DE102017114592A1

DE102017114592A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils und Kunststoffformteil

Info

Publication number: DE102017114592A1
Application number: DE102017114592.3A
Authority: DE
Inventors: Achim Rausenberger
Original assignee: Magenwirth Technologies GmbH
Current assignee: Magenwirth Technologies GmbH
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils mit einer in dieses eingebetteten elektronischen Schaltung, zu schaffen, in welche die elektronische Schaltung möglichst raumsparend eingebettet ist, wird vorgeschlagen, dass auf mindestens einen Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung ein Schichtmaterial im fließfähigen Zustand aufgetragen wird, das mindestens eine aushärtbare Matrixkomponente und eine in die Matrixkomponente eingebettete Thermopufferkomponente umfasst, dass der mindestens eine mit dem Schichtmaterial versehene Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung durch Aushärten des Schichtmaterials mechanisch stabilisiert und mit der Thermopufferkomponente thermisch gekoppelt wird und dass anschließend zumindest der mit einer Schicht aus dem ausgehärteten Schichtmaterial versehene Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung im Zuge der Herstellung des Kunststoffformteils durch Formen einer formbaren Kunststoffmasse mittels eines kunststoffformgebenden Verfahrens in die formbare Kunststoffmasse eingebettet und anschließend die geformte Kunststoffmasse zu dem Kunststoffformteil ausgehärtet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils mit einer in dieses eingebetteten elektronischen Schaltung.
Üblicherweise werden elektronische Schaltungen in einen Kunststoffbecher eingeführt und in dem Kunststoffbecher mit Harz vergossen.
Diese Lösungen erlauben es jedoch nicht ein hinsichtlich seiner Form optimiertes Kunststoffformteil zu schaffen, in welches eine elektronische Schaltung eingebettet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffformteils zu schaffen, in welche die elektronische Schaltung möglichst raumsparend eingebettet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf mindestens einem Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung ein Schichtmaterial in fließfähigem Zustand aufgebracht wird, das mindestens eine aushärtbare Matrixkomponente und ein in die Matrixkomponente eingebaute Thermopufferkomponente umfasst, dass der mindestens eine mit dem Schichtmaterial versehene Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung durch Aushärten des Schichtmaterials mechanisch stabilisiert und mit der Thermopufferkomponente thermisch gekoppelt wird und dass anschließend zumindest der mit einer Schicht aus dem gehärteten Schichtmaterial versehene Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung im Zuge der Herstellung des Kunststoffformteils durch Formen einer formbaren Kunststoffmasse mittels eines kunststoffformgebenden Verfahrens in die formbare Kunststoffmasse eingebettet und anschließend die geformte Kunststoffmasse zu dem Kunststoffformteil ausgehärtet wird.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die zunächst erfolgende Herstellung der Schicht auf zumindest einen Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung den großen Vorteil hat, dass diese Komponenten einerseits mechanisch stabilisiert und andererseits mit einer Thermopufferkomponente thermisch gekoppelt werden, so dass dadurch die Gefahr einer Schädigung bei dem nachfolgenden kunststoffformgebenden Verfahren durch die heiße Kunststoffmasse, insbesondere die Gefahr einer thermischen und/oder mechanischen Schädigung der elektronischen Schaltung, reduziert wenn nicht gar vermieden werden kann.
Hinsichtlich des kunststoffformgebenden Verfahrens wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Prinzipiell sind die verschiedensten kunststoffformgebenden Verfahren einsetzbar.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das kunststoffformgebende Verfahren ein Kunststoffgießen umfasst.
Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn das Kunststoffgießen ein Kunststoffspritzgießen umfasst.
Hinsichtlich der Matrixkomponente wurden ebenfalls bislang keine näheren Angaben gemacht, außer der, dass diese eine mechanische Stabilisierung der Komponenten der elektronischen Schaltung und gleichzeitig eine thermische Ankopplung der Thermopufferkomponente an die Komponenten der elektronischen Schaltung bewirken soll.
Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn als Matrixkomponente eine zweikomponentige Vergussmasse eingesetzt wird.
Besonders günstig ist es, wenn als zweikomponentige Vergussmasse ein Härter und ein aushärtbares Polymer verwendet wird.
Insbesondere ist dabei als aushärtbares Polymer mindestens eine der folgenden Polymermaterialien, wie Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Vinylesterharze, Phenolharze, Acrylharze oder weitere Polymere einsetzbar.
Alle diese Materialien eigenen sich, um eine ausreichende mechanische Stabilisierung der Komponenten der elektronischen Schaltung relativ zueinander zu erreichen und außerdem eine gute thermische Ankopplung zu der Thermopufferkomponente zu erhalten.
Hinsichtlich der Ausbildung der Thermopufferkomponente selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Prinzipiell könnte als Thermopufferkomponente jedes Material eingesetzt werden, welches eine ausreichend große Wärmekapazität aufweist, um somit große Wärmemengen aufnehmen zu können.
Als besonderes günstig ist es daher, wenn die Thermopufferkomponente ein Phasenwechselmaterial umfasst, da ein Phasenwechselmaterial in der Lage ist, beim Phasenwechsel große Wärmemengen aufzunehmen oder wiederum abzugeben.
