DE2508595A1

DE2508595A1 - Verfahren und vorrichtung zur umhuellung eines mit seinen zuleitern verbundenen elektronischen bauteils

Info

Publication number: DE2508595A1
Application number: DE19752508595
Authority: DE
Inventors: Shigenori Nakagawa; Toshimasa Tanichi; Takumi Tanigawa; Toshihiro Yabuki; Nobuyuki Yamane
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1975-09-11
Also published as: US3958039A; JPS5619086B2; JPS50119844A; GB1475931A; FR2263602A1; DE2508595B2; FR2263602B1; DE2508595C3

Description

Dipl.-inn. E. Ec!er
Dipi.-!;v K, Schi^

München 40, fciis^

NITTO DENKI KOGYO KABUSHIKI KAISHA (NITTO ELECTRIC INDUSTRIAL CO. LTD.)

Osaka-fu, JAPAN

Verfahren und Vorrichtung zur Umhüllung eines mit seinen Zuleitern verbundenen elektronischen

Bauteils

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Umhüllung eines mit seinen Zuleitern verbundenen elektronischen Bauteils wie z.B. eines Widerstands, einer Diode und dergl. sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, die Umhüllung z.B. im Spritzpreßverfahren, durch Einkapseln mit Kunstharzelementen, im Fließbett-Beschichtungsverfahren, im elektrostatischen Beschichtungsverfahren und dergl. herzustellen. Hiervon erfordern die zwei erst genannten Verfahren kostspielige Pressen und exakte Metallformen, was mit erhöhten Herstellungskosten und niedriger Produktionsleistung verbunden ist. Die zwei letzteren Verfahren erfordern eine vorherige Abdeckung der mit dem Bau-

— 2 —

509837/0254

teil verbundenen Zuleiter, was den Mechanismus kompliziert und hohe Fertigungskosten bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Verfahren der beschriebenen Art zu verbessern durch ein Verfahren, das mit Hilfe eines einfachen Mechanismus die Umhüllung des Elementes eines mit seinen Zuleitern verbundenen elektronischen Bauteils gestattet, ohne daß die Zuleiter abgedeckt werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren zur Umhüllung des Elementes eines mit seinen Zuleitern verbundenen elektronischen Bauteils mittels einer pulverförmigen Beschichtung vor, das gekennzeichnet ist durch Transport des elektronischen Bauteils auf einer Fördervorrichtung von dessen einer Station zur anderen, wobei es während seines Transports lagefest an seinen Zuleitern gehaltert wird, durch Vorwärmung des Bauteils auf seinem Weg durch eine erste Heizvorrichtung bis auf eine die die Umhüllung bildende Pulverschicht teilweise auflösende Temperatur, durch anschließende Durchführung des Bauteils zwischen zwei Drehkörpern in Preßanlage gegen eine von den Drehkörpern auf deren Umfang unter Vakuumwirkung aus einem Behälter aufgenommenen Pulverschicht, so daß diese Pulverschicht auf das vorerwärmte Element des elektronischen Bauteils übertragen und durch die von diesem abgegebene Wärme teilwei se aufgelöst wird und eine fest haftende, vorläufige Umhüllung bildet, und durch anschließendes Aushärten der Umhüllung des Elementes bei Durchtritt des elektronischen Bauteils durch eine der Beschichtungseinrichtung nachgeschaltete zweite Heizvorrichtung.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung eine Beschichtungsvorrichtung vor mit einer Fördervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsstation und der Ausgabestation der Fördervorrichtung eine Beschichtungseinrichtung angeordnet ist, welcher eine erste Heizvorrichtung mit kurzem Abstand vorgeschaltet und eine zweite Heizvorrichtung nachgeschaltet ist.

