DE10122921A1 - Ein Schaltungsbauelement mit einer Schutzbeschichtung, die durch Spritzgiessen eines reaktiv gehärteten Materials gebildet wird - Google Patents

Ein Schaltungsbauelement mit einer Schutzbeschichtung, die durch Spritzgiessen eines reaktiv gehärteten Materials gebildet wird

Info

Publication number
DE10122921A1
DE10122921A1 DE2001122921 DE10122921A DE10122921A1 DE 10122921 A1 DE10122921 A1 DE 10122921A1 DE 2001122921 DE2001122921 DE 2001122921 DE 10122921 A DE10122921 A DE 10122921A DE 10122921 A1 DE10122921 A1 DE 10122921A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit component
coating material
coated
mold
components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001122921
Other languages
English (en)
Inventor
John P Sanroma
Vipin C Madhani
Andrew O Johnsen
Michael J Frappier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Sylvania Inc
Original Assignee
Osram Sylvania Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Sylvania Inc filed Critical Osram Sylvania Inc
Publication of DE10122921A1 publication Critical patent/DE10122921A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings
    • H05K5/065Hermetically-sealed casings sealed by encapsulation, e.g. waterproof resin forming an integral casing, injection moulding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0091Housing specially adapted for small components
    • H05K5/0095Housing specially adapted for small components hermetically-sealed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

Schaltungsbauelemente können in einem Kautschukmaterial schützend verkapselt werden. Die Beschichtung kann durch Spritzguß einer Mischung reaktiver Komponenten aufgetragen werden, die nach dem Härten den isolierenden Kautschuk bilden. Durch das Einspritzen der flüssigen Komponenten werden Beschädigungen an den Schaltungskomponenten auf ein Minimum reduziert, und es wird gleichzeitig eine hochgradig fehlerfreie Beschichtung erzielt. Die beschichteten Schaltungsbauelemente sind dann gegenüber Wasser und anderen umweltbedingten Einflüssen beständig. Die Wärmeableitung wird gesteuert. Das Äußere kann weiter metallisiert und geerdet werden, um elektromagnetische Störungen zu begrenzen.

Description

Die Anmelder beanspruchen hiermit den Nutzen ihrer vorläufigen, am 24. Mai 2000 eingereichten Anmel­ dung mit der laufenden Nummer 60/206626 für "A Circuit Device Having a Protective Coating Formed By Injection Molding A Reactively Cured Polyurethane".
1. Erfindungsgebiet
Die Erfindung betrifft den Aufbau eines elektronischen Schaltungsbauelements und insbesondere Schutzbeschichtungen für elektronische Schaltungsbauelemente. Die Erfindung betrifft insbesondere ein elektronisches Schaltungsbauelement, das durch den Prozeß eines reaktiven Spritzgießens beschichtet wird.
2. Allgemeiner Stand der Technik
Das Verkapseln von Schaltungsbauelementen in einem elektrisch isolierenden Material ist ein bekann­ tes Verfahren, um ein Schaltungsbauelement vor Wasser und anderen Substanzen zu schützen und Wärme in dem Schaltungsbauelement gleichmäßig zu verteilen. Weitere gewünschte Resultate sind elektrische Isolierung, Schutz vor physischer Beschädigung, leichte Kapselung und reduzierte Gesamtbausteinkosten. Die Beschichtungs­ materialien müssen sorgfältig ausgewählt und aufge­ tragen werden, um den mechanischen, elektrischen und Umgebungsbedingungen des Schaltungsbauelements zu entsprechen. Zum Verkapseln elektronischer Schaltungsbauelemente gibt es drei Verfahren, die üblicherweise angewendet werden. Das erste ist das Vergießen, wobei man eine Behälter (einen Topf) einschließlich des Schaltungsbauelements ausbildet und dann den Behälter mit einem Isoliermaterial füllt, das um die Schaltung herum härtet. Die Vergußmaterialien sind üblicherweise auf Silicon basierende Kautschuke. Das Problem besteht darin, daß der Behälter in der Regel ein Gußstück aus Metall oder ein ähnlicher Behälter ist, der schließlich zu einem Schaltungsbauelement führt, das groß und schwer ist. Die Kosten des Gußstücks sind ebenfalls beträchtlich. Es besteht deshalb ein Bedarf danach, ein Schaltungsbauelement vor Wasser und anderen Materialien zu schützen, ohne es in einem Metallbehälter zu vergießen.
Wenn eines der beiden Verfahren verwendet wird, gibt es wenig freiliegende Oberflächen für die Freisetzung von Lösungsmitteln oder anderen ausgegasten Komponenten. Das Vergußmaterial wird in das Schaltungsbauelement gegossen, wodurch es unter Schwerkraft über, um und zwischen die Teile des Schaltungsbauelements fließen kann. Es muß darauf geachtet werden, daß in dem Topf keine Lunker (Blasen) bleiben, die die Leistung des Schaltungsbauelements im Hinblick auf einen Standard verändern, einen elektrischen Entladungsweg liefern oder als ein Zugangskanal oder Behälter für Wasser oder ähnliches fungieren. Dazu ist das Vergußmaterial notwendigerweise ziemlich flüssig, was aber allgemein bedeutet, daß das Vergußmaterial längere Zeit benötigt, um zu härten. Das Vergießen eines Schaltungsbauelements in einem Behälter erfordert dann eine relativ lange Härtzeit. Es besteht dann ein Bedarf, die Beschichtungszeit für das Schaltungsbauelement zu reduzieren. Es besteht eine ähnlicher Bedarf an einem Beschichtungsprozeß mit einer kurzen Härtzeit.
Ein weiteres Verkapselungsverfahren ist der Spritzguß. In jüngerer Zeit ist dort, wo es die Charakteristiken des Schaltungsbauelements gestatten, für die Verkapselung ein Hochdruck-Kunststoffspritzguß verwendet worden. Der Hauptunterschied zwischen dem Vergießen und dem aktuellen Spritzguß ist der Druck. Das Vergießen geschieht unter atmosphärischem Druck, während der Spritzguß unter einem sehr hohen Druck erfolgt. Je nach der elektrischen Anwendung stellen Lunker bei der Verkapselung das wesentliche Problem dar. Lunker ergeben sich aus der Unfähigkeit des Verkapselungsmaterials, zu fließen und den ganzen Hohlraum zu füllen. Außerdem kann beim Vermischen der Vergußkomponenten Luft eingeschlossen werden. Lunker können insbesondere bei hohen Spannungen zu einem elektrischen Durchschlag führen. Lunker können zu einer schlechten Wärmeleitfähigkeit führen, was wiederum den Ausfall von Schaltungskomponenten nach sich zieht. Vergußmaterialien können eine schlechte Haftung aufweisen, wodurch sie Leitungskanäle oder Wasserrückhaltekanäle bilden, die die Integrität des Schaltungsbauelements begrenzen. Bei einigen Schaltungsbauelementen können Lunker auch ein ästhetisches Problem darstellen.
