DE2108792B2 - Gießform zum Umgießen einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen mit Kunststoff-Isoliermaterial unter Druck in je einem Formhohlraum der Gießform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gießform zum Umgießen einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen mit Kunststoff-Isoliermaterial unter Druck in je einem Formhohlraum der Gießform, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verkapselungen oder sonstige Umhüllungen derartiger Bauelemente sind zu deren Schutz gegen Umwelteinflüsse oder mechanische Beanspruchungen erforder- Hch und stehen in vielen, durch Verwendungszweck und Kosten bestimmte Formen zur Verfügung. Bei Tantaltrockenelektrolytkondensatoren z. B. ist es bekannt, «ie in becherförmigen Metallgehäusen zu versiegeln, was einen vorzüglichen Schutz auch unter sehr schwierigen Bedingungen ergibt Eine weniger kostspielige, aber immerhin noch sehr zuverlässige Verkapselung ist ein durch Umgießen des Bauelements hergestellter kästchenförmiger Überzug aus Kunststoff. Derart umgossene Kondensatoren weisen eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit auf. Auch wegen ihrer Gleichförmigkeit, Kompaktheit und ihrer verhältnismäßig geringen Kosten sind sie besonders für den Einbau in gedruckten Schaltungen geeignet oder für eine Gerätebauweise in sehr dichter Packung, wo es besonders auf Raumersparnis ankommt und wo automatisierte Zusammenbauverfahren Anwendung finden.

Die Herstellung von derartigen umgossenen Bauteilen wird jedoch durch die Kompliziertheit der Gießvorrichtungen behindert, die sich seit Jahren nicht

so wesentlich verändert und nicht den hier gegebenen Bedürfnissen angepaßt haben. Im Spritzgießverfahren z. B. werden sehr große Pressen mit oberem und unterem plattenförmigen Formteil eingesetzt, wobei in diese Formteile mit kostspieligen Verfahren eine große Zahl von Einzelformen, Gießkanälen, Gießöffnungen und ebenso Nuten zum Einlegen der Zuleitungsdrähte der Bauelemente eingearbeitet werden müssen. Diese Formteile sind an oberen und unteren Druckplatten befestigt, über die die für das Flüssighalten der Vergußmasse erforderliche Hitze zugeführt wird. Auch werden für dieses Verfahren Drücke beispielsweise bis zu 60 Tonnen benötigt, um die beschriebenen Gießformen mit Plattengrößen von nur etwa 15 :40 cm Größe geschlossen zu halten, die lediglich 60 Bauelemente fassen können. Derartig große Drücke verursachen aber Verzüge der Formplatten, und in Anbetracht der Tatsache, daß das Gießmaterial nur einen Druck von etwa 7 kp/cm² benötig?, erscheint es wenig sinnvoll, das

Vergießen von so kleinen und zerbrechlichen Bauteilen mit so schweren und teuren Maschinen durchführen zu wollen. Dies war jedoch nicht zu umgehen, wenn eine größere Zahl von Bauelementen umgössen werden sollte, was Rentabilitätsüberlegungen oft erfordern.

Eine weitere, sich beim Vergießen einer Mehrzahl von Bauelementen in einem Preßvorgang ergebende Schwierigkeit ist das Einrichten aller Bauteile in den zahlreichen Einzelformen. Wenn nur einer ihrer Zuleitungsdrähte nicht in seine Nut eingebettet ist, kann die Presse die Form nicht schließen und das Gießmaterial tritt über die Oberflächen der nicht aneinander anliegenden Formplatten aus. Es müssen daher Rahmen verwendet werden, die die Enden der Zuleitungsdrähte halten, und es muß ferner bei der Bedienung der Presse genau darauf geachtet werden, daß die mit den Bauelementen bestückten Rahmen richtig zwischen den Formteilen eingerichtet werden. Dabei müssen selbstverständlich die Enden der Zuleitungsdrähte oder -streifen bereits genau auf dem Rahmen eingerichtet sein, wozu wiederum komplizierte Vorrichtungen notwendig sind. Schließlich ergeben sich Beschränkungen in den Formen und Typen der Zuleitungen für die zu vergießenden Bauelemente; denn die Überlegungen, die den Gießvorgang selbst betreffen, z. B. die genaue Fixierung und Einrichtung der Bauelemente in ihren Formen sowie die Vermeidung zu weit gehender Bearbeitungen der Gießformen zum Zweck des Unterbringens komplizierter Zuleitungsausbildungen, für den Konstrukteur den Vorrang vor den Interesse an einer Verbesserung der Konstruktion der Bauelemente selbst und ihrer Leistungscharakteristiken Zuleitungssysteme haben müssen.

