DE102008061617A1 - Method and tool for producing an electronic component with a plastic-coated carrier - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger weist die folgenden Schritte auf: Ein Träger (104) wird in eine Aufnahme (14) eines Werkzeugs eingelegt, im Werkzeug vorgesehene Fixierelemente (18) werden in eine vorbestimmte Position verfahren, so dass der Träger (104) in Kontakt mit den Fixierelementen (18) ist, das Werkzeug wird geschlossen, flüssiger Kunststoff wird mit einem ersten vorbestimmten Druck in das Werkzeug eingebracht, bei einem vorbestimmten Füllgrad der Aufnahme (14) werden die Fixierelemente (18) zurückgezogen und der von den Fixierelementen (18) freigegebene Raum in der Aufnahme (14) wird mit flüssigem Kunststoff befüllt.A method for producing a component with a plastic-coated carrier comprises the following steps: a carrier (104) is inserted into a receptacle (14) of a tool, fixing elements (18) provided in the tool are moved into a predetermined position, so that the carrier (104) is in contact with the fixing elements (18), the tool is closed, liquid plastic is introduced into the tool at a first predetermined pressure, at a predetermined degree of filling of the receptacle (14) the fixing elements (18) are withdrawn and that of the fixing elements (18) released space in the receptacle (14) is filled with liquid plastic.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger.The The invention relates to a method for producing an electronic Component with a plastic-coated carrier.

Viele elektronische Geräte enthalten Bauteile mit einem Träger, beispielsweise einem Stanzgitter oder einer Platine, der mit diversen elektronischen Bauelementen bestückt ist. Um diese Bauelemente vor Umwelteinflüssen zu schützen, können die Träger komplett in Kunststoffgehäusen eingeschlossen werden. Hierbei kommen zurzeit verschiedene Techniken zum Einsatz.Lots electronic equipment contain components with a carrier, For example, a stamped grid or a board, with various equipped with electronic components is. To protect these components from environmental influences, the carriers can be completely enclosed in plastic housings. At present different techniques are used.

Es ist beispielsweise bekannt, den Träger, bestückt mit sämtlichen elektronischen Bauelementen, in ein vorgefertigtes Gehäuse einzubringen und im Gehäuse mit einem bei niedriger Temperatur schmelzenden Kunstharz zu vergießen. Es ist auch bekannt, einen Träger in ein Gehäuse einzuschweißen. Diese Arten der Herstellung sind jedoch aufwendig, da sie viele Herstellungsschritte und insbesondere die Verwendung eines separaten Gehäuses erforderlich machen. Es wurde auch vorgeschlagen, den Träger direkt mit einem Kunststoffmaterial zu umspritzen, wobei sich aber das Problem des vollständigen Einschließens des Trägers stellt.It is known, for example, the carrier, equipped with all electronic components, in a prefabricated housing bring in and in the housing with a melting at low temperature resin. It is also known a carrier in a housing to weld. However, these types of production are expensive, since they are many Manufacturing steps and in particular the use of a separate housing make necessary. It has also been proposed to direct the wearer to overmold with a plastic material, but with the Problem of the whole trapping of the carrier provides.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung eines Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger zu vereinfachen.task The invention is the production of a component with a plastic extrusion carrier to simplify.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgesehen. Ein Träger wird in eine Aufnahme eines Werkzeugs eingelegt. Im Werkzeug vorgesehene Fixierelemente werden in eine vorbes timmte Position verfahren, so dass der Träger in Kontakt mit den Fixierelementen ist. Das Werkzeug wird geschlossen. Flüssiger Kunststoff wird mit einem ersten vorbestimmten Druck in das Werkzeug eingebracht. Bei einem vorbestimmten Füllgrad der Aufnahme werden die Fixierelemente zurückgezogen. Der von den Fixierelementen freigegebene Raum in der Aufnahme wird mit flüssigem Kunststoff gefüllt. Der Träger wird in diesem Verfahren direkt und vollständig von flüssigem Kunststoff umgeben und auch durch diese Kunststoffmasse fixiert. Ein separates Gehäuse ist nicht mehr erforderlich.According to the invention is this a method is provided with the following steps. A carrier will inserted in a receptacle of a tool. Intended in the tool Fixing elements are moved to a vorbes timmte position, so that the carrier in contact with the fixing elements. The tool is closed. liquid Plastic enters the mold at a first predetermined pressure brought in. At a predetermined degree of filling of the recording retracted the fixing. The space released by the fixing elements in the receptacle becomes with liquid plastic filled. The carrier is surrounded in this process directly and completely by liquid plastic and also fixed by this plastic compound. A separate housing is not necessary anymore.

Unter einem Träger werden hier sowohl Stanzgitter als auch Platinen verstanden, jeweils bereits mit sämtlichen vorgesehenen elektronischen Bauelementen bestückt.Under a carrier Here are both punched grid and boards understood, respectively already with all equipped electronic components provided.

