DE102020216216A1 - Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung Download PDF

Info

Publication number
DE102020216216A1
DE102020216216A1 DE102020216216.6A DE102020216216A DE102020216216A1 DE 102020216216 A1 DE102020216216 A1 DE 102020216216A1 DE 102020216216 A DE102020216216 A DE 102020216216A DE 102020216216 A1 DE102020216216 A1 DE 102020216216A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electronic component
encapsulation material
encapsulation
substrate
textile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020216216.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Philipp Scheiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020216216.6A priority Critical patent/DE102020216216A1/de
Publication of DE102020216216A1 publication Critical patent/DE102020216216A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565—Moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • B29C2043/181—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles encapsulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3406—Components, e.g. resistors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/48—Wearing apparel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/48—Wearing apparel
    • B29L2031/4842—Outerwear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung, insbesondere für ein Textil, mit den Schritten- Bereitstellen eines elektronischen Bauelements auf einem flexiblen Substrat, insbesondere auf einem Textil;- Anordnen eines flexiblen Verkapselungsmaterials über dem elektronischen Bauelement und dem flexiblen Substrat derart, dass das Verkapselungsmaterial das elektronische Bauelement vollständig überdeckt; sowie- Verbinden des Verkapselungsmaterials mit dem Substrat derart, dass das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements angepasst wird.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 10 2016 215 129 A1 ist eine Elektronikkomponente mit einer mediendichten Ummantelung, ein Kleidungsstück, insbesondere ein Sicherheitskleidungsstück, mit der ummantelten Elektronikkomponente und ein Ummantelungsverfahren zum Ummanteln einer Elektronikkomponente bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung, insbesondere für ein Textil, vorgestellt. Das Verfahren weist wenigstens einen Schritt des Bereitstellens eines elektronischen Bauelements auf einem flexiblen Substrat, insbesondere auf einem Textil, auf. Ferner wird in einem weiteren Schritt ein flexibles Verkapselungsmaterial über dem elektronischen Bauelement und dem flexiblen Substrat derart angeordnet, dass das elektronische Bauelement vollständig von dem Verkapselungsmaterial, und bevorzugt von dem Substrat, umschlossen wird. Schließlich wird in einem weiteren Schritt das Verkapselungsmaterial derart mit dem Substrat verbunden, dass das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements angepasst wird. Bevorzugt steht das Verkapselungsmaterial hierbei in mechanischem Kontakt mit dem elektronischen Bauelement.
  • Unter einem flexiblen Substrat kann unter anderem ein Textil, ein Textilelement und/oder ein Kleidungsstück, wie beispielsweise ein T-Shirt, ein Pullover, eine Hose, eine Jacke und/oder eine Warnweste verstanden werden. Unter einem elektronischen Bauelement kann ferner ein elektrisches, optisches oder mechanisches Bauelement oder einer Kombination aus diesen Bauelementen verstanden werden. Beispielsweise kann darunter ein Drucksensor verstanden werden. Ferner kann unter dem elektronischen Bauelement eine elektronische Schaltung, insbesondere mit einer Leiterplatte, verstanden werden. Bevorzugt kann das elektronische Bauelement eine, insbesondere miniaturisierte, textil integrierbare Leiterplatte aufweisen. Ferner kann das elektronische Bauelement als funktionale Paillette ausgebildet sein. Unter einer Verkapselung kann hierbei eine Verkapselung verstanden werden, welche das zu verkapselnde elektronische Bauelement fluiddicht, insbesondere wasserdicht, und/oder gasdicht, und/oder wenigstens bereichsweise lichtdicht von einer äußeren Umgebung der Elektronikkomponente abschirmt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch dieses Verfahren wird eine größtmögliche Schonung des zu verkapselnden Bauelements erreicht. Insbesondere kann eine besonders funktionale und in ihrer Funktion, abhängig von dem zu verkapselnden Bauelement, anpassbare Verkapselung realisiert werden. Ferner kann durch das Verfahren in besonders robuster, einfacher und damit kostengünstiger Weise ein elektronisches Bauelement in ein Textil integriert und gegenüber äußeren Einflüssen verkapselt werden. Hierdurch ist die Elektronikkomponente und somit auch das elektronische Bauelement besonders vor einer mechanischen, chemischen und/oder thermischen Beanspruchung, der das Textil typischerweise unterliegt, geschützt.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise kompressibel ausgestaltet. Hierdurch kann sich das Verkapselungsmaterial besonders einfach der Form oder der Kontur der Oberfläche des elektronischen Bauelements anpassen und sich insbesondere im wesentlichen spaltfrei an die Oberfläche des elektronischen Bauelements anlegen. Hierdurch wird eine besonders schonende Verkapselung des Bauelements erreicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird im Schritt des Verbindens das Verkapselungsmaterial mittels eines Stempels auf das elektronische Bauelement, das darunter angeordnete flexible Substrat und ein unterhalb des Substrats angeordnetes Stempel-Gegenstück gepresst. Das Stempel-Gegenstück weist vorzugsweise eine ebene Oberfläche auf. Hierdurch kann das Verkapselungsmaterial besonders schonend mit dem Substrat verbunden werden. Bevorzugt kann der Stempel spezifisch ausgeformt sein. Darunter kann verstanden werden, dass der Stempel eine Oberflächenkontur aufweist welche im Wesentlichen der Form oder Kontur der Oberfläche des elektronischen Bauelements entspricht.
