑成型过程中——预注塑包封过程——产生的第一壳体部段(16)和通过接触面直接邻接于该第一壳体部段的、在第二注塑成型过程中——主注塑包封过程——产生的第二壳体部段。本发明的特征在于，该壳体在接触面的区域中设置有至少一个以限定形状和尺寸的方式形成的材料留空(20)。

Description

塑料注塑包封的导体电路结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述类型的塑料注塑包封的导体电路结构以及一种根据权利要求6的前述部分所述类型的用于制造塑料注塑包封的导体电路结构的方法。
背景技术
塑料包封注塑的导体电路结构用于大批量成本优化的电连接元件，例如用于车辆结构的变速装置中。除了低成本，特别的优点是，这种结构可以承受大的电流，并且在结构方面可以简单地适配于所需的功率和几何形状。相对于连接技术方面的“电缆”虽然产生更高的模具成本，但是产品单价明显更低。
这种类型的塑料注塑包封的导体电路结构参考文献DE 10 2004 020 085 A1。
相应的用于制造塑料注塑包封的导体电路结构的方法由现有技术充分公开并包括——例如参考文献DE 10 2009 026 459 A1——以下步骤：
〃从金属板冲压/切割出导体电路，其中在导体电路的各个位置上保留连接片，以便防止导体电路分散开；
〃实施预包封注塑过程：由塑料制成第一壳体部段，该第一壳体部段应阻止导体电路分散开，直到下一步工序完成。具有连接片的导体电路组为此被插入到塑料注塑成型模具中，并在金属的连接片之外的要保持的部位上被包封注塑；
〃去除连接片，例如通过冲压、切割、弯曲；
〃实施主包围注塑过程：由塑料产生邻接于第一壳体部段的第二壳体部段。这为导体电路赋予机械强度并使导体相对彼此(这些导体可以形成接触和短路)以及对周围环境影响(例如相对于同样可能形成短路的金属屑)绝缘。
因为塑料在高温高压的作用下注塑成型，并在冷却时材料收缩，在导体电路和塑料之间以及在预包封注塑部和主包封注塑部之间出现缝隙。空气和液体穿过该缝隙抵达。在预包封注塑部和主包围注塑部之间的缝隙通常形成导体件的连接路径。当液体入侵到该缝隙中时，这可以在存在相应的周围环境条件、例如高温时导致微气候。其结果是，液体可能“变成导电的”并由此形成短路。另一短路的可能性是：由于液体与空气成分、塑料成分或导体电路材料的反应形成反应物。
发明内容
本发明的目的是，如此改进根据权利要求1的前序部分所述类型的塑料注塑包封的导体电路结构，该导体电路结构使得出现短路的危险减小到最低程度。
上述目的通过权利要求1的特征结合该权利要求的前序部分特征实现。
从属权利要求构成本发明的有利的改进方案。
在塑料注塑包封的导体电路结构中，导体电路以已知的方式除去其连接头之外完全被塑料制成的壳体包围。该壳体在此包括两个壳体部段，即在第一注塑过程——以下称为预包封注塑过程——中产生的第一壳体部段和通过接触面直接与该第一壳体部段邻接的第二壳体部段，在第二注塑过程——以下称为主注塑过程——中产生该第二壳体部段。
根据本发明，壳体在接触面的区域中具有至少一个材料留空。该材料留空关于其形状和尺寸如此限定，使得通过该材料留空可以与周围环境进行流体交换。
通过按本发明的设计方案以有利的方式保证了，大量的流体可以流入/流出/流过在两个壳体部段之间的接触面的区域，从而避免了形成微气候，就是说，由此使短路的危险明显减少到最低程度。
在此，材料留空优选通过从外部引入到壳体中的、在壳体表面中形成入口的孔形成。该孔在此既可以设计为穿通孔也可以设计为盲孔或者说未钻通孔。材料留空以孔的形式形成尤其在加工方面是有利的，这是因为可以成本低廉地制造该材料留空。以上使用的术语“孔”在本申请中如此理解，即应一同包括所有从外部引入到壳体中的材料留空，例如也以是开口或洞的形式。
根据本发明的一实施形式，由孔在壳体表面中产生的入口借助于封闭件——尤其以浇铸材料/填料的形式——重新封闭。这种实施形式尤其在如下情况下是有利的，即当存在导体电路不再被足够厚的塑料层覆盖的危险。由此显著减小了尤其由于堆积杂质颗粒而造成短路的危险。
