EP3464496A1 - Vergussmasse, verfahren zum herstellen der vergussmasse, elektronisches bauteil und kraftfahrzeug - Google Patents

Vergussmasse, verfahren zum herstellen der vergussmasse, elektronisches bauteil und kraftfahrzeug

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EP3464496A1
EP3464496A1 EP17723055.4A EP17723055A EP3464496A1 EP 3464496 A1 EP3464496 A1 EP 3464496A1 EP 17723055 A EP17723055 A EP 17723055A EP 3464496 A1 EP3464496 A1 EP 3464496A1
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EP
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potting compound
plastic
polypropylene
plastic particles
main matrix
Prior art date
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Pending
Application number
EP17723055.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reiner Nico Behrendt
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a potting compound for electronic components. Furthermore, the invention relates to a method for producing a potting compound, as well as an electronic component with such a potting compound and a motor vehicle with a corresponding electronic component.
  • Temperature ranges of approx. 100 C - 130 C become brittle or decompose.
  • electronic components such as electric machines, the relatively high
  • Operating temperatures of up to 150 C may have, such casting compounds can not be used.
  • the invention is therefore based on the object to provide a potting compound available, which is characterized by high strength and media resistance and at the same time a high delta alpha tolerance.
  • Plastic main matrix wherein in the main plastic matrix polypropylene plastic particles are introduced with a beta-crystallite structure.
  • the invention is further distinguished by a method for producing a potting compound in which polypropylene plastic particles having a beta-crystallite structure are introduced into a plastic main matrix.
  • Polypropylene plastic particles with a beta-crystallite structure are characterized by a particularly high toughness.
  • beta-nucleating agents are added to the polypropylene plastic particles.
  • beta-spherulites are produced in the polypropylene plastic particles.
  • polypropylene plastic particles with beta-crystallite structure a very high ductility
  • polypropylene plastic particles with Beta- K rista 11 may be used in the
  • a potting compound is characterized by a high temperature stability, so that they can also be used in electronic components, such as electric machines, with a high operating temperature.
  • the main plastic matrix is first mixed with a polypropylene plastic particles having a beta crystallite structure, and then the mixture is heated and held for a certain time at a higher temperature for curing and then cooled.
  • the polypropylene plastic particles may be pretreated with a hydrophilizing agent or a plasma treatment.
  • a hydrophilizing agent As hydrophilizing example IRGASURF ® HL can be used 560th
  • the hydrophilizing agent is preferably applied to the polypropylene plastic particles before the polypropylene plastic particles are mixed with the plastic main matrix.
  • the polypropylene plastic particles are fibrous or powdery in the
  • the polypropylene plastic particles are preferably formed in the form of short fibers.
  • the fibers provide a larger surface area for the formation of the pores, so that a particularly good absorption of forces from the main plastic matrix and thus a particularly good stress reduction in the potting compound can be achieved.
  • the fibrous formation are usually additized with beta-nucleating polypropylene granules by meltblown or
  • polypropylene granules additized with beta-nucleating agents are preferably ground.
  • the mixing between the polypropylene plastic particles and the plastic main matrix can be facilitated with respect to fibers, whereby in particular a particularly uniform distribution of the polypropylene plastic particles in the
  • Plastic matrix can be achieved.
  • the fibrously introduced polypropylene plastic particles may have a fiber diameter between 50 nm and 500 ⁇ m, preferably between 100 nm and 100 ⁇ m.
  • the introduced polypropylene plastic particles (1 1) powdery they may have a particle diameter between 0.1 ⁇ and 1000 ⁇ , preferably between 10 ⁇ and 1000 pm.
  • Plastic main matrix preferably formed of a thermosetting plastic. After curing and thus after the cross-linking process of the thermosetting plastic this is no longer deformable, whereby the entire casting compound is no longer deformable and thus has a very high strength and rigidity.
  • the thermosetting plastic is an epoxy resin.
  • Epoxy resins are characterized by good mechanical properties and good temperature and chemical resistance.
  • unsaturated polyester resins are characterized by good mechanical properties and good temperature and chemical resistance.