Besonders günstig ist es wenn, das Phasenwechselmaterial bei Temperaturen im Bereichen von 70°C bis 100°C einen Phasenwechsel flüssig/fest ausführt, denn durch einen derartigen Phasenwechsel lassen sich in diesem Temperaturbereich in einfacher Weise große Wärmemengen speichern und wieder abgeben.
Ein besonders kostengünstiges und einfach einsetzbares Phasenwechselmaterial sieht vor, dass dieses ein Material auf Salzbasis oder Paraffinbasis umfasst, da diese Materialien in dem vorgesehenen Bereich Phasenwechsel fest/flüssig ausführen.
Hinsichtlich der Einbringung des Phasenwechselmaterials in der Thermopufferkomponente wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Prinzipiell könnte die Thermopufferkomponente lediglich das Phasenwechselmaterial umfassen.
In diesem Fall ist jedoch eine möglichst homogene Verteilung des Phasenwechselmaterials in der Schicht schwierig realisierbar.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Thermopufferkomponente das Phasenwechselmaterial in gekapselter Form umfasst.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das gekapselte Phasenwechselmaterial in Mikrokapseln mit einem Durchmesser von kleiner 400 µm, noch besser kleiner 300 µm, noch besser kleiner 250 µm eingeschlossen ist.
Alternativ zum Vorsehen des Phasenwechselmaterials in gekapselter Form ist vorzugsweise vorgesehen, dass in der Thermopufferkomponente das Phasenwechselmaterial an Trägerstrukturpartikel gebunden ist.
Vorzugsweise sind die Trägerstrukturpartikel so ausgebildet, dass sie eine poröse Trägerstruktur für das Phasenwechselmaterial bilden.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Trägerstruktur ein anorganisches Material ist.
Ferner ist ebenfalls vorzugsweise vorgesehen, dass die Trägerstrukturpartikel einen Durchmesser von kleiner 400 µm, noch besser kleiner 300 µm, noch besser kleiner 250 µm, aufweisen.
Prinzipiell ist es im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ausreichend, wenn das fließfähige Schichtmaterial die Matrixkomponente und die Thermopufferkomponente umfasst, es können aber gegebenenfalls weitere Materialien zugesetzt werden.
Hinsichtlich des Anteils der Thermopufferkomponente an dem Schichtmaterial im fließfähigen Zustand wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Anteil der Thermopufferkomponente an dem Schichtmaterial im fließfähigen Zustand im Bereich von 10 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent liegt, vorzugsweise im Bereich vom 20 Volumenprozent bis 70 Volumenprozent, noch besser im Bereich von 30 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent.
Darüber hinaus ist auch die absolute Menge der Thermopufferkomponente für die erfindungsgemäße Lösung von Relevanz, da die absolute Menge der Thermopufferkomponente die Wärmeaufnahmefähigkeit der auf die elektronische Schaltung aufgetragenen Schicht wesentlich beeinflusst.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass die absolute Menge der Thermopufferkomponente in dem fließfähigen Schichtmaterial so bestimmt wird, dass diese in der Lage ist, die Wärmemenge, die bei dem kunststoffformgebenden Verfahren von dem Kunststoff in die Schicht auf der elektronischen Schaltung eingetragen wird und zu einer Erhöhung der Temperatur der elektronischen Schaltung über einen Maximalwert führen würde, aufnehmen kann und somit in der Lage ist, die Erhöhung der Temperatur der elektronischen Schaltung bei dem kunststoffformgebenden Verfahren auf den gewünschten Maximalwert zu begrenzen.
Vorzugsweise liegt ein derartiger Maximalwert der Temperatur der elektronischen Schaltung bei dem kunststoffformgebenden Verfahren bei 110°C, noch besser ist es, wenn der Maximalwert bei 100°C liegt und besonders vorteilhaft ist es, wenn der Maximalwert bei 90°C liegt, so dass die elektronische Schaltung bei dem kunststoffformgebenden Verfahren diese Temperaturen nicht übersteigt.
Bei der Bestimmung der absoluten Menge der Thermopufferkomponente ist daher die Temperatur des Kunststoffs beim kunststoffformgebenden Verfahren und die auf die einzubettende elektronische Schaltung mit der Schicht einwirkende Menge des formbaren Kunststoffs sowie die Abkühlgeschwindigkeit bei dem kunststoffformgebenden Verfahren zu berücksichtigen.
Hinsichtlich der Komponenten der elektronischen Schaltung, bei welchen ein Auftrag des Schichtmaterials besondere Vorteile bietet, wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Schichtmaterial auf Halbleiterbauelemente der elektronischen Schaltung aufgetragen wird, da Halbleiterbauelemente besonders empfindlich auf Temperaturerhöhungen reagieren.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Schichtmaterial auf Kondensatoren der elektronischen Schaltung aufgetragen wird, da Kondensatoren der elektronischen Schaltung ebenfalls empfindlich auf Temperaturerhöhungen reagieren.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Schichtmaterial auf Lötstellen eines Leiterbahnträgers der elektronischen Schaltung aufgetragen wird, da die Lötstellen die Tendenz haben, bei einer Temperaturerhöhung zumindest zu erweichen, so dass dadurch die Leitfähigkeit einer derartigen Lötstelle beeinträchtigt oder die Lötverbindung ganz oder teilweise gelöst werden kann und gegebenenfalls dadurch ein Bauteil ganz oder teilweise abgelöst werden kann.
