DE4330977C2 - Gehäuse aus Kunststoff, insbesondere zum Aufnehmen elektrischer Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gehäuse mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der WO 92/20096 ist ein Gehäuse bekannt, welches zur Aufnahme elektronischer Bauteile oder Schaltungen dient, die auf einem im Gehäuse untergebrachten Träger angeordnet sind. In das Gehäuse führen aus Stanz­ gittern bzw. Leadframes gebildete elektrische Zuleitungen hinein, die die Gehäusewand durchqueren und zu diesem Zweck beim Spritzgießen eines Gehäuseteils mit dem Kunst­ stoff umspritzt worden sind. Da der Kunststoff und das Metall der elektrischen Zuleitungen unterschiedliche Wärme­ ausdehnungskoeffizienten haben, kann sich der Kunststoff in der Abkühlphase des Spritzvorganges von den metalli­ schen Zuleitungen lösen. Auf diese Weise entstehen im Ge­ häuse Spalte, durch welche unerwünschte Fremdstoffe, ins­ besondere Wasserdampf, in das Gehäuse diffundieren und darin Korrosion bewirken können, die schließlich zu einer Fehlfunktion des elektronischen Bauelementes bzw. der Schaltung führen kann.

Deshalb ist es erforderlich, Maßnahmen zu ergreifen, um trotz der unvermeidlichen Schrumpfung des Kunststoffes ein Eindringen von Feuchtigkeit und anderen Fremdstoffen in das Gehäuse zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist es aus der WO 92/20096 bekannt, den gesamten Innenraum des Ge­ häuses mit einem elektrisch isolierenden Dichtstoff aus­ zugießen, z. B. mit einem Silikongel. Nachteilig dabei ist, daß hierfür eine verhältnismäßig große Menge Dichtstoff benötigt wird und daß eine Prüfung auf Dichtigkeit erst dann vorgenommen werden kann, wenn die elektronische Schaltung in das Gehäuse eingebaut und das Gehäuse ver­ gossen worden ist, also auf einer hohen Stufe der Wert­ schöpfung, so daß dann, wenn die Prüfung eine Undichtig­ keit ergibt, nicht nur das Gehäuse, sondern auch die eingebaute Schaltung verloren ist.

Außerdem ist es bekannt, die elektrischen Zuleitungen vor dem Einlegen in die Spritzgießform mit einer elasti­ schen Masse, z. B. mit einem Silikonkautschuk, im Spritz-, Tauch- oder Sprühverfahren dünn zu beschichten. Auf diese Weise ergibt sich zwischen der Zuleitung und dem Kunst­ stoff des Gehäuses eine elastische Zwischenschicht, wel­ che wie eine Dichtung wirkt. Hierfür wird zwar weniger Material verbraucht als für das komplette Ausgießen des Gehäuses, dennoch handelt es sich dabei um einen recht aufwendigen, zusätzlichen Fertigungsschritt vor dem eigentlichen Spritzvorgang, denn die aus einem Leadframe gebildeten Zuleitungen kommen in Form von einzelnen Kämmen aus einem Stanzwerkzeug und werden normalerweise von Hand in die Spritzgießform eingelegt. Will man die Kämme vorab mit einem elastischen Material beschichten, dann geht das nur selektiv und praktisch nur von Hand, weil die Kämme nicht mehr zusammenhängen, sondern be­ reits vereinzelt sind, so daß erhebliche Arbeitskosten anfallen.

Ein Gehäuse mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merk­ malen ist aus der DE 35 39 518 A1 bekannt. Die Ausnehmungen, welche den Durchgang von elektrischen Anschlußfahnen durch eine Gehäusewand abdichten sollen, befinden sich in diesem Fall auf der Gehäuseaußenseite. Das macht es erforderlich, die Gehäuse nach dem Bestücken mit elektri­ schen Bauteilen auf einer Transferstraße vor dem Vergießen mit Dichtmasse zu drehen und so - auf dem Kopf liegend - so lange liegen zu lassen, bis die Dichtmasse hinreichend ausgehärtet ist. Außerdem wird dadurch die für Beschriftungen und sonstige Markierungen verfügbare Oberfläche des Gehäuses reduziert. Schließlich ist eine auf diese Weise angeordnete Dichtung unzuverlässig gegenüber einem erhöhten Innendruck im Gehäuse.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie man solche Gehäuse mit weniger Aufwand dicht bekommt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuse mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung geht weder den Weg, die metalli­ schen Zuleitungen in ihrem in die Gehäusewand einzu­ bettenden Bereich vorab mit einem elastischen Kunst­ stoff zu beschichten, noch geht sie den Weg, das Gehäuse auszugießen; vielmehr sieht die Erfindung vor, die Gehäusewand auf der Innenseite des Gehäuses in dem Bereich, wo die jeweilige Zuleitung aus der Gehäuse­ wand in den Gehäuseinnenraum eintritt, mit einer be­ sonderen Ausnehmung zu versehen und nur diese Aus­ nehmung nachträglich mit einer Dichtmasse zu füllen.