  • Polyester resins vinyl ester resins, melamine-formaldehyde resins, polymide resins, isocyanate resins or isocyanurate resins.
  • the invention is further distinguished by an electronic component, which comprises at least one electronic part and one as described above and further developed
  • the electronic component may be, for example, an electric machine having a stator and a rotor.
  • the stator may have a switching ring, which electrically interconnects the windings of the stator and to an external one
  • Voltage source connects.
  • a mechanical protection and protection against chemical influences of the switching ring and parts of the windings may be embedded in the potting compound.
  • the invention is characterized by a motor vehicle which has an electronic component which has been designed and developed as described above. Further, measures improving the invention will be described below with reference to the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the following figures.
  • Fig. 1 a light micrograph of a potting compound according to the invention before a curing process in an initial state at about 25 ' C;
  • Fig. 1 b is a schematic representation of the light micrograph according to FIG.
  • Fig. 2a light micrograph of the potting compound according to the invention before
  • Fig. 2b is a schematic representation of the light micrograph according to Fogur
  • Fig. 3a light micrograph of the potting compound according to the invention
  • Fig. 3b is a schematic representation of the light micrograph according to FIG.
  • FIGS. 1a-3b schematically show the curing of a potting compound 100 according to the invention, which can be introduced, for example, in an electronic component, before the curing of the potting compound 100 starts.
  • the curing is preferably carried out in an oven, in which the potting compound 100 and thus the entire electronic component heat is supplied.
  • the potting compound 100 is formed from a plastic main matrix 10 and from a plurality of polypropylene plastic particles 1 1, which have a beta-crystallite structure.
  • the plastic main matrix 10 is a thermosetting plastic, in particular an epoxy resin.
  • a beta-crystallite structure having polypropylene plastic particles 1 1 are introduced so that a good, especially uniform, Mixing between the main plastic matrix 10 and the polypropylene-plastic particles
  • the polypropylene plastic particles 11 are additized with a beta-nucleating agent (preferably with a concentration of the nucleating agent in the polypropylene of 0.05-0.5% by weight) and then preferably processed into a granulate, which then is spun into corresponding fibers or ground into a powder.
  • a beta-nucleating agent preferably with a concentration of the nucleating agent in the polypropylene of 0.05-0.5% by weight
  • the main plastic matrix 10 with the polypropylene plastic particles 1 1 - in powder or fiber form - mixed.
  • the beta-nucleating agent is still recognizable in the form of the punctiform nucleating agent particles 12 on the polypropylene plastic particles 11 which are distributed in the plastic main matrix 10.
  • the nucleating agents 12 are recognizable as black dots in FIG. 1 a and shown hatched in FIG. 1 b.
  • Fig. 1 a and 1 b shows the mixture of plastic main matrix 10, which is here, for example, an uncured 2-component epoxy resin, and the polypropylene plastic particles 1 1 before the curing phase in an initial state.
  • the potting compound 100 here has a temperature of about 25 C.
  • the polypropylene plastic particles 11 are present as a separate phase in the plastic main matrix 10.
  • the mixture or the potting compound 100 is heated after application in the oven.
  • a heating rate of 10 K / min, starting at 25 C be provided.
  • the polypropylene plastic particles 1 1 also start to melt with the beta-crystallite structure.
  • the temperature is kept constant at approximately 190 ° C.
  • both the fuel cell matrix 10 and the fuel cell initially lie the polypropylene plastic particles 1 1 in a molten state, wherein a phase interface between the polypropylene plastic particles 1 1 and the plastic main matrix 10 is no longer recognizable.
  • the holding phase at high temperature, the curing of the plastic main matrix 10 and thus the crosslinking of the plastic main matrix 10 take place.
  • the cooling phase begins, wherein, starting from the temperature in the amount of 190 * C is preferably cooled at a cooling rate of 10K / min.
  • the previous cross-linking during the holding phase is the strength and the density

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vergussmasse (100) für elektronische Bauteile, welche eine Kunststoffhauptmatrix (10) aufweist, wobei in die Kunststoffhauptmatrix (10) Polypropylen- Kunststoffpartikel (11) mit einer Beta-Kristallitstruktur eingebracht sind.