  • Besonders bevorzugt ist der Stempel kreisringförmig ausgestaltet, sodass bei einem Aneinanderpressen des Stempels auf das Stempel-Gegenstück lediglich das Verkapselungsmaterial und das flexible Substrat einem daraus resultierenden Anpressdruck ausgesetzt sind und das elektronische Bauelement im Wesentlichen nicht mit dem Anpressdruck beaufschlagt wird. Dies wirkt sich besonders schonend auf das elektronische Bauelement aus.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der Stempel und/oder das Stempel-Gegenstück beheizbar ausgebildet ist/sind und eingerichtet ist/sind, das Verkapselungsmaterial und/oder das Substrat auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. Hierdurch kann/können das Verkapselungsmaterial und/oder das Substrat derart erhitzt werden, dass sich zwischen dem Verkapselungsmaterial und dem Substrat eine stoffschlüssige Verbindung ausbildet. Beispielsweise kann/können das Verkapselungsmaterial und/oder das Substrat auf eine Schmelztemperatur der beiden Materialien erhitzt werden und somit miteinander verschmelzen und dadurch eine dauerhafte und robuste Verbindung eingehen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass sich entlang einer geschlossenen Bahn um das Bauelement herum eine Verbindung zwischen dem Verkapselungsmaterial und dem Substrat ausbildet. Hierdurch kann das elektronische Bauelement besonders sicher zwischen dem flexiblen Substrat und dem Verkapselungsmaterial angeordnet sein und gegen ein unbeabsichtigtes Herausrutschen geschützt sein. Bevorzugt bildet sich hierbei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verkapselungsmaterial und dem Substrat aus. Besonders bevorzugt ist die geschlossene Bahn um das Bauelement herum kreisförmig ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Verkapselungsmaterial vor dem Schritt des Anordnens aus einem größeren, flächigen Halbzeug entsprechend einer benötigten Größe ausgestanzt, ausgeschnitten und/oder ausgelasert. Hierdurch kann die für die Verkapselung notwendige Fläche des Verkapselungsmaterials sehr präzise bestimmt und bereitgestellt werden, um nicht unnötiger Weise Material zu verschwenden.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schritt des Verbindens unter Einsatz eines thermischen Schweißverfahrens und/oder eines Ultraschallschweißverfahrens erfolgt. Dies gewährleistet eine besonders dauerhafte und robuste und zugleich flexible Verbindung der beiden Materialien. Insbesondere das Ultraschallschweißverfahren hat den Vorteil, dass eine thermische Belastung auf die Elektronikkomponente und damit auch auf das zu verkapselnde elektronische Bauteil reduziert werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verkapselungsmaterial einen, insbesondere offenporigen, Schaum, ein Abstandsgewirke, ein optisches Element und/oder eine wasserundurchlässige Schicht aufweist. Unter einem Schaum kann ein flüssiger und/oder fester Schaum verstanden werden. Unter einem festen Schaum kann ein wenigstens bereichsweise elastisch verformbarer und/oder ein wenigstens bereichsweise plastisch verformbarer Schaum verstanden werden. Der Schaum kann beispielsweise als Schaumstoff, Schaumgummi, Polystyrol, Schaumglas, und/oder Aerogel ausgestaltet sein. Unter einem Abstandsgewirke kann ein doppelflächiges Textil verstanden werden, bei dem die kettengewirkten Warenflächen durch abstandshaltende Verbindungsfäden, sogenannte Polfäden, auf Distanz gehalten werden. Es handelt sich bei den Abstandsgewirken demnach um Maschenwaren bzw. Gewirke, die um die dritte Dimension erweitert wurden und die sich besonders dafür eignen, elektronische Bauelemente zur Ausbildung eines „smart textiles“ in Textilien beziehungsweise Kleidungsstücke zu integrieren. Unter einem optischen Element kann beispielsweise eine wenigstens bereichsweise transparente Fläche, wie beispielsweise eine Glas- oder Acrylglasscheibe, verstanden werden. Weiterhin kann unter einem optischen Element eine Linse, insbesondere eine Streulinse, verstanden werden. Unter einer wasserundurchlässigen Schicht kann eine Schicht aus wasserundurchlässigem oder feuchtigkeitsundurchlässigem Material verstanden werden. Beispielsweise kann darunter eine, insbesondere wasserabweisende, Folie verstanden werden.
  • Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für eine Elektronikkomponente mit einer Verkapselung. Bevorzugt ist die Elektronikkomponente mit der Verkapselung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen hergestellt. Die Elektronikkomponente umfasst ein flexibles Substrat, insbesondere ein Textil, ein elektronisches Bauelement und ein Verkapselungsmaterial. Das elektronische Bauelement ist hierbei zwischen dem flexiblen Substrat und dem Verkapselungsmaterial angeordnet und vollständig von dem Substrat und dem Verkapselungsmaterial umschlossen. Die Elektronikkomponente ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements angepasst ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise kompressibel ist. Insbesondere kann das Verkapselungsmaterial im Wesentlichen vollständig kompressibel sein. Darunter kann verstanden werden, dass das Verkapselungsmaterial sich mindestens auf einer Fläche, welche einer Grundfläche des elektronischen Bauelements auf dem Substrat entspricht, insbesondere reversibel zusammenpressen lässt. Hierdurch wird ein von außen auf die Elektronikkomponente wirkender Druck, beispielsweise wenn die Elektronikkomponente auf dem Textil geknickt wird, besonders vorteilhaft auf die gesamte Oberfläche des elektronischen Bauelements verteilt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verkapselungsmaterial wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur des elektronischen Bauelements angepasst ist. Ferner kann hierbei zusätzlich vorgesehen sein, dass das Verkapselungsmaterial an der Oberfläche des elektronischen Bauelements anliegt. Bevorzugt kann hierbei das Verkapselungsmaterial an der Oberfläche des elektronischen Bauelements spaltlos anliegen. Mit anderen Worten liegt zwischen dem Verkapselungsmaterial und der Oberfläche des elektronischen Bauelements ein Formschluss vor. Hierdurch wird ein besonders guter Schutz des elektronischen Bauelements vor äußeren mechanischen Einflüssen erreicht.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Verkapselungsmaterial entlang einer geschlossenen Bahn um das Bauelement herum mit dem Substrat verbunden ist. Die Verbindung kann insbesondere stoffschlüssig ausgebildet sein. Hierdurch ist das elektronische Bauelement gegen ein Verrutschen aus der Elektronikkomponente heraus gesichert. Zudem wird hierdurch eine verbesserte Wirkung der Verkapselungen erreicht.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verkapselungsmaterial einen, insbesondere offenporigen, Schaum, ein Abstandsgewirke, ein optisches Element und/oder eine wasserundurchlässige Schicht aufweist. Ein als Schaum ausgebildetes Verkapselungsmaterial wirkt sich besonders schockabsorbierend auf das elektronische Bauelement aus. Ein als Abstandsgewirke ausgebildetes Verkapselungsmaterial kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, die für das elektronische Bauelement notwendigen Leiterbahnen aufzunehmen. Ferner kann hierdurch eine Flexibilität der gesamten Elektronikkomponente wenigstens bereichsweise eingestellt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das elektronische Bauelement beispielsweise als Gassensor ausgebildet ist und wenigstens bereichsweise innerhalb der Elektronikkomponente beabstandet von der Verkapselung angeordnet ist. Unter einem optischen Element kann beispielsweise eine Linse, insbesondere eine Streulichtlinse, verstanden werden. Ein Verkapselungsmaterial mit einer solchen Streulichtlinse kann beispielsweise dafür verwendet werden, Licht von einem als LED ausgebildeten elektronischen Bauelement aus der Elektronikkomponente auszukoppeln. Indem das Verkapselungsmaterial als wasserundurchlässige Schicht ausgebildet ist, kann die Elektronikkomponente bzw. das elektronische Bauteil sicher vor Feuchtigkeit und/oder Nässe geschützt werden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; sowie
    • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Wie bereits vorstehend ausgeführt wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie eine Elektronikkomponente mit einer Verkapselung beschrieben. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise eine textilintegrierbare Elektronikkomponente hergestellt und bereitgestellt werden, welche einerseits den besonderen Beanspruchungen eines Textils, insbesondere eines Kleidungsstücks, gegenüber besonders widerstandsfähig ausgebildet ist und deren Verkapselung andererseits das elektronische Bauelement besonders schonend umhüllt.