Vor dem Befüllen des Werkzeugs mit flüssigem Kunststoff ist der Träger durch die Fixierelemente so in der Aufnahme gehalten, dass er allseits von flüssigem Kunststoff umgeben werden kann, natürlich mit Ausnahme des Raums, den die Fixierelemente einnehmen. Der Träger berührt dabei die Innenwand der Aufnahme nicht.In front the filling of the tool with liquid Plastic is the carrier held by the fixing so in the receptacle that he is everywhere from liquid Plastic can be surrounded, of course, except the room, take the fixing. The carrier touches the inner wall of the Not recording.

Es ist unerheblich, zu welchem Zeitpunkt vor dem Befüllen die Fixierelemente in die Aufnahme hineingefahren werden. Vorzugsweise werden zunächst die Fixierelemente in ihre vorbestimmte Position verfahren und dann der Träger so in die Aufnahme gelegt, dass er in seiner endgültigen Position liegt, bevor das Werkzeug verschlossen wird. Eine andere Vorgehensweise ist jedoch auch denkbar, insbesondere wenn in einem mehrteiligen Werkzeug in mehreren Werkzeugteilen Fixierelemente vorgesehen sind, die jeweils verfahrbar sind.It is irrelevant at what time before filling the Fixing be moved into the receptacle. Preferably be first Move the fixing in its predetermined position and then the carrier so placed in the recording that he is in his final position, before the tool is closed. Another approach However, it is also conceivable, especially if in a multipart Tool are provided in several tool parts fixing elements, which are each movable.

Die bereits beginnende Plastifizierung des eingespritzten Kunststoffes hat sich als ausreichend erwiesen, um den Träger in seiner vorbestimmten Position zu halten, wenn beim vorbestimmten Füllgrad der Aufnahme die Fixierelemente zurückgezogen werden. Dies erlaubt es, den Träger vollständig mit Kunststoff zu umspritzen.The already beginning plasticization of the injected plastic has proven to be sufficient to the carrier in its predetermined position to hold when at the predetermined degree of filling of the recording, the fixing withdrawn become. This allows the wearer completely with To overmold plastic.

Zum Befüllen des von den Fixierelementen freigegebenen Raums in der Aufnahme wird vorzugsweise ein zweiter vorbestimmter Druck eingesetzt, der niedriger ist als der erste. Vorteilhaft erfolgt das Befüllen der Aufnahme bis zum vorbestimmten Füllgrad mit normalem Einspritzdruck, während die herkömmliche Nachdruckphase ausgenutzt wird, um den von den Fixierelementen freigegebenen Raum zu befüllen.To the fill of the space released by the fixing elements in the receptacle Preferably, a second predetermined pressure is used, the lower than the first. Advantageously, the filling of the Recording to the predetermined filling level with normal injection pressure while the conventional one Repressing phase is exploited to the released by the fixing elements To fill space.

Das Zurückziehen der Fixierelemente erfolgt daher bevorzugt zu Beginn oder während der Nachdruckphase. Zu diesem Zeitpunkt ist bereits eine genügende Plastifizierung eingetreten, um den Träger auch ohne die Fixierelemente an seiner vorbestimmten Trägerposition in der Aufnahme zu halten.The withdrawal The fixing is therefore preferably at the beginning or during the Pressure phase. At this time is already sufficient plasticization occurred to the wearer too without the fixing elements at its predetermined carrier position to keep in the picture.

Der Füllgrad der Aufnahme, bei dem die Fixierelemente zurückgezogen werden, liegt beispielsweise bei ca. 95%.Of the filling level the recording, in which the fixing elements are withdrawn, is for example at about 95%.

Die Fixierelemente können vorteilhaft hydraulisch bewegt werden, wie dies auch von herkömmlichen Schiebern oder Kernzügen in Spritzgusswerkzeugen bekannt ist. Ein anderer Antrieb für die Bewegung der Fixierelemente ist selbstverständlich auch denkbar.The Fixing elements can be moved hydraulically advantageous, as well as conventional Sliders or core pulls in injection molding tools is known. Another drive for the movement Of course, the fixing is also conceivable.

Vorzugsweise wird der von den Fixierelementen freigegebene Raum so befüllt, dass das Bauteil, wenn es das Werkzeug verlässt, keine Öffnung aufweist, die von der Außenseite bis zum Träger reicht. Die beim Umspritzen erzeugte Kunststoffumhüllung umgibt also das Trägerteil auch im Bereich der Stellen, an denen die Fixierelemente bis zum Träger gereicht hatten, um diesen zu fixieren, vollständig.Preferably, the space released by the fixing elements is filled so that the component, when leaving the tool, has no opening extending from the outside to the support. The plastic wrapper produced during encapsulation thus surrounds the carrier part in the area where the fixing elements had reached the carrier in order to fix it dig.

Insbesondere bleiben keine Öffnungen bestehen, die nachträglich in einem weiteren Verfahrensschritt geschlossen werden müssen. Auf diese Weise lässt sich der Träger dicht in Kunststoff einschließen, so dass er vor Umwelteinflüssen geschützt ist.Especially stay no openings exist later must be closed in a further process step. On that way the carrier close tightly in plastic, so that he is protected from environmental influences protected is.