Description

Beschreibung
Vergussmasse, Verfahren zum Herstellen der Vergussmasse, Elektronisches Bauteil und
Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vergussmasse für elektronische Bauteile. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Vergussmasse, sowie ein elektronisches Bauteil mit einer derartigen Vergussmasse und ein Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden elektronischen Bauteil.
Bei Vergussmassen für elektronische Bauteile, beispielsweise elektronische Bauteile für die Leistungselektronik, wie beispielsweise elektrische Maschinen, welche beispielsweise ein Blechpaket, Drahtwicklungen und einen Schaltring aufweisen können, besteht die
Herausforderung darin, eine Vergussmasse mit einer möglichst hohen Festigkeit, einer hohen Medienbestandigkeit und einer hohen Toleranz in Bezug auf wärmebedingte Ausdehnung und Schrumpfung der einzelnen Teile der zu vergießenden elektronischen Bauteile, einer sogenannten Delta-Alpha-Toleranz, zur Verfügung zu stellen.
Sind die Vergussmassen aus einem duroplastischen Kunststoff mit einer hohen
Vernetzungsdichte ausgebildet, so weisen diese zwar eine ausreichend hohe Festigkeit und Medienbeständigkeit auf, jedoch eine zu geringe Delta-Alpha-Toleranz. Durch die Schrumpfung der einzelnen Teile des elektronischen Bauteils während eines Abkühlprozesses in Verbindung mit einer durch die Aushärtung des duroplastischen Kunststoffes einhergehenden Verringerung des freien Volumens neigen derartige Vergussmassen bei hoher adhäsiver Untergrundhaftung und geringeren Schichtdicken zur Rissbildung und bei geringer adhäsiver Untergrundhaftung und hohen Schichtdicken zur Ablösung der Vergussmasse vom Untergrund und damit zur Ablösung von den Teilen des elektronischen Bauteils. Gerade der Aushärteprozess mit nachfolgender Abkühlung ist daher als kritisch anzusehen, da sich die metallischen Teile des elektronischen Bauteils, die als Untergrund für die Vergussmasse dienen, dabei
zusammenziehen und die Vergussmasse selber bereits relativ stark vernetzt ist. Dadurch bilden sich Spannungen in der Vergussmasse aus, die entweder sofort oder im späteren Betrieb des elektronischen Bauteils zu den genannten Effekten wie Rissbildung und/oder Ablösen der Vergussmassse führen können.
Es ist bekannt, Elastomerpartikel in dem duroplastischen Kunststoff der Vergussmasse fein zu verteilen, um sich ausbildende Risse in der Vergussmasse durch Rissdissipierung stoppen zu können. Derartige Vergussmassen weisen eine relativ hohe Festigkeit und auch eine gewisse Zähigkeit auf, vor allem bei schlagartiger Beanspruchung. Es ist bekannt, als Elastomerpartikel beispielsweise Acrylnitrilbutadien-Kautschuke (NBR) zu verwenden, die jedoch bei
Temperaturen oberhalb von ca. 100 C - 130°C verspröden, wodurch genau das Gegenteil der eigentlichen Zähmodifizierung erreicht wird. Damit ist der Einsatz derartiger Vergussmassen in Bezug auf ihre Einsatztemperaturen stark begrenzt, da sich die Elastomerpartikel in
Temperaturbereichen von ca. 100 C - 130 C verspröden bzw. zersetzen. In elektronischen Bauteilen, wie beispielsweise auch elektrischen Maschinen, die relativ hohe
Betriebstemperaturen von bis zu 150 C aufweisen können, können derartige Vergussmassen nicht eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vergussmasse zur Verfügung zu stellen, welche sich durch eine hohe Festigkeit und Medienbeständigkeit und gleichzeitig eine hohe Delta-Alpha-Toleranz auszeichnet.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vergussmasse gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch, dass diese eine
Kunststoffhauptmatrix aufweist, wobei in die Kunststoffhauptmatrix Polypropylen- Kunststoffpartikel mit einer Beta-Kristallitstruktur eingebracht sind.