Die US-Patentschrift 33 91426 beschreibt eine Gießform zum Umgießen einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen mit Kunststoff-Isoliermaterial, bei der streifenförmige von einem Rahmen nach innen gerichtete Zuleitungen der Bauelemente in die Formhohlräume der aus zwei Platten gebildeten Gießform ragen und dort die Bauelemente im Abstand von der Formwandung halten. Die Zuleitungen jeweils eines Bauelements sind durch einen querliegenden Verbindungsstreifen verbunden, der den Spalt der Gießform abschließt, durch den die Zuleitungen geführt sind. Nach Entformen muß dieser Verbindungsstreifen entfernt werden. Wenn dieser Streifen aus dem gleichen Blech ausgestanzt ist, wie Rahmen und Zuleitungen, bedarf es nach dem Entformen eines erneuten Ausstanzens oder Schneidens unmittelbar an dem fertig vergossenen Bauteil, was bei der geringen Größe elektronischer Elemente ein zusätzlicher behindernder Verfahrensschritt ist Die zu den einzelnen Formhohlräumen führenden Gieß- und Überlaufkanäle müssen aus den Formteilen selbst herausgearbeitet werden, was eine zusätzliche, hohe Präzision erfordernde und aufwendige Maßnahme ist

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Gießform zugrunde, die eine kostspielige Herstellung einer Mehrzahl von Einzelformen in den Formplatten und ebenso schwere Pressen vermeidet, die ferner ein automatisiertes Einsetzen und Zentrieren der Bauelemente in den Formhohlräumen ermöglicht und die desweiteren der Konstruktion von Zuleitungssystemen großen Spielraum läßt

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Den Formteilen kann Hitze zugeführt werden, um die Vergußmasse bzw. das Kunststoff-J'ohermaterial während des Füllens der Formhohlräume in flüssigem Zustand zu erhalten oder sie aushärten zu lassen, je nachdem, welche Verbindungen als Vergußmasse Verwendung finden. Ist die Vergußmasse erstarrt oder ausgehärtet, so können die Formteile getrennt und das die umgossenen Bauelemente tragende Rahmenteil herausgenommen werden. Die fertigen Bauelemente können ihm entweder sogleich entnommen werden

ίο oder zu einem anderen gewünschten Zeitpunkt, z. B. dann, wenn sie in eine Schaltung eingebaut werden sollen.

Da diese zungenförmigen Streifen in der Vergußmasse unmittelbar mit den elektrischen Anschlüssen des Bauelements in Verbindung stehen, können die aus der Vergußmasse herausragenden Enden dieser Sterifen als äußere Anschlüsse des Bauelements Verwendung finden. Dementsprechend kann das Muster der Einschnitte und Durchbrechungen im Rahmenteil so angelegt werden, daß zungenförmige Streifen entstehen, die so geformt sind oder werden können, daß sie eine gewünschte Ausgestaltung der Bauelementzuleitung ergeben. Auf diese Weise können sehr unterschiedliche Zuleitungen hergestellt werden, z. B. solche, die sich radial erstrecken und so zugespitzt sind, wie sie zum Einbau in gedruckte Schaltungen Verwendung finden oder streifen- und schienenförmige zum flächenmäßigen Einbau in Hybridschaltungselemente, oder sie können irgendeine andere Form haben.

Für das Umgießen einer Mehrzahl von Bauelementen kann die Gießform aus wenigstens zwei Formteilen bestehen, die in den einander zugekehrten Flächen eine Mehrzahl von Formhohlräumen enthalten, die beim Zusammenfügen der Formteile eine Mehrzahl von getrennten Gußformen bilden, wobei ein Rahmenteil bündig zwischen den ineinanderpassenden Formteilen angeordnet ist und in dem eine Mehrzahl von voneinander getrennten zentralen Durchbrechungen angeordnet ist, die mit den öffnungen der Formhohlräume in den Formteilen in Deckung stehen und in die mindestens 2 Paare von Schlitzen münden, die in der beschriebenen Weise zungenförmige Streifen bilden, die in die genannten Durchbrechungen mit ihren freien Enden ragen und dort eine entsprechende Mehrzahl von Bauelementen tragen. In den genannten Formteilen ist eine Eingußöffnung vorgesehen, die mit Gußkanälen in Verbindung steht, die diese wieder mit wenigstens je einem Schlitz im Rahmenteil in Verbindung bringen, über die die flüssige Vergußmasse in die Formhohlräume geleitet wird, wo sie die einzelnen Bauelemente umschließt Ein weiterer Schlitz kann wiederum als Überlaufkanal vorgesehen sein. Formschluß erfolgt in gleicher Weise, wie bereits beschrieben.

Weitere Ausgestaltungen der Gießform sind in den Unteransprüchen enthalten.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die vorgeschlagenen Gießformteile einfach sind und die Herstellung der Formhohlräume keiner übermäßigen Bearbeitung bedarf. So können die Formhohlräume allein in der Formplatte mit weniger kompliziertem Metallbearbeitungsverfahren hergestellt werden, als dies bei der bisher üblichen Herstellung mehrteiliger Formen nötig war.

Zudem können die Formteile von verhältnismäßig

geringem Gewicht sein, insbesondere die Formplatte und das Rahmenteil. Die Formplatte hat nur die Höhe der fertig gegossenen Bauelemente und daher ist sie verhältnismäßig biegsam. Das Rahmenteil kann aus

einem Metallblech geringen Gewichts hergestellt werden, das nur so dick zu sein braucht, als die daraus herzustellenden Zuleitungen der Bauelemente es erfordern und als die in sie eingeschnittenen Stege den Fluß der Vergußmasse ermöglichen. Das Rahmenteil sollte aus einem geschmeidigeren Metall bestehen als die übrigen Formteile. Infolge der Benutzung einer dünnen biegsamen Formplatte und eines geschmeidigen Rahmenteiles ist es möglich, die Gießform gegenüber herkömmlichen Gießformen mit einem geringeren Aufwand an Druck zu verschließen und geschlossen zu halten. Das rührt daher, daß die Formplatte und das Rahmenteil sich leichter unter Druck deformieren und so die erforderliche Abdichtung gegen Austritt der Vergußmasse bewirken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine in perspektivischer Darstellung auseinandergezogene Gießform;

