CN106564156A - 电子组件和用于制造电子组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，根据本发明的方法给出电气组件的制造步骤，所述电气组件包括至少一个电气元件，所述电气元件设置在薄膜上。在优选由塑料构成的薄膜上设置有所述至少一个电气元件。此外，在薄膜上存在电带状导线，所述带状导线将所述至少一个电气元件与具有电接触部位的连接区域连接。经由所述接触部位和带状导线，能够为电气元件输入需要的电能，以用于运行。此外，能够输入和导出输入和输出信号。电气元件例如是显示器、操纵元件或具有相应按键的键盘。

Description

电子组件和用于制造电子组件的方法
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的特征的用于制造电子组件的方法以及一种具有权利要求18的特征的电子组件。
根据本发明的电子组件包括薄膜与设置在薄膜上或薄膜中的电气或电子组件，所述电气或电子组件在注塑工具中、尤其是塑料注塑工具中被包封注塑。所述方法包括用于制造电气组件的方法步骤。
背景技术
用于对薄膜进行后部注塑的方法已经以名称“模内法”、“模内装饰”和“模内标贴”已知。在“模内标贴”中，将薄膜引入到注塑模具中并且然后对其进行后部注塑，并且将整个薄膜变成已注塑的本体或者说塑料部件的组成部分。在“模内装饰”中使用所谓的辊对辊方法，在该方法中，将薄膜带引导穿过注塑模具。薄膜带具有载体层和传输层。将所述传输层以塑料注塑方法传输到待制造的塑料本体的表面上，在注塑过程之后从注塑模具中取出所述载体薄膜并且将其再次卷绕到辊上。
从DE102012109820A1中已知一种通过“模内法”制成的本体以及用于制造所述本体的方法。将其上存在电气/电子元件的薄膜引入注塑工具中并且对其进行后部注塑。接触导通面同样设置在薄膜上并且用于在后续的时间点接触导通位于薄膜上的电构件。所述接触导通面保持不含围绕的塑料，并且在后部注塑之后以小旗子的形状伸出。
在此不利的是，小旗子(其由与后部注塑的薄膜相同的薄膜材料构成)从制成的本体伸出进而可能易于损坏或可撕下。此外，薄膜材料在注塑过程中被张紧并且可能因此导致在薄膜材料中的变化，使得其丧失稳定性和弹性并且因此促进上述损坏可能性。
发明内容
因此，本发明的目的是，提出一种电气或电子组件和一种用于制造所述电气/电子组件的方法，所述电气/电子组件以模内标贴法制成，然而不需要用于后续接触导通电气/电子组件的伸出的小旗子。
所述目的根据权利要求1和权利要求18所述的特征得以实现，根据对从属权利要求和附图的进一步描述获得有利的设计方案和本发明，借助所述附图来说明一个具体的实施例。
根据本发明的方法给出了电气组件的制造步骤，所述电气组件包括至少一个设置在薄膜上的电器元件。在优选由塑料构成的薄膜上设置有所述至少一个电气元件。此外，在薄膜上存在电气带状导线，所述带状导线将所述至少一个电气元件与具有电接触部位的连接区域连接。经由所述接触部位和带状导线，能够为电气元件输入需要的电能，以用于运行。此外，能够输入和导出输入和输出信号。电气元件例如是显示器、操纵元件或具有相应按键的键盘。
根据本发明的用于制造电气组件的方法包括下述方法步骤：
-将薄膜引入注塑模具中，所述注塑模具包括至少两个工具半部，其中，所述薄膜具有至少一个设置在所述薄膜上或所述薄膜中的电气元件和至少一个电连接区域，所述电连接区域具有用于电接触导通所述至少一个电气元件的电接触部位；
-将所述薄膜固定在所述注塑模具中；
-在所述注塑模具中用第一塑料对所述薄膜进行至少部分地后部注塑，其中，
在按照a)的方法步骤中，在所述薄膜的至少一侧上不用所述第一塑料对用于电接触导通所述至少一个电气元件的连接区域进行后部注塑，
或者，
在按照b)的方法步骤中，在用所述第一塑料对所述薄膜进行后部注塑之前，将接触元件施加在所述薄膜的用于电接触导通的连接区域上或者将所述接触元件在薄膜的连接区域处引入到所述注塑模具中并固定在所述注塑模具中，并且所述接触元件建立与所述薄膜的连接区域的电接触部位的电接触导通，
或者，
在按照c)的方法步骤中，在用所述第一塑料对所述薄膜进行后部注塑之前，用第二塑料对所述薄膜的连接区域进行至少部分地后部注塑或者包封注塑，
或者，