Um Lunker auf ein Minimum zu reduzieren und idealerweise zu beseitigen, sind unter anderem folgende Techniken entwickelt worden: Vorwärmen der Materialien und des Schaltungsbauelements auf annehmbare Grenzen, wodurch die Viskosität reduziert wird, das verkapselte Schaltungsbauelement in Schwingungen zu versetzen, um die Wanderung der Luft zu induzieren, an die vermischten Materialien oder das verkapselte Schaltungsbauelement ein Vakuum anzulegen, um die Wanderung der Luft zu unterstützen, und das verkapselte Bauelement bis zu seiner vollständigen Härtung zu erwärmen. Allgemein wird beobachtet, daß spritzge­ gossene Schaltungsbauelemente wegen der höheren Viskosität des Materials und der niedrigen Strömungsraten für Lunker anfälliger sind.
Von großem Wert ist die Fähigkeit des Verkapselungsmaterials, an Komponenten des Schaltungsbauelements zuverlässig haften zu können, insbesondere dort, wo die beschichteten Abschnitte dünn sind und durch die Beschichtung die mechanische Integrität erhöht wird. Bei Hochspannungsanwendungen ist die Bildung von Lichtbogenspuren auf der Oberfläche ein wesentliches Problem. Die Formulierung des Verkapselungsmaterials ist der Schlüssel dafür, um die Bildung von Lichtbogenspuren auf der Oberfläche zu blockieren, und ist insbesondere bei den spritzgegossenen Schaltungsbauelementen demonstriert worden.
Bei standardmäßigen spritzgegossenen Schal­ tungsbauelementen sind die Härtzeit und die Gesamt­ zykluszeit unbedeutende Probleme. In der Regel weisen Verkapselungsverbindungen lange Härtzeiten auf und müssen, um ihre Härtzeit zu verkürzen, "beschleunigt" oder "katalysiert" werden. Die Härtzeiten sind üblicherweise sehr lang, was dadurch bedingt wird, daß man vor dem Härten für den Prozeß eine vertretbare "Verarbeitungszeit" haben muß. Die Option besteht deshalb darin, eine sehr lange Härtzeit bei Umgebungstemperatur von bis zu einem Tag oder länger zu haben oder das Schaltungsbauelement mehrere Stunden lang bei einer nicht zerstörenden Temperatur zu trocknen, um eine Handhabung während des Prozesses zu gestatten, und dann das Schaltungsbauelement bei Umgebungstemperatur aushärten zu lassen. In beiden Fällen sind das Schaltungsbauelement, die Formen und andere Geräte über einen längeren Zeitraum hinweg gebunden. Dies ist teuer.
Bei jedem Verkapselungsmaterial muß das physikalische Schrumpfen den physikalischen Grenzen des Schaltungsbauelements und seiner Komponenten entsprechen.
Bei gegenwärtigen Spritzgußtechniken werden Materialien mit einem hohen Durometer verwendet, was entweder beim Einspritzen oder dem darauffolgenden Schrumpfen zu hohen Kräften auf die Schaltungskompo­ nenten führt. Die aus dem Spritzgießen dieser Materia­ lien resultierenden Kräfte können entweder während der anfänglichen Ausformung oder beim Schrumpfen die Leiterplattenkomponenten zerstören. Es kann zu Implosionen von Lunker enthaltenden Komponenten wie etwa Kondensatoren, zu einer thermischen Zerstörung der Isolierung oder von Beschichtungen, dem Bruch von gesinterten Strukturen wie etwa Magnetkernen oder der Verformung oder dem Zerreißen von Verbindungen wie etwa Filmen oder Leitungen oder der mechanischen Verschiebung von Komponenten kommen. Im ganzen Hohlraum kann es große Lunker geben. Die Haftung an Komponenten oder dem Substrat kann schlecht sein oder nicht vorliegen, wodurch sich entlang diesen Innenkanälen elektrische Entladungswege ausbilden. Aufgrund von Differenzen beim Schrumpfen kann sich das ganze Bauteil verziehen.
Von den Anmeldern ist ein Formprozeß entwickelt worden, bei dem Reaktionsspritzguß bzw. RIM-Guß verwendet wird. Bei dem RIM-Guß werden gleichzeitig zwei viskose Materialien vermischt und eingegossen, die unter Bildung einer festen oder nachgiebigen Substanz reagieren. Der RIM-Guß wurde anfänglich entwickelt, um mittlere bis große Teile mit einer geringen bis mittleren Dichte für den Markt der Zierleisten im Kraftfahrzeugbereich und im Heimbereich zu produzieren; er hat sich seitdem ausgeweitet und schließt relativ große Gegenstände aus dem Verbraucherbereich und dem Industriebereich mit ein. Auf kleine Gegenstände ist er wahrscheinlich wegen Material- und Prozeßalternativen bisher noch nicht in großem Umfang angewendet worden. Bemerkenswerterweise ist er noch nicht für elektronische Produkte und insbesondere nicht als ein Ersatz für das Vergießen verwendet worden.
Offenbarung der Erfindung
Ein geschütztes elektronisches Schaltungsbau­ element kann aus einem Schaltungsbauelementträger, der ein elektronisches Schaltungsbauelement mit zwei oder mehr Anschlußleitungen stützt, und einem elektrisch isolierenden Beschichtungsmaterial, das an dem Schaltungsbauelement dicht anliegt und an ihm haftet, gebildet werden. Anschlüsse für den elektrischen Eingang und Ausgang von der Schaltung läßt man frei, die sich durch die Beschichtung erstrecken. Das Beschichtungsmaterial besteht aus einer reaktiven Kombination von zwei oder mehr flüssigen Komponenten. Das Beschichtungsmaterial braucht nicht durch einen benachbarten Behälter weiter umschlossen zu sein. Die geschützte Schaltung kann durch folgenden Vorgang gebildet werden: Positionieren eines Trägerkörpers mit mindestens einem elektronischen Schaltungsbauelement, das aus zwei oder mehr elektronischen Komponenten besteht, in einer Form; Leiten eines härtbaren isolierenden Beschichtungsmaterials zu der Form, damit das elektronische Schaltungsbauelement beschichtet und bedeckt wird; Aushärten des Beschichtungsmaterials und Auswerfen des beschichteten Schaltungsbauelement- Trägerkörpers aus der Form.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines insgesamt kleineren beschichteten Schaltungsbauelements. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines insgesamt leichteren beschichteten Schaltungsbauelements. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Beschleunigung des Herstellungsprozesses für beschichtete Schaltungsbau­ elemente und in der Ermöglichung eines Massenpro­ duktionsprozesses für die schützende Beschichtung von Schaltungsbauelementen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Minimierung der Bildung von Lunkern in der Beschichtung den Einsatz von einem oder mehreren Materialien mit einer niedrigen Visko­ sität (unter 300 Centipoise) zu ermöglichen. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, zur Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit eine annehmbar schnelle Beschichtungsprozeßzeit von möglicherweise unter zwei Minuten zu ermöglichen und hohe Materialströmungs­ durchsätze mit Einspritzzeiten von weniger als einigen Sekunden unter gleichzeitigen Ausschluß von mechanischen Schäden an Schaltungsbauelementen zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, niedrige Gußtemperaturen (unter 150°F) zu ermöglichen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, zum Reduzieren oder Eliminieren von Schäden an Komponenten ein Formen mit einem niedrigen Spritzdruck (unter 6,895 × 104 Pascal (10,0 Pfund pro Quadratzoll)) zu ermöglichen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Produktionsbeschichtungskosten insgesamt zu reduzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein beschichtetes Schaltungs­ bauelement.
Fig. 2, 3 und 4 zeigen jeweils eine Drauf­ sicht, eine Seitenansicht und eine Bodenansicht eines bevorzugten Schaltungsbauelements.