509837/0254 " ³ "

Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist die Beschichtungseinrichtung zwei gegenläufig drehbare, mit einem bestimmten Zwischenabstand nebeneinander angeordnete Drehkörper auf, auf deren Umfang eine umlaufende Nut ausgebildet ist, in welcher unter Saugwirkung eine pulvrige Schicht aus einem unterhalb der Drehkörper angeordneten, pulvriges Material enthaltenden Behälter aufnehmbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer

Beschichtungseinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Fördervorrichtung einer Einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 einen Längsschnitt im vergrößerten Maßstab durch ein Organ der Einrichtung nach der Erfindung, von vorn gesehen;

Fig. 4 im Schnitt verschiedene elektronische Bauteile, welche in der Einrichtung nach der Erfindung beschichtbar sind.

Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, wird das elektronische Bauteil A auf einer Fördervorrichtung 11 transportiert. Diese Fördervorrichtung 11 besteht aus zwei mit einem vorbestimmten Zwischenabstand nebeneinander über Kettenräder laufenden Endlosket-

- 4 509837/0254

ten 12, auf welchen Rastelemente 13 zur beiderseitigen Halterung des zu befördernden Bauteils A an seinen Zuleitern vorgesehen sind.

Die sich von beiden Enden des elektronischen Bauteils A erstrekkenden Zuleiter C werden von den Rastelementen 13 erfaßt, so daß das Bauteil A lagefest gehaltert von der Fördervorrichtung 11 transportiert wird (Fig. 2). Die Organe der Fördervorrichtung bewegen sich im Uhrzeigersinn, wie durch die Pfeile in Fig. 2 angegeben, wobei das elektronische Bauteil an der Ausgangsstation aufgegeben und bis zur Ausgabestation transportiert wird. Zwischen diesen beiden Stationen der Fördervorrichtung 11 ist eine Beschichtungseinrichtung 14 angeordnet, in welcher auf das Element B des elektronischen Bauteils A auf dessem Weg durch diese Vorrichtung eine Pulverschicht D aufgebracht wird.

Diese Beschichtungseinrichtung 14 weist zwei Drehkörper 15 auf, welche gegeneinander mit einem für den Durchtritt des Elementes B des elektronischen Baukörpers A bestimmten Zwischenabstand gegeneinander drehbar vorgesehen sind. Jeder Drehkörper 15 ist auf seiner Außenfläche mit einer Pulverschicht D behaftet, welcher er aus einem unterhalb des Drehkörpers angeordneten Behälter 16 entnimmt.

Wie Fig. 3 zeigt, b esteht jeder Drehkörper 15 aus einer porösen Trommel 17 aus Kunstharz, gesintertem Metall und dergl., welche auf ihrer Mantelfläche mit einer umlaufenden Nut 20 ausgebildet ist, in welcher das Element B des Bauteils A beweglich aufnehmbar ist. Die Trommel 17 sitzt zwischen zwei schalenförmigen Platten 18 und 19 etwas größeren Durchmessers als die Trommel unäaus gleichem Material wie diese. Die Trommel 17 und die Platten 18, 19 sitzen fest auf einer gemeinsamen Welle.

Von der Platte 19 erstreckt sich ein hohlzylindrischer Ansatz 21 nach außen, dessen Innenraum in das Innere der Trommel 17 mündet und an seinem anderen, freien Ende über einen Anschlußzylinder 22 mit einer Düse 23 verbunden ist. Die Düse 2 3 ist an

509837/025 4 -5-

einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe angeschlossen, welche eine an der im Außenumfang der Trommel 17 umlaufenden Nut 20 angreifende Saugkraft erzeugt.

Die Fördervorrichtung 11 läßt den einen Drehkörper 15 im Uhrzeigersinn und den anderen entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, so daß sich die beiden Drehkörper auf ihren einander gegenüberliegenden Seiten in Transportrichtung des elektronischen Bauteils A auf der Fördervorrichtung 11 bewegen. Die Düse 23 auf dem Anschlußzylinder 22 soll sich selbstverständlich nicht mit den Drehkörpern 15 mitdrehen.