Um den Wärmeeintrag in die elektronische Schaltung möglichst gering zu halten, ist ferner bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die mit der Schicht aus ausgehärtetem Schichtmaterial versehene elektronische Schaltung im Zuge des kunststoffformgebenden Verfahrens oberflächennah in das Kunststoffformteil eingebettet wird, da im Bereich der Oberfläche des Kunststoffformteils mit einer raschen Abkühlung bei dem kunststoffformgebenden Verfahren zu rechnen ist, so dass dadurch die thermische Einwirkung des Kunststoffs bei dem kunststoffformgebenden Verfahren geringer ist, als in oberflächenfernen Bereichen des Kunststoffformteils.
Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass eine Kunststoffschicht zwischen der mit der Schicht versehenen elektronischen Schaltung und einer Außenkontur des Kunststoffformteils dünner ist als 4 mm, vorzugsweise dünner als 3 mm, noch besser dünner als 2 mm und besonders vorteilhaft dünner als 1mm.
Ferner sieht eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die elektronische Schaltung im Zuge des kunststoffformgebenden Verfahrens derart in das Kunststoffformteil eingebettet wird, das die die Matrixkomponente und die Thermopufferkomponente umfassende Schicht in einem Abstand von maximal 5 mm, noch besser in einem Abstand von maximal 4 mm, noch besser in einem Abstand von maximal 3 mm und besonders günstig in einem Abstand von maximal 2 mm von einer Außenkontur des Kunststoffformteils in das Kunststoffformteil eingebettet wird.
Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein Kunststoffformteil mit einer in dieses eingebetteten elektronischen Schaltung gelöst, bei welchem erfindungsgemäß auf mindestens einem Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung eine Schicht aufgetragen ist, die mindestens eine ausgehärtete Matrixkomponente und eine in die Matrixkomponente eingebettete thermische Pufferkomponente umfasst und die den mit der Schicht versehenen Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung mechanisch und thermisch stabilisiert, und dass zumindest der mit der Schicht aus dem ausgehärteten Schichtmaterial versehene Teil der Komponenten der elektronischen Schaltung in einem Kunststoffkörper des Kunststoffformteils eingebettet ist.
Der Vorteil dieser Lösung ist dabei darin zu sehen, dass dadurch die Möglichkeit geschaffen ist, einerseits die elektronische Schaltung in das Kunststoffformteil einzubetten, andererseits dies jedoch möglichst raumsparend auszuführen, ohne dass die elektronische Schaltung eine Schädigung erfährt.
Es besteht dabei die Möglichkeit, die elektronische Schaltung mit der auf diese aufgetragenen Schicht teilweise oder vollständig in den Kunststoffformkörper einzubetten.
Bei einer vollständigen Einbettung in den Kunststoffkörper kann ein optimaler und insbesondere dauerhafter Schutz der mit der Schicht versehenen elektronischen Schaltung erreicht werden, da durch das vollständige Einbetten in das Kunststoffmaterial das Kunststoffmaterial die mit der Schicht versehene elektronische Schaltung optimal und dauerhaft schützt, ohne dass eine Übergang von einem Material zum anderen Material vorliegt, der stets für einen dauerhaften Schutz einer eingeschlossenen elektronischen Schaltung problematisch ist.
Hinsichtlich der Ausbildung der Matrixkomponente wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So seht eine vorteilhafte Lösung vor, dass als Matrixkomponente eine zweikomponentige Vergussmasse eingesetzt ist.
Ferner ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die zweikomponentige Vergussmasse ein mittels eines Härters ausgehärtetes Polymer umfasst.
Dabei ist vorteilhafterweise das ausgehärtete Polymer mindestens eines der folgenden Polymermaterialien, wie Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Phenolharze, Acrylharze oder weitere Polymere.
Hinsichtlich der Thermopufferkomponente wurden im Zusammenhang mit dem bisher beschriebenen Kunststoffformteil keine näheren Angaben gemacht.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Thermopufferkomponente ein Phasenwechselmaterial ist, da ein Phasenwechselmaterial besonders geeignet ist, um große Wärmemengen aufzunehmen und wieder abzugeben.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass das Phasenwechselmaterial im Bereich von 70°C bis 100 °C einen Phasenwechsel flüssig/fest ausführt.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Phasenwechselmaterial ein Material auf Salzbasis oder Paraffinbasis ist, das für die erfindungsgemäße Lösung in vorteilhafter Weise geeignet ist.
Hinsichtlich des Vorliegens des Phasenwechselmaterials wurden ebenfalls bislang keine näheren Angaben gemacht.
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Thermopufferkomponente ein gekapseltes Phasenwechselmaterial umfasst.
Alternativ zum Vorsehen eines gekapselten Phasenwechselmaterials sieht eine andere vorteilhafte Lösung vor, dass in der Thermopufferkomponente das Phasenwechselmaterial an Trägerstrukturpartikel gebunden ist.
Vorzugsweise ist dabei das Phasenwechselmaterial an einer porösen Trägerstruktur gebunden, wobei beispielsweise die poröse Trägerstruktur ein anorganisches Material ist.