Fig. 5 zeigt eine Gruppe von Schaltungs­ bauelementen, die in Form einer Leiter gruppiert sind.
Fig. 6 zeigt eine offene Form.
Fig. 7 zeigt eine offene Form mit zwei in ihrer Position angeordneten Schaltungssätzen.
Fig. 8 zeigt im Querschnitt eine Teilend­ ansicht einer um zwei Schaltungsbauelemente herum geschlossenen Form.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen geformten Satz von zwei Gruppen von Schaltungsbauele­ menten vor dem Entgraten und der Trennung der Schal­ tungsbauelemente.
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des geformten Satzes von Schaltungsbauelementen von Fig. 9.
Fig. 11 zeigt ein beschichtetes Schaltungsbau­ element mit einer äußeren Sperrbeschichtung gegen elektromagnetische Beeinflussung.
Bestes Verfahren zur Ausübung der Erfindung
Das bevorzugte beschichtete Schaltungsbauele­ ment 10 besteht aus einem mit Schaltungskomponenten bestückten Schaltungsbauelement 12, das dann mit einer Schutzbeschichtung 14 beschichtet wird. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Bodenansicht eines bevorzugten unbeschichteten Schaltungsbauelements 12. Bei der bevorzugten Ausführungsform hält eine übliche Schaltungsbauelementstütze (Platine 16) eine Reihe ähnlich konstruierter Schaltungsbauelemente 12. Jedes Schaltungsbauelement 12 wird auf einem abtrennbaren Teil der Schaltungsbauelementstützplatine 16 gestützt. Die abtrennbaren Abschnitte des Schaltungsbauelements 12 können später voneinander getrennt werden. Auf diese Weise können sofort mehrere beschichtete Schaltungsbauelemente geformt werden, wodurch sie sich eine gemeinsame Aufbauzeit, Formzeit und Härtzeit teilen. Fig. 5 zeigt eine Gruppe von sechs Schaltungsbauelementen 12, die dem in den Fig. 2, 3 und 4 ähnlich sind und die in Form einer Leiter auf einer gemeinsamen Schaltungsplatine 16 gruppiert sind. Sechs Beispiele des bevorzugten Schaltungsbauelements 12 sind parallel und nebeneinander auf der Basis der gemeinsamen Schaltungsplatine 16 positioniert und bilden die Sprossen der Leiter. Zwei Seitenschienen 18, 20 vervollständigen die Leiter, indem sie die Enden der sechs Schaltungsbauelemente 12 aneinander koppeln. Schlitze 22 durch die Schaltungsplatine 16 erstrecken sich zwischen jeder der benachbarten Schaltungsbauelemente 12. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind an den Enden der Schaltungsbauelemente 12 neben den Seitenschienen 18, 20 Stromeingangskontakte 24 und Stromausgangskontakte 26 für die Schaltung ausgebildet. Die Kontaktpunkte 24, 26 liegen in einem Bereich, der bei dem letzten Beschichtungsprozeß nicht mit einer Schutzbeschichtung versehen wird. Dadurch bleiben die Kontaktpunkte 24, 26 von Beschichtungsmaterial 14 frei und sind für eine elektrische Verbindung bereit. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind auf der gemeinsamen Schaltungsplatine 16 zwischen den Seitenschienen 18, 20 und den Kontaktpunkten 24, 26 Ritzlinien 28, 30 ausgebildet. Die Ritzlinien 28, 30 ermöglichen das spätere schnelle Entfernen der Seitenschienen 18, 20. Die Schaltungsplatine 16 kann auch mit einem oder mehreren Registrierlöchern 32 ausgebildet sein, um eine präzise Anordnung der Baugruppe der Schaltungsplatine 16 in der Form 34 zu ermöglichen.
Je nach der geometrischen Form der bevorzugten Schaltung und der tragenden Schaltungsplatine wird eine Form so ausgelegt, daß das Schaltungsbauelement so in einer Kammer umschlossen ist, daß das Beschichtungs­ material aufgenommen, geformt und in Kontakt mit denjenigen Teilen des Schaltungsbauelements gehalten wird, die beschichtet werden sollen. Nachdem das Schaltungsbauelement beschichtet worden ist und das Beschichtungsmaterial gehärtet ist, wird die Form geöffnet und das beschichtete Schaltungsbauelement wird herausgenommen. Etwaiges überschüssiges Beschichtungs­ material wird dann abgeschnitten, und etwaige letzte Schritte zur Vervollständigung der Schaltung werden ergriffen.
Es wurde eine bevorzugte Form ausgelegt und gebaut, um zwei Sätze der sechs Sprossen aufweisenden Leitern von Schaltungsbauelementen 12 wie in Fig. 5 gezeigt aufzunehmen. Fig. 6 zeigt eine offene Ansicht der Form 34 für die zwei Sätze von aus sechs Stufen bestehenden Leitern. Die Form 34 wies eine an eine untere Hälfte 38 angelenkte obere Hälfte 36 auf. Die Formhälften 36, 38 enthielten jeweilige Oberflächen­ wände 40, 42, die, wenn sie richtig geschlossen sind, dazwischen zwei Speicherkammern 44, 46, um die beiden Sätze der aus sechs Stufen bestehenden Leiterstrukturen (12-Schaltungsbauelement-Platinen) aufzunehmen und zu halten, und betreffende Beschichtungsmaterial­ zuleitungskanäle 48, 50 und Austrittskanäle 52, 54 definieren. Die auch als Einspritzkanäle bezeichneten Zuleitungskanäle 48, 50 für das Beschichtungsmaterial 14 führen zu den beiden Speicherkammern 44, 46. Die Wand 42 der unteren Formhälfte definiert zwei Hohlräume mit jeweils fünf unteren Trennwänden 56. Die unteren Trennwände 56 definieren sechs getrennte Teilkammern 58 in jeder der Speicherkammern 44, 46. Jede Teilkammer 58 umschließt ein Volumen um eine jeweilige Seite eines der Schaltungsbauelemente 12 herum. Die obere Formhälfte 36 ist ähnlich mit zwei Hohlräumen 62, 64 mit jeweils fünf ähnlichen oberen Trennwänden 66 ausgebildet. Die obere Formhälfte 36 enthält weiterhin vier parallele Dichtungskanäle 68. Die vier Dichtungskanäle 68 erstrecken sich senkrecht zu den Leitersprossen und verlaufen parallel neben den Leiterseitenschienen 18, 20 unter Überlappung der Enden jedes der Sätze der Schaltungsbauelemente 12. Wie gezeigt, ist in jeden Dichtungskanal 68 eine zusammendrückbare Endabdichtung 70 aus Kautschuk eingesetzt. Als Endabdichtungen 70 können längliche rechteckige Blöcke aus Kautschuk verwendet werden.