Fig. IA eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Formplatte;

F i g. 2 das Rahmental nach F i g. 1 in Draufsicht;

F i g. 3 einen Schnitt durch die geschlossene Gießform in der Ebene der Linie 3-3 in F i g. 2;

Fig.4 eine Reihe von perspektivischen Darstellungen von Ausbrüchen aus dem Rahmenteil;

F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Ausbruch aus einem Rahmenteil mit einer anderen Ausbildung der darin vorgesehenen Ausschnitte, die für die nur an dessen einer Seite angeordneten, in einer Ebene liegenden radialen Zuleitungen eines Bauelements vorgesehen sind;

Fig.6 einen Schnitt durch eine geschlossene Gießform in der Ebene 8-8 in F i g. 5.

Fig.7 A und B perspektivische Darstellungen von Ausschnitten aus Rahmenteilen mit 2 verschiedenen Ausbildungen der elektrischen und tragenden Verbindung mit zu vergießenden Bauteilen.

Die in F i g. 1 dargestellte Gießform besteht aus einer Grundplatte 21, einer Eingußplatte 22 und einer Formplatte 23 sowie einem Rahmenteil 24, von dem die ungekapselten Bauelemente gehalten sind, die in den Formhohlräumen 30 der Formplatte 23 vergossen werden sollen. Die Grundplatte 21 und die obere Eingußplatte 22 sind mit dem unteren und dem oberen Teil einer hier nicht dargestellten geeigneten Presse verbunden, zwischen denen die genannten ineinanderpassenden Einzelteile der Gießform zusammengefügt eingebracht und die dadurch gebildete Gießform unter so Anwendung eines ausreichenden Druckes geschlossen werden kann. Der obere und der untere Teil der Presse wird dabei in geeigneter Weise beheizt, um der Grundplatte 21 und der Eingußplatte 22 soviel Hitze zuzuführen, wie sie benötigt wird, um die Vergußmasse bzw. das Kunststoff-isoliermaterial flüssig zu erhalten und/oder auszuhärten.

An der Oberseite der Grundplatte 21 können Paßstifte 25 vorgesehen sein, die in entsprechende Bohrungen 26 der Eingußplatte 22 passen, um eine ^b0 genaue Einrichtung der Formteile sicherzustellen. Entsprechende Bohrungen 27 sind in der Formplatte 23 vorgesehen sowie Aussparungen 28 in den Rändern des Rahmenteiles 24.

Die Formplatte 23 kann geteilt sein, wie dies F i g. 1 f>5 zeigt, oder aus einem Stück bestehen, wie dies in Fig. IA dargestellt ist. Das wesentliche Merkmal der Formplatte 23 ist es jedoch, daß sie eine oder mehrere Formhohlräume 30 enthält, die entweder voneinander getrennt sind, wie in Fig. IA dargestellt, oder miteinander in Verbindung stehen, wie dies F i g. 1 zeigt.

Dise Formhohlräume 30 haben die gleiche Länge und Breite, wie sie die fertig vergossenen Bauelemente haben sollen. Die Höhe der Formplatte 23 entspricht jedoch nicht der vollständigen Höhe dieser Bauteile, da die Dicke des Rahmenteiles 24 zur Höhe der Formhohlräume 30 hinzugerechnet werden muß. Die Formplatte 23, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, besteht aus einem Hauptteil 31, der eine Reihe von Ausnehmungen 32 mit offenen Seiten aufweist, die entlang seines Mittelteiles seiner Seitenfläche 33 angeordnet sind. Die Endabschnitte 34 dieser Seitenfläche 33 sind etwas zurückgesetzt, worauf noch einzugehen sein wird. Die Stirnfläche 35 der Stege oder Zungen zwischen den Ausnehmungen 32 liegen alle in der Ebene der Seitenfläche 33, so daß ein flacher gegen die Seitenwandung und die Stirnflächen 35 gelegter Metallstreifen die offenen Enden aller Aussparungen 32 verschließen und die gewünschte Reihe von nunmehr voneinander getrennten Formhohlräumen 30 bilden würde.

Der Verschluß der öffnungen der Ausnehmungen 32 kann durch Verkeilen des Mittelteiles erfolgen, wobei dessen gerade Seitenwand 37 an der Seitenfläche 33 des Hauptteiles 31 anliegt Zur Ermöglichung dieser Verkeilung ist eine Ausnehmung 38 in der Oberfläche 39 der Grundplatte 21 vorgesehen. Die Tiefe dieser Ausnehmung 38 ist gleich oder etwas geringer als die Höhe des Hauptteiles 31 und des keilförmigen Teiles 36, die beide gleich hoch sein müssen. Die vordere Seitenwandung der Ausnehmung 38 ist parallel zur Längsseite der Grundplatte 21, die schräge verlaufende Seitenwandung 40 der Ausnehmung 38 ist jedoch im gleichen Winkel abgeschrägt, wie die schräg verlaufende Seitenwandung 41 des keilförmigen Teiles 36i. Die Ausnehmung 38 ist so breit, daß die beiden Teile 31 und 36 bündig in sie passen. Das Hauptteil 31 wird zunächst über die Paßstifte 25 in die Ausnehmung 38 eingesetzt. Das keilförmige Teil 36 wird sodann mit ausreichendem Druck in die noch freie Seite der Ausnehmung 38 eingeschoben, um es zwischen der schrägen Seitenwandung 40, der Ausnehmung 38 und der Seitenfläche 33 des Hauptteiles 31 zu verkeilen. Da nur das Mittelteil der Seitenwandung 33 mit der geraden Seitenwand 37 des Teiles 36 in Eingriff kommt, ist es nicht notwendig, größere Gewalt anzuwenden, um das Teil 36 zu verkeilen, als wenn sich die Keilwirkung auf die gesamte Länge der Seitenwandung 33 verteilen müßte. Demzufolge verringert sich die Gefahr, daß die Stege zwischen den Ausnehmungen 32 sich verziehen oder daß sie verbogen werden.