Das Phasenwechselmaterial ist vorzugsweise in Partikeln mit einer Partikelgröße kleiner 400 µm, noch besser kleiner als 300 µm, noch besser kleiner 250 µm und vorzugsweise kleiner 200 µm.
Prinzipiell wäre es möglich dass die auf die elektronische Schaltung aufgetragene Schicht lediglich die Matrixkomponente und die Thermopufferkomponente umfasst, es ist aber auch denkbar zusätzliche Komponenten zu verwenden.
Ferner wurden im Zusammenhang mit der bisher beschriebenen Varianten des Kunststoffformteils keine Angaben zum Anteil der Thermopufferkomponente in der auf die elektronische Schaltung aufgetragenen Schicht gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Anteil der Thermopufferkomponente in der auf die elektronische Schaltung aufgetragenen Schicht im Bereich von 10 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent, vorzugsweise im Bereich von 20 Volumenprozent bis 70 Volumenprozent, noch besser im Bereich von 30 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent liegt.
Hinsichtlich des Auftrags der Schicht auf die verschiedenen Komponenten der elektronischen Schaltung wurden ebenfalls keine detaillierten Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Schicht mindestens auf Halbleiterbauelemente der elektronischen Schaltung aufgetragen ist, da Halbleiterbauelemente der elektronischen Schaltung sich sehr leicht erwärmen und daher durch die Erwärmung Schaden nehmen können.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Schicht mindestens auf Kondensatoren der elektronischen Schaltung aufgetragen ist, da auch Kondensatoren sehr wärmeempfindlich sind.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, dass die Schicht auf Lötstellen eines Leiterbahnenträgers der elektronischen Schaltung aufgetragen ist.
Besonders günstig für die elektronische Schaltung ist es, wenn die mit der Schicht aus dem ausgehärteten Schichtmaterial versehene elektronische Schaltung oberflächennahe an das Kunststoffformteil eingebettet ist.
Vorzugsweise ist hierbei eine Kunststoffschicht zwischen der elektronischen Schaltung und einer Außenkontur des Kunststoffformteils dünner als 4 mm, vorzugsweise dünner als 3 mm, noch besser dünner als 2 mm und besonders vorteilhaft dünner als 1 mm.
Besonders günstig ist es, wenn die elektronische Schaltung in das Kunststoffformteil derart eingebettet ist, dass die Schicht in einem Abstand von maximal 5 mm, besser maximal 4 mm, noch besser maximal 3 mm und besonders günstig in einem Abstand von maximal 2 mm von einer Außenkontur in das Kunststoffformteil eingebettet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektronischen Schaltung;
2 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der elektronischen Schaltung mit einem auf dieser aufgetragenen fließfähigen Schichtmaterial;
3 eine Darstellung der elektronischen Schaltung gemäß 2 bei ausgehärtetem, auf die elektronische Schaltung aufgetragenem Schichtmaterial als Einbetteinheit in ein Kunststoffformteil im Zuge eines kunststoffformgebenden Verfahrens
4 eine Darstellung einer Anordnung der Einbetteinheit in einer Form eines kunststoffformgebenden Verfahrens;
5 einen Schnitt durch das im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Kunststoffformteil mit der darin eingebetteten Einbetteinheit umfassend die elektronische Schaltung und die auf dieser aufgetragene Schicht aus mindestens einer Matrixkomponente und einer Thermopufferkomponente;
6 eine Darstellung ähnlich 2 des ersten Ausführungsbeispiels der elektronischen Schaltung mit einem unterschiedlich dick auf die elektronische Schaltung, insbesondere selektiv hinsichtlich der Komponenten derselben, aufgetragenem Schichtmaterial;
7 eine Darstellung ähnlich 6 des zu einer Schicht ausgehärteten Schichtmaterials als Einheit für die nachfolgende Einbettung in einem Kunststoffformteil im Zuge eines kunststoffformgebenden Verfahrens;
8 ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung mit einer Kontakteinheit und einer auf dieser aufgetragenen Schicht im Zustand der Einbetteinheit;
9 eine Darstellung der Anordnung der Einbetteinheit in einer Form bei einem erfindungsgemäßen kunststoffformgebenden Verfahren und
10 eine Darstellung des hergestellten Kunststoffformteils mit der in diesem angeordneten Einbetteinheit.

Ein in 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung 10 umfasst einen Leiterbahnenträger 12 mit welchem eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen wie beispielsweise Halbleiterbauteilen 14, Kondensatoren 16, Induktivitäten 18, und Widerständen 20 verbunden sind, die beispielhafte Komponenten der elektronischen Schaltung darstellen.
Dabei müssen nicht alle derartigen Bauteile auf einem derartigen Leiterbahnenträger 12 angeordnet sein.
Insbesondere bei der Verwendung von integrierten Schaltkreisen oder Prozessoren als Halbleiterbauteile 14 ist es gegebenenfalls nicht zwingend zusätzlich notwendig Kondensatoren oder Induktivitäten oder Widerstände vorzusehen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die elektronische Schaltung 10, insbesondere im Bereich der Halbleiterbauteile 14 und der Kapazitäten 16, ein fließfähiges Schichtmaterial 30 aufgetragen, welches eine Matrixkomponente 32 sowie eine Thermopufferkomponente 34 umfasst, wie in 2 dargestellt.