Vor dem Schließen des Werkzeugs kann der Träger mit Kontaktpins versehen werden. Es ist auch möglich, die Kontaktpins separat in das Werkzeug einzulegen und erst vor oder während des Spritzgussprozesses durch Druckeinwirkung mit dem Träger zu verbinden.In front the closing the tool can be the carrier be provided with contact pins. It is also possible to have the contact pins separately into the tool and only before or during the injection molding process by pressure with the carrier too connect.

Vor dem Schließen des Werkzeugs können ein oder mehrere Schieber und/oder Kernzüge in das Werkzeug eingebracht werden, um eine Steckeraufnahme zu definieren. Auf diese Weise lässt sich während des Umhüllens des Trägers gleichzeitig eine beliebig codierte Steckeraufnahme schaffen.In front the closing of the tool can or several slides and / or core pulls introduced into the tool to define a connector receptacle. That way you can while of the wrapping of the carrier at the same time create an arbitrarily coded connector receptacle.

Vorzugsweise ragen die Kontaktpins im fertigen Bauteil in die Steckeraufnahme und erlauben eine elektrische Kontaktierung des Trägers bzw. der auf ihm angeordneten elektronischen Bauelemente.Preferably protrude the contact pins in the finished component in the connector receptacle and allow an electrical contact of the carrier or the electronic components arranged on it.

Das Bauteil ist beispielsweise ein Sensor, etwa ein Beschleunigungssensor oder Crash-Sensor, wie er in einem Fahrzeug vorgesehen sein kann. Das Verfah ren eignet sich jedoch auch für beliebige andere Träger mit darauf angeordneten elektronischen Bauelementen.The Component is for example a sensor, such as an acceleration sensor or crash sensor, as may be provided in a vehicle. The However, procedural ren is also suitable for any other carrier arranged thereon electronic components.

Die elektronischen Bauelemente können vorzugsweise einen oder mehrere ASICs umfassen, sowie diverse andere Bauteile, darunter auch Sensorelemente.The Electronic components may preferably include one or more ASICs, as well as various other components, including sensor elements.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Werkzeug zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger, mit zwei Werkzeugteilen, in denen im zusammengesetzten Zustand eine Aufnahme für den Träger ausgebildet ist, und wenigstens einem beweglich angeordneten Fixierelement, das in einer Fixierposition bis zu einer Trägerposition in das Innere der Aufnahme hineinragt, und in einer zurückgezogenen Position so angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen dem Fixierelement und der Trägerposition besteht.The Invention also relates a tool for producing an electronic component with a plastic-coated carrier, with two tool parts, in which in the assembled state a Recording for the carrier is formed, and at least one movably arranged fixing element, in a fixing position up to a carrier position in the interior of the Receiving protrude, and arranged in a retracted position so is that a distance between the fixing element and the carrier position consists.

Unter der „Trägerposition” ist hier die Lage und der Raum zu verstehen, den ein in die Aufnahme eingelegter Träger einnimmt, wobei wie im vorher beschriebenen Verfahren der Träger bereits mit sämtlichen für das Bauteil erforderlichen elektronischen Bauelementen bestückt ist.Under the "carrier position" is here to understand the location and the space that one in the recording carrier occupies, where as in the previously described method, the carrier already with all for the Component required electronic components is equipped.

In einem derartigen Werkzeug lässt sich ein Träger so mit Kunststoff Umspritzen, dass er nach außen vollständig dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist.In such a tool a carrier so with plastic molding that he is completely sealed against the outside Environment is complete.

Vorzugsweise ist das Fixierelement in Form eines Stiftes ausgebildet. Andere Formen von Fixierelementen lassen sich jedoch auch verwenden.Preferably the fixing element is designed in the form of a pin. Other However, forms of fixing elements can also be used.

Es ist vorteilhaft, wenn in jedem Werkzeugteil wenigstens ein Fixierelement angeordnet ist, um eine genauere Positionierung und Fixierung des Trägers erreichen zu können.It is advantageous if at least one fixing element in each tool part is arranged to provide a more accurate positioning and fixation of the carrier to reach.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen sich die Fixierelemente in den jeweiligen Werkzeugteilen gegenüber, sodass eine besonders gleichmäßige Belastung des Trägers bei dessen Fixierung erfolgt.In a particularly preferred embodiment are the fixing in the respective tool parts across from, so a particularly even load of the carrier takes place during its fixation.

In jedem Werkzeugteil können mehrere Fixierelemente vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, in jedem der Werkzeugteile drei Fixierelemente vorzusehen, die dann vorzugsweise jeweils den drei Fixierelementen des anderen Werkzeugteils gegenüberliegen.In each tool part can be provided a plurality of fixing elements. For example, it is possible in provide each of the tool parts three fixing elements, which then preferably each opposite to the three fixing elements of the other tool part.

Am vorderen Ende des Fixierelements ist vorzugsweise eine Struktur ausgebildet, die in eine komplementäre Struktur am Träger eingreifen kann, um den Träger während der Einspritzphase sicher zu fixieren.At the The front end of the fixing element is preferably a structure formed, which engage in a complementary structure on the carrier can to the carrier while to fix the injection phase safely.