  • In 1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente 1 mit einer Verkapselung 30 gezeigt. Hierbei wird in einem ersten Schritt ein elektronisches Bauelement 10 auf einem flexiblen Substrat 20 bereitgestellt. Das elektronische Bauelement 10 kann beispielsweise einen Sensor, einen Aktor und/oder einen optischen und/oder akustischen Signalgeber, insbesondere eine LED, aufweisen. Das elektronische Bauelement 10 kann auf einer flexiblen Leiterplatte 12 angeordnet sein. In einem nächsten Schritt wird ein Verkapselungsmaterial 30 in Form eines kompressiblen Schaums 33 über dem elektronischen Bauelement 10 und dem Substrat 20 angeordnet. Hierbei kann der Schaum 33 entsprechend einer benötigten Größe bzw. Fläche zuvor aus einem größeren, flächigen Halbzeug ausgestanzt, ausgeschnitten oder ausgelasert worden sein. Nachdem der Schaum 33 auf dem elektronischen Bauelement 10 und dem Substrat 20 aufgelegt ist, wird der Schaum 33 mittels einer Presse 50 mit dem Substrat 20 mechanisch verbunden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein oberhalb des Schaums 33 angeordneter oberer Stempel 51 und ein unterhalb des Substrats 20 angeordnetes Stempel-Gegenstück 52 mit einem zuvor definierten Druck gegeneinandergepresst werden (angedeutet durch die nach unten zeigenden Pfeile). Hierbei kann einen Innenfläche 55 des oberen Stempels 51 derart ausgeformt sein, dass sie im Wesentlichen einer Kontur oder Oberfläche des elektronischen Bauteils 10 entspricht oder dass sie in einem zentralen Bereich 56 eine tiefere Ausnehmung als in den Randbereichen 57 aufweist. Hierdurch ist der Schaum 33 nach dem Zusammenpressen (angedeutet durch den nach rechts zeigenden Pfeil) wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements 10 angepasst, was auch in einer erhöhten Dicke der Elektronikkomponente 1 in einem zentralen Bereich 36 direkt über dem elektronischen Bauelement 10 im Vergleich zu einer Dicke in Randbereichen 37 resultiert. Insbesondere kann hierdurch der Schaum 33 spaltfrei an der Oberfläche des elektronischen Bauelements 10 anliegen.
  • Zusätzlich kann sich während des Zusammenpressens entlang einer geschlossenen Bahn um das elektronische Bauelement 10 und/oder die Leiterplatte 12 herum eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Substrat 20 und dem Schaum 33 ausbilden. Hierbei kann der Stempel 51 und/oder das Stempelgegenstück 52 auf eine Schmelztemperatur des Schaums 33 und/oder des Substrats 20 erhitzt werden, sodass beide Materialien lokal mit einander verschmelzen bzw. verschweißen. Alternativ oder zusätzlich können beide Materialien mittels einer ultraschallunterstützten Verschweißung miteinander verbunden werden, um den Energie- bzw. Wärmeeintrag in die Materialien und vor allem das elektronische Bauelement 10 zu minimieren und die Prozesszeit zu verkürzen. Hierdurch kann eine dauerhafte und robuste Verbindung beider Materialien erreicht werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Verkapselungsmaterial 30 als ein Abstandsgewirke, ein optisches Element und/oder eine wasserundurchlässige Schicht ausgebildet sein.