Die Matrixkomponente 32 umfasst vorzugsweise eine aushärtbare Zweikomponentenmasse, so dass nach Aushärten der Matrixkomponente 32 die ausgehärtete Matrixkomponente 32 einerseits die einzelnen Komponenten 12, 14, 16, 18, 20 der elektronischen Schaltung, insoweit als sie von dem Schichtmaterial 30 überdeckt sind, relativ zueinander mechanisch stabilisiert und andererseits diese Komponenten 12, 14, 16, 18, 20 der elektronischen Schaltung mit der Thermopufferkomponente 34 koppelt, so dass die elektronische Schaltung 10 durch eine mechanisch stabile Schicht 40, umfassend die ausgehärtete Matrixkomponente 32 und den Thermopufferkomponente 34, überdeckt ist (3).
Als Matrixkomponente 32 sind die unterschiedlichsten Materialien einsetzbar, die einerseits fließfähig sind und andererseits aushärtend sind.
Vorzugsweise wird als Matrixkomponente 32 eine zweikomponentige fließfähige Vergussmasse eingesetzt.
Eine derartige zweikomponentige Vergussmasse umfasst beispielsweise einen Härter und ein aushärtbares Polymer, wobei als aushärtbares Polymer mindestens eines der folgenden Polymermaterialien, wie Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Vinylesterharz, Phenolharz, Acrylharz oder andere Polymere eingesetzt werden können.
Als Thermopufferkomponente 34 eignen sich besonders Phasenwechselmaterialien, das heißt Materialien, die durch einen physikalischen Phasenübergang, insbesondere einen Phasenübergang zwischen fest und flüssig, in der Lage sind, im Verhältnis zu ihrer Masse, aufgrund der für den Phasenübergang erforderliche Enthalpie, große Wärmemengen aufzunehmen und wieder abzugeben.
Vorzugsweise ist dabei die Thermopufferkomponente 34 so ausgebildet, dass das Phasenwechselmaterial in Partikeln als Thermopufferkomponente 34 vorliegt.
Beispielsweise eignen sich als Partikel zur Aufnahme des Phasenwechselmaterials Mikrokapseln.
Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Partikel der Thermopufferkomponente 34 durch eine Trägerstruktur gebildet werden, an welche das Phasenwechselmaterial gebunden ist.
Vorzugsweise ist dabei die Trägerstruktur ein poröses Trägermaterial, an welches sich das Phasenwechselmaterial binden lässt.
Das poröse Trägermaterial ist dabei beispielsweise ein anorganisches Material.
Als Phasenwechselmaterial kommen, insbesondere auch aus Kostengründen, Materialien auf Salzbasis oder Paraffinbasis zum Einsatz, wobei insbesondere ein Phasenwechsel fest/flüssig bei Temperaturen im Bereich von 70° C bis 90° C erfolgt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel in 2 wird das Schichtmaterial 30 so aufgetragen, dass dieses die gesamte elektronische Schaltung 10 mit allen ihren Komponenten 12, 14, 16, 18, 20 überdeckt und somit die Schicht 40 in 3 die gesamte elektronische Schaltung 10 mechanisch und thermisch schützt.
Die Wärmeaufnahmefähigkeit der ausgehärteten Schicht 40 lässt sich dabei durch das Volumenverhältnis zwischen der Matrixkomponente 32 und der Thermopufferkomponente 34, definiert durch die Wärmeaufnahmefähigkeit des Phasenwechselmaterials, festlegen, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Matrixkomponente 32 den Komponenten der elektronischen Schaltung eine zusätzliche mechanische Festigkeit verleihen soll, so dass der Anteil der Matrixkomponente 32 ausreichend groß sein muss.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Anteil der Thermopufferkomponente 34 in der Schicht 40 im Bereich von 10 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent, noch besser im Bereich von 20 Volumenprozent bis 70 Volumenprozent und bevorzugt im Bereich von 30 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent liegt, und der Rest von der Matrixkomponente 32 gebildet wird.
Vorzugsweise wird die absolute Menge der Thermopufferkomponente 34 in der Schicht 40, so bestimmt, dass diese in der Lage ist, die Wärmemenge aufzunehmen, die bei dem kunststoffformgebenden Verfahren von dem Kunststoff in die Einbetteinheit 50 eingetragen wird und zu einer Erhöhung der Temperatur der elektronischen Schaltung über 100°C führen würde, so dass die bei dem kunststoffformgebenden Verfahren Temperatur der elektronischen Schaltung auf maximal 110°C begrenzt werden kann.
Besser ist es, wenn sich bei dem kunststoffformgebenden Verfahren durch die Wahl der absoluten Menge der Thermopufferkomponente 34 in der Schicht 40 die Temperatur der elektronischen Schaltung auf 100°C, noch besser 90°C, begrenzen lässt.
Für die absolute Menge der einzusetzenden Thermopufferkomponente 34 ist insbesondere auch die Temperatur und Menge des Kunststoffs, die bei dem kunststoffformgebenden Verfahren auf die Einbetteinheit 50 einwirken, neben der Wärmeaufnahmefähigkeit des Phasenwechselmaterials beim Phasenübergang, noch zusätzlich zu berücksichtigen.