Das Werkzeug ist bevorzugt so ausgebildet, dass die Aufnahme zwischen dem Träger und einer Innenwand der Aufnahme vollständig mit flüssigem Kunststoff ausgefüllt werden kann, wenn das Fixierelement in der zurückgezogenen Position ist. Dies bedeutet, dass das Fixierelement vorzugsweise so weit zurückgezogen werden kann, dass es im Wesentlichen flach in die umgebende Innenwand der Aufnahme übergeht. Auf diese Weise ist keine Nachbearbeitung des fertigen Bauteils erforderlich.The Tool is preferably designed so that the recording between the carrier and an inner wall of the receptacle are completely filled with liquid plastic can when the fixing member is in the retracted position. This means that the fixing preferably withdrawn so far It can be essentially flat in the surrounding inner wall the recording passes. In this way, no post-processing of the finished component required.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment in conjunction with the attached Drawings. In these show:

1 und 2 eine schematische teilgeschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in 1 ein erstes Werkzeugteil und in 2 ein zweites Werkzeugteil des Werkzeugs dargestellt ist; 1 and 2 a schematic partial sectional view of a tool according to the invention for carrying out the method according to the invention, wherein in 1 a first tool part and in 2 a second tool part of the tool is shown;

3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2; und 3 an enlarged section 2 ; and

4 ein Bauteil, das in einem erfindungsgemäßen Werkzeug gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. 4 a component which in a tool according to the invention according to an inventive ßen process can be produced.

In den 1 bis 3 ist ein Werkzeug zum Herstellen eines elektronischen Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger gezeigt, wobei in 1 ein erstes, hier oberes Werkzeugteil 10 und in 2 ein zweites, hier unteres Werkzeugteil 12 dargestellt ist.In the 1 to 3 a tool for producing an electronic component is shown with a plastic-coated carrier, wherein in 1 a first, here upper tool part 10 and in 2 a second, here lower tool part 12 is shown.

4 zeigt ein Beispiel für ein Bauteil 100 mit einem kunststoffumspritzten Träger, wie es im gezeigten Werkzeug mit dem unten beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann. in diesem Fall handelt es sich bei dem Bauteil 100 um einen Sensor mit einer Kunststoffumhüllung 102 und einem in die Kunststoffumhüllung 102 eingebetteten Träger 104. 4 shows an example of a component 100 with a plastic-coated carrier, as can be produced in the tool shown with the method described below. in this case, it is the component 100 around a sensor with a plastic sheath 102 and one in the plastic sheath 102 embedded carrier 104 ,

Der Träger 104 umfasst in diesem Fall ein Stanzgitter und einen oder mehrere darauf angebrachte ASIC-Chips sowie weitere elektronische Bauelemente und Sensorkomponenten, beispielsweise Widerstände. Alle notwendigen elektronischen Bauelemente sind direkt auf dem Stanzgitter angeordnet oder mit diesem direkt fest verbunden (hier nicht weiter dargestellt). Zwei Kontaktpins 106 sind mit dem Träger 104 fest verbunden und stehen von diesem ab. Sie sorgen für die elektrische Kontaktierung für die Bauelemente auf dem Träger 104.The carrier 104 In this case, it comprises a punched grid and one or more ASIC chips mounted thereon, as well as further electronic components and sensor components, for example resistors. All necessary electronic components are arranged directly on the stamped grid or directly connected to this (not shown here). Two contact pins 106 are with the carrier 104 firmly connected and stand from this. They provide the electrical contact for the components on the support 104 ,

Die Kunststoffumhüllung 102 bildet gleichzeitig die Außenoberfläche des Bauteils. Die Kunststoffumhüllung 102 umschließt auch eine Steckeraufnahme 108, in die die Kontaktpins 106 hineinragen. Zwischen der Steckeraufnahme 108 und dem Bereich, in dem der Träger 104 angeordnet ist, ist die Kunststoffumhüllung 102 so ausgebildet, dass sie die Kontaktpins 106 dicht umschließt. Die Steckeraufnahme 108 weist eine vorbestimmte Kodierung auf, um sicherzustellen, dass nur der korrekte, zugehörige Stecker und dieser nur in der korrekten Lage eingesteckt werden kann.The plastic wrap 102 at the same time forms the outer surface of the component. The plastic wrap 102 also encloses a plug receptacle 108 into which the contact pins 106 protrude. Between the plug receptacle 108 and the area in which the carrier 104 is arranged, is the plastic sheath 102 designed so that they have the contact pins 106 tightly encloses. The plug receptacle 108 has a predetermined coding to ensure that only the correct, associated plug and this can only be inserted in the correct position.

Der Träger 104 ist nach allen Seiten vom Kunststoffmaterial der Kunststoffumhüllung 102 eingehüllt und dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen.The carrier 104 is on all sides of the plastic material of the plastic wrap 102 shrouded and sealed tightly to the environment.

Zur Befestigung des Bauteils 100 z. B. an einer Fahrzeugkarosserie ist eine Befestigungsmutter 110 vorgesehen, die am der Steckeraufnahme 108 gegenüberliegenden axialen Ende des Sensors vorgesehen ist. Die Befestigungsmutter 110 ist in die Kunststoffumhüllung 102 eingebettet.For fastening the component 100 z. B. on a vehicle body is a fastening nut 110 provided at the plug receptacle 108 opposite axial end of the sensor is provided. The fastening nut 110 is in the plastic cladding 102 embedded.