在按照d)的方法步骤中，用所述第一塑料对所述薄膜进行完全地后部注塑；
-将所述电气组件从所述注塑模具中取出。
在本发明的根据权利要求2的一个有利的设计方案中提出，在根据a)的方法步骤中，围绕所述连接区域构成不含所述塑料的区域，所述区域用于借助于接触机构电接触导通所述薄膜的所述电气组件。通过将接触区域留空能够简单地后续接触导通接触部位。
在本发明的根据权利要求3的一个有利的设计方案中提出，围绕所述连接区域的不含所述塑料的区域构成为凹入所述电气组件中的至少一个凹部，或者围绕所述连接区域的不含所述塑料的区域在注塑过程之后构成空腔。通过呈凹部或空腔形式的围绕连接区域的自由区域，连接区域被保护并且不能够简单地或意外地被损坏。因此，连接区域受保护地构造。
在本发明的根据权利要求4的一个有利的设计方案中提出，所述凹部或所述空腔构成插接设备的形状。因此能够以简单的方式通过插入配合接触部通过插入来实现接触导通。
在本发明的根据权利要求5的一个有利的设计方案中提出，在根据b)的方法步骤中，作为接触元件设置有接触销。接触销仍然是用于接触导通电气组件的好的选择。
在本发明的根据权利要求6的一个有利的设计方案中提出，所述接触销设置为，使得所述电气组件能够借助于所述接触销插入另一组件的插座中。因此能够将电气组件插入到所预定的插座中。
在本发明的根据权利要求7的一个有利的设计方案中提出，在所述第二工具半部中在置入所述薄膜之前将所述接触销插入，并且通过在所述第二工具半部中的设备将所述接触销固定在一个位置中，使得待插入的所述薄膜以其连接区域和在所述连接区域处的所述接触部位贴靠到所述接触销上。以这种方式将接触销牢固地集成到电气组件中并且成为电气组件的组成部分。
在本发明的根据权利要求8的一个有利的设计方案中提出，将所述接触销在所述第二工具半部中与所述薄膜的所述接触部位在注入所述第一塑料之前借助于激光进行焊接或者借助于粘合剂进行固定。由此确保可靠的接触导通。
在本发明的根据权利要求9的一个有利的设计方案中提出，在根据c)的方法步骤中，在注入塑料的第一步骤中首先注入第二塑料，所述第二塑料与所述薄膜的所述接触区域的每个所述接触部位形成连接，而这些区域并不彼此触碰并且所述第二塑料并不延伸至第二工具模具的边缘。当第二塑料是能导电的塑料时，以这种方式替代接触销并且同时确保接触部位对外的电连接。因此接触部位是易于接近的。
在本发明的根据权利要求10的一个有利的设计方案中提出，在注入所述第二塑料之后，用所述第一塑料对所述薄膜进行后部注塑，并且由所述第一塑料至少部分地包裹所述第二塑料。因此，带状导线被一定程度地拉到电气组件的本体的边缘上。
在本发明的根据权利要求11的一个有利的设计方案中提出，以双组分注塑方法处理所述第一塑料和所述第二塑料。因此能够在一个注塑工具中制成电气组件，而不必将所述电气组件在一个工作步骤中从该注塑模具中取出。
在本发明的根据权利要求12的一个有利的设计方案中提出，除了所述第一塑料和所述第二塑料，以三组分注塑方法将第三塑料引入所述注塑模具中，并且所述第一塑料、所述第二塑料和所述第三塑料在所述连接区域处围绕每个接触部位构成插口。第一塑料和第二塑料能够由相同的塑料材料构成。在一种制造方法中，可将至少一个连接插口集成到电气元件中，这简化了后续的操纵。
在本发明的根据权利要求13的一个有利的设计方案中提出，所述插口设置用于插接插头，其中，第一插口实现圆形接触插口，第二插口实现USB插口，第三插口实现LAN插口，并且第四插口实现导轨端子。通过呈标准插口形式的插口的设计方案，操纵和电连接是简单可行的。
在本发明的根据权利要求14的一个有利的设计方案中提出，根据c)或d)的方法步骤，在取出所述电气组件之后在所述连接区域中将孔引入到所述电气组件中，所述孔伸展至所述连接区域的所述接触部位并且露出所述连接区域的所述接触部位。因此简化了制造工艺并且在下一步骤中进行接触导通。
在本发明的根据权利要求15的一个有利的设计方案中提出，借助钻具或激光引入所述孔。
在本发明的根据权利要求16的一个有利的设计方案中提出，将接触销插入并且粘接到或焊接到或热填缝到所述孔中。
在本发明的根据权利要求17的一个有利的设计方案中提出，作为第一塑料使用不能导电的塑料，作为第二塑料使用能导电的塑料，并且作为第三塑料使用不能导电的塑料。