Vorzugsweise ist die Partikelgröße der Thermopufferkomponente 34 kleiner als 400 µm, noch besser kleiner als 300 µm und vorzugsweise kleiner als 250 µm, besonders bevorzugt kleiner als 250 µm.
Die mit der Schicht 40 überzogene elektronische Schaltung 10 bildet eine als Ganzes mit 50 bezeichnete Einbetteinheit 50, welche sich zur Durchführung des kunststoffformgebenden Verfahrens wie in 4 dargestellt in eine Form 60 einlegen lässt, deren Forminnenwände 62 einen mit formbarem insbesondere fließfähigem Kunststoff 66 auszufüllenden Forminnenraum 64 umgeben und damit gleichzeitig, wie in 5 dargestellt, eine Außenkontur 72 des entstandenen Kunststoffformteils 70 definieren, in dessen Kunststoffkörper 74 die einbettfähige Einheit 50 dann eingebettet ist.
Besonders günstig ist es, wenn ein Kunststoff verwendet wird, dessen Temperatur bei dem kunststoffformgebenden Verfahren 250°C, noch besser 220°C, vorzugsweise 200°C nicht überschreitet.
Bevorzugterweise erfolgt das Einbetten der einbettfähigen Einheit 50 in dem Kunststoffmaterial durch Spritzgießen.
Beispielsweise erfolgt die Anordnung der einbettfähigen Einheit 50 in der Form 60 dergestalt, dass ein einer Forminnenwand 62 nächstliegender Bereich 52 der einbettfähigen Einheit 50 einen Abstand AB von der Forminnenwand aufweist, der maximal 2 mm, vorzugsweise 1 mm beträgt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Anordnung der einbettfähigen Einheit 50 in der Form 60 dergestalt erfolgt, dass eine gesamte Seite 54 der einbettfähigen Einheit 50 maximal einen Abstand AS von 5 mm, noch besser 3 mm und vorzugsweise einen Abstand von 2 mm von der Forminnenwand 62 aufweist.
Der Abstand AS kann dabei reduziert werden, wobei vorzugsweise sicherzustellen ist, dass eine minimale Überdeckung der Seite 54 der einbettfähigen Einheit 50 mit Kunststoff sichergestellt ist und somit ein minimaler Abstand von der Forminnenwand 62 gewahrt wird.
Insbesondere lässt sich durch die Anordnung der Einbetteinheit 50 nahe der Forminnenwände 62 erreichen, dass das die Einbetteinheit 50 umgebende Kunststoffmaterial durch die Wärmeaufnahmefähigkeit der Form 60 schneller abgekühlt wird als in weiter von den Forminnenwänden 62 entfernten Bereichen des Forminnenraums 64 der Form 60, so dass dadurch die in die einbettfähige Einheit eintretende Wärmemenge ebenfalls reduziert werden kann.
Die formbare Kunststoffmasse hat, beim Einbringen in die Form 60 üblicherweise eine Temperatur, die über 150°C, vielfach über 200°C, liegt, was ohne Vorhandensein der Schicht 40 dazu führen wird, dass die elektronische Schaltung 10 auf Temperaturen über 110°C erwärmt wird, was dazu führen kann, dass einzelne Komponenten der elektronischen Schaltung 10 oder Lötverbindungen zwischen diesen geschädigt werden.
Eine Schädigungsgefahr besteht insbesondere dadurch, dass bei Lötverbindungen die Leitfähigkeit beeinträchtigt oder die Lötverbindung ganz oder teilweise gelöst werden kann, bei Halbleiterbauteilen 14 die Lebensdauer oder gar die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden kann und insbesondere auch bei den Kondensatoren 16 die Lebensdauer und die Funktionsfähigkeit durch die Einwirkung der hohen Temperatur der formbaren Kunststoffmasse beeinträchtigt werden kann.
Die Schicht 40 der Einbetteinheit 50 ist nun in der Lage, bei einem Wärmeeintrag seitens der formbaren Kunststoffmasse in der Form 60 eine nennenswerte Wärmemenge aufzunehmen und diese nicht an die Komponenten der elektronischen Schaltung 10, insbesondere die Halbleiterbauteile 14 die Kapazitäten 16 und die Lötverbindungen am Leiterbahnenträger 12, weiterzugeben, so dass dadurch die Erwärmung derselben limitiert werden kann, beispielsweise auf Werte von maximal 110°C, noch besser maximal 100°C, und besonders günstig maximal 90°C.
Wie in 5 dargestellt, ist die Einbetteinheit 50 vollständig von dem Kunststoffkörper 74 umschlossen, so dass dessen Schutz gegen Außeneinwirkung durch den Kunststoffkörper 74 des Kunststoffformteils erfolgt.
Zusätzlich bildet die Schicht 40, umfassend die ausgehärtete Matrixkomponente 32 und die Thermopufferkomponente 34, im Kunststoffformteil 70 auch beim Betrieb der elektronischen Schaltung 10 einen thermischen Puffer, der in der Lage ist, beispielsweise in den Halbleiterbauteilen 14 temporär auftretende Wärme aufzunehmen und somit die Halbleiterbauteile selbst bei starker temporärer Erwärmung, auf einer unkritischen Temperatur, beispielsweise unter 90°C, zu stabilisieren und somit vor einer Schädigung durch kurzzeitiges Überhitzen zu schützen.