Statt eines Sensors können auch beliebige andere Bauteile mit einem kunststoffumspritzten Träger in den im Folgenden beschriebenen Verfahren und in dem im Folgenden beschriebenen Werkzeug hergestellt werden.Instead of a sensor can Any other components with a plastic-coated carrier in the described below and in the following Tool to be made.

Das Werkzeug weist zwei Werkzeugteile 10, 12 auf, die zusammengesetzt und voneinander getrennt werden können und bildet eine Spritzgussform, die für einen konventionellen Kunststoffspritzgussprozess eingesetzt werden kann.The tool has two tool parts 10 . 12 which can be assembled and separated from each other and forms an injection mold that can be used for a conventional plastic injection molding process.

Die Werkzeugteile 10 und 12 bilden im zusammengesetzten Zustand einen Hohlraum in Form einer Aufnahme 14 aus, wobei im oberen Werkzeugteil 10 die obere Hälfte der Aufnahme 14 und im unteren Werkzeugteil 12 die untere Hälfte der Aufnahme 14 ausgebildet ist.The tool parts 10 and 12 form a cavity in the form of a receptacle in the assembled state 14 out, with the upper tool part 10 the upper half of the picture 14 and in the lower part of the tool 12 the lower half of the picture 14 is trained.

In die Aufnahme 14 wird im geöffneten Zustand des Werkzeugs ein Träger 104 eingelegt, in diesem Fall in das untere Werkzeugteil 12.In the recording 14 becomes a carrier when the tool is open 104 inserted, in this case in the lower tool part 12 ,

Beim Träger 104 handelt es sich in diesem Beispiel um eine mit elektronischen Bauelementen bestückte Platine. Natürlich kann auch wie im Beispiel oben beschriebenen Bauteils 100 ein etwa mit ASICs bestücktes Stanzgitter oder ein ande rer geeigneter Träger mit geeigneten elektronischen Bauelementen verwendet werden. Der Träger hat beispielsweise eine Abmessung von ca. 25 × 22 mm.With the carrier 104 In this example, this is a printed circuit board equipped with electronic components. Of course, as in the example of the component described above 100 a punched grid equipped with ASICs or another suitable carrier with suitable electronic components may be used. The carrier has, for example, a dimension of about 25 × 22 mm.

Der Träger 104 ist mit Abstand zu den Innenwänden 16 der Aufnahme 14 in der Aufnahme 14 gehalten, und zwar, indem in beiden Werkzeugteilen 10, 12 mehrere Fixierelemente 18, hier in Stiftform, vorgesehen sind, die zunächst in die Aufnahme 14 hineinragen.The carrier 104 is at a distance to the inner walls 16 the recording 14 in the recording 14 held, and indeed, by in both tool parts 10 . 12 several fixing elements 18 , here in pen form, are provided initially in the receptacle 14 protrude.

Jedes der Fixierelemente 18 hat ein Ende 20, das in eine komplementäre Struktur 22 am Träger 104 eingreift. Im gezeigten Beispiel ist das Ende 20 durch eine mit einer Schulter vom restlichen Fixierelement 18 abgesetzte, verjüngte Spitze gebildet, während die Struktur 22 durch eine durchgehenden Öffnung im Träger 104 realisiert ist. Die Spitze hat einen kleineren Durchmesser als die Öffnung, während das Fixierelement 18 an der Schulter einen größeren Durchmesser als die Öffnung aufweist. Dadurch liegt der Träger 104 jeweils auf der Schulter des Fixierelements 18 des unteren Werkzeugteils 10 auf und ist in seiner vertikalen Position bestimmt und fixiert, während er durch die Enden 20 des jeweiligen Fixierelements 18 in seiner horizontalen Position bestimmt und fixiert ist.Each of the fixing elements 18 has an end 20 that is in a complementary structure 22 on the carrier 104 intervenes. In the example shown is the end 20 by one with a shoulder from the rest of the fixing 18 stepped, tapered tip formed while the structure 22 through a through opening in the carrier 104 is realized. The tip has a smaller diameter than the opening, while the fixing element 18 at the shoulder has a larger diameter than the opening. This is the carrier 104 each on the shoulder of the fixing 18 of the lower tool part 10 on and is determined in its vertical position and fixed while passing through the ends 20 of the respective fixing element 18 is determined and fixed in its horizontal position.

Die Fixierelemente 18 sind beweglich angeordnet und werden über eine Hydraulik (nicht gezeigt) linear verfahren. In einer ersten, vorgeschobenen Position ragen die Enden 20 ein Stück in die Aufnahme 14 hinein. In einer zweiten, zurückgezogenen Position sind die Fixierelemente 18 soweit zurückgezogen, dass ihre Enden 20 zumindest im Wesentlichen bündig mit der Innenwand 16 der Aufnahme 14 abschließen.The fixing elements 18 are arranged movably and are linearly moved by means of a hydraulic system (not shown). In a first, advanced position the ends protrude 20 a piece in the recording 14 into it. In a second, retracted position are the fixing elements 18 so far withdrawn that their ends 20 at least substantially flush with the inner wall 16 the recording 14 to lock.