Wenn das keilförmige Teil 36 richtig eingesetzt ist, sind die Formhohlräume 30 so geschlossen, als wäire die Formplatte 23 aus einem Metallstück, wie es in F i g. IA dargestellt ist. Der Vorteil der Verwendung einer geteilten Formplatte 23 ist die Vereinfachung der Herstellung der Formhohlräume 30 im Gegensatz zum Herausarbeiten der rechtwinkeligen Durchbrechungen in einer ungeteilten Formplatte 23, wie sie in Fig. IA dargestellt ist.

Nachdem die einteilige Formplatte 29 bzw. die beiden Teile 31 und 36 der geteilten Formplatte 23 über der Grundplatte 21 eingesetzt sind, wird darüber das Rahmenteil 24 über die Paßstifte 25 aufgesetzt. Wie die F i g. 1,1A, 2 und 3 zeigen, weist das Rahmeniteil 24 eine Reihe von Durchbrechungen 42 auf, die in Größe und

Anordnung den öffnungen der Formhohlräume 30 völlig entsprechen. Wenn das Rahmenteil 24 genau über der Formplatte 23. aufgesetzt ist, kommen Durchbrechungen 42 und die öffnungen der Formhohlräume 30 zur Deckung, d.h. die Kanten 43 und 44 jeder Durchbrechung 42 im Rahmenteil 24 liegen in gleicher Ebene wie die Seitenwandungen 45 urvj 48 (F i g. 1 A) der Formhohlräume 30. Ist das Rahmenteil 24 zwischen Grundplatte 21 und der auf dieser aufgesetzten Formplatte 23 und der Eingußplatte 22 andererseits eingeschlossen, so ist die Gießform vollständig.

Wie F i g. 3 dies darstellt, bildet die Grundfläche der Ausnehmung 38 den Boden 416, die Eingußplatte 22 die obere Abdeckung 47 der Formhohlräume 30. Deren Seitenwändc werden durch die Seitenwandungen 45 und 48 der Formplatte 29 und die Kanten 43 des Rahmenteils 24 sowie desen zungenförmige Streifen 49 und 50 gebildet. Diese schließen jedoch die Wandungen der Formhohlräume 30 nicht vollständig ab, sondern lassen Zu- und Überflußwege für die Vergußmasse frei.

In F i g. 2 ist dargestellt, wie sich im Rahmenteil 24 wenigstens 2 Paare von Schlitzen 51 und 52 von den zentralen Durchbrechungen 42 zu den Endpunkten 53 und 54 erstrecken, die nahe der Außenkanten des Rahmenteils 24 liegen. Diese Schlitze 51, 52 schneiden wenigstens 2 schmale, langgestreckte zungenförmige Streifen 55 und 56 (49 und 50 in Fig.3) aus dem Rahmenteil 24, mit dem sie bei 57 und 58 verbunden sind und die sich mit ihren freien Enden 59 und 60 in die Eentralen Durchbrechungen 42 hinein erstrecken. Diese freien Enden 59 und 60 sind aus der Ebene des Rahmenteils 24 heraus gebogen, so daß sie in die Formhohlräume 30 hineingreifen, um dort ein Bauelement 61 zu halten, ohne daß dieses mit den Wänden der Formhohlräume 30 in Berührung kommt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind die Enden 59 und 60 bis zu den Ebenen gebogen, in denen die Kontakt- bzw. Unterstützungsstellen des zu vergießenden Bauelements 61 liegen, das durch sie in seinem Formhohlraum 30 gehalten wird. Im dargestellten Fall ist dies ein ungekapselter Festelektrolytkondensator, der mit seinem Körper und seinem Anodenzuleitungsdraht 63 mit den entsprechend zurecktgebogenen freien Enden 59 und 60 der zungenförmigen Streifen 49, 50 (55, 56) verbunden ist und so in dem Formhohlraum 30 gehalten wird.

Die flüssige Vergußmasse wird den Formhohlräumen 30 durch ausgewählte Schlitze im Rahmenteil 24 zugeführt wie folgt: Verflüssigte Vergußmasse wird durch die Eingußöffnung 64 in der Eingußplatte 22 in so einen flachen Verteilerkanal 65 in der Unterseite dieser Platte 22 eingepreßt Dieser Verteilerkanal 65 wirkt als Gießkanal, der quer zu den Schlitzpaaren 52 verläuft, die auf einer Seite der Formhohlraumöffnung im Rahmenteil 24 angeordnet sind. Die flüssige Vergußmasse fließt durch die von den Schlitzen 52 der Unterseite 66 der Eingußplatte und der Oberseite 67 der Formplatte 23 gebildeten Kanäle. Diese sind an einem Ende durch die Endpunkte 54 verschlossen und demzufolge fließt die Vergußmasse durch die Schlitze < >o 52 und um die zungenförmigen Streifen 56 in jeden Formhohlraum 30, wo sie das darin gehaltene Bauelement 61 verkapseln. Die überschüssige Vergußmasse wird in die Schlitze 52 herausgepreßt, die sich von der gegenüberliegenden Seite der Durchbrechung 42 <>5 weg erstrecken. Diese Überflußkanäle werden durch die Endpunkte S3 abgeschlossen.