根据本发明的根据权利要求18的电气组件的特征在于，所述电气组件根据上述权利要求之一制成并且具有至少一个电气元件和至少部分地由第一塑料构成的本体，其中，电气组件的所述至少一个电气元件被第一塑料包封。电气组件具有连接区域，所述连接区域具有从所述本体中伸出的接触销，所述接触销接触导通所述至少一个电气元件或者接触导通引入到所述本体中的接触插口，所述接触插口接触导通所述至少一个电气元件。
附图说明
从下面的说明结合相应的附图可得出优点和适宜性。
根据具体的实施例对本发明的下述说明不将本发明局限于所述具体的实施例。
附图示出：
图1示出打开的注塑模具的示意图；
图2示出具有引入的薄膜的打开的注塑模具的示意图；
图3示出关闭的注塑模具的示意图；
图4示出在注塑过程之后的打开的注塑模具的示意图；
图5示出一个电气组件；
图6示出该电气组件的侧视图；
具体实施方式
在申请文件中公开的所有特征作为对本发明而言有创造性价值地被要求保护，只要所述特征单独地和/或以组合的方式相对于现有技术具有新颖性。
在关于图1至图6的附图说明中，对于相同的元件使用相同的附图标记。这用于更好地理解附图描述和其清晰性。仅当附图标记对于结合相应附图对本发明的描述而言有意义时，附图标记才在相应的附图中使用。
在图1中示出打开的注塑模具的示意图。注塑模具包括两个工具半部1、2，所述工具半部分别可固定地设置在一个锚固板3、4上。在所述工具半部1中的一个工具半部上集成有浇道5，当注塑模具关闭时，将相应液体塑料压入浇道中并且填充在关闭的工具半部之间的剩余空腔。
在图1中设置有具有相应设备的冲头6，所述冲头能够精确配合地插入第二工具半部2中。所述冲头6用于将在图1中未示出的薄膜7引入工具半部2中并且将其在该处精确配合地设置。在注塑过程中，根据图1设置在两个工具半部1、2之间的冲头6被移除，此后将第一工具半部1施加到第二工具半部2上从而将注塑模具相应关闭；此后将剩余空腔至少部分地用液体的或者说可流动的并且相应地加热且熔融的塑料填充。
在图2中围绕冲头6设置有薄膜7。薄膜7是下述薄膜，即，在所述薄膜上或在所述薄膜中设置有电气元件或电子元件。也可将所述薄膜7以与在图2中示出的不同方式引入到第二工具半部2中。因此可以把所述薄膜7用辊展开并且引导到第二工具半部2之上。在两个工具半部1、2的关闭过程中将薄膜7插入到第二工具半部2中。
但是在此成问题的是，有时可能在薄膜7和第二工具半部2之间留有空腔。为了避免这种情况，在图2中设有冲头6。
在本发明的一个有利的设计方案中提出，在第二工具半部2中设置有空气通道，所述空气通道将薄膜7吸入工具半部2中进而以此确保薄膜7贴靠在工具半部2的内侧上或至少贴靠在该工具半部的底面上。
在图3中示出注塑模具关闭时的状态。薄膜7贴靠在第二工具半部2的内壁上、至少贴靠在两个内壁上，并且保持在第一工具半部1的侧向区域上并且固定在该处。薄膜7已经通过在图3中已引出的冲头6精确配合配合和形状精确地插入到第二工具半部2中。此后，当注塑模具关闭时，经由浇道5将塑料添加到注塑模具中，所述浇道与薄膜7的朝向第一工具模具的一侧连接。
以有利的方式提出，对指向第一工具半部1的整个薄膜侧7用塑料8进行后部注塑。为了更好地粘附塑料8，薄膜7在该侧上被预先处理或者由与塑料8形成特别好的机械连接的薄膜材料构成。
在本发明的另一有利的设计方案中提出，仅实现局部的或部分的后部注塑。
在图4中示出了在注塑过程之后将第一工具半部1又从第二工具半部2中移除。通过注塑过程，由在注塑过程的范围内被连接的塑料8和薄膜7形成电气组件9。电气组件9现在由在薄膜7和塑料8之间的化学配合的连接构成。在冷却之后，将电气组件9从工具半部2中取出。
在图5中示出电气组件9的剖视图。示出了塑料8，所述塑料与薄膜7形成形状配合和力配合的以及化学的连接。在图5中未示出的设置在薄膜7上的电气元件或电子元件还与薄膜7连接。但是现在必须实现薄膜7的和其元件的、进而所形成的电气组件9的接触导通。为此提出，在一个特定的实施形式中，在注塑过程之前，薄膜7的连接区域10设有接触元件。在所述实施方案中，这是接触销，所述接触销电连接到存在于薄膜7连接区域10中的接触部位上。这一方面能够通过在注塑过程期间的热连接进行，但是或者第二工具半部2构造为，使得在注塑过程之前和在将薄膜7引入到工具半部2之前将接触销11以下述方式引入到工具半部2中，即，使得具有相应接触部位的所述连接区域10与接触销11配合接触地设置，并且此后在注塑过程的范围内进行连接。