Die Erfindung zeichnet sich ferner durch ein Verfahren zum Herstellen einer Vergussmasse aus, bei welchem in eine Kunststoffhauptmatrix Polypropylen-Kunststoffpartikel mit einer Beta- Kristallitstruktur eingebracht werden.
Polypropylen-Kunststoffpartikel mit einer Beta-Kristallitstruktur zeichnen sich durch eine besonders hohe Zähigkeit aus. Zur Ausbildung der Beta-Kristallitstruktur werden zu den Polypropylen-Kunststoffpartikeln Beta-Nukleierungsmittel zugegeben. Durch den Einsatz dieser Beta-Nukleierungsmittel werden in den Polypropylen-Kunststoffpartikeln Beta-Sphärolithe erzeugt. Bei Beanspruchung auf Zug, Druck oder Schlag werden die Beta-Kristallite
gegeneinander geschoben, wodurch sich mikroskopisch kleine Poren, sogenannte Microvoids, bilden, welche beanspruchsbedingt die in das Material eingebrachte Energie aufnehmen können. Dieser Effekt kann für einen Spannungsabbau in der Vergussmasse genutzt werden. Da Polypropylen-Kunststoffpartikel mit Beta-Kristallitstruktur eine sehr hohe Dehnbarkeit aufweisen, können die Polypropylen-Kunststoffpartikel mit Beta- K rista 11 itstru ktu r die bei der
Aushärtung der Kunststoffhauptmatrix und beim Abkühlen der Teile des elektronischen Bauteils auftretenden Materialspannungen aufnehmen, indem die durch die auftretenden
Materialspannungen entstehenden Kräfte von der Kunststoffhauptmatrix in die Polypropylen- Kunststoffpartikel mit Beta- ri sta 11 itstru ktu r abgeleitet werden. Durch die Aufnahme der Kräfte erfolgt eine Art Zähmodifizierung, da die ß- Sphärolithe des Polypropylens unter Bildung poröser Strukturen Kräfte abbauen können. Zusätzlich kann durch die Ausbildung der porösen Strukturen die Haftung zwischen der Kunststoffhauptmatrix und den Polypropylen- Kunststoffpartikeln mit Beta-Kristallitstruktur verbessert werden. Eine derart ausgebildete Vergussmasse zeichnet sich durch eine hohe Temperaturstabilität aus, so dass diese auch bei elektronischen Bauteilen, wie elektrischen Maschinen, mit einer hohen Betriebstemperatur eingesetzt werden können. Zur Herstellung der Vergussmasse wird die Kunststoffhauptmatrix zunächst mit eine Beta-Kristallitstruktur aufweisenden Polypropylen-Kunststoffpartikeln vermischt und anschließend wird die Mischung aufgeheizt und für eine bestimmte Zeit auf einer höheren Temperatur zur Aushärtung gehalten und anschließend abgekühlt.
Um die Benetzbarkeit der Polypropylen-Kunststoffpartikel mit der Kunststoffhauptmatrix zu verbessern, können die Polypropylen-Kunststoffpartikel mit einem Hydrophilierungsmittel oder einer Plasma-Behandlung vorbehandelt sein. Als Hydrophilierungsmittel kann beispielsweise Irgasurf® HL 560 verwendet werden. Das Hydrophilierungsmittel wird vorzugsweise auf die Polypropylen-Kunststoffpartikel aufgebracht, bevor die Polypropylen-Kunststoffpartikel mit der Kunststoffhauptmatrix vermischt werden.