Um den Plußweg der Vergußmasse darzustellen, sind

die Konturen des Verteilerkanals 65 in punktierter Linie in F i g. 1 und 2 dargestellt. Ferner ist in F i g. 1 der weitere Fluß der Vergußmasse in punktierter Linie wiedergegeben.

Wenn die Vergußmasse die Formhohlräume 30 füllt, werden die in diesen enthaltenen Gase über flache Nuten entlüftet, die wenigstens in einer der ineinanderpassenden Oberflächen der Formteile vorgesehen sind und die zur Außenseite der Gießform führen. Diese Nuten sollten so geringe Querschnitte haben, daß sie den Eintritt der flüssigen Vergußmasse in sie verhindern. Als Beispiel sind in der Formplatte 29 bzw. 23 eingeschnittene Entlüftungsnuten 71 in F i g. 1 und 3 dargestellt

In den in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsformen ist nur jeweils eine Reihe von Formhohlräumen 30 gezeigt Jedoch können mehrfache Reihen in Formplatte und Rahmenteil vorgesehen sein, die lediglich Wiederholungen der dargestellten und beschriebenen Anordnung sind, wobei zusätzliche Gießkanäle in der Eingußplatte 22 und zusätzliche Eingußöffnungen für die Vergußmasse angeordnet werden sollten.

Das Anordnen der Bauelemente und das Umgießen ist in F i g. 4 in seinen einzelnen Schritten dargestellt. In Fig.4A ist ein Rahmenteil mit einem Muster von Ausschnitten für ein Bauelement mit zwei in einer Ebene liegenden axialen Zuleitungsstreifen 55, 56 gezeigt Durch Ausschneiden von zwei schmalen Metallstreifen, z.B. durch Stanzen, wurden zwei parallele Schlitze 68 und 69 gebildet Der Metallstreifen, der zwischen diesen Schlitzen stehen bleibt, ist durch eine Durchtrennung 70 geteilt, wodurch sich zwei Paare von Schlitzen auf jeder Seite der den Formhohlraum mitbildenden zungenförmigen Metallstreifen 55 und 56 ergeben, die mit dem Bauelement in Kontakt stehen und dieses tragen.

In F i g. 4B ist dieses Teil gezeigt, nachdem die freien Enden 59 und 60 der zungenförmigen Streifen aus der Ebene des Rahmenteils herausgebogen wurden, um die Auflagen für das Bauelement zu bilden, die ebenfalls mit 59 und 60 bezeichnet sind. Die vorgesehenen Ausmaße des fertig gegossenen Bauelements und ebenso Formen und Abmessungen des noch nicht umgossenen Bauelements sind maßgeblich für die Biegungsformen der freien Enden der zungenförmigen Streifen 55 und 56. Die Breite der zentralen Durchbrechung 70, deren Querschnitt dem des darunter liegenden Formhohlraumes entspricht, ist die gleiche, wie der Abstand zwischen den Seitenkanten 72 und 73 des Ausschnittes. Die Länge der Durchbrechung, die ebenfalls der des Formhohlraumes entspricht, ist der Abstand zwischen den Punkten 74 und 75, an denen die freien Enden der zungenförmigen Streifen 55, 56 zum ersten Mal aus der Ebene des Rahmenteils herausgebogen sind. Die Begrenzungen der zentralen Durchbrechung liegen somit in der Ebene des Rahmenteils.

In Fig.4C ist ein Festelektrolytkondensator dargestellt, der auf den freien Enden 59 und 60 der zungenförmigen Streifen 55,56 befestigt ist Dies kann in einfacher Weise unter Ausnützung der Vorrichtung erfolgen, die für die Herstellung der Kondensatoren verwendet worden war. Derartige Kondensatoren werden durch Pressen und Versintern eines porösen Tantalkörpers 62 hergestellt, in den ein Zuleitungsdraht 76 aus Tantal entweder eingebettet oder der an ihn nachträglich angeschweißt ist. Die freien Enden der Zuleitungsdrähte 76 einer Reihe von Kondensatoren