Der an seinem oberen offenen Ende den Drehkörper 15 aufnehmende Behälter 16 ist an seinem unteren Ende mit einer öffnung ausgebildet, durch welche unter der Saugwirkung der Vakuumpumpe Luft einströmt und die pulvrigen Beschichtungsstoffe, wie z.B. Polyvinylchlorid, Nylon, Epoxyharz, Polyesterharz, Akrylharz und dergleichen aufwirbelt. Durch die Saugkraft wird das Beschxchtungspulver in die umlaufende ringförmige Nut 20 gezogen.

Von den genannten Beschichtungsmaterialien sind thermisch härtende Harze wie z.B. Epoxyharz, Polyesterharz, Akrylharz und dergleichen vorzuziehen, insbesondere Epoxyharz, da sie eine besonders vorteilhafte., chemisch und mechanisch widerstandsfähige, filmartige Umhüllung gestatten.

Beide Drehkörper 15 sind an ihrem Umfang mit einem Abstreifer 25 versehen, welcher der in der ringförmigen Nut 20 haftenden Pulverschicht D eine bestimmte Gestalt verleiht, so daß sich die Schichten auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Drehkörper gegenseitig ergänzen.

Zwischen der Ausgangsstation und der Ausgabestation, der Fördervorrichtung ist. der Beschichtungseinrichtung vorgeschalto". eine erste Heizvorrichtung 2C angeordnet, in welcher das elek-

tronische Bauteil A auf seinem Weg zur Beschichtungseinrichtung vorerwärmt wird, so daß das heiße Element B des Bauteils die ihm auf seinem anschließenden Weg durch die Beschichtungseinrichtung aus der ringförmigen Nut 20 übertragene Pulverschicht teilweise auflöst. Der Beschichtungseinrichtung nachgeschaltet ist eine zweite Heizvorrichtung 27, in welcher die Umhüllung des Elements B durch eine vollständige Aushärtung der vorher teilweise aufgelösten Pulverschicht seine Endbearbeitung erfährt.

Diese Umhüllung läßt sich auf elektronische Bauteile unterschiedlicher Größe und Gestalt anbringen, wie aus Fig. 4 ersichtlich, wobei lediglich Durchmesser und Dicke der Trommel und damit Breite und Tiefe der ringförmigen Nut 20 zu verändert werden brauchen.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

Sobald die Drehkörper 15 zu drehen und die Vakuumpumpe zu arbeiten beginnen, nimmt die im Außenumfang der Drehkörper 15 ausgebildete ringförmige Nut 20 unter der Wirkung des angesaugten Luftstroms aus dem Behälter 16 eine Pulverschicht auf. Die Drehkörper drehen sich in der durch die Pfeile in Fig. 1 angegebenen Richtung weiter, so daß der Abstreifer 25 die aufgenommene Pulverschicht in eine vorbestimmte Form bringt. Das elektronische Bauteil A mit den damit verbundenen Zuleitern C wird auf der Ausgangsstation der Fördervorrichtung aufgegeben, und gelangt an seinen jeweiligen Leitern über Rastelemente 13 gehaitert durch die erste Heizvorrichtung 26, wo es so weit erwärmt wird, daß das anschließend bei Durchlauf zwischen den Drehkörpern 15 aus der ringförmigen Nut 20 übertragene Pulver teilweise aufgelöst wird und eine vorläufige Umhüllung bildet.

Das elektronische Bauteil A gelangt nach Durchlaufen der Besckichtungseinrichtunc durch eine zweite Heizvorrichtung 27, vie die umhüllung unter weiterer Erhitzung bis zur vollständigen Aushärtung der teilweise aufgelösten,, auf dem Element B

S 0 9 8 31 / κ > 5 4

haftenden Pulverschicht endgültig fertiggestellt wird. Am Ende dieses Zyklus wird das elektronische Bauteil A von Hand oder mechanisch an der Ausgabestation der Fördervorrichtung 11 abgenommen .