Die Fixierelemente 18 des unteren Werkzeugteils 12 werden vor dem Einlegen des Trägers 104 in die Aufnahme 14 hinein verfahren und der Träger 104 dann so auf die Fixierelemente 18 aufgelegt, dass die Enden 20 in die Strukturen 22 eingreifen. Auf diese Weise ist eine vorbestimmte Trägerposition des Trägers 104 festgelegt. Die Fixierelemente 18 bilden zu diesem Zeitpunkt die einzigen Auflagepunkte des Trägers 104, so dass der Träger 104 keinen Kontakt mit den Innenwänden 16 der Aufnahme 14 hat.The fixing elements 18 of the lower tool part 12 be before inserting the carrier 104 in the recording 14 go into it and the carrier 104 then so on the fixing 18 put up that ends 20 into the structures 22 intervention. In this way, a predetermined carrier position of the carrier 104 established. The fixing elements 18 form at this time the only support points of the carrier 104 so that the carrier 104 no contact with the inner walls 16 the recording 14 Has.

Am Träger 104 werden in diesem Beispiel zwei elektrische Kontaktpins 106 befestigt, bevor der Träger 104 in die Aufnahme 14 eingelegt wird.On the carrier 104 become in this example two electrical contact pins 106 fastened before the carrier 104 in the recording 14 is inserted.

Alternativ könnte die Verbindung zwischen dem Träger 104 und den Kontaktpins 106 auch erst kurz vor dem Spritzgießen, z. B. beim Einlegen in die Aufnahme 14 oder erst während des Spritzgussprozesses entstehen.Alternatively, the connection between the carrier could 104 and the contact pins 106 also just before the injection molding, z. B. when inserting into the recording 14 or only during the injection molding process arise.

Die Kontaktpins 106 ragen in einen Bereich des Werkzeugs, der später eine Steckeraufnahme 108 definiert. Um diese Steckeraufnahme 108 herzustellen, ist ein Schieber 24 vorgesehen, der auf bekannte Art über die Kontaktpins 106 geschoben wird, um den Platz für die Steckeraufnahme 108 freizuhalten.The contact pins 106 protrude into an area of the tool, which later becomes a plug receptacle 108 Are defined. To this plug receptacle 108 is a slider 24 provided in the known manner via the contact pins 106 is pushed to the place for the plug receptacle 108 kept clear.

Der Schieber 24 ist so ausgebildet, dass er eine vorbestimmte Steckerkodierung vorgibt, um später ein Verpolen eines Steckers, der die Kontaktpins 106 kontaktieren soll, zu verhindern.The slider 24 is designed so that it specifies a predetermined connector coding to later reversing a connector, the contact pins 106 should contact, prevent.

In die Aufnahme 14 wird außerdem an einer dafür vorgesehenen Stelle die Befestigungsmutter 110 eingelegt, so dass diese während des Spritzgussprozesses ebenfalls gleichzeitig in der Kunststoffumhüllung 102 eingebettet wird.In the recording 14 In addition, at a designated place, the fastening nut 110 so that they also during the injection molding process at the same time in the plastic sheath 102 is embedded.

Anschließend wird das Werkzeug geschlossen, indem das obere Werkzeugteil 10 auf das untere Werkzeugteil 12 aufgesetzt wird.Subsequently, the tool is closed by the upper tool part 10 on the lower tool part 12 is put on.

Die Fixierelemente 18 im oberen Werkzeugteil 10 sind entweder bereits in ihre erste, vorgeschobene Position ausgefahren oder werden nach dem Aufsetzen des Werkzeugteils 10 ausgefahren, sodass sie ebenfalls in Kontakt mit dem Träger 104 kommen.The fixing elements 18 in the upper part of the tool 10 are either already extended to their first, advanced position or after placing the tool part 10 extended, so they also in contact with the carrier 104 come.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Fixierelemente 18 im oberen Werkzeugteil 10 identisch zu denen im unteren Werkzeugteil 12 ausgebildet.In the embodiment shown here, the fixing elements 18 in the upper part of the tool 10 identical to those in the lower tool part 12 educated.

Im vorliegenden Fall sind in jedem Werkzeugteil drei Fixierelemente 18 vorgesehen, die sich bei geschlossenem Werkzeug exakt gegenüberliegen, so dass der Träger 104 ohne Querbelastungen gehalten ist.In the present case, three fixing elements are in each tool part 18 provided, which lie exactly opposite each other when the tool is closed, so that the carrier 104 is held without cross strains.

Im nächsten Verfahrensschritt wird flüssiger Kunststoff unter einem vorbestimmten ersten Druck in das Werkzeug eingespritzt. Das Einspritzen erfolgt hier mit dem üblichen Einspritzdruck, den eine herkömmliche Spritzgussmaschine aufbaut. Während der Einspritzphase wird ein Großteil des vorgesehenen Kunststoffmaterials in die Aufnahme 14 eingebracht.In the next process step, liquid plastic is injected at a predetermined first pressure in the tool. The injection takes place here with the usual injection pressure, which builds up a conventional injection molding machine. During the injection phase, a large part of the intended plastic material in the recording 14 brought in.