Die obere Formhälfte 36 enthält einen Einlaß 72 für das Beschichtungsmaterial 14. Der Einlaß 72 führt zu einem zwischen den Formhälften ausgebildeten Vermi­ schungslabyrinth 74, das so ausgelegt ist, daß es eine gute Vermischung der eingespritzten Beschichtungs­ materialien 34 sicherstellt. Der Mischer in Form eines schlangenförmigen Labyrinths 74 besteht aus einer Reihe von Verwirbelungen induzierender Ecken. Dahinter sind die Angüsse und Kanäle, die das eingespritzte Beschich­ tungsmaterial 14 führen, allgemein so ausgebildet, daß in den Schaltungsbauelement-Speicherkammern 44, 46 keine Turbulenzen und keine Kavitation induziert wird. Der Auslaß des Vermischungslabyrinths 74 führt über zwei gleiche Zuleitungskanäle 48, 50 zu den beiden Speicherkammern 44, 46. Die Zuleitungskanäle 48, 50 enthalten fächerartige Eingänge 76, 78 mit geringer Verwirbelung, die entlang den seitlichen Längen der ersten beiden Schaltungsbauelement-Teilkammern 58 angekoppelt sind. Die fächerartigen Eingänge 76, 78 unterstützen die Bereitstellung einer turbulenzfreien Strömung des Beschichtungsmaterials 14 bei seinem Eintritt in die Speicherkammern 44, 46. An dem gegenüberliegenden Ende der Schaltungsbauelement- Speicherkammern 44, 46 befindet sich ähnliche, zu Austrittskanälen 52, 54 führende fächerartige Auslässe mit geringer Verwirbelung. Die Austrittskanäle 52, 54 nehmen abfließendes, etwaiges überschüssiges Beschichtungsmaterial 14 auf. Die Austrittskanäle 52, 54 führen zu einer nicht gezeigten Vakuumankopplung an der Außenseite der oberen Formhälfte 36. Der letzte Austrittskanal ist mit einer vergrößerten Länge ausgelegt, um als ein volumetrischer Akkumulator (Kissen) für etwaiges überschüssiges eingespeistes Material zu dienen. Die beiden Formhälften 36, 38 enthalten weiterhin Registrierstifte 80 (auf jeder befinden sich jeweils zwei für jede Speicherkammer 44, 46), die zu den Registrierlöchern 28 passen und dadurch die Sätze der Schaltungsbauelemente 12 richtig in den Speicherkammern 44, 46 anordnen. Die beiden Formhälften 36, 38 können auch in der Technik bekannte Registrier- und Verriegelungsmerkmale enthalten, um sicherzustellen, daß die beiden Formhälften 36, 38 während des Formprozesses in richtiger Ausrichtung bleiben. Die bevorzugte Form 34 wird auch elektrisch geheizt.
Fig. 7 zeigt eine offene Form mit zwei an ihrem Platz eingesetzten Schaltungssätzen. Die Registrierlöcher 28 passen mit den Registrierstiften 80 zusammen, um eine richtige Positionierung sicherzustellen. Wenn die Form um die Sätze der Leitern aus Schaltungsbauelementen 12 zusammengedrückt wird, drücken die vier Endabdichtungen 70 aus Kautschuk gegen die Leiterseitenschienen 18, 20 und die Enden jedes Schaltungsbauelements 12, um die Kontakte 24, 26 der Schaltungsbauelemente 12 abzudecken. Fig. 8 zeigt im Querschnitt eine Teilendansicht einer um zwei Schaltungsbauelemente 12 herum geschlossenen Form 34. Bei geschlossener Form 34 nähern sich die Trennwände 56 der untere Hälfte und die Trennwände 66 der obere Hälfte zwischen jedem der Schaltungsbauelemente 12 einander an, schließen aber nicht miteinander oder den Schaltungsbauelementen 12, wodurch ein offener Kanal zurückbleibt, der entlang der Länge der benachbarten Teilkammern 58 verläuft. Da die unteren Trennwände 56 und die oberen Trennwänden 66 nicht mit den Schaltungs­ platinenschlitzen 22 zwischen benachbarten Schaltungs­ sätzen schließen, kann das Beschichtungsmaterial 14 ungehindert von einer Teilkammer 58 in die nächste fließen.
Das Beschichtungsmaterial 14 ist ausreichend flüssig ausgewählt, so daß es sicher um die Schaltungs­ komponenten herum eingespritzt werden kann und danach unter Bildung einer isolierenden und schützenden Beschichtung härten kann. Aus praktischen Gründen ist es zweckmäßig, das Beschichtungsmaterial 14 zu bilden, indem zwei oder mehr reaktive flüssige Komponenten unmittelbar vor dem Einspritzen in die Formkammern 44, 46 vermischt werden. Während des Einspritzens beschichtet das Gemisch alle relevanten Bereiche und Volumen bzw. füllt sie. Dadurch, daß reaktive flüssige Komponenten verwendet werden, beginnt das Gemisch mit der Umsetzung während der Einspritzstufe, was recht schnell vor sich gehen kann, und die Komponenten beenden das Aushärten unter Bildung eines festen Körpers, wenn sie sich in ihrer Endposition befinden. Es versteht sich, daß unter flüssig hier die Fähigkeit zum Fließen und unter fest entweder eine starre oder eine elastische Substanz verstanden wird, die unter den normalen Betriebsbedingungen des Schaltungsbauelements nicht fließt. Um einer Entladung zwischen Schaltungs­ komponenten durch das Beschichtungsmaterial zu widerstehen, sollte das Beschichtungsmaterial, wenn die Betriebsspannungen und die Abstände der Schaltungs­ komponenten vorgegeben sind, eine ausreichend hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen. Das Beschich­ tungsmaterial sollte außerdem ausreichend wärmebe­ ständig sein, damit es sich unter der Wärmelast der arbeitenden Schaltung nicht zersetzt. Das bevorzugte Beschichtungsmaterial ist reaktiv gehärteter Kautschuk auf Polyurethanbasis (RIM). Diese Materialien werden in der Regel dadurch gebildet, daß eine Isomerkomponente und eine Harzkomponente kombiniert werden. Das bevorzugte Beschichtungsmaterial der Anmelder war eine reaktive Kombination aus einem Harzmaterial, nämlich ELASTOLIT # M50872R (BASF Corporation), und einem Isomermaterial, nämlich WUC 3092 T Isocyanat (BASF Corporation). Diese beiden Materialien bilden zusammen ein Urethanmaterial mit einem Shore-A-Wert von 70 (Durometer). Das sich ergebende Beschichtungsmaterial weist eine spezifische Dichte von 1,05 g pro cm3, ein Biegemodul von 1100 Pfund pro Quadratzoll bei 23° Celsius, eine Zugfestigkeit von 1060 Pfund pro Quadratzoll, eine Streckung von 220 Prozent bei Bruch und eine sofortige Härte von Shore-A 70 auf. Das gehärtete Beschichtungsmaterial 14 wies einen gemessenen Dielektrizitätswert von etwa 1,772 104 Volt pro Millimeter (450 Volt pro mil) auf. Das bevorzugte Material hat zum Zeitpunkt des Mischens eine Warmviskosität von etwa 200 oder 300 Centipoise und eine Kaltviskosität von etwa 700 Centipoise bei 35° bis 40,5°Celsius (95° bis 105° Fahrenheit). Die Komponenten des bevorzugten RIM-Materials werden auf etwa 35° bis 40,5°Celsius (95° bis 105° F) erwärmt, bevor sie vermischt und die Kombination in die Form gespritzt wird. Je nach Endverwendung der beschichteten Schaltung müssen möglicherweise Beschichtungsmaterial­ formulierungen vermieden werden, die Komponenten enthalten, die möglicherweise im Laufe der Zeit ausgasen und das endgültige Betriebsumfeld stören. Es hat sich herausgestellt, daß sich Lampenvorschalt­ geräte, die ansonsten richtig mit einem Material beschichtet waren, das einen kleinen Teil an Triethylendiamin (tertiäres Amin) enthält, die mit Aluminium beschichteten Lampengehäuse aus Polycarbonat negativ auswirkten und die Formulierung verändert werden mußte.