在一特别的具体形式中，材料留空也可以占据预包封注塑部之间的全部空间，从而塑料注塑包封的导体电路结构看起来如同具有通过预包封注塑过程形成的具有单独绝缘部和支撑部的多个导体。
本发明还要实现的目的是，提出一种用于制造塑料注塑包封的导体电路结构的方法。
这个目的通过权利要求6的特征结合该权利要求的前序部分的特征实现。
从属权利要求构成本方法的有利的改进方案。
用于制造塑料注塑包封的导体电路结构的方法以已知的方式包括以下步骤：
〃由金属板产生导体电路，其中，单个的导体电路通过金属的连接片彼此连接；
〃将借助于连接片彼此连接的导体电路插入到塑料注塑成型模具中并由塑料材料实施预包封注塑过程，在该预包封注塑过程中产生两个沿导体电路纵向方向观察分开形成的、将导体电路彼此固定并且与连接片隔开定位的第一壳体部段，其中该预包封注塑过程仅限于第一壳体部段，使得导体电路的位于两个第一壳体部段之间部段产生缺口/留空；
〃去除连接片；
〃将通过第一壳体部段彼此隔开地固定的导体电路插入到塑料注塑成型模具中，并由塑料材料实施主包围注塑过程，在该主包围注塑过程中产生第二壳体部段，该第二壳体部段通过接触面直接与第一壳体部段邻接并完全包围导体电路的缺口区域。
根据本发明在第一壳体部段和第二壳体部段之间的接触面区域中引入材料留空。
根据第一实施形式，通过塑料注塑成型模具的相应的构形在实施主包围注塑过程中形成材料留空。这被证明是有利的，因为不需要其他的加工步骤用于形成该材料留空。
根据另一实施形式，在实施了主包围注塑过程之后通过切削形式的加工方式产生材料留空。
优选借助于钻孔、冲压、激光切割或水射流切割。
本方法的另一有利的实施形式提出，重新封闭由材料留空在壳体表面形成的入口，尤其借助于利用浇铸材料的浇铸。
从下面结合在附图中示出的实施例的说明中得到本发明的其他优点、特征和应用可能性。
附图说明
在说明中、权利要求和附图中引用在下面列出的附图标记列表中的术语和配属的附图标记。
在附图中示出：
图1示出用于制造根据本发明的塑料注塑包封的导体电路结构的导体电路；
图2示出了图1中的导体电路在另一方法步骤之后的状态；
图3示出了图2中的导体电路在另一方法步骤之后的状态；
图4示出了具有突出的接触面的、图3中所示的导体电路和
图5示出了根据本发明的塑料注塑包封的导体电路结构。
具体实施方式
在图1至图5中示出用于制造整体通过附图标记10表示的塑料注塑包封的导体电路结构的各个方法步骤。
起始点是——参照图1——形成导体电路12的被冲压成型的金属板。该导体电路12在此还通过连接片14彼此连接，以便防止导体电路12分散开。
在图1中仅示出一层导体电路12。仅由于完整性的原因指出，在要制成的导体电路结构中可以彼此叠置和/或彼此并排地布置多层这种导体电路。
在下一方法步骤中，图1中的导体电路被插入到注塑成型工具中，并在第一注塑成型过程中在导体电路12上实施预注塑包封过程。通过该预注塑包封过程产生第一壳体部段16，该第一壳体部段应保证在没有连接片14的情况下导体电路12不会分散开。在此示出两个沿导体纵向方向1观察彼此分开形成的第一壳体部段16。在预注塑包封过程中空出连接片14。此外，预注塑包封过程——如图2明确地示出——仅限于制成的第一壳体部段16，就是说，导体电路12的位于第一壳体部段16之间的区域并未被包封注塑。
在接下来的方法步骤中去除连接片14。这可以例如通过冲压、切割或弯曲实现。如图3所示，由第一壳体部段16使导体电路12以相对彼此按规定隔开的方式定位。
导体电路12的位于第一壳体部段16之间的、没有被包封注塑的区域在接下来的方法步骤中再利用塑料包封注塑。
为此，通过第一壳体部段16以相对彼此隔开方式定位的导体电路12被插入到注塑成型工具中，并在第二注塑成型过程中在第一壳体部段16之间实施主注塑成型过程。通过该主注塑成型过程形成第二壳体部段。因为通过主注塑成型过程形成的第二壳体部段直接邻接于第一壳体部段16，该第一壳体部段和第二壳体部段指向接触面18。