  • Die so hergestellte Elektronikkomponente 1 ist nunmehr besonders schonend für das darin enthaltene elektronische Bauelement 10 verkapselt und kann aufgrund ihrer Flexibilität bevorzugt an Kleidungsstücken angebracht oder integriert werden.
  • In 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente 1 mit einer Verkapselung 30 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Verfahren unterscheidet sich von dem aus 1 darin, dass der obere Stempel 51a keine formgebende Innenfläche 55 aufweist, sondern ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet ist. Hierdurch wird bei dem Vorgang des Zusammenpressens (angedeutet durch die nach unten zeigenden Pfeile) der Schaum 33 lediglich entlang einer insbesondere geschlossenen Bahn um das elektronische Bauelement 10 herum auf das Substrat 20 gedrückt und so mit dem Substrat 20 verbunden. Die daraus resultierende Verkapselung der Elektronikkomponente 1 ist daher in dem zentralen Bereich 36 oberhalb des elektronischen Bauelements 10 im Vergleich zu den Randbereichen 37 nicht komprimiert. Dies gewährleistet eine bestmögliche Schonung des elektronischen Bauelements 10.
  • In 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Herstellen einer Elektronikkomponente 1 mit einer Verkapselung dargestellt. In einem ersten Schritt 101 erfolgt ein Bereitstellen eines elektronischen Bauelements 10 auf einem flexiblen Substrat 20, insbesondere auf einem Textil. In einem weiteren Schritt 102 erfolgt ein Anordnen eines flexiblen Verkapselungsmaterials 30 über dem elektronischen Bauelement 10 und dem flexiblen Substrat 20 derart, dass das Verkapselungsmaterial 30 das elektronische Bauelement 10 vollständig überdeckt. In einem weiteren Schritt 103 erfolgt ein Verbinden des Verkapselungsmaterials 30 mit dem Substrat 20 derart, dass das Verkapselungsmaterial 30 wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements 10 angepasst wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016215129 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Verfahren (100) zum Herstellen einer Elektronikkomponente (1) mit einer Verkapselung, insbesondere für ein Textil, mit den Schritten - Bereitstellen (101) eines elektronischen Bauelements (10) auf einem flexiblen Substrat (20), insbesondere auf einem Textil; - Anordnen (102) eines flexiblen Verkapselungsmaterials (30) über dem elektronischen Bauelement (10) und dem flexiblen Substrat (20) derart, dass das Verkapselungsmaterial (30) das elektronische Bauelement (10) vollständig überdeckt; sowie - Verbinden (103) des Verkapselungsmaterials (30) mit dem Substrat (20) derart, dass das Verkapselungsmaterial (30) wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements (10) angepasst wird.
  2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) wenigstens bereichsweise kompressibel ist.
  3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Verbindens (103) das Verkapselungsmaterial (30) mittels eines, insbesondere spezifisch ausgeformten, Stempels (51, 51a) auf das elektronische Bauelement (10), das darunter angeordnete flexible Substrat (20) und ein unterhalb des Substrats (20) angeordnetes Stempel-Gegenstück (52) gepresst wird.
  4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (51, 51a) und/oder das Stempel-Gegenstück (52) beheizbar ausgebildet ist/sind und eingerichtet ist/sind, das Verkapselungsmaterial (30) und/oder das Substrat (20) auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen.
  5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang einer geschlossenen Bahn um das elektronische Bauelement (10) herum eine, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung zwischen dem Verkapselungsmaterial (30) und dem Substrat (20) ausbildet.
  6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verbindens (103) unter Einsatz eines thermischen Schweißverfahrens und/oder eines Ultraschallschweißverfahrens erfolgt.
  7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) einen, insbesondere offenporigen, Schaum (33), ein Abstandsgewirke, ein optisches Element und/oder eine wasserundurchlässige Schicht aufweist.
  8. Elektronikkomponente (1) mit einer Verkapselung, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein flexibles Substrat (20), insbesondere ein Textil, ein elektronisches Bauelement (10) und ein Verkapselungsmaterial (30), wobei das Bauelement (10) zwischen dem flexiblen Substrat (20) und dem Verkapselungsmaterial (30) angeordnet ist und vollständig von dem Substrat (20) und dem Verkapselungsmaterial (30) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur einer Oberfläche des elektronischen Bauelements (10) angepasst ist.