在本发明的一个特别有利的设计方案中提出，将化学催化剂布置在接触部位上，使得通过所述化学催化剂在注塑过程期间引起在接触部位和接触销11之间的电和机械连接。
在注塑过程的范围内，进行在薄膜7的接触区域10的接触部位和接触销11之间的形状配合和力配合的连接。
在从工具半部2中取出电气组件9之后，相应制成的电气组件具有带有接触销11的接触部位，经由所述接触销能够毫无问题地进行电子元件的接触导通。
在图6中示出电气组件9的另一具体的设计方案。在此设有呈插口13至16或插头形式的相应的接触部位12。所述接触部位在注塑过程期间制成。在当前情况下，接触部位13是圆形接触插口，接触部位14是USB插口，接触部位15是LAN插口，并且接触部位16是端子轨。
相应的电接触部位已经存在于薄膜7上。薄膜7例如以双组分注塑方法(2K方法)在这些部位处被用导电的塑料(在将第一塑料8引入所述注塑模具中之前)注入和相应地连接。插口的形状可相应地预先选择并且能够通过注塑工具的相应设计来相应地实现。
如根据图6的呈插口13至16的形式的接触部位12那样，以双组分注塑方法(2K方法)或者以三组分注塑方法(3K方法)制成。
在本发明的另一有利的设计方案中提出，在电气组件9如前述那样制成之后，将接触销11穿过塑料8焊接到连接区域10上，其中，将相应的引入部位通过激光焊接过程、通过钻孔或通过其它化学方法引入。
在本发明的一个特别有利的设计方案中，接触销11被加热并且然后被压入到电气组件9中。在此，塑料8熔融，接触销11在连接区域10中进入电气组件9中并且接触导通薄膜7上的接触部位。如果相应地引入接触销11、冷却所述接触销，那么熔融的塑料8冷却、固化并且然后将接触销11牢固地保持。
附图标记列表：
1 工具半部
2 工具半部
3 锚固板
4 锚固板
5 浇道
6 冲头
7 薄膜
8 塑料
9 电气组件
10 连接区域
11 接触销
12 接触部位
13 圆形接触插口
14 USB插口
15 LAN插口
16 导轨端子

Claims (18)

1.一种用于制造电气组件(9)的方法，所述方法包括下述步骤：
-将薄膜(7)引入注塑模具(1、2)中，所述注塑模具包括至少两个工具半部(1、2)，其中，所述薄膜(7)具有至少一个设置在所述薄膜(7)上或所述薄膜中的电气元件和至少一个电连接区域(10)，所述电连接区域具有用于电接触导通所述至少一个电气元件的电接触部位；
-将所述薄膜(7)固定在所述注塑模具(1、2)中；
-在所述注塑模具(1、2)中用第一塑料(8)对所述薄膜(7)进行至少部分地后部注塑，其中，
a)在所述薄膜(7)的至少一侧上不用所述第一塑料(8)对用于电接触导通所述至少一个电气元件的连接区域(10)进行后部注塑，
或者，
b)在用所述第一塑料(8)对所述薄膜(7)进行后部注塑之前，将接触元件施加在所述薄膜(7)的用于电接触导通的连接区域(10)上或者将所述接触元件在薄膜的(7)的连接区域(10)处引入到所述注塑模具(1、2)中并固定在所述注塑模具中，并且所述接触元件建立与所述薄膜(7)的连接区域(10)的电接触部位的电接触导通，
或者，
c)在用所述第一塑料(8)对所述薄膜(7)进行后部注塑之前，用第二塑料对所述薄膜(7)的连接区域(10)进行至少部分地后部注塑或者包封注塑，
或者，
d)用所述第一塑料(8)对所述薄膜(7)进行完全地后部注塑；
-将所述电气组件从所述注塑模具中取出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据a)的方法步骤中，围绕所述连接区域(10)构成不含所述塑料(8)的区域，所述区域用于借助于接触机构电接触导通所述薄膜(7)的所述电气组件(9)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，围绕所述连接区域(10)的不含所述塑料(8)的区域构成为凹入所述电气组件(9)中的至少一个凹部，或者围绕所述连接区域(10)的不含所述塑料(8)的区域在注塑过程之后构成空腔。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述凹部或所述空腔构成插接设备的形状。