werden dann an eine Vorrichtung, z. B. einen langgestreckten Halt estreifen 77 angeschweißt, wobei die Zuleitungsdrähte 76 alle gleiche Länge haben, so daß die Kondensatoren in einer zu dem Haltestreifen 77 parallelen Reihe angeordnet sind. An dieser Vorrichtung werden die Anodenkörper in den einzelnen Stufen ihrer Herstellung gehalten, z. B. beim Eintauchen in verschiedene Lösungen zur Formierung des Anodenkörpers oder zu dessen Beschichtung. Wenn die Bauelemente an einem solchen Haltestreifen 77 in Abständen angeschweißt werden, die denen der zentralen Durchbrechungen im Rahmenteil oder denen der freien Enden 59 und 60 untereinander entsprechen, so können die Bauelemente mit dieser Vorrichtung auf ihre Plätze in das Rahmenteil eingelegt werden. Dabei wird der Haltestreifen 77 entlang dem Rahmenteil parallel zu der Reihe der freien Enden 59 und 60 gelegt, so daß die Körper 62 auf die Enden 59 und die Zuleitungsdrähte 76 auf die Enden 60 zu liegen kommen. Die Bauteile werden dann mittels Löten auf den freien Enden 59 und 60 befestigt Daraufhin werden die Zuleitungsdrähte 76 so abgelängt, daß nur ein Abschnitt übrig bleibt, der mit den jeweiligen freien Enden 60 verbunden ist, wie dies in Fig.4D dargestellt ist Der Haltestreifen 77 wird dann entfernt Eine Reihe von Einschnitten können in den freien Enden des zungenförniigen Streifens 55 und 56 vorgesehen sein, um das Lötmetall festzuhalten. Wie Fig.4D zeigt, sind die Bauelemente jetzt dauerhaft an den Streifenenden befestigt und können unter Umkehr des Rahmens, wie dies Fig.3 zeigt, in die Formhohlräume 30 des Formteiles eingesetzt werden. Diese Anordnung kann auch umgekehrt erfolgen, so daß die Formplatte 23, 29 über dem Rahmenteil 24 liegt. Es muß dabei darauf geachtet werden, daß die zu vergießenden Bauelemente nicht mit den Hohlraumwänden in Berührung kommen und daß ein geeignetes Kanalsystem, z. B. für Steigguß vorgesehen ist

In der Darstellung zu F i g. 4E ist das Bauelement 80 fertig umgössen. Die freien, mit ihm verbundenen Enden der Streifen 55 und 56 sind in die umgossene Einheit eingebettet Die Schlitze 51 und 52 würden an sich mit fest gewordener Vergußmasse in diesem Stadium angefüllt sein, wobei der Schlitz 52 als Zuflußkanal, der Schlitz 51 als Oberflußkanal gedient hatte. Nach Aushärten bzw. Erstarren der Vergußmasse wird das Rahmenteil herausgenommen, und die Streifen 55 und 56 werden von ihm durch Trennschnitte 8i und 82 abgeteilt Vergußmasse in den Schlitzen und stehen gebliebene Gußgrate können dann entfernt werden.

Die F i g. 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungen der Zuleitungsstreife». Das Bauelement 90 weist in einer Ebene liegende radiale Zuleitungen auf. Fig.5 stellt einen Ausbruch eines Rahmenteiles 88 dar, in dem ein einziges Bauelement 90 in einer zentralen Druchbrechung 89 vorgesehen ist Eine Reihe ähnlicher Anordnungen von Bauelementen kann nach rechts in den vollständigen Rahmenteil 88 gedacht werden. Das bipolare Bauelement 90 weist einen Kondensatorkörper 91 und einen Zuleitungsdraht 92 auf. Es wird an den freien Enden zweier zungenförmiger Streifen 93 und 94 gehalten, die von Schlitzen 95 und 96 aus dem Rahmenteil 88 geschnitten sind und in die zentrale Durchbrechung 89 hineinragen. Zusätzliche Ausschnitte oder Schlitze 97 und 98 können vorgesehen sein, die eine Verbindung mit dem darüber verlaufenden Verteilerkanal herstellen, der in gestrichelter Linie in der Fig.5 dargestellt ist und der in einem der anliegenden Formteile vorgesehen ist. F i g. 6 zeigt ein Rahmenteil 88, das über einer Formplatte 100 zwischen der Eingußplatte 101 und der Grundpalatte 102 angeordnet ist. Die Vergußmasse wird über die Eingußöffnung 103 in der Eingußplatte 101 eingeführt und von da durch den Verteiler kanal 99 geleitet, von dem aus sie über den Schlitz 95 in die Durchbrechung 89 eintritt Überschüssige Vergußmasse tritt in den Schlitz 96 und in dessen rechtwinkelige Forsetzung 98 (F i g. 5)

ίο ein, die ebenso umgekehrt als Zufuhrungskanal für die Vergußmasse verwendet werden könnte. Nach dem Vergießen wird durch Abtrennen der Streifen 93 und 94 von dem Rahmenteil 88 das fertige Bauelement erhalten.

Zwei weitere Ausführungsbeispiele für die Anordnung der elektrischen Kontakte bipolarer Bauelemente sind in den Fig.7A und 7B dargestellt Fig.7A zeigt einen Ausschnitt 104 aus dem Rahmenteil 24, bei dem die zungenförmigen Streifen 105 und 106 vertikal nach oben gebogen sind und so die Kontakte 107 und 108 bilden. Ein keramischer Kleinkondensator 109 mit metallisierten Kontaktflächen 110 und 111 wird in der zentralen Durchbrechung 113 gehalten, nacnaem er an die Streifenenden 107 und 108 mit den Kontaktflächen no und 111 verlötet wurde. Nach fertigem Vergießen und Abtrennen vom Rahmenteil weist das fertige Bauelement die Zuleitungsstreifen 105 und 106 auf.