  9. Elektronikkomponente (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) wenigstens bereichsweise kompressibel ist.
  10. Elektronikkomponente (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) wenigstens bereichsweise an eine Form oder Kontur des elektronischen Bauelements (10) angepasst ist und, insbesondere spaltlos, an einer Oberfläche des elektronischen Bauelements (10) anliegt.
  11. Elektronikkomponente (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) entlang einer geschlossenen Bahn um das Bauelement (10) herum mit dem Substrat (20), insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist.
  12. Elektronikkomponente (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungsmaterial (30) einen, insbesondere offenporigen, Schaum (33), ein Abstandsgewirke, ein optisches Element und/oder eine wasserundurchlässige Schicht aufweist.
DE102020216216.6A 2020-12-18 2020-12-18 Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung Pending DE102020216216A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020216216.6A DE102020216216A1 (de) 2020-12-18 2020-12-18 Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020216216.6A DE102020216216A1 (de) 2020-12-18 2020-12-18 Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020216216A1 true DE102020216216A1 (de) 2022-06-23

Family

ID=81847208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020216216.6A Pending DE102020216216A1 (de) 2020-12-18 2020-12-18 Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020216216A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016215129A1 (de) 2016-08-12 2018-02-15 Robert Bosch Gmbh Elektronikkomponente mit mediendichter Ummantelung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016215129A1 (de) 2016-08-12 2018-02-15 Robert Bosch Gmbh Elektronikkomponente mit mediendichter Ummantelung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112004000492B4 (de) Abdeckung für einen Tastenschalter
DE19810329A1 (de) Glastastatur, sowie Verfahren zur Herstellung einer Glastastatur
DE202014011203U1 (de) Lüftungselement
DE102016007217A1 (de) Mehrschichtverbund, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE102020108237A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dekormaterialverbunds
DE102015011413A1 (de) Bedieneinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem beleuchtbaren Symbol
DE69725975T2 (de) Gepfropfte thermoplastische sperrschicht
EP3532284A1 (de) Verbundscheibe und verfahren zum herstellen einer verbundscheibe
DE102014209802A1 (de) Sichtblende, insbesondere Bedienblende, mit metallisch beschichteter Mikrostruktur
DE102020216216A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer Verkapselung sowie Elektronikkomponente mit einer Verkapselung
DE102011080178A1 (de) Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät
EP4271555A1 (de) Formteil mit einer durchleuchtbaren oberflächenschicht und verfahren zum herstellen eines formteils mit einer durchleuchtbaren oberflächenschicht
WO2022008138A1 (de) Elektronisches bedienteil
DE4335696C2 (de) Flächenförmige Abschirmung für Öffnungen in einem ein Gerät abschirmenden Faraday'schen Käfig und Verfahren zu deren Herstellung
DE102020108707A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes für ein Fahrzeug und ein Verkleidungselement
DE102020200561A1 (de) Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug, Head-Up-Display
DE102020216213A1 (de) Elektronikkomponente mit mediendichter Verkapselung sowie Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit mediendichter Verkapselung
DE102011000336B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formteils mittels Tiefziehen
DE102018123122A1 (de) Beschichtetes Trägermaterial, Lasche, Datenseite, Buchblock und Wert- und/oder Sicherheitsdokument sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102013214553A1 (de) Verfahren zum Versiegeln eines Seitenbereichs eines Folienstapels, Folienstapel sowie Verbundglasscheibe
DE102016123180A1 (de) Verfahren zum Verbinden eines Halbleiterbauelements mit einem Gegenstück sowie Anordnung mit einem Halbleiterbauelement
DE102017105655A1 (de) Innenausstattungsteil mit durchleuchtbarem dekor
DE102017204659A1 (de) Verfahren und Schichtanordnung zum Versiegeln von Bauteilen sowie versiegeltes Bauteil
DE102020214755A1 (de) Anordnung für wenigstens eine Elektronikkomponente an einem Textil und Verfahren zur Ausbildung der Anordnung
EP3150033B1 (de) Verfahren zum herstellen einer kontaktierung mit einer flexiblen leiterplatte