Das gewählte Schaltungsbauelement wird in einer Spritzgußform angeordnet. Die Form kann auf eine entsprechende Temperatur erwärmt sein. Die Form in der bevorzugten Ausführungsform ist auf 65,5°C (150°F) erwärmt. Durch eine gesteuerte Erwärmung wird ein einheitliches Produkt sichergestellt und der Härtungsprozeß beschleunigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Zuleitungskanäle und Austrittskanäle so in der Form positioniert, daß sie nicht beschichtet werden oder sich nach Befüllung schnell entleeren. Bei dem bevorzugten Verfahren wird zum Entfernen der Luft, die sich um die Schaltungsbauelemente herum befindet, und zum Beschleunigen des Fließens des Beschichtungsmaterials durch die Form an der Form ein Vakuum gezogen. Die zwei oder mehr das reaktiv gehärtete Beschichtungsmaterial bildenden reaktiven Komponenten werden vermischt und schnell in die Form gegossen, damit der Raum um die Teile der Schaltungsbauelementkomponenten wie gewünscht gefüllt und diese beschichtet werden. Bei dem bevorzugten Verfahren werden die Beschichtungs­ materialkomponenten jeweils unter Druck in einen Mischkopf und dann in ein Vermischungslabyrinth gegossen (spritzgegossen), wo die Beschichtungsmate­ rialkomponenten (Isomer und Harz) entsprechend ver­ mischt werden. Das austretende Gemisch der Komponenten (Isomer und Harz) bildet das RIM-Rohmaterial, das reaktiv härtet, um das endgültige Beschichtungsmaterial zu bilden.
Das rohe Beschichtungsgemisch tritt dann in den Hohlraum der Form ein und verteilt sich um das eingeschlossene Schaltungsbauelemente herum. Beschichtungsmaterial wird dann gleichzeitig durch einen geteilten Kanal über "Drosselklappen- Venturirohre" ("butterfly venturi's") den beiden Einführungsvorkammern zugeleitet. Diese regeln die Strömungsgeschwindigkeit von Beschichtungsmaterialien, indem sie sie so zuteilen, daß sie den Schaltungsbau­ elementeinschränkungen entsprechen und für eine vollständige und gleichzeitige Füllung der gesamten Speicherkammern sorgen. Das Beschichtungsmaterial strömt seitlich über die parallel angeordneten Schaltungsbauelemente über die miteinander verbundenen Stege und tritt über ähnlich konfigurierte Speicherkammern und zusammen über einen Austrittskanal mit großem Umfang aus. Das Druckdifferential zwischen (je nach dem) dem Einspritzdruck oder dem Umgebungsdruck am Ausgang oder dem Druck des angelegten Vakuums bewirkt, daß das härtende Beschichtungsmaterial durch, über und um das Schaltungsbauelements herum strömt. Das Schaltungsbauelement ist bevorzugt so konfiguriert, daß es einen reduzierten Strömungs­ widerstand bietet. Der Strömungswiderstand kann zu Verwirbelungen im Beschichtungsmaterial beim Einspritzen führen, was Beschichtungsfehler wie etwa Blasen, ungefüllte Hohlräume, eine schlecht haftende Beschichtung und unbeschichtete Abschnitte zur Folge haben kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das härtende Beschichtungsmaterial über das Schaltungs­ bauelement zu einer Ausgangsöffnung geschoben oder gezogen, was das Entweichen von mitgeführten oder eingeschlossenen Gasen gestattet. An dem langen Beschichtungsmaterialaustrittskanal (und effektiv der ganzen Form) wird durch eine externe Pumpe ein Vakuum gezogen. Der Austrittskanal gestattet niedrige Formdrücke (in der Regel unter 6,895 × 104 Pascal (10,0 Pfund pro Quadratzoll)), was das Einströmen des Beschichtungsmaterials unterstützt. Es wird ein langer Austrittskanal bevorzugt, der mögliche (gewollte oder andere) Schwankungen bei dem Einspritzvolumen des Beschichtungsmaterials kompensiert und gleichzeitig das Aushärten des Materials an Ort und Stelle gestattet. Der lange Austrittskanal verhindert, daß überschüssiges Beschichtungsmaterial möglicherweise das Äußere der Form erreicht und danach in die etwa vorhandene Vakuumpumpe hinein gesaugt wird, was bei der regulären Produktion eine potentielle betriebliche Schwierigkeit darstellt.
Die Härtzeit für das eingespritzte Beschichtungsmaterial sollte länger sein als die Zeit, die benötigt wird, um den Hohlraum der Form völlig auszuspritzen, kann danach aber eine beliebige, zweckmäßig kurze Härtzeit aufweisen. Nach dem Füllen der Form wird das Beschichtungsmaterial härten gelassen. Vorzugsweise geschieht dies schnell, und kann sogar innerhalb einiger weniger Sekunden beendet sein, nachdem der Spritzguß beendet ist. Die Form wird geöffnet, und die eine bzw. mehreren beschichteten Schaltungsbauelemente werden der Form entnommen. Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen geformten Satz 70 aus zwei Gruppen von Schaltungsbauelementen 12 vor der Trennung. Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des geformten Satzes von Schaltungsbauelementen von Fig. 9 vor der Trennung.
Nachdem die Leiter gehärtet ist und der Form entnommen worden ist, werden die Seitenschienen 18, 20 an den Ritzlinien 28, 30 abgebrochen und entfernt. Der Steg aus gehärtetem RIM-Material wird neben der Stelle geschnitten, wo die Teilkammern durch die Paare von Trennwänden segmentiert sind, um die einzelnen Schal­ tungsbauelemente 12 zu trennen. Die einzelnen Schal­ tungsbauelemente 12 können auch leitend beschichtet werden (metallisiert werden, beispielsweise flash­ aluminiumbeschichtet oder mit einer anderen leitenden Beschichtung, beispielsweise einer Indium-Zinnoxid- Beschichtung). Die leitende Beschichtung 74 kann dann in einer Einrichtung elektrisch geerdet werden, um eine Strahlungssperre gegen elektromagnetische Störung (EMI) zu bilden. Fig. 11 zeigt ein beschichtetes Schaltungs­ bauelement 76, wobei eine äußere EMI-Sperrbeschichtung 74 das RIM-spritzgegossene Beschichtungsmaterial über­ zieht.
Bei der Herstellung eines richtigen Beispiels wurde eine Schaltungsbauelemente-Formbaugruppe auf einem Tragständer ausgerichtet und zur Aufnahme des eingegossenen Rohrmaterials angekoppelt. Rohmaterial­ kanister, die den ersten Teil des reaktiven Beschich­ tungsmaterials (Isomer) und den zweiten Teil des reaktiven Beschichtungsmaterials (Harz) enthielten, waren an einen Mischkopf angekoppelt. An die Rohmaterialquellen wurde von außen Gasdruck angelegt, um die Abgabe des Materials von den Kanistern zu unterstützen. Die Rohmaterialmischung wurde unter Druck an zwei von Hydraulikpumpen angetriebene Tandem- Zylindereinheiten geliefert, die die Rohmaterialien von den Kanistern aufnahmen und dann dosierten. Wie in der Technik bekannt ist, kann an das System ein Steuersystem angekoppelt sein, das alle Prozeß­ komponenten und Elemente zueinander in Beziehung setzt. Die bevorzugte Formlage wurde auf eine Neigung von etwa 45° nach oben von dem Materialeinlaßende (der Mischkammer) zu dem Austrittskanal eingestellt. Durch die nach oben ansteigende Form wurde das Spülen etwaiger eingeschlossener Hohlraumluft verbessert, indem Beschichtungsmaterial durch die oberen Enden der Vorkammerhohlräume der oberen Form geschickt wurde. Die 45°-Neigung der Form hatte einen weiteren ergonomischen Vorteil für den Bediener hinsichtlich Materialhand­ habung und Sichtbarkeit.