Dies ist insbesondere deshalb wertvoll, da der Kunststoffkörper 74 gegebenenfalls auch so ausgebildet werden kann, dass er keine gute Wärmeleitung aufweist, so dass die Wärmeleitung zwischen der elektronischen Schaltung 10 und der Umgebung des Kunststoffformteils 70 durch den die Einbetteinheit 50 umschließenden Kunststoffkörper 74 aufgrund der Wirkung der Thermopufferkomponente 34 keine wesentliche Rolle spielt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, ist die elektronische Schaltung 10 in gleicher Weise ausgebildet, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 6 dargestellt, erfolgt der Auftrag des Schichtmaterials 30 mit der Matrixkomponente 32 und der Thermopufferkomponente 34 beispielsweise selektiv verstärkt im Bereich der Halbleiterbauteile 14 und der Kapazitäten 16, so dass diese nach Aushärten der Matrixkomponente 32, wie in 7 dargestellt, mit der Schicht 40 versehen sind, die im Bereich der Halbleiterbauteile 14 und der Kondensatoren 16 eine erhöhte Thermopufferkondensator aufweist, wohingegen die Schicht 40 im Bereich der Induktivitäten 18 und der Widerstände 20 eine minimale Dicke aufweisen kann, so dass in diesem Fall die Schicht lediglich dazu dient, die einzelnen Komponenten 12, 14, 16, 18, 20 der elektronischen Schaltung mechanisch relativ zueinander zu fixieren, um insbesondere die Lötverbindungen mit dem Leiterbahnenträger beim innerhalb der Form 60 erfolgenden Einbetten der Einbetteinheit 50 in das formbare Kunststoffmaterial zu schützen.
Im Übrigen entsprechen die Durchführung des Verfahrens und die zur Durchführung verwendeten Materialien denen des ersten Ausführungsbeispiels, so dass hinsichtlich der weiteren Aspekte des zweiten Ausführungsbeispiels vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann, insbesondere da dieselben Elemente mit denselben Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen sind.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 8, sind ebenfalls dieselben Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu diesen vollinhaltlich auf die Ausführungen zu dem voranstehenden Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann.
Im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist die elektronische Schaltung 10 noch zusätzlich mit einer Anschlusseinheit 22 versehen, die allerdings nicht durch die Schicht 40 bedeckt ist.
Beim Einsetzen dieser elektronischen Schaltung in die Form 60' ist die Form 60' (9) so ausgebildet, dass auch lediglich ein Teilbereich der Anschlusseinheit 22, nämlich der in dem Forminnenraum 64 liegende Teilbereich der Anschlusseinheit 22 von dem fließfähigen Kunststoffmaterial 66 umgeben wird während ein für einen externen Anschluss vorgesehener Teilbereich 24 durch die Form 60' freigehalten wird, wie in 9 dargestellt, so dass die elektronische Schaltung 10' nicht vollständig von dem Kunststoffmaterial 66 umschlossen wird und, wie in 10 dargestellt, der Anschlussbereich 24 der Anschlusseinheit 22 im Kunststoffformteil 70 nicht von Kunststoffkörper 74 umschlossen ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformteils (10) mit einer in dieses eingebetteten elektronischen Schaltung (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einen Teil der Komponenten (12, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) ein Schichtmaterial (30) im fließfähigen Zustand aufgetragen wird, das mindestens eine aushärtbare Matrixkomponente (32) und eine in die Matrixkomponente (32) eingebettete Thermopufferkomponente (34) umfasst, dass der mindestens eine mit dem Schichtmaterial (30) versehene Teil der Komponenten (12, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) durch Aushärten des Schichtmaterials (30) mechanisch stabilisiert und mit der Thermopufferkomponente (34) thermisch gekoppelt wird und dass anschließend zumindest der mit einer Schicht (40) aus dem ausgehärteten Schichtmaterial (30) versehene Teil der Komponenten (14, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) im Zuge der Herstellung des Kunststoffformteils (70) durch Formen einer formbaren Kunststoffmasse (66) mittels eines kunststoffformgebenden Verfahrens in die formbare Kunststoffmasse (66) eingebettet und anschließend die geformte Kunststoffmasse (66) zu dem Kunststoffformteil (70) ausgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kunststoffformgebende Verfahren ein Kunststoffgießen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgießen ein Kunststoffspritzgießen umfasst.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Matrixkomponente (32) eine zweikomponentige Vergussmasse eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als zweikomponentige Vergussmasse ein Härter und ein aushärtbares Polymer verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Polymer mindestens eines der folgenden Polymermaterialien, wie Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Vinylesterharze, Phenolharze, Acrylharze oder weitere Polymere umfasst.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermopufferkomponente (34) ein Phasenwechselmaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial bei Temperaturen im Bereich von 70°C bis 100°C einen Phasenwechsel flüssig/fest ausführt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial ein Material auf Salzbasis oder Paraffinbasis umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermopufferkomponente (34) das Phasenwechselmaterial in gekapselter Form umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das gekapselte Phasenwechselmaterial in Mikrokapseln mit einem Durchmesser von kleiner 400 µm, noch besser kleiner 300 µm, noch besser kleiner 250 µm eingeschlossen ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Thermopufferkomponente (34) das Phasenwechselmaterial an Trägerstrukturpartikel gebunden ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial in einer porösen Trägerstruktur gebunden ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Trägerstruktur ein