Bei einem vorbestimmten Füllgrad der Aufnahme 14, hier ca. 95%, endet die Einspritzphase, und die Nachdruckphase wird eingeleitet, wie dies von herkömmlichen Kunststoffspritzgussprozessen bekannt ist. Hierbei wird der Druck auf einen vorbestimmten zweiten Wert reduziert, der in diesem Beispiel dem herkömmlich verwendeten Wert für den Nachdruck entspricht. Dieser zweite Druck während der Nachdruckphase ist jedoch immer noch hoch genug, um weiteres Material in die Aufnahme 14 hineinzupressen.At a predetermined degree of filling the recording 14 , here about 95%, the injection phase ends, and the Nachdruckphase is initiated, as is known from conventional plastic injection molding processes. Here, the pressure is reduced to a predetermined second value, which in this example corresponds to the conventionally used value for the reprint. However, this second pressure during the reprinting phase is still high enough to allow more material into the receptacle 14 hineinzupressen.

Zu Beginn der Nachdruckphase oder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während der Nachdruckphase werden in einem weiteren Verfahrensschritt die Fixierelemente 18 in ihre zweite Position zurückgezogen, so dass sie ihren Kontakt mit dem Träger 104 verlieren und ein Zwischenraum zwischen dem Träger 104 und der Wand der Aufnahme 14 bzw. den Enden 20 der Fixierelemente 18 frei wird. Die Kunststoffmasse in der Aufnahme 14, die den Träger 104 umgibt, ist zu diesem Zeitpunkt bereits soweit erstarrt, dass sich die Position des Trägers 104 nicht mehr verändert, wenn die Fixierelemente 18 zurückgezogen werden. Jedoch ist ein Teil der Masse noch fließfähig genug, so dass sich die von den Fixierelementen 18 freigegebenen Volumina weitgehend oder vollständig mit flüssigem Kunststoff auffüllen.At the beginning of the holding pressure phase or at a predetermined point in time during the holding pressure phase, the fixing elements are produced in a further method step 18 withdrawn to their second position, so that they have their contact with the carrier 104 lose and a gap between the carrier 104 and the wall of the recording 14 or the ends 20 the fixing elements 18 becomes free. The plastic mass in the receptacle 14 that the carrier 104 surrounds at this time is already frozen so far that the position of the wearer 104 no longer changes when the fixing elements 18 be withdrawn. However, part of the mass is still flowable enough, so that the of the fixing elements 18 largely or completely filled with liquid plastic.

Auf diese Weise entsteht eine Kunststoffumhüllung 102, die den Träger 104 auf allen Seiten vollständig umgibt. Insbesondere bleiben keine Öffnungen zurück, die von der Außenoberfläche der Kunststoffumhüllung 102 nach innen bis zum Träger 104 reichen. Auch in den Bereichen, in denen ursprünglich die Fixierelemente 18 am Träger 104 angegriffen haben, ist die Kunststoffumhüllung 102 nach Abschluss des Verfahrens vollständig geschlossen.In this way, a plastic envelope is created 102 that the carrier 104 completely on all sides. In particular, no openings remain from the outside surface of the plastic wrap 102 inside up to the vehicle 104 pass. Also in the areas where originally the fixing elements 18 on the carrier 104 attacked is the plastic wrap 102 completely closed after completion of the procedure.

Wenn die Nachdruckphase beendet ist, wird nach Anschluss an die erforderliche Kühlzeit beim Öffnen des Werkzeugs der Schieber 24 zurückgezogen und dann das fertige Bauteil entnommen.When the repressurization phase is finished, the slide will open after connecting to the required cooling time when opening the tool 24 withdrawn and then removed the finished component.

In nur einem einzigen Arbeitsschritt erfolgt sowohl die vollständige Einbettung des Träger 104 in die Kunststoffumhüllung 102, die den Träger 104 komplett umschließt, als auch das Ausbilden der Steckeraufnahme 108.In just a single step, both the complete embedding of the carrier takes place 104 in the plastic sheath 102 that the carrier 104 completely encloses, as well as the formation of the connector receptacle 108 ,