In Fig.7B ist ein gewickelter Papier- oder Kunststoffolienkondensator 112 mit Kontakten an seinen entgegengesetzten Enden gezeigt, der plattenförmig abgeflacht ist Er wird in der zentralen Durchbrechung 113 eines im Ausbruch dargestellten Rahmenteiles 114 von zwei zungenförmigen Streifen 115 und 116 gehalten. Die Enden dieser Streifen sind U-förmig zu

κ Klemmen 117 und 118 gebogen, die um die Schmalseite des Kondensators greifen. Ein elektrischer Kontakt zu den inneren Elektroden des Kondensators 112 kann dadurch hergestellt werden, daß man die Schmalseiten 119 und 120 des Kondensatorkörpers abschabt bis die jeweilige Metallfolie freiliegt, oder dadurch, daß aus den Streifen kleine nach dem Kondensatorkörper zu gerichtete Zacken herausgestanzt und gebogen werden, die die dielektrische Folie bis auf die Metallfolie durchdringen. Die umgossene Einheit weist dann die äußeren Zuleitungen 115 und 116 auf, wenn diese von dem Rahmenteil 114 getrennt sind. Die Breite der zentralen öffnung 113 wird in diesem Fall bestimmt von der Breite der zu Klemmen 117 und 118 zu biegenden zungenförmigen Streifen 115 und 116.

Es ist auch möglich, Bauelemente zu umgießen, die mehr als zwei Kontakte aufweisen, wenn im Rahmenteil eine entsprechende Anzahl von zungenförmigen Streifen so angeordnet wird, daß ihre freien Enden in die zentrale, das Bauelement aufnehmende Durchbrechung ragen, wobei ihre Lage von denen der Kontaktstellen am Bauelement und durch die gewünschte Formgebung der Zuleitung bestimmt wird. Wenn derartige Anordnungen eine Verwendung der Schlitze als Gußkanäle verbieten, können zusätzliche Ausschnitte im Rahmen teil vorgesehen sein, die diese Funktion übernehmen.

Das Rahmenteil kann aus einem handelsüblichen Blech, z. B. von der Stärke von etwa 0,1 bis 0,15 mm ausgeschnitten werden. Die Formentlüftungskanäle 71 in einer oder mehre ren der aneinanderliegenden Flächen der Formteile sollten so eng sein, daß sie einen Eintritt der Vergußmasse in sie nicht zulassen. Z. B. kann die Nuttiefe etwa 0,025 bis 0,05 mm betragen, was jedoch

von dem Arbeitsdruck und der Viskosität der Vergußmasse abhängt Bei vorgemischtem Epoxymaterial, das als Pulver zugeführt und unmittelbar vor der Form geschmolzen und in diese eingepreßt wird, genügt eine Nuttiefe von 0,05 mm. Wird weniger viskoses Material verwendet, z. B. flüssiges Epoxygußmaterial, sollte die Nuttiefe nicht mehr als 0,025 mm haben. In bekannten Gießformen mit zweiteiligen Formhälften, d. h. wo auf jedes Teil eine Hälfte des Formhohlraumes entfällt, ist es wegen der entstehenden Überschneidungen schwierig, die im oberen Teil der Form eingeschlossenen Gase zu entlüften. Da die Gase an der Mittellinie der Form durch die Formnähte oder durch die Nuten, in denen die Zuleitungsdrähte liegen, entweichen können, werden sie leicht beim Guß in den oberen Teil des Formhohiraumes eingeschlossen, was fehlerhafte Verkapselungen zur Folge hat. Daher ist es manchmal erforderlich, derartige Gasblasen durch Vakuieren der Form zu entfernen. Im Gegensatz dazu erlaubt die beschriebene Gießform die obersten Teile des Formhohlraumes zu entlüften oder diese nach Wunsch auszubilden. Zu diesem Zweck werden die Entlüftungskanäle in einer der Teilungsflächen der Gießform an deren der Eintrittsöffnung der Vergußmasse entgegengesetzten Ende angeordnet, das heißt, gegenüber den Schlitzen im Rahmenteil, die der Zuführung der Vergußmasse dienen. Diese verdrängt dann die Gase vor sich her, bis sie am entgegengesetzten Formende durch die Entlüftungskanäle aus dem Formhohlraum austreten. In Fig. IA und 3 sind die Entlüftungskanäle 71 in der unteren Oberfläche des Formteiles vorgesehen. Doch kann, bei Steigguß z. B., die Gießform umgekehrt werden. In den übrigen Figuren sind die Entlüftungskanäle der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt

Bei der beschriebenen Gießform ist ein viel geringerer Druck für den Formschluß erforderlich. Dies ist besonders im Hinblick auf neuartige Vergußmassen von Bedeutung, die an Ort und Stelle gemischt werden und eine Flüssigkeit von geringer Viskosität ergeben

und einen niedrigen Einspritzdruck c rfordern, z. B. etwa 1,7 kp/cm². Ein solches Material kann mit einem Formschlußdruck verarbe'te! werden, der beispielsweise das zwei- bis dreifache des Einspritzdruckes beträgt. In herkömmlichen Vergußanordnungen, bei dem die Formteile je eine Hälfte des Formhohlraumes enthalten, ist ein Formschlußdruck in der Größenordnung von Tonnen nötig (je nach Größe der Formfläche), um einen ausreichenden Formschluß zu erzielen.