anorganisches Material ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Thermopufferkomponente (34) an dem Schichtmaterial (30) im fließfähigen Zustand im Bereich von 10 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent liegt, vorzugsweise im Bereich von 20 Volumenprozent bis 70 Volumenprozent, noch besser im Bereich von 30 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent liegt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtmaterial (30) auf Halbleiterbauelemente (14) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtmaterial (30) auf Kondensatoren (14) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtmaterial (30) auf Lötstellen eines Leiterbahnenträgers (12) der elektronischen Schaltung aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Schicht (40) aus dem ausgehärteten Schichtmaterial (30) versehene elektronische Schaltung (10) im Zuge des Kunststoffformgebenden Verfahrens oberflächennah in das Kunststoffformteil (70) eingebettet wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoffschicht zwischen der mit der Schicht (40) versehenen elektronischen Schaltung (10) und einer Außenkontur (72) des Kunststoffformteils dünner ist als 4 mm, vorzugsweise dünner ist als 3 mm, noch besser dünner als 2 mm und besonders vorteilhaft dünner als 1 mm.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (10) im Zuge des Kunststoffformgebenden Verfahrens derart in das Kunststoffformteil (70) eingebettet wird, dass die Schicht (40) in einem Abstand von maximal 5 mm, besser maximal 4 mm, noch besser maximal 3 mm und besonders günstig in einem Abstand von maximal 2 mm von einer Außenkontur (72) des Kunststoffformteils (70) in das Kunststoffformteil (70) eingebettet wird.
Kunststoffformteil (70) mit einer in dieses eingebetteten elektronischen Schaltung (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einen Teil der Komponenten (12, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) eine Schicht (40) aufgetragen ist, die mindestens eine ausgehärtete Matrixkomponente (32) und eine in die Matrixkomponente (32) eingebettete Thermopufferkomponente (34) umfasst und die den mit der Schicht (40) versehenen Teil der Komponenten (12, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) mechanisch und thermisch stabilisiert, und dass zumindest der mit der Schicht (40) aus dem ausgehärteten Schichtmaterial (30) versehene Teil der Komponenten (12, 14, 16, 18, 20) der elektronischen Schaltung (10) in einem Kunststoffkörper (74) des Kunststoffformteils (70) eingebettet ist.
Kunststoffformteil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Matrixkomponente (32) eine zweikomponentige Vergussmasse eingesetzt ist.
Kunststoffformteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zweikomponentige Vergussmasse ein mittels eines Härters ausgehärtetes Polymer umfasst.
Kunststoffformteil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgehärtete Polymer mindestens eines der folgenden Polymermaterialien wie Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Vinylesterharze, Phenolharze, Acrylharze oder weitere Polymere umfasst.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermopufferkomponente (34) ein Phasenwechselmaterial umfasst.
Kunststoffformteil nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial im Bereich von 70°C bis 100°C einen Phasenwechsel flüssig/fest ausführt.
Kunststoffformteil nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial ein Material auf Salzbasis oder Paraffinbasis ist.
Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermopufferkomponente (34) ein gekapseltes Phasenwechselmaterial umfasst.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Thermopufferkomponente (34) das Phasenwechselmaterial an Trägerstrukturpartikel gebunden ist.
Kunststoffformteil nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial in einer porösen Trägerstruktur gebunden ist.
Kunststoffformteil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Trägerstruktur ein anorganisches Material ist.
Kunststoffformteil nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das gekapselte Phasenwechselmaterial in Partikeln mit einem Durchmesser von kleiner 400 µm, noch besser kleiner 300 µm, noch besser kleiner 250 µm angeordnet ist.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Thermopufferkomponente (34) an der Schicht (40) im Bereich von 10 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent liegt, vorzugsweise im Bereich von 20 Volumenprozent bis 70 Volumenprozent, noch besser im Bereich von 30 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent liegt.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (40) mindestens auf Halbleiterbauelemente der elektronischen Schaltung (10) aufgetragen ist.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (40) mindestens auf Kondensatoren (16) der elektronischen Schaltung (10) aufgetragen ist.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (40) auf Lötstellen eines Leiterbahnträgers (12) der elektronischen Schaltung (10) aufgetragen ist.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Schicht (40) aus dem ausgehärteten Schichtmaterial (30) versehene elektronische Schaltung (10) oberflächennah in das Kunststoffformteil (70) eingebettet ist.
Kunststoffformteil nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoffschicht zwischen der elektronischen Schaltung (10) und einer Außenkontur (72) des Kunststoffformteils (70) dünner ist als 4 mm, vorzugsweise dünner ist als 3 mm, noch besser dünner als 2 mm und besonders vorteilhaft dünner als 1 mm.
Kunststoffformteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (10) in das Kunststoffformteil (70) derart eingebettet ist, dass das die Schicht (40) in einem Abstand von maximal 5 mm, besser maximal 4 mm, noch besser maximal 3 mm und besonders günstig in einem Abstand von maximal 2 mm von einer Außenkontur (72) des Kunststoffformteils (70) in das Kunststoffformteil (70) eingebettet ist.