Die leere, geschlossene Schaltungsbauelement­ form wurde auf ihre bevorzugte Betriebstemperatur vorgeheizt, die bei einem Beispiel bei 65,5°C (150° F) lag. Die vorgeheizte Form wurde geöffnet, und zwei 6- Ballastschaltungsbauelement-Platinenbaugruppen wurden an Ort und Stelle plaziert und die Form wurde geschlossen. Ein Hydraulikpumpsystem wurde in Gang gesetzt, um die Speicherkammern durch die Austritts­ kanäle zu evakuieren. Dann wurde an der Form ein Vakuum gezogen, um einen negativen Druck zu induzieren. Mit Gasunterstützung werden die beiden Tandem-Hydraulik­ zylinder eingezogen, wobei sie eine Kapazitätsladung beider Formungsmaterialkomponenten aufnehmen. Die Vakuumpumpe wurde gestartet. Der Formungszyklus wurde zuerst gestartet, ohne daß sich ein Schaltungs­ bauelement an Ort und Stelle befand. Dies geschah zum erstmaligen Füllen (Ansaugen) des Materialzulei­ tungssystems und zum Verifizieren der Formungs­ integrität.
Nach dem erstmaligen Ansaugen wurden zwei Sätze von sechs Schaltungsbauelementen 12 in der Form 34 positioniert, wobei die Leitungskontakte des Schaltungsbauelements 12 nach oben wiesen. Die obere Formhälfte wurde geschlossen, wodurch die Kautschuk­ dichtungen entlang den Längen der Leitungskontakte des Schaltungsbauelements 12 gedrückt wurden. An dem Austrittskanal 46 wurde ein Vakuum von etwa 6,895 × 104 Pascal (10,0 Pfund pro Quadratzoll) gezogen. Dann wurden die RIM-Materialien unmittelbar neben dem Eingang in einem Mischkopf gemischt und dann unter Druck in die Form gespritzt. Dann wurde das Hydrauliksteuerungsschaltungsbauelement gestartet, was die beiden Materialkomponenten in den richtigen Mischungsanteilen durch die schlangenförmige Mischkammer drückte. Das gemischte (und nun härtende) Beschichtungsmaterial wurde durch die beiden Drosselklappen-Venturirohre (an beiden Enden der Form) gedrückt und wurde proportional seitlich und nach oben durch die beiden Mehrballast-Formhohlräume verteilt. Das Beschichtungsmaterial floß durch das schlangenförmige Mischlabyrinth 74 und dann in die ersten Schaltungsbauelement-Teilkammern, um unter, durch und über die ersten beiden Schaltungsbauelemente zu strömen. Das Beschichtungsmaterial floß dann zwischen den Enden der unteren Trennwände und oberen Trennwände und durch die Schaltungsplatinenschlitze 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Schal­ tungsbauelementen. Dann floß das Beschichtungsmaterial 14 in die zweite Teilkammer. Das Beschichtungsmaterial floß weiter, bis es die Austrittskanäle erreichte. Mit Hilfe des Vakuums sammelte sich das Beschichtungsmaterial an und bewegte sich durch die Austritts-Drosselklappen-Kammern und in den Austrittskanal mit dem langen Umfang. Während dieser Periode hörte der Zuleitungszyklus des Beschich­ tungsmaterials auf, das Vakuum an der Form wurde unterbrochen und das Beschichtungsmaterial wurde härten gelassen. Die Form wurde geöffnet, und die beiden geformten Ballast-Platinenbaugruppen wurden herausge­ nommen. Die durchschnittliche Formungszykluszeit lag bei insgesamt etwa 1,5 Minuten. Dann wurden die einzel­ nen Schaltungsbauelemente von etwaigem überschüssigem Beschichtungsmaterial befreit und voneinander getrennt. Möglicherweise erforderliches Formtrennmittel kann gegebenenfalls zwischen Arbeitszyklen auf die Form aufgetragen werden. Innerhalb des Steuerzyklus erfolgt das Nachfüllen des Zuleitungszylinders automatisch. Diese Produktionsschritte können so oft wiederholt werden, wie dies notwendig ist.
Die beiden Schaltungsbauelement-Speicherkammern wiesen ein Gesamtvolumen von etwa 180 cm3 (11 Kubikzoll) auf. Die Formfüllzeit lag bei etwa 2,0 oder 3,0 Sekunden bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 130 Gramm pro Sekunde. Der Mischkopfdruck lag bei etwa 1,723 × 107 Pascal (2500 Pfund pro Quadratzoll). Das Beschichtungsmaterial wurde mit einem Druck von etwa 6,895 × 109 Pascal (10,0 Pfund pro Quadratzoll) zugeführt. Der beim Füllen an der Speicherkammer anliegende höchste Manometerdruck war als etwa 3,447 × 104 Pascal (5,0 Pfund pro Quadratzoll) gemessen worden. Die Gelzeit für das Beschichtungsmaterial lag bei etwa 30 bis 70 Sekunden. Nachdem das Beschichtungsmaterial eingespritzt worden war, ließ man es etwa eine Minute lang härten. Dann wurde die Form geöffnet und die von dem gehärteten RIM-Material umgebenen Schaltungsbauele­ mente wurden herausgenommen. Die Schaltungsbauelemente wurden als ganzer Satz mit sich drehenden Messern geschnitten, die entlang der Länge der zwischen den benachbarten Schaltungsbauelementen ausgebildeten Bahn eintauchten, wo die oberen und unteren Trennwände tiefe Nuten bildeten. Die Leiterschienenteile wurden dann dadurch getrennt, daß sie abgeschnitten oder abgebrochen wurden, wobei die einzelnen beschichteten Schaltungseinheiten zurückblieben. Die Form brauchte nicht gereinigt zu werden. Es wird vorgeschlagen, daß in Abständen ein Formtrennmittel wie etwa ein Siliconspray oder ein Aerosolwachsspray verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, daß die Schaltungsbau­ elementkomponenten wegen des schnellen Füllens der Form in dem strömenden Beschichtungsmaterial Turbulenzen hervorrufen können. Diese Turbulenzen können stromab in dem gehärteten Beschichtungsmaterial zu Lunkern führen, die kosmetisch unerwünscht sind und die zu einer reduzierten Abschirmung und Isolierung führen können. Es wird vorgeschlagen, daß die Schaltungsbauelement­ komponenten so auf der Schaltungsbauelementplatine angeordnet werden, daß sich auf der bezüglich der Strömung des Beschichtungsmaterials vorderen und hinteren Seite der Komponenten wenige oder keine flachen Oberflächen befinden. Es hat sich herausgestellt, daß derartige flache Oberflächen Turbulenzen induzieren und deshalb ungefüllte Hohlräume nach sich ziehen. Es hat sich herausgestellt, daß im allgemeinen runde Oberflächen direkt zu dem Einströmen oder Ausströmen weisen sollten und daß flache Oberflächen am besten parallel zu der Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials auszurichten waren.