Es können zudem auch andere Ausgestaltungen der Formhohlräume mit zur Anwendung kommen als die dargestellten rechtwinkeligen. Auch kann auf die Formplatte 23,29 verzichtet werden. Auch dann ist das aufwendige Herausarbeiten von zwei symmetrischen Formhohlräumen aus zwei ineinaderpassenden Formteilen nicht erforderlich, da man zwar ohne Formplatte auskommen kann, ohne jedoch auf die Vorteile der Benutzung des Rahmenteils verzichten zu müssen, die Schlitze für das Einführen der Vergußmasse in die Formhohlräume aufweist Die besondere Bearbeitung, die in bekannter Technik notwendig ist, um die Zugänge zu jedem Formhohlraum zu schaffen und Nuten für die aus diesen herausragenden Zuleitungsdrähte vorzusehen, kann durch das beschriebene Rahmenteil vermieden werden.

Es kann auch eine teilweise bearbeitete obere und/oder untere Platte zusammen mit der Formplatte Verwendung finden, um Formhohlräume zu bilden oder irgendeine andere Zusammenstellung.

Es können fast alle elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente, die eine derartige Verkapselung erfordern, damit vergossen werden, und es ist nicht notwendig, in komplizierten Verfahren die Formhohlräume und jede einzelne Zuführung für das Vergußmaterial sowie Nuten für die Zuleitungsdrähte der Bauelemente aus den Formteilen herauszuarbeiten. Der Formmacher braucht lediglich ein System von Eingußöffnungen und Verteilerkanälen vorzusehen, die zu den Schlitzen des Rahmenteils führen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gießfoim zum Umgießen einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen mit Kunststoff-Isoliermaterial unter Druck in je einem Formhohlraum der Gießform, mit die Formhohlräume teilweise begrenzenden, plattenförmigen Formteilen, mit in einem Formteil angeordneten Ein- und Angußkanälen und mit einem zwischen den plattenförmigen Formteilen angeordneten Rahmenteil, das aus einem weicheren Metall als die Formteile besteht, das Teile zur Abdichtung von Spaltabschlüssen der Formhohlräume aufweist und von dessen Rand aus in die Formhohlräume zungenförmige Streifen ragen, durch die die elektrischen Bauelemente in den Formhohlräumen gehalten sind und die mit den Zuleitungsdrähten oder Kontaktflächen der elektrischen Bauelemente in elektrisch leitender, fester Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß eines der plattenförmigen Formteile als Grundplatte (21, 102) mit einer durchgehenden ebenen, die Bodenfläche der Formhohlräume (30) bildenden Bodenfläche und das andere plattenförmige Formteile als Eingußplatte (22, 101) mit einer oder mehreren Eingußöffnungen (64,103) und einem oder mehreren Verteilerkanälen (65,99) ausgebildet ist, daß zwischen Grundplatte (21, 102) und Eingußplatte (22,101) eine Formplatte (23, 29, 100) mit die Seitenwände der Formhohlräume (30) bildenden Durchbrechungen angeordnet sowie zwischen der Formplatte (23, 29, 100) und der Grundplatte (21,102) oder zwischen der Formplatte (23, 29, 100) und der Eingußplatte (22, 101) das Rahmenteil (24, 88, 104, 114) angeordnet sind, daß das Rahmenteil (24,88,104,114) Durchbrechungen (42,89,113) aufweist, die mit den Durchbrechungen der Formplatte (23,29,100) deckungsgleich sind, und daß sich längs der in die Formhohlräume (30) ragenden zungenförmigen Streifen (49, 50; 55, 56; 93, 94; 1OJ, 106; 115, 116) diese begrenzende, schmale Schlitze (51, 52; 68, 69; 95, 96) erstrecken, die auf der einen Seite der Formhohlräume (30) mit einem Verteilerkanal (65,99) verbundene Angußkanäle und auf der anderen Seite der Formhohlräume (30) Überlaufkanäle bilden.

2. Gießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (23) entlang einer Reihe, in einer Ebene liegender Stirnflächen (35) der Formhohlräume (30) senkrecht zu den Formteilungsebenen (66, 67) geteilt ist und daß in dem einen Hauptteil (31) der geteilten Formplatte (23) die Formhohlräume (30) bildende, von ihrer Teilungsfläche (34, 35) her in sie einschneidende Ausnehmungen (32) vorgesehen sind.

3. Gießform nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Streifen (49„ 50; 55,56; 105,106; 115,116) und die sie begrenzenden Schlitze (51, 52; 68, 69) von entgegengesetzten Seiten des Rahmenteiles (24,88, 104,114) in je einen Formhohlraum (30) hineinragen.

4. Gießform nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Streifen (93, 94) und die sie begrenzenden Schütze (95,96) des Rahmenteils (88) nur von einer Seite in je einen Formhohlraum (30) hineinragen und daß die das Kunststoff-Isoliermaterial dem Formhohlraum (30) zuführenden Schlitze (95) über einen zu ihnen im rechten Winkel angeordneten weiteren Schlitz (97) im Rahmenteil (88) mit einem Verteilerkanal (99) in Verbindung stehen und daß sich die die Überiaufkanäle bildenden Schlitze (96) im rechten Winkel in einem weiteren Schlitz (98) fortsetzen.

5. Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von zungenförmigen Streifen (49,50; 55,56; 93,94; 105, 106; 115, 116) in einer den äußeren elektrischen Zuleitungen des fertig umgossenen Bauelements entsprechenden Anordnung radial um die zentrale Durchbrechung (42,89,113) im Rahmenteil (24,88, 114) ausgeschnitten sind.

6. Gießform nach einem der Patentansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Streifen (115, 116) um Kontaktflächen (119, 120) eines unvergossenen Bauelements (Kleinkondensator 112) zu Klemmen (117,118) umgebogen sind.