在预包封注塑部和主包封注塑部之间的这个接触面18在图4中示出，而这个接触面本来可能导致短路。
图5示出在完成主包封注塑过程之后的根据本发明的塑料注塑包封的导体电路结构10，并在接触面18中形成材料留空20。在此，该材料留空设计为孔的形式。
通过根据本发明的设计方案保证了，大量的流体可以穿过孔20流入/流出/流过两个壳体部段之间的接触面18的区域，从而避免形成微气候并使短路的危险减小到最低程度。
在本发明的未示出的实施形式中，该孔洞/开口可以利用浇铸材料填充并由此密封。例如，当存在如下危险时，即导体电路不再被足够厚的塑料层包围时，这会是有利的。这可以具有如下优点，例如减小通过杂质颗粒造成短路的危险，该杂质颗粒可能堆积在那里并产生短路。
附图标记列表：
10 塑料注塑包封的导体电路结构
12 导体电路
14 连接片
16 第一壳体部段
18 接触面
20 材料留空
1 导体纵向方向

Claims (11)

1.一种塑料注塑包封的导体电路结构(10)，其中，除了该导体电路的连接头之外，导体电路(12)完全被塑料制成的壳体包围，其中，该壳体包括在第一注塑成型过程中——预注塑包封过程——产生的第一壳体部段(16)和通过接触面直接邻接于该第一壳体部段的、在第二注塑成型过程中——主注塑包封过程——产生的第二壳体部段，其特征在于，该壳体在接触面的区域中设有至少一个以规定形状和尺寸形成的材料留空(20)。
2.根据权利要求1所述的导体电路结构，其特征在于，所述材料留空(20)通过从外部引入到壳体中的、在壳体表面形成至少一个入口的孔构成。
3.根据权利要求2所述的导体电路结构，其特征在于，该孔设计为贯穿孔或盲孔。
4.根据权利要求2或3所述的导体电路结构，其特征在于，在壳体表面中的入口借助于封闭件封闭。
5.根据权利要求4所述的导体电路结构，其特征在于，封闭件设计成浇铸材料的形式。
6.一种制造被塑料材料制成的壳体包围的导体电路结构(10)的方法，该方法包括下列步骤：
-由金属板制造出导体电路(12)，其中，各个导体电路(12)通过金属的连接片(14)彼此连接；
-将通过连接片(14)彼此连接的导体电路(12)插入到塑料注塑成型模具中并由塑料材料实施预注塑包封过程，其中，产生至少两个沿导体电路纵向(1)观察分开形成的、将导体电路(12)彼此固定并与连接片隔开定位的第一壳体部段(16)，其中，该预包封注塑过程仅限于第一壳体部段(16)，使得导体电路(12)位于两个第一壳体部段(16)之间的区域被留空；
-去除连接片(14)；
-将通过第一壳体部段(16)以相对彼此隔开的方式固定的导体电路(10)插入到塑料注塑成型模具中，并由塑料材料实施主注塑包封过程，在主注塑包封过程中产生第二壳体部段，该第二壳体部段通过接触面(18)直接邻接于第一壳体部段(16)并完全包围导体电路(12)留空的区域；
其特征在于，在第一壳体部段和第二壳体部段之间的接触面(18)的区域中形成材料留空(20)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过塑料注塑成型模具的相应构形在实施主注塑包封过程中形成材料留空(20)。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在实施主注塑包封过程之后通过切削形式的加工步骤形成材料留空(20)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，借助于钻孔、冲压、激光切割或水射流切割形成材料留空(20)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，重新封闭由材料留空在壳体表面中形成的入口。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，借助于通过浇铸材料的浇铸来封闭所述入口。
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