DE102017208076A1 - Component with EMC protection for electronic board - Google Patents
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- H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
- H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
- H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
Abstract
Es wird ein Bauteil vorgeschlagen mindestens bestehend aus elektronischen und/oder elektrischen Komponenten, die auf einer oder mehreren Platinen montiert oder damit verbunden sind, wobei die Komponenten mit der Platine mit einer ersten und einer zweiten Kunststoffschicht umspritzt sind, und wobei mindestens eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung vorhanden ist, wobei die Abschirmung ein Stanzgitter ist, das zwischen der ersten Kunststoffschicht und der zweiten Kunststoffschicht eingebettet ist.It is proposed a component at least consisting of electronic and / or electrical components, which are mounted on one or more boards or connected thereto, wherein the components are molded with the board having a first and a second plastic layer, and wherein at least one shield against electromagnetic Radiation is present, wherein the shield is a stamped grid, which is embedded between the first plastic layer and the second plastic layer.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil mindestens bestehend aus elektronischen und/oder elektrischen Komponenten, die auf einer oder mehreren Platinen montiert oder damit verbunden sind, wobei die Komponenten mit der Platine mit einer ersten und einer zweiten Kunststoffschicht umspritzt sind, und wobei mindestens eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung vorhanden ist.The invention relates to a component at least consisting of electronic and / or electrical components which are mounted on or connected to one or more circuit boards, wherein the components are encapsulated with the circuit board having a first and a second plastic layer, and wherein at least one shield against electromagnetic Radiation is present.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils.Furthermore, the invention relates to a method for producing such a component.
Stand der TechnikState of the art
Elektronik, speziell Leistungselektronik verursacht elektromagnetische Abstrahlung in verschiedenen Frequenzbereichen, die bei anderen Geräten Störungen verursachen kann. Um diese Störungen zu reduzieren und sie unter den genormten Grenzwerten zu halten, sind in der Regel Abschirmmaßnahmen vorzusehen.Electronics, especially power electronics cause electromagnetic radiation in different frequency ranges, which can cause interference with other devices. In order to reduce these disturbances and to keep them below the standardized limits, shielding measures should generally be provided.
Soweit möglich wird versucht durch ein entsprechend optimiertes Platinenlayout die Emissionen zu reduzieren. Oft ist dies aber nur teilweise ausreichend und weitere Abschirmmaßnahmen müssen getroffen werden.As far as possible, an attempt is made to reduce emissions through a correspondingly optimized board layout. Often this is only partially sufficient and further shielding measures must be taken.
Eine Maßnahme besteht im Aufbringen von EMV-Schutzlacken direkt auf die elektronischen Komponenten der Platine. Diese Schutzlacke haben aber den Nachteil, dass sie nicht temperaturbeständig sind, wenn die Platine zum Schutz mit einem Thermoplast umspritzt wird.One measure consists of applying EMC protective coatings directly to the electronic components of the board. However, these protective coatings have the disadvantage that they are not temperature resistant when the board is encapsulated for protection with a thermoplastic.
Weiterhin ist bekannt, Abschirmblechen und Kontaktierung von metallischen Gehäuseteilen anzubringen, was aber zusätzliche Bauteile und einen zusätzlichen Montageaufwand benötigt.Furthermore, it is known to install shielding plates and contacting metallic housing parts, but this requires additional components and an additional installation effort.
Dazu zeigt die
Es ist daher Aufgabe Erfindung ein Bauteil mit einer Platine herzustellen, bei dem der EMV Schutz optimiert ist und die Herstellung der Umspritzung vereinfacht ist.It is therefore an object of the invention to produce a component with a circuit board in which the EMC protection is optimized and the production of the encapsulation is simplified.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 5.The object is solved with the features of
Im Detail wird die Aufgabe gelöst mit einem Bauteil mindestens bestehend aus elektronischen und/oder elektrischen Komponenten, die auf einer oder mehreren Platinen montiert oder damit verbunden sind, wobei die Komponenten mit der Platine mit einer ersten und einer zweiten Kunststoffschicht umspritzt sind, und wobei mindestens eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung vorhanden ist, wobei die Abschirmung mindestens ein Stanzgitter ist, das zwischen der ersten Kunststoffschicht und der zweiten Kunststoffschicht eingebettet ist.In detail, the object is achieved with a component at least consisting of electronic and / or electrical components, which are mounted on one or more boards or connected thereto, wherein the components are molded with the board having a first and a second plastic layer, and wherein at least a shield against electromagnetic radiation is present, wherein the shield is at least one stamped grid, which is embedded between the first plastic layer and the second plastic layer.
Es ist von Vorteil, dass das Stanzgitter mindestens einen Kontaktstreifen zur Platine aufweist, um so die Anbindung an die Erdung der Platine herzustellen. Das Stanzgitter kann auch mehrteilig aufgebaut sein.It is advantageous that the stamped grid has at least one contact strip to the board, so as to establish the connection to the ground of the board. The stamped grid can also be constructed in several parts.
Es ist von Vorteil, wenn das Stanzgitter mindestens eine Vorrichtung zur mechanischen Fixierung und Stabilisierung der Komponenten aufweist. Dadurch dient das Stanzgitter nicht nur der elektromagnetischen Abschirmung, sondern auch zur Stabilisierung der Komponenten auf der Platine.It is advantageous if the stamped grid has at least one device for mechanical fixation and stabilization of the components. Thus, the punched grid not only serves the electromagnetic shielding, but also to stabilize the components on the board.