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据b)的方法步骤中，作为接触元件设置有接触销(11)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接触销(11)设置为，使得所述电气组件(9)能够借助于所述接触销插入另一组件的插座中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在第二工具半部(2)中在置入所述薄膜(7)之前将所述接触销(11)插入，并且通过在所述第二工具半部(2)中的设备将所述接触销固定在一个位置中，使得待插入的所述薄膜(7)以其连接区域(10)和在所述连接区域处的所述接触部位贴靠到所述接触销(11)上。
8.根据权利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，将所述接触销(11)在所述第二工具半部(2)中与所述薄膜(7)的所述接触部位在注入所述第一塑料(8)之前借助于激光进行焊接或者借助于粘合剂进行固定。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据c)的方法步骤中，在注入塑料的第一步骤中首先注入第二塑料，所述第二塑料与所述薄膜(7)的所述接触区域(10)的每个所述接触部位形成连接，而这些区域并不彼此触碰并且所述第二塑料并不延伸至第二工具模具(2)的边缘。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在注入所述第二塑料之后，用所述第一塑料对所述薄膜(7)进行后部注塑，并且由所述第一塑料(8)至少部分地包裹所述第二塑料。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，以双组分注塑方法处理所述第一塑料(8)和所述第二塑料。
12.根据上述权利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，除了所述第一塑料(8)和所述第二塑料，以三组分注塑方法将第三塑料引入所述注塑模具(1、2)中，并且所述第一塑料(8)、所述第二塑料和所述第三塑料在所述连接区域(10)处围绕每个接触部位(12)构成插口(13至16)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述插口(13至16)设置用于插接插头，其中，第一插口(13)实现圆形接触插口，第二插口(14)实现USB插口，第三插口(15)实现LAN插口，并且第四插口(16)实现导轨端子。
14.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，根据c)或d)的方法步骤，在取出所述电气组件之后在所述连接区域(10)中将孔引入到所述电气组件中，所述孔伸展至所述连接区域(10)的所述接触部位并且露出所述连接区域(10)的所述接触部位。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，借助钻具或激光引入所述孔。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，将接触销插入并且粘接到或焊接到或热填缝到所述孔中。
17.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，作为第一塑料(8)使用不能导电的塑料，作为第二塑料使用能导电的塑料，并且作为第三塑料使用不能导电的塑料。
18.一种电气组件，所述电气组件根据上述权利要求1至17中的一项或多项制成，所述电气组件具有至少一个电气元件、至少部分地由第一塑料(8)构成的本体并且具有连接区域(10)，其中，所述电气组件的所述至少一个电气元件被第一塑料(8)包封，所述连接区域具有从所述本体中伸出的接触销，所述接触销接触导通所述至少一个电气元件或者接触导通引入到所述本体中的接触插口，所述接触插口接触导通所述至少一个电气元件。
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