Bevorzugt sind die Polypropylen-Kunststoffpartikel faserförmig oder pulverförmig in die
Kunststoffhauptmatrix eingebracht. Bei einer faserförmigen Ausbildung sind die Polypropylen- Kunststoffpartikel vorzugsweise in Form von Kurzfasern ausgebildet. Die Fasern bieten eine größere Oberfläche zur Ausbildung der Poren, so dass eine besonders gute Aufnahme von Kräften aus der Kunststoffhauptmatrix und damit ein besonders guter Spannungsabbau in der Vergussmasse erreicht werden kann. Bei der faserförmigen Ausbildung werden zumeist mit Beta-Nukleierungsmittel additivierte Polypropylen-Granulate durch Meltblown- oder
Spinnprozesse zu Fasern bzw. Fasergelegen verarbeitet. Bei einer pulverförmigen Ausbildung werden vorzugsweise mit Beta-Nukleierungsmittel additivierte Polypropylen-Granulate gemahlen. Bei einem Einbringen der Polypropylen-Kunststoffpartikel in Pulverform in die Kunststoffhauptmatrix kann die Vermischung zwischen den Polypropylen-Kunststoffpartikeln und der Kunststoffhauptmatrix gegenüber Fasern erleichtert sein, wodurch insbesondere eine besonders gleichmäßige Verteilung der Polypropylen-Kunststoffpartikel in der
Kunststoffhauptmatrix erreicht werden kann.
Die faserformig eingebrachten Polypropylen-Kunststoffpartikel können einen Faserdurchmesser zwischen 50 nm und 500 μιη, bevorzugt zwischen 100 nm und 100 pm, aufweisen.
Sind die eingebrachten Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) pulverförmig, so können diese einen Partikeldurchmesser zwischen 0,1 μιη und 1000 μιη, bevorzugt zwischen 10 μιη und 1000 pm, aufweisen.
Um eine besonders hohe Festigkeit der Vergussmasse erreichen zu können, ist die
Kunststoffhauptmatrix vorzugsweise aus einem duroplastischen Kunststoff ausgebildet. Nach einem Aushärten und damit nach dem Vernetzungsvorgang des duroplastischen Kunststoffes ist dieser nicht mehr verformbar, wodurch die gesamte Vergussmasse nicht mehr verformbar ist und damit eine sehr hohe Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
Bevorzugt ist der duroplastische Kunststoff ein Epoxidharz. Epoxidharze zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften sowie eine gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit aus. Als duroplastischer Kunststoff können jedoch beispielsweise auch ungesättigte
Polyesterharze, Vinylesterharze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Polymidharze, Isocyanatharze oder Isocyanuratharze verwendet werden.
Die Erfindung zeichnet sich weiter durch ein elektronisches Bauteil aus, welches mindestens ein elektronisches Teil und eine wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildete
Vergussmasse zum Fixieren des mindestens einen elektronischen Teils in einer festen Position aufweist. Das elektronische Bauteil kann beispielsweise eine elektrische Maschine sein, welche einen Stator und einen Rotor aufweist. Der Stator kann einen Schaltring aufweisen, welcher die Wicklungen des Stators elektrisch miteinander verschaltet und an eine äußere
Spannungsquelle anschließt. Zur Ausbildung einer elektrischen Isolation, eines mechanischen Schutzes und eines Schutzes gegenüber chemischen Einflüssen können der Schaltring und auch Teile der Wicklungen in der Vergussmasse eingebettet sein.
Ferner zeichnet sich die Erfindung durch ein Kraftfahrzeug aus, welches ein wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildetes elektronisches Bauteil aufweist. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend anhand der Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 a Lichtmikroskopische Aufnahme einer Vergussmasse gemäß der Erfindung vor einem Aushärteprozess in einem Ausgangszustand bei ca. 25' C;
Fig. 1 b eine schematische Darstellung der lichtmikroskopischen Aufnahme gemäß Figur
1 ;
Fig. 2a Lichtmikroskopische Aufnahme der Vergussmasse gemäß der Erfindung vor dem
Aushärteprozesses in einer Haltephase bei ca. 190 C;
Fig. 2b eine schematische Darstellung der lichtmikroskopischen Aufnahme gemäß Fogur
2;
Fig. 3a Lichtmikroskopische Aufnahme der Vergussmasse gemäß der Erfindung
während des Aushärteprozesses in einer Abkühlphase bei ca. 75°C; und
Fig. 3b eine schematische Darstellung der lichtmikroskopischen Aufnahme gemäß Figur
3.
In den Fig. 1 a - 3b ist schematisch das Aushärten einer erfindungsgemäßen Vergussmasse 100 gezeigt, welche beispielsweise in einem elektronischen Bauteil eingebracht sein kann, bevor die Aushärtung der Vergussmasse 100 startet. Das Aushärten erfolgt vorzugsweise in einem Ofen, in welchem der Vergussmasse 100 und damit dem gesamten elektronischen Bauteil Wärme zugeführt wird.