Das hat mehrere Vorteile:

• - Für das Herstellen der Ausnehmungen benötigt man keinen gesonderten Arbeitsgang, vielmehr kann die Ausnehmung von vornherein im Spritz­ gießwerkzeug für das Gehäuse angelegt sein, so daß sie beim Spritzgießen unmittelbar mit gebildet wird.
• - Die Zuleitungen müssen nicht besonders vorbe­ handelt werden, sie können vielmehr wie gewohnt so in die Spritzgießform eingelegt werden, wie sie aus dem Stanzwerkzeug kommen.
• - Die Außenseite des Gehäuses bleibt unverändert.
• - Die Dichtmasse befindet sich genau da und nur da, wo sie wirklich benötigt wird.
• - Der Innenraum des Gehäuses bleibt praktisch frei von Dichtmasse.
• - Die Dichtmasse kann eingebracht werden, bevor irgendwelche elektrische oder elektronische Bau­ teile eingesetzt werden. Deshalb kann eine Dichtigkeitsprüfung auch bereits in diesem frühen Stadium durchgeführt werden und führt, wenn eine Undichtigkeit festgestellt wird, nicht zum Ver­ lust der elektrischen oder elektronischen Bauteile.
• - Dadurch, daß nur die Ausnehmungen mit Dichtmasse gefüllt werden, wird nur wenig Dichtmasse benötigt.
• - Das Gehäuse ist leicht einer automatischen Hand­ habung zugänglich. Da die Ausnehmungen innerhalb einer Serie an denselben Stellen innerhalb des Ge­ häuses liegen, kann das Füllen der Ausnehmungen mit Dichtmasse automatisiert erfolgen, zumal das Bestücken und Verschließen des Gehäuses ohnehin häufig automatisiert erfolgen.

Die Erfindung eignet sich nicht nur dafür, das Ein­ dringen von Feuchtigkeit entlang von starren elektri­ schen Leitern zu verhindern, sondern auch entlang von flexiblen Leitungen, sogar von solchen, die mit einem Gewebemantel umgeben sind. In diesem Fall sollte der Kabelmantel an der Spitze des Kabels aber so weit entfernt werden, daß der Kabelmantel sich höchstens bis in die Dichtmasse hinein erstreckt. Als Dicht­ masse eignet sich besonders ein weichelastisches Silikon.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für Gehäuse zum Aufnehmen von elektrischen oder elektronischen Schal­ tungen, sondern allgemein für Kunststoffgehäuse, in welche ein Metallteil eingelegt ist, welches eine Wand des Gehäuses durchquert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Gehäuse, und

Fig. 2 zeigt den Horizontalschnitt A-A′ gemäß Fig. 1.

In ein oben offenes Gehäuseunterteil 1 führen von der Seite her als Stanz-Biegeteile ausgebildete Zulei­ tungen 2, 2a herein, die in den Boden 3 des Gehäuses eingebettet sind. Abgewinkelte Zuleitungsabschnitte 4 und 5 ragen senkrecht aus dem Boden 3 nach oben in den Innenraum 6 des Gehäuses hinein. Sie sind ver­ bunden mit einer Schaltungsträgerplatte 7, auf welcher sich elektrische und elektronische Bauelemente 8 be­ finden.

An der Seite des Gehäuses, wo die Zuleitungen 2 aus­ treten, ist ein als Steckerkörper ausgebildeter An­ satz 9 angeformt, mit einer Ausnehmung 10, in welcher die Zuleitungen als Steckerstifte enden. An der gegen­ überliegenden Seite des Gehäuses führt ein flexibles Kabel 11 aus dem Gehäuse heraus, dessen Leiter 12 ein Stück weit vom Kabelmantel befreit und mit der Zuleitung 2a verbunden, z. B. verlötet ist. Das Kabel ist ebenfalls in das Gehäuse eingespritzt.

Um die Durchführungen der Zuleitungen 2 und 2a sowie des Kabels 11 abzudichten, befinden sich in der Um­ gebung der abgewinkelten Abschnitte 4 und 5 im Boden 3 Ausnehmungen 14 und 15, welche bis zum nicht abge­ winkelten Abschnitt der Zuleitungen 2 und 2a herab­ reichen. Die Ausnehmung 15 umfaßt auch das freige­ legte Ende 12 des Kabels 11. Die beiden Ausnehmungen 14 und 15 sind mit einer Dichtmasse 16, insbesondere mit einem weichelastischen Silikon, vergossen, welches die Ausnehmungen ungefähr so weit ausfüllt, daß die Oberfläche der Dichtmasse in Höhe der Oberfläche 17 des durch Spritzgießen erzeugten Bodens 3 liegt. Nach oben hin kann das Gehäuse in an sich bekannter Weise durch einen Deckel verschlossen werden, der mit dem Gehäuseunterteil verklebt oder verschweißt wird, z. B. durch Ultraschallschweißen.

Claims (3)

1. Gehäuse aus Kunststoff mit wenigstens einem in eine Gehäusewand (3) ein­ gespritzten und die Gehäusewand (3) durchquerenden Teil (2, 2a, 11) aus ei­ nem anderen Werkstoff, insbesondere zum Aufnehmen elektrischer Bauteile, wobei die Gehäusewand (3) eine das aus der Gehäusewand (3) austretende Teil (4, 5) allseitig umgebende, nicht durchgehende Ausnehmung (14,15) hat, die mit einer Dichtmasse (16) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (14, 15) auf der Innenseite der Gehäusewand (3) liegt und nicht bis zu ihrer Außenseite durchgeht.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmasse (16) weichelastisch, insbesondere ein Silikon, ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil ein Kabel (11) ist oder ein Kabel (11) enthält und der Kabelmantel höchstens bis in die Dichtmasse (16) reicht.