Mit den bisher üblichen Verfahren ist die Umhüllung des Elementes eines elektronischen Bauteils mittels eines Pulvers sehr schwierig durchzuführen, da diese die Wärmekapazität solch kleiner Gegenstände nicht wirksam berücksichtigen können, und das Element des elektronischen Bauteils nach der Vorwärmung zu rasch wieder abkühlt. Die Erfindung löst dieses Problem durch Verkürzung des Abstandes zwischen der ersten Heizvorrichtung und der Beschichtungseinrichtung und ermöglicht über Anlagedruck zwischen ^em Element und der auf der ringförmigen Nut der Drehkörper haftenden Pulverschicht, daß sich die Umhüllung in gewünschter Dicke bildet.

Patentanwälte

Dipl.-ing. B. Eder Dipl.-Ing. K. Schloschke

8Münchüii4ü, £i;-^-o.nö

509837/025/»

Claims

Dipl.-ing. !=. Edsr Dip!.-!Γ/'. Ii. f,ci,:c: hke Patentansprüc he

1.j Verfahren zur Umhüllung des Elementes eines mit seinen Zuleitern verbundenen elektronischen Bauteils mittels einer pulverförmigen Beschichtung, gekennzeichnet durch Transport des elektronischen Bauteils auf einer Fördervorrichtung von deren einer Station zur anderen, wobei es während seines Transportes lagefest an seinen Zuleitern gehaltert wird, durch Vorwärmung des Bauteils auf seinem Weg durch eine erste Heizvorrichtung (26) bis auf eine die die Umhüllung bildende Pulverschicht teilweise auflösende Temperatur, durch anschließende Durchführung des Bauteils zwischen zwei gegenläufigen Drehkörpern (15, 15) in Preßanlage gegen eine von den Drehkörpern auf deren Umfang unter Vakuumwirkung aus einem Behälter aufgenommene Pulverschicht, so daß diese Pulverschicht auf das vorerwärmte Element des elektronischen Bauteils übertragen und durch die von diesem abgegebene Wärme teilweise aufgelöst wird und eine fest haftende vorläufige Umhüllung bildet, und durch anschließendes Aushärten der Umhüllung des Elementes bei Durchtritt des elektronischen Bauteils durch ein der Beschichtungseinrichtung nachgeschalteten zweiten Heizvorrichtung (27).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung von thermisch härtendem Harz als Beschichtungsmaterial.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung von Epoxyharz als Beschichtungsmaterial.

509837/02

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Fördervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsstation und der Ausgabestation der Fördervorrichtung (11) eine Beschichtungseinrichtung (14) angeordnet ist, welcher eine erste Heizvorrichtung (26) mit kurzem Abstand vorgeschaltet und eine zweite Heizvorrichtung (27) nachgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (11) aus zwei im Abstand nebeneinander laufenden endlosen Förderorganen besteht, auf welchen das zu transportierende elektronische Bauteil (A) beidseitig an seinen Zuleitern lagefest halternde Rastelemente (13) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungseinrichtung (14) zwei gegenläufig drehbare, im Abstand nebeneinander angeordnete Drehkörper (15) aufweist, auf deren Umfang eine umlaufende Nut (20) ausgebildet ist, in welcher unter Saugwirkung eine pulvrige Schicht (D) aus einem unterhalb der Drehkörper angeordneten, pulvriges Material enthaltenden Behälter (16) aufnehmbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehkörper (15) aus einer porösen Trommel (17) besteht, auf deren Umfang die umlaufende Nut (20) ausgebildet ist zur Aufnahme des Elementes (B) des elektronischen Bauteils (A), daß die Trommel (17) zwischen zwei schalenförmigen Platten (18, 19) größeren Durchmessers als die Trommel eingelagert und mit diesen gemeinsam fest auf einer Welle sitzt, daß sich von der einen Platte (19) seitlich ein hohlzylindrischer Ansatz (21) erstreckt, dessen Innenraum am einen Ende mit dem Inneren der Trommel (17) und am anderen Ende mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht, und daß an jedem Drehkörper O5} ein die in der Nut (20) aufgenommene Pulverschicht formender Abstreifer (25) vorgesehen ist.

PatjBiJfanwälfe Dipl.' 509837/0254

8Müncr,