Die Vergussmasse 100 ist aus einer Kunststoffhauptmatrix 10 und aus einer Vielzahl von Polypropylen-Kunststoffpartikeln 1 1 , welche eine Beta-Kristallitstruktur aufweisen, ausgebildet. Die Kunststoffhauptmatrix 10 ist ein duroplastischer Kunststoff, insbesondere ein Epoxidharz. In die Kunststoffhauptmatrix 10 werden eine Beta-Kristallitstruktur aufweisende Polypropylen- Kunststoffpartikel 1 1 derart eingebracht, dass eine gute, insbesondere gleichmäßige, Vermischung zwischen der Kunststoffhauptmatrix 10 und den Polypropylen-Kunststoff Partikeln
1 1 erreicht wird.
Zur Erzeugung der Beta-Kristallitstruktur werden die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 mit einem Beta-Nukleierungsmittel (vorzugsweise mit einer Konzentration des Nukleierungsmittels im Polypropylen von 0,05 - 0,5 Gew.%) additiviert und dann vorzugsweise zu einem Granulat verarbeitet, welches dann zu entsprechenden Fasern versponnen oder zu einem Pulver vermählen wird.
Anschließend wird die Kunststoffhauptmatrix 10 mit den Polypropylen-Kunststoffpartikeln 1 1 - in Pulver- oder Faserform - vermengt. In Form der punktförmigen Nukleierungsmittel-Partikel 12 an den in der Kunststoffhauptmatrix 10 verteilt angeordneten Polypropylen-Kunststoffpartikeln 1 1 ist das Beta-Nukleierungsmittel noch erkennbar. Die Nukleierungsmittel 12 sind in Fig. 1 a als schwarze Punkte erkennbar und in Fig. 1 b schraffiert dargestellt.
Fig. 1 a bzw. 1 b zeigt die Mischung von Kunststoffhauptmatrix 10, welche hier beispielsweise ein unausgehärtetes 2-Komponenten-Epoxidharz ist, und den Polypropylen-Kunststoffpartikeln 1 1 vor der Aushärtephase in einem Ausgangszustand. Die Vergussmasse 100 weist hier eine Temperatur von ca. 25 C auf. In diesem Ausgangszustand liegen die Polypropylen- Kunststoffpartikel 1 1 als separate Phase in der Kunststoffhauptmatrix 10 vor.
Um ein Aushärten der Kunststoffhauptmatrix 10 durch einen Vernetzungsvorgang des duroplastischen Kunststoffes erreichen zu können, wird die Mischung bzw. die Vergussmasse 100 nach Applikation in dem Ofen aufgeheizt. Hierbei kann eine Aufheizrate von 10 K/min, beginnend bei 25 C, vorgesehen sein. Bei einer Temperatur von ca. 150 C. welches der sogenannte Gelpunkt der K u n sts toff h a u p tm a t rix 10 ist, beginnen auch die Polypropylen- Kunststoffpartikel 1 1 mit der Beta-Kristallitstruktur aufzuschmelzen. In der in Fig. 2a bzw. 2b gezeigten Haltephase, bei welcher die Temperatur über einen bestimmten Zeitraum, vorzugsweise einem Zeitraum von 20 min., konstant bei ca. 190 C gehalten wird, liegen zunächst sowohl die Ku n ststoffh a u ptmatrix 10 als auch die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 in einem geschmolzenen Zustand vor, wobei eine Phasengrenzfläche zwischen den Polypropylen- Kunststoff Partikeln 1 1 und der Kunststoffhauptmatrix 10 nicht mehr erkennbar ist. Während der Haltephase bei hoher Temperatur findet die Aushärtung der Kunststoffhauptmatrix 10 und damit die Vernetzung der Kunststoffhauptmatrix 10 statt. Nach Ablauf der Haltphase beginnt die Abkühlphase, wobei ausgehend von der Temperatur in Höhe von 190* C vorzugsweise mit einer Abkühlrate von 10K/min abgekühlt wird. Durch die vorangegangene Vernetzung während der Haltephase ist die Festigkeit und die Dichte
(Verringerung des freien Volumens) der Kunststoffhauptmatrix 10 gestiegen. Während des Abkühlprozesses setzt vorzugsweise im Bereich der Glastemperatur der Kunststoffhauptmatrix 10 bei ca. 125 C die Rekristallisation der beta-nukleierten Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 ein. Durch die thermisch, insbesondere abkühlungsbedingte, Kontraktion, insbesondere eines Wärmeschrumpfens, der vergossenen elektrischen Bauteile, wie beispielsweise der
Blechpakete, der Drahtwicklungen, der Schaltringe und ähnlichem, werden daher während der Abkühlphase Materialspannungen in die applizierte Vergussmasse 100, welche aus der Kunststoffhauptmatrix 10 und den Polypropylen-Kunststoffpartikeln 1 1 gebildet ist, induziert. Zum Abbau der auftretenden Materialspannungen wird die in der Kunststoffhauptmatrix 10 durch die Materialspannungen entstehende Kraft in die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 eingeleitet. Die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 reagieren dabei mechanisch zäh und bilden eine poröse Struktur aus, wie in Fig. 3a bzw. 3b als mäanderartige Struktur zu erkennen ist, so dass die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 die Materialspannungen durch eine Verstreckung abbauen. Nach der Abkühlphase liegen die Polypropylen-Kunststoffpartikel 1 1 vollständig auskristallisiert und verstreckt vor. Zudem ist die Kunststoffhauptmatrix 10 vollständig ausgehärtet und die in der Kunststoffhauptmatrix 10 aufgetretenen Materialspannungen sind im Wesentlichen abgebaut. Die Vergussmasse 100 ist dann nicht mehr verformbar.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebene bevorzugte Ausgestaltung. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von den dargestellten Lösungen auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder den Zeichnungen
hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiven Einzelheiten räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste
Vergussmasse
Kunststoff hau ptmatrix
Polypropylen-Kunststoffpartikei
Nukleierungsmittei

Claims

Patentansprüche
1 . Vergussmasse (100) für elektronische Bauteile, mit einer Kunststoffhauptmatrix (10), wobei in die Kunststoffhauptmatrix (10) Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) mit einer Beta- Kristallitstru ktur eingebracht sind.
2. Vergussmasse (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylen- Kunststoffpartikel (1 1 ) mit einem Hydrophilierungsmittel oder einer Plasma-Behandlung vorbehandelt sind.
3. Vergussmasse (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) faserförmig oder pulverförmig in die
Kunststoffhauptmatrix (10) eingebracht sind.
4. Vergussmasse (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die faserförmig eingebrachten Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) einen Faserdurchmesser zwischen 50 nm und 500 pm, bevorzugt zwischen 100 nm und 100 pm. aufweisen.
5. Vergussmasse (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die pulverförmig eingebrachten Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) einen Partikeldurchmesser zwischen 0,1 pm und 1000 μιτι, bevorzugt zwischen 10 pm und 1000 μιτι, aufweisen.
6. Vergussmasse (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhauptmatrix (10) aus einem duroplastischen Kunststoff ausgebildet ist.
7. Vergussmasse (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der duroplastische Kunststoff Epoxidharz, ungesättigter Polyesterharz, Vinylesterharz, M e I a m i n - F o r m a I d e h y d -
Harz, Polyimidharz, Isocyanatharz oder Isocyanuratharz ist.
8. Verfahren zum Herstellen einer Vergussmasse (100), bei welchem in eine
Kunststoffhauptmatrix (10) Polypropylen-Kunststoffpartikel (1 1 ) mit einer Beta- Kristal I itstru ktu r eingebracht werden.
9. Elektronisches Bauteil, mit mindestens einem elektronischen Teil und einer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildeten Vergussmasse (100) zum Fixieren des mindestens einen elektronischen Teils in einer festen Position.
10. Kraftfahrzeug, mit einem elektronischen Bauteil nach Anspruch 9.
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