Die beschichteten Schaltungsbauelemente wurden getestet, indem sie zuerst gewogen und dann 24 Stunden lang in Wasser getaucht wurden. Es wurde eine unbe­ deutende Gewichtserhöhung von 1 Prozent festgestellt. Dann wurden die Schaltungsbauelemente in Betrieb genommen, und es wurde bei Betrieb der Schaltungs­ bauelemente keine Änderung festgestellt.
Das resultierende Schaltungsbauelement weist eine Schutzbeschichtung auf, die alle Schaltungsbau­ elementteile mit Ausnahme der Eingangs- und Ausgangsverbindungen bedeckte. Es stellte sich heraus, daß die Beschichtung praktisch den ganzen Formhohlraum und Bereiche um die Schaltungsbauelementkomponenten herum ausfüllte, wobei bisher keine wesentlichen Lunker festgestellt wurden. Die Beschichtung stellte ein homogenes Material bereit, bei dem bisher keine offensichtlichen visuellen oder physikalischen Schwankungen festgestellt wurden. Die Beschichtung schrumpfte derart, wie es mit den Schaltungsbauelementkomponenten vereinbar war, ohne daß es zu einer wesentlichen Verformung kam. Die Beschichtung ist nachgiebig und schützt ausgezeichnet vor Schlägen und liefert eine gewisse Anbringungsflexibilität. Die Beschichtung ist ästhetisch akzeptabel und weist eine einheitliche matte Oberflächenbeschaffenheit auf. Die Beschichtung zeigt eine Beständigkeit gegenüber Wasser und anderen Materialien, isoliert die Schaltungsbauelementteile und unterstützt die Wärmeableitung. Die Baugruppe ist im Vergleich mit ähnlichen, in einem Becher vergossenen Schaltungsbauelementkonstruktionen klein und leicht. Durch die Konstruktion werden die Kosten, die größeren Ausmaße, das Gewicht und andere Einschränkungen vermieden, die mit der Verwendung eines Topfs, um das Schaltungsbauelement zu halten, verbunden sind. Das leitend beschichtete Format gestattet eine EMI- Rauschreduzierung durch elektrische Erdung. Die Baugruppe ist im Hinblick sowohl auf die Materialien als auch die Produktionszeit im Vergleich zu vergossenen Schaltungsbauelementen preiswert.
Mit dem RIM-Formungsprozeß wurde eine ökonomische Herstellungsprozeßalternative mit hoher Kapazität, guter Wiederholbarkeit und hoher Ausbeute erhalten. Die Prozeßanlage weist relativ niedrige Anlage- und Werkzeugbestückungskosten auf. Der Prozeß liefert ein ästhetisch akzeptables, gleichförmiges und wiederholbares Schaltungsbauelement. Durch die Urethan- Ummantelung ergeben sich ausgezeichnete Schaltungsbau­ element-Schlag- und Verformungseigenschaften, sowie eine bestimmte Montagenachgiebigkeit. Die integralen Formdichtungen und die Verwendung eines niedrigen Formungsdrucks führen zu wenig oder keinem Formgrat. Bei keinem Schaltungsbauelement sind irgendwelche bedeutenden inneren Lunker beobachtet worden. Eine gelegentliche äußere obere Formecke hat einen Lufteinschluß gezeigt, bevor dieses Problem durch eine Prozeßeinstellung gelöst wurde. Es ist zu keinen mechanischen Schäden an den Schaltungskomponenten gekommen, einschließlich etwaiger Beschädigungen an feinen Drähten oder Folienmerkmalen. Wenngleich Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, die gegenwärtig als die bevorzugten angesehen werden, so ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (29)

1. Verfahren zum Umschließen eines elektronischen Schaltungsbauelements, mit den folgenden Schritten:
  • a) Positionieren eines Trägerkörpers mit mindestens einem elektronischen Schaltungsbauelement, das aus zwei oder mehr elektronischen Komponenten besteht, in einer Form;
  • b) Leiten eines härtbaren isolierenden Beschichtungsmaterials zu der Form, damit das elektro­ nische Schaltungsbauelement beschichtet und bedeckt wird;
  • c) Aushärten des Beschichtungsmaterials und
  • d) Auswerfen des beschichteten Schaltungsbau­ element-Trägerkörpers aus der Form.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das iso­ lierende Beschichtungsmaterial ein durch Reaktion gehärtetes Beschichtungsmaterial ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das isolierende Beschichtungsmaterial in die Form gespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ein Vakuum an die Form angelegt wird, während das isolierende Beschichtungsmaterial in die Form gespritzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Be­ schichtungsmaterial bei einer Temperatur zugeführt wird, die unter einer Temperatur liegt, die beliebige der Komponenten der Schaltungsbauelementplatine zer­ stört.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmaterial bei einem Druck zugeführt wird, der unter einem Druck liegt, der beliebige der Komponenten des Schaltungsbauelementkörpers zerstört.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Trägerkörper zwei oder mehr segmentierte elektronische Schaltungsbauelemente enthält und die Form für jedes elektronisches Schaltungsbauelement ein Formvolumen definiert, das im wesentlichen von ähnlichen, benachbarten elektronischen Schaltungsbauelementen zugeordneten Formvolumen segmentiert ist, wodurch im wesentlichen segmentierte beschichtete elektronische Schaltungsbauelemente ausgebildet werden, wobei jedes beschichtete elektronische Schaltungsbauelement von den übrigen beschichteten elektronischen Schaltungsbauelementen entlang derartiger Segmentierungen ohne weiteres in getrennte beschichtete Schaltungsbauelement-Trägerkörper zerlegt werden kann.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmaterial ein reaktives Beschichtungs­ material ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Be­ schichtungsmaterial beim Einspritzen eine Viskosität von unter 300 Centipoise aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmaterial eine Härtzeit von weniger als zwei Minuten aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Einspritzzeit unter fünf Sekunden liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das reaktive Beschichtungsmaterial ein reaktives Polyurethan ist.
13. Verfahren zum schützenden Beschichten einer Mehrzahl elektronischer Schaltungsbauelementkörper, mit den folgenden Schritten:
  • a) Ausbilden eines einzelnen Trägers mit einer Mehrzahl segmentierter Schaltungsbauelemente;
  • b) Beschichten des Trägers mit einer isolierenden Beschichtung; und
  • c) Zerlegen der Beschichtung und des Trägers entlang der Schaltungsbauelement-Segmentierungen zur Bildung getrennter beschichteter Schaltungsbauelement­ körper.
14. Durch den Prozeß nach Anspruch 1 hergestelltes beschichtetes elektronisches Schaltungsbauelement.
15. Durch den Prozeß nach Anspruch 14 hergestelltes elektronisches Schaltungsbauelement, das weiterhin eine äußere leitende Beschichtung aufweist.
16. Durch den Prozeß nach Anspruch 15 hergestelltes elektronisches Schaltungsbauelement, bei dem die äußere leitende Beschichtung eine Metallisierungsschicht ist.