Es ist von Vorteil, dass das Stanzgitter mindestens einen Bereich zur thermischen Kontaktierung von Komponenten aufweist. Dadurch wird Abwärme von der Platine abgeführt, ohne dass die erste Kunststoffschicht spezielle thermische Eigenschaften aufweisen muss. Damit wird auch ein breiterer Bereich von Kunststoffen für die Herstellung der ersten Kunststoffschicht einsetzbar.It is advantageous that the stamped grid has at least one area for thermal contacting of components. As a result, waste heat is dissipated from the board, without the first plastic layer must have special thermal properties. Thus, a wider range of plastics for the production of the first plastic layer can be used.
Um der Aufgabe gerecht zu werden, ist es von Vorteil dass das Stanzgitter mindestens den größten Teil der Fläche der Platine überdeckt. Dabei muss nicht die gesamte Fläche der Platine überdeckt sein, sondern lediglich die Fläche, die die besonders abzuschirmenden Bauteile überdeckt.To meet the task, it is advantageous that the stamped grid covers at least the largest part of the surface of the board. It does not have to cover the entire surface of the board, but only the surface that covers the particular shielded components.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Vormontieren der Platine und des Stanzgitters zu einem Modul Umspritzen des Moduls mit einem ersten Kunststoffmaterial,
- Überspritzen des Moduls mit der ersten Kunststoffschicht mit einer zweiten Kunststoffschicht.
- Preassembling the board and the punched grid to form a module overmolding the module with a first plastic material,
- Overmolding the module with the first plastic layer with a second plastic layer.
Besonders vorteilhaft ist es, dass beim Umspritzen mit dem ersten Kunststoffmaterial das Modul durch Stempel des Spritzgusswerkzeugs gehalten wird.It is particularly advantageous that the module is held by punch of the injection molding tool during encapsulation with the first plastic material.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
-
1 und2 zeigen eine schematische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform. -
2 zeigt einen Längsschnitt,2a eine Aufsicht und2b einen Querschnitt.
-
1 and2 show a schematic representation of a first exemplary embodiment. -
2 shows a longitudinal section,2a a supervision and2 B a cross section.
Am Randbereich Platine
Der Masseanschluss der Platine kann überall angelegt sein. Der Erdungsanschluss
Die erste Kunststoffschicht
Die zweite Kunststoffschicht
Die
Dabei muss das Stanzgitter
Alternativ dazu kann auch ein Kontaktstreifen
Weiterhin besitzt das Stanzgitter Vorrichtungen
Das Stanzgitter weist zudem Auflagebereiche
Die Umspritzung der Platine
Die damit erzeugte erste Kunststoffschicht wird mit der zweiten Kunststoffschicht überspritzt, so dass das Stanzgitter zwischen den Schichten sicher eingebunden ist. Die Ausgestaltung des Stanzgitters entstehen Bereiche
Je nachdem was besser anbindet zweiter Kunststoff auf Stanzgitter oder erster Kunststoff auf zweiten Kunststoff kann das Stanzgitter mehr oder weniger durchlöchert werden. Kleine Löcher beeinflussen das EMV Schutzverhalten nur geringfügig.Depending on what binds better second plastic on punched grid or first plastic on second plastic, the punched grid can be perforated more or less. Small holes affect the EMC protection behavior only slightly.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erfolgt in mehreren Schritten.The production process according to the invention takes place in several steps.
Der erste Schritt beinhaltet die Montage der Platine mit allen Komponenten
Bei einem beidseitigen Stanzgitter könnte die Platine beim Stecker
Über die Stempel des Kunststoffspritzwerkzeugs wird verhindert, dass das vorgefertigte Modul sich verschiebt. Dabei liegen die Stempel an Auflagebereichen
Die Spritzgusseingänge müssen so gelegt sein, dass das Kunststoffmaterial die Hohlräume schnell erreicht und ausfüllt und keine eingeschlossenen Luftblasen bildet.The injection-molded inputs must be placed so that the plastic material quickly reaches and fills the cavities and forms no trapped air bubbles.
In einem dritten Schritt wird die Abschirmung
Ein wichtiger Vorteil liegt darin, dass das Stanzgitter so gestaltet wird, dass es den Umspritzprozess geringstmöglich behindert, d.h. die tiefgezogenen Bereiche
Desweiteren kann die Platine über das Stanzgitter im Werkzeug gehalten werden. Das bietet den Vorteil, dass die Platine sauber umspritzt wird. Ohne Stanzgitter muss die Platine im Werkzeug mittels Haltestiften gehalten werden, die während dem Umspritzvorgang herausgezogen werden, was das Werkzeug aufwändiger und teurer macht. Wenn die Außenseite des Stanzgitters bei der ersten Umspritzung frei bleibt ist das kein Problem.Furthermore, the board can be held on the punched grid in the tool. This has the advantage that the board is molded around cleanly. Without punched grid, the board must be held in the tool by means of holding pins, which are pulled out during the extrusion process, which makes the tool complex and expensive. If the outside of the punched grid remains free during the first coating, this is not a problem.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steckerplug
- 22
- Erdunggrounding
- 33
- Platinecircuit board
- 44
- Elektronikelectronics
- 5.5th
- Kontaktbereichecontact areas
- 88th
- Stanzgitterlead frame
- 99
- Bereicheareas
- 1010
- Vorrichtungendevices
- 1111
- Erste KunststoffschichtFirst plastic layer
- 1212
- Zweite KunststoffschichtSecond plastic layer
- 1313
- Abschirmungshielding
- 2222
- Auflagebereichsupport area
- 2323
- KontaktstreifenContact strips
- 2424
- Modulmodule
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20090091907 A1 [0007]US 20090091907 A1 [0007]
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