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger, mit den folgenden Schritten: a) ein Träger (104) wird in eine Aufnahme (14) eines Werkzeugs eingelegt, b) im Werkzeug vorgesehene Fixierelemente (18) werden in eine vorbestimmte Position verfahren, so dass der Träger (104) in Kontakt mit den Fixierelementen (18) ist, c) das Werkzeug wird geschlossen, d) flüssiger Kunststoff wird mit einem ersten vorbestimmten Druck in das Werkzeug eingebracht, e) bei einem vorbestimmten Füllgrad der Aufnahme (14) werden die Fixierelemente (18) zurückgezogen und f) der von den Fixierelementen (18) freigegebene Raum in der Aufnahme (14) wird mit flüssigem Kunststoff befüllt.Process for producing a component with a plastic-coated carrier, comprising the following steps: a) a carrier ( 104 ) is put into a recording ( 14 ) of a tool, b) fixing elements provided in the tool ( 18 ) are moved to a predetermined position, so that the carrier ( 104 ) in contact with the fixing elements ( 18 c) the tool is closed, d) liquid plastic is introduced into the tool at a first predetermined pressure, e) at a predetermined degree of filling of the receptacle ( 14 ), the fixing elements ( 18 ) and f) that of the fixing elements ( 18 ) released space in the receptacle ( 14 ) is filled with liquid plastic. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen des von den Fixierelementen (18) freigegebenen Raums in der Aufnahme (14) bei einem zweiten vorbestimmten Druck erfolgt und der zweite vorbestimmte Druck niedriger ist als der erste.A method according to claim 1, characterized in that the filling of the fixing elements ( 18 ) released space in the recording ( 14 ) occurs at a second predetermined pressure and the second predetermined pressure is lower than the first one. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zurückziehen der Fixierelemente (18) zu Beginn oder während einer Nachdruckphase erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the retraction of the fixing elements ( 18 ) at the beginning or during a post-pressure phase. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllgrad der Aufnahme (14), bei dem die Fixierelemente (18) zurückgezogen werden, bei ca. 95% liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of filling of the receptacle ( 14 ), in which the fixing elements ( 18 ) are withdrawn, is about 95%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (18) hydraulisch bewegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing elements ( 18 ) are moved hydraulically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Fixierelementen (18) freigegebene Raum so befüllt wird, dass das Bauteil, wenn es das Werkzeug verlässt, keine Öffnung aufweist, die von dessen Außenseite bis zum Träger (104) reicht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that that of the fixing elements ( 18 ) is filled so that the component, when it leaves the tool, has no opening, which from the outside to the support ( 104 ) enough. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (104) vor dem Einlegen in das Werkzeug mit Kontaktpins (106) versehen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 104 ) before inserting into the tool with contact pins ( 106 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schließen des Werkzeugs ein oder mehrere Schieber (24) und/oder Kernzüge eingebracht werden, um eine Steckeraufnahme (108) zu definieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the closing of the tool, one or more slides ( 24 ) and / or core pulls are inserted to a plug receptacle ( 108 ) define. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktpins (106) in die Steckeraufnahme (108) ragen.Method according to claims 7 and 8, characterized in that the contact pins ( 106 ) in the plug receptacle ( 108 ) protrude. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (100) ein Sensor ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 100 ) is a sensor. Werkzeug zur Herstellung eines Bauteils mit einem kunststoffumspritzten Träger, mit zwei Werkzeugteilen (10, 12), in denen im zusammengesetzten Zustand eine Aufnahme (14) für den Träger (104) ausgebildet ist, und wenigstens einem beweglich angeordneten Fixierelement (18), das in einer Fixierposition bis zu einer Trägerposition in das Innere der Aufnahme (14) hineinragt, und in einer zurückgezogenen Position so angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen dem Fixierelement (18) und der Trägerposition besteht.Tool for producing a component with a plastic-coated carrier, with two tool parts ( 10 . 12 ) in which, in the assembled state, a receptacle ( 14 ) for the wearer ( 104 ) is formed, and at least one movably arranged fixing element ( 18 ), which in a fixing position up to a carrier position in the interior of the receptacle ( 14 protrudes, and in a retracted position is arranged so that a distance between the fixing element ( 18 ) and the carrier position. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (18) in Form eines Stiftes ausgebildet ist.Tool according to claim 11, characterized in that the fixing element ( 18 ) is formed in the form of a pin. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Werkzeugteil (10, 12) wenigstens ein Fixierelement (18) angeordnet ist.Tool according to one of claims 11 and 12, characterized in that in each tool part ( 10 . 12 ) at least one fixing element ( 18 ) is arranged. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (18) in den jeweiligen Werkzeugteilen (10, 12) gegenüberliegend angeordnet sind.Tool according to claim 13, characterized in that the fixing elements ( 18 ) in the respective tool parts ( 10 . 12 ) are arranged opposite one another. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Werkzeugteil (10, 12) mehrere Fixierelemente (18) vorgesehen sind.Tool according to one of claims 11 to 14, characterized in that in each tool part ( 10 . 12 ) several fixing elements ( 18 ) are provided. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Ende des Fixierelements (18) eine Struktur ausgebildet ist, die in eine komplementäre Struktur am Träger (104) eingreifen kann.Tool according to one of claims 11 to 14, characterized in that at the front end of the fixing element ( 18 ) a structure is formed, which in a complementary structure on the carrier ( 104 ) can intervene. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug so ausgebildet ist, dass die Aufnahme (14) zwischen dem Träger (104) und einer Innenwand (16) der Aufnahme (14) vollständig mit flüssigem Kunststoff ausgefüllt werden kann, wenn das Fixierelement (18) in der zurückgezogenen Position ist.Tool according to one of claims 11 to 16, characterized in that the tool is formed so that the receptacle ( 14 ) between the carrier ( 104 ) and an inner wall ( 16 ) of the recording ( 14 ) can be completely filled with liquid plastic when the fixing element ( 18 ) is in the retracted position.
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