17. Durch den Prozeß nach Anspruch 15 hergestelltes elektronisches Schaltungsbauelement, bei dem die äußere leitende Beschichtung eine Indium-Zinnoxid-Schicht ist.
18. Geschütztes elektronisches Schaltungsbauele­ ment, das folgendes umfaßt:
  • a) einen Schaltungsbauelementträger, der ein elektronisches Schaltungsbauelement mit zwei oder mehr Anschlußleitungen stützt; und
  • b) ein elektrisch isolierendes Beschichtungsmaterial, das an dem Schaltungsbauelement dicht anliegt und an ihm haftet und dabei Anschlüsse für den elektrischen Eingang und Ausgang von der Schaltung freiläßt, die sich durch die Beschichtung erstrecken, wobei das Beschichtungsmaterial eine reaktive Kombination aus zwei oder mehr flüssigen Komponenten umfaßt, wobei das Beschichtungsmaterial nicht weiter durch einen benachbarten Behälter umschlossen ist.
19. Geschütztes elektronisches Schaltungsbauele­ ment, das folgendes umfaßt:
  • a) einen Schaltungsbauelementträger, der ein elektronisches Schaltungsbauelement stützt und dabei Anschlüsse für den elektrischen Eingang und Ausgang von der Schaltung freiläßt, die sich durch die Beschichtung erstrecken; und
  • b) eine geformte isolierende Beschichtung, die das Schaltungsbauelement bedeckt, aber nicht die Anschlußleitungen bedeckt, wobei das Beschichtungsmaterial nicht weiter durch einen benachbarten, die Gestalt der Form definie­ renden Behälter umschlossen ist.
20. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 19, bei dem das Beschichtungsmaterial um mindestens eine der elektronischen Komponenten herum infundiert wird.
21. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach Anspruch 19, bei dem das Beschichtungsmaterial ein reaktives Beschichtungsmaterial ist.
22. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 21, bei dem das reaktive Beschichtungsmaterial ein reaktives Polyurethan ist.
23. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 21, bei dem das reaktive Beschichtungsmaterial eine Dielektrizitätskonstante von über 400 Volt pro mil aufweist.
24. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 19, bei dem der Trägerkörper zwei oder mehr seg­ mentierte, mit Beschichtungsmaterial beschichtete elektronische Schaltungsbauelemente enthält, wobei zwischen zwei oder mehr der benachbarten segmentierten Schaltungsbauelemente im wesentlichen Segmentierungen positioniert sind, die in dem Beschichtungsmaterial ausgebildet sind, wodurch der beschichtete Schaltungs­ bauelement-Trägerkörper entlang derartiger Segmen­ tierungen ohne weiteres in getrennte beschichtete Schaltungsbauelement-Trägerkörper zerlegt wird.
25. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 19, bei dem das reaktive Beschichtungsmaterial weiterhin mit einer abgeschiedenen leitenden Schicht beschichtet ist.
26. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 19, bei dem die abgeschiedene leitende Schicht geerdet ist.
27. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 26, bei dem die abgeschiedene leitende Schicht eine abgeschiedene Metallisierungsschicht ist.
28. Beschichtetes Schaltungsbauelement nach An­ spruch 26, bei dem die abgeschiedene leitende Schicht eine Indium-Zinnoxid-Schicht (ITO-Schicht) ist.
29. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Form eine längere Vakuumleitung enthält und die Härtzeit des Beschichtungsmaterials kürzer ist als die Zeit zum strömenden Transportieren des Beschichtungsmaterials über die Form hinweg und in die Vakuumleitung hinein.
DE2001122921 2000-05-24 2001-05-11 Ein Schaltungsbauelement mit einer Schutzbeschichtung, die durch Spritzgiessen eines reaktiv gehärteten Materials gebildet wird Withdrawn DE10122921A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20662600P 2000-05-24 2000-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10122921A1 true DE10122921A1 (de) 2001-11-29

Family

ID=22767221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001122921 Withdrawn DE10122921A1 (de) 2000-05-24 2001-05-11 Ein Schaltungsbauelement mit einer Schutzbeschichtung, die durch Spritzgiessen eines reaktiv gehärteten Materials gebildet wird

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10122921A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008023118A2 (fr) * 2006-08-22 2008-02-28 Societe Nationale Des Chemins De Fer Francais - Sncf - Ids-J Moule de protection pour support de memoire amovible et son procede de realisation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008023118A2 (fr) * 2006-08-22 2008-02-28 Societe Nationale Des Chemins De Fer Francais - Sncf - Ids-J Moule de protection pour support de memoire amovible et son procede de realisation
FR2905224A1 (fr) * 2006-08-22 2008-02-29 Sncf Moule de protection pour support de memoire amovible et son procede de realisation
WO2008023118A3 (fr) * 2006-08-22 2008-04-10 Chemins De Fer Francais Sncf I Moule de protection pour support de memoire amovible et son procede de realisation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69508815T2 (de) Verfahren zum Umhüllen eines elektronischen Bauteils mit härtbarem Kunststoff
DE69013220T3 (de) Herstellungsverfahren einer Chipkarte
DE10355065B4 (de) Verfahren zum Vergießen mit Harz sowie Harzmaterial für das Verfahren
DE69518793T2 (de) Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
DE10029450C1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hybridteils
EP1126961B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines thermoplastteils mit eingespritzter elastomerdichtung
DE102006017116B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mittels Moldingtechnik insbesondere mittels eines Transfermoldingprozesses
DE2535923C3 (de) Verfahren und Form zum Einkapseln elektrischer Bauteile
DE69519259T2 (de) Verfahren zum harzversiegeln von halbleiterbauteilen
DE69418564T2 (de) Verfahren zum Abdichten eines elektrischen Steckverbinders
DE2830472B2 (de) Verfahren zum serienmäßigen Umhüllen elektrischer Bauelemente, insbesondere Kondensatoren
DE10122921A1 (de) Ein Schaltungsbauelement mit einer Schutzbeschichtung, die durch Spritzgiessen eines reaktiv gehärteten Materials gebildet wird
DE3508008A1 (de) Formverfahren und formvorrichtung zum partiellen umgeben eines metallischen einsatzes mit einem kunststoffmaterial
DE102009048877A1 (de) Kabeldurchführung in Steckverbindergehäusen
DE2353334A1 (de) Verfahren zum herstellen von batterieanschlusspolen aus metall und nach dem verfahren hergestellter anschlusspol
DE102017219325A1 (de) Spritzwerkzeug und Verfahren zur Abdichtung von Einlegeteilen
DE102020129793A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Druckgießen von Metall
EP3483991A1 (de) Verfahren zum umspritzen wenigstens einer leitung
DE69612082T2 (de) Verfahren zum auftragen einer schutzbeschichtung auf die bauteile einer leiterplatte
EP2141745A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmoduls und solches Solarmodul
EP0401211B1 (de) Halbleiterbauelement, herstellungsverfahren, vorrichtung und montageplatz
DE10147158B4 (de) Verfahren zum Gießen eines Gießteils oder Umgießen eines Bauteils sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19744176C2 (de) Verfahren zum Aufbringen einer leitenden Abschirmung auf ein nicht-leitendes Teil
DE10250911B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Umhüllung und/oder zumindest eines Teiles eines Gehäuses eines optoelektronischen Bauelements
WO2015185250A1 (de) GEHÄUSE, VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES GEHÄUSES UND SPRITZGIEßVORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN EINES GEHÄUSES

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee