EP4399033A1 - Verfahren zum aufbringen einer beschichtung auf mindestens ein elektronisches bauteil und beschichtungsträger - Google Patents

Verfahren zum aufbringen einer beschichtung auf mindestens ein elektronisches bauteil und beschichtungsträger

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Publication number
EP4399033A1
EP4399033A1 EP22761108.4A EP22761108A EP4399033A1 EP 4399033 A1 EP4399033 A1 EP 4399033A1 EP 22761108 A EP22761108 A EP 22761108A EP 4399033 A1 EP4399033 A1 EP 4399033A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
recess
base
reservoir
depression
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
EP22761108.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Subramanian Ravichandran
Gerhard Hojas
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.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
TDK Electronics AG
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Filing date
Publication date
Application filed by TDK Electronics AG filed Critical TDK Electronics AG
Publication of EP4399033A1 publication Critical patent/EP4399033A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/09—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/002—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the work consisting of separate articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for manufacturing resistors with envelope or housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/008—Thermistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

Definitions

  • the present invention relates to a method for applying a coating to at least one, preferably to several, electronic components.
  • the coating is applied to a large number of sensor arrangements.
  • the present invention also relates to a sensor arrangement, preferably a temperature sensor arrangement, which has a coating.
  • the present invention also relates to a coating carrier for applying a coating to at least one electronic component.
  • NTC Negative Temperature Coefficient
  • a method for applying a coating is provided.
  • a coating is applied at least to parts of at least one electronic component, preferably a large number of electronic components.
  • the respective electronic component can be any electronic component, for example a temperature sensor.
  • the present disclosure is not limited to temperature sensors.
  • the procedure includes the following steps :
  • a coating support is provided.
  • the coating carrier includes a main base.
  • the main base comprises a flat e.g. B. rectangular , base and is adapted and arranged to receive other components of the coating carrier .
  • the coating carrier also includes a coating base.
  • the coating pedestal is placed on the main pedestal and has a recess.
  • the depression is suitable and arranged for receiving and holding a coating material.
  • the depression forms a coating material bed of the coating base.
  • the coating carrier also includes a reservoir.
  • the reservoir is at least partially mounted on the coating base.
  • the reservoir extends perpendicular to a main extension direction of the coating base.
  • the reservoir is moveable. In particular, it is movable along a longitudinal axis of the coating carrier/main base.
  • the reservoir has a further indentation.
  • the depression of the reservoir is also suitable and arranged for receiving and holding coating material.
  • the depression represents a coating material bed of the reservoir.
  • a next step B coating material is poured into the recess of the storage container. This is done without spilling. No coating material is wasted.
  • the coating material comprises a powder or a resin.
  • a next step C the reservoir is displaced along the longitudinal axis of the coating carrier, so that the depression in the coating base is filled with coating material. This happens spill free .
  • the reservoir is moved manually or automatically.
  • a next step D at least one electronic component, preferably a large number of electronic components, is provided.
  • the respective electronic component is arranged above the filled indentation of the coating base.
  • the respective electronic component is at least partially immersed in the coating material provided in the recess of the coating base in order to form a coating (at least of parts) of the electronic component.
  • the formation of the coating layer by immersion in the coating material takes place without leaking or splashing.
  • the spatter-free coating process enables the production of a protective coating layer in defined geometric dimensions without having to include additional machine functions in the process.
  • Product cost can be minimized by : a ) Reduction of powder materials by up to 80% and resin material by up to 20% , b ) Reduction of foreign material accumulation , c ) Fewer machine functions (recycling, dosing, spraying, leveling, stirring are within not required on machine) , d) reduction/elimination of coating spatter . All in all, a very effective and cost-effective method of applying a coating layer is provided.
  • the reservoir a recess on.
  • the recess is in arranged at a bottom of said recess.
  • the recess forms an opening in the bottom of the well of the reservoir.
  • the recess extends perpendicular to the longitudinal axis.
  • the recess is adapted and arranged to transfer plating material into the recess of the plating pedestal.
  • step C the reservoir is moved over the coating base, in particular over an upper side of the coating base, until the recess is arranged directly over the recess of the coating base.
  • step C) the storage container is pushed from an initial position into an end position.
  • the recess in the depression of the reservoir is closed.
  • the recess is closed by the upper side of the coating base, on which the storage container is at least partially mounted.
  • the recess is no longer closed.
  • the cutout is arranged directly above the recess of the coating base in the end position. Accordingly, coating material is transferred from the recess of the storage container via the recess into the recess of the coating base or. falls into this .
  • coating material can be transferred easily and without spilling from the reservoir into the recess of the coating base.
  • the storage container is pushed back into the starting position after the depression of the coating base has been filled with coating material. This is done manually or automatically. during the movement of the reservoir, the remaining coating material remains safely in the recess of the reservoir. Waste of the coating material is prevented.
  • the coating carrier comprises at least two guide elements.
  • the guide elements have rails (e.g. metal rails) that are attached to the top of the main base.
  • the guide elements are arranged at least partially along the main base.
  • the guide elements extend parallel to one another along the longitudinal axis of the main base.
  • step D the storage container is pushed along the guide elements. In this way, the hopper of coating material is safely moved along the main base. Waste/spill of the coating material can be effectively prevented.
  • a variation in an overall length of the coating is less compared to conventional coating technology.
  • the overall length of the coating is to be understood as meaning the entire extent of the coating along a main longitudinal axis of the respective electronic component, i. H . the coated length of the electronic component.
  • a sensor arrangement is provided.
  • the sensor arrangement can be designed to measure a temperature.
  • the sensor arrangement can be wire-contacted.
  • the sensor arrangement can z. B. be an NTC temperature sensor arrangement.
  • the sensor arrangement has a sensor element with a ceramic base body and at least two electrodes.
  • the electrodes are arranged on an outside of the ceramic base body.
  • the sensor arrangement also has at least two contacting elements for making electrical contact with the sensor element.
  • the contacting elements are connected to the electrodes in a connection area.
  • the sensor arrangement also has a coating.
  • a material of the coating includes a powder or a resin.
  • the coating is applied to the sensor arrangement, in particular to parts of the sensor arrangement, using the method described above. All of the features described in connection with the method are also used for the sensor arrangement and vice versa.
  • the coating represents a protective layer of the sensor arrangement. At least parts of the sensor arrangement are effectively protected against environmental influences by means of the coating.
  • the sensor arrangement includes a sensor head.
  • the sensor head forms an upper area of the sensor arrangement.
  • the sensor head includes the sensor element with electrodes and the connection area and at least one Section of the contacting elements.
  • the coating forms an outer shell of a sensor head.
  • a variation in a length of the sensor head is less compared to conventional coating technologies. There is also less variation in the overall length of the coating compared to conventional coating technologies. Accordingly, a very compact sensor arrangement with well-defined dimensions is provided.
  • the present application has the following aspects in particular:
  • step C) the reservoir is moved over the coating pedestal until the recess is located above the recess of the coating pedestal.
  • step D) the storage container is displaced along the guide elements.
  • a method according to any one of the preceding aspects wherein there is no spillage of the coating material when the reservoir is moved along the longitudinal axis and/or when the cavities are filled with coating material.
  • the coating material comprises a coating powder or a resin.
  • the at least one electronic component comprises a sensor arrangement for measuring a temperature.
  • Sensor arrangement for measuring a temperature having:
  • a sensor element with a ceramic base body and at least two electrodes, the electrodes being arranged on an outside of the ceramic base body,
  • Sensor arrangement according to aspect 10 with a sensor head, wherein the sensor head comprises the sensor element and at least a partial area of the contacting elements, wherein the coating forms an outer shell of a sensor head.
  • Sensor arrangement according to one of aspects 10 to 13, wherein the sensor arrangement is an NTC temperature sensor arrangement.
  • FIG. 1 shows a process diagram for a method for applying a coating to at least one electronic component
  • FIG. 2 shows a perspective view of a coating carrier
  • Figures 3A to 3G show different steps of the method for applying a coating to at least one electronic component
  • FIG. 4 schematically shows a lateral sectional representation of a coated electronic component
  • FIG. 5 schematically shows a perspective view of the electronic component shown in FIG.
  • FIGS. 6A and 6B show diagrams showing an overall length of a coating and a coating applied using conventional technology
  • FIGS. 7A and 7B show diagrams to illustrate a head length of a sensor arrangement with a coating applied using the method according to the invention and a coating applied using conventional technology.
  • FIG. 1 shows a process diagram for a method for applying a coating 6 to at least one, preferably to a plurality of electronic components 30 .
  • the respective electronic component 30 can be a wire-contact electronic component.
  • the respective electronic component 30 can be a sensor arrangement 1 for measuring a temperature, e.g. B. an NTC temperature arrangement (see also the description in connection with FIGS. 4 and 5).
  • a coating carrier 20 is provided (see also FIGS. 2 and 3A).
  • the coating carrier 20 includes a main base 21 .
  • the main base 21 has a rectangular basic shape.
  • the coating carrier 20 further includes a coating base 22 .
  • the coating pedestal 22 has a rectangular shape and is provided in a central portion of an upper surface of the main pedestal 21 . In other words, the coating base 22 does not reach up to the Side edges of the main base 21 .
  • An extension of the coating pedestal 22 along a longitudinal axis X of the main pedestal 21 is greater than an extension of the coating pedestal 22 along an axis perpendicular to the longitudinal axis X .
  • a main extension direction of the coating base 22 runs along the (main) longitudinal axis X of the main base 21/coating carrier 20 .
  • the coating base 22 can z. B. be glued or screwed to the main base 21 .
  • the coating base 22 has a depression 23 .
  • the depression 23 is suitable and arranged in order to receive a coating material 29 in the further course of the described method.
  • the depression 23 is arranged in a side area of an upper side of the coating base 22 (FIG. 2: left area of the upper side) and extends perpendicularly to the longitudinal axis X.
  • the depression 23 can, for example, be milled into the upper side of the coating base 22 .
  • the coating carrier 20 also includes a reservoir 24 .
  • the reservoir 24 has a rectangular shape and is - in a starting position - arranged in a side area (right side area here) of the upper side of the main base 21 .
  • the reservoir 24 is at least partially supported on the upper side of the coating base 22 (starting position: right side area of the upper side of the coating base 22).
  • An extension of the reservoir 24 along the longitudinal axis X of the main base 21 is smaller than an extension of the reservoir 24 along the axis perpendicular to the longitudinal axis X .
  • a main extension direction of the reservoir 24 is perpendicular to the (main) longitudinal axis X/to the coating base 22 .
  • the reservoir 24 has a depression 25 .
  • the depression 25 is suitable and arranged for receiving coating material 29 .
  • the depression 25 is arranged in a central region of an upper side of the storage container 24 and extends perpendicularly to the longitudinal axis X.
  • the depression 24 can, for example, be milled into the upper side of the reservoir.
  • the reservoir 24 is constructed and arranged such that the recess 25 is located directly over the top of the coating pedestal 22 .
  • the recess 25 includes a recess 28 located in a bottom surface of the recess 25 .
  • Coating material 29 can be transferred from recess 25 of storage container 24 into recess 23 of coating base 22 through recess 28, as will be described later.
  • the top of the coating base 22 forms a lower boundary of the recess 28, i. H . it closes the recess 28 .
  • the reservoir 24 is movable along the longitudinal axis X.
  • the reservoir 24 is arranged on two slides 26 .
  • the two slides 26 are arranged opposite one another.
  • one slide 26 is arranged above the coating base 22 and the other slide 26 is arranged below the coating base 22 .
  • the coating carrier 20 also includes two guide elements 31 .
  • the respective slide 26 encloses a guide element 31 and can be displaced along the respective guide element 31 .
  • the guide elements 31 extend along the longitudinal axis X and are screwed to the main base 21 .
  • the storage container 24 can be moved manually or automatically.
  • the reservoir 24 is from the aforementioned starting position (reservoir 24 is located in the right side area of the main base 21; top of the coating base 22 forms a lower boundary of the recess 28) to an end position (reservoir 24 is located in the left side area of the main base 21; the reservoir 23 (in particular a base of the storage container 23) of the coating base 22 forms a lower boundary of the recess 28) so that it can move.
  • the coating carrier 20 also includes two stoppers 27 .
  • the stoppers 27 are bolted to the main base 21 .
  • the stoppers 27 extend perpendicular to the longitudinal axis X .
  • the stoppers 27 have thin rails or strips.
  • the rails or strips can e.g. B. have metal.
  • the stoppers 27 limit the top of the main base 21 on two opposite sides ( Figure 2: left side and right side of the main base 21).
  • the stops 27 are adapted and arranged to limit the movement of the reservoir 24 along the longitudinal axis X.
  • the stoppers 27 ensure that the reservoir 24 can only be moved between the starting position and the end position described above.
  • the coating carrier 20 After the coating carrier 20 has been provided, it is first thoroughly cleaned (see FIG. 3A) in order to remove any impurities that could mix with the previously mentioned coating material 29 .
  • step B) of the method coating material 29 is filled into depression 25 of storage container 24 (see also FIG. 3B).
  • the coating material 29 can comprise a powder or a resin.
  • the coating material 29 can be filled up to an upper edge of the depression 25 .
  • the coating material 29 is prevented from escaping from the recess 28 by the upper side of the coating base 22 , which is located below the recess 28 .
  • step C) of the method the storage container 24 is displaced along the longitudinal axis X (ie along the guide elements 31).
  • the storage container 24 is moved from the starting position to the end position in which the recess 25 of the storage container 24 is arranged above the recess 23 of the coating base 22 .
  • the spillage of the coating material 29 from the recess 28 is prevented by the top of the coating base 22 .
  • coating material 29 falls through the recess 28 into the recess 23 of the coating base 22, i. H .
  • the depression 23 of the coating base 22 is filled with coating material 29 (see FIG. 30). This prevents the coating material 29 from running out.
  • the reservoir 24 is then returned (automatically or manually) to its home position.
  • step D) of the method at least one electronic component 30, preferably a large number of electronic components 30, is provided (see FIG. 3D).
  • the electronic components 30 are mounted directly over the recess 23 of the plating base 22, i. H . placed directly over the coating material 29 .
  • the electronic components 30 are in the direction of the recess 23 of the Coating base 23 is moved and at least partially immersed in the coating material 29 provided in the depression 23 of the coating base 22 (see Figure 3E) in order to form a coating 6 (of at least parts) of the respective electronic component 30 without splashing or spills.
  • the electronic components 30 are then moved back into their starting position above the depression 23 (FIG. 3F).
  • the recess 25 of the storage container 24 (and then the recess 23 of the coating base 22) is refilled with coating material 29 as described above (see FIG. 3G).
  • the process described above is a non-spill coating technology. It enables the production of a protective coating layer (coating 6) in a defined geometric dimension without additional machine functions in the process.
  • Product costs can be minimized by : a ) Reduction of powder materials by up to 80% and resin material by up to 20% , b ) Reduction of foreign material accumulation , c ) Fewer machine functions (recycling, dosing, spraying, leveling, stirring are in of the machine not required) d) Reduction of coating spatter.
  • FIGS. 4 and 5 show an example of a coated electronic component 30 .
  • the respective electronic component 30 can have a wire-contacted electronic component.
  • the respective electronic component 30 can comprise a sensor arrangement 1 which is designed to measure a temperature, e.g. B. an NTC temperature sensor assembly.
  • the sensor arrangement 1 can be designed for use at high temperatures.
  • the sensor arrangement 1 has a sensor element or a sensor chip.
  • the sensor element is preferably an NTC thermistor chip.
  • the sensor element includes a ceramic base body 2 .
  • the ceramic base body 2 has side surfaces 2a which are arranged opposite one another.
  • the sensor element also has two electrodes 3 .
  • the electrodes 3 are formed on an outer surface of the sensor element. In particular, the electrodes 3 are formed on the opposite side faces 2a of the ceramic base body 2 .
  • the sensor arrangement 1 also includes two contacting elements 4 for making electrical contact with the sensor element.
  • the contacting elements 4 preferably have wires.
  • the contacting elements 4 are electrically and mechanically connected to the electrodes 3 in a connection area 7 .
  • the electrodes 3 and the contacting elements 4 can, for. B. be connected to one another via a contacting paste 5 .
  • the sensor arrangement 1 further comprises a coating 6, i. H . the coating 6 obtained by the method previously described.
  • the coating 6 completely encloses both the ceramic base body 2 of the sensor element and the connection area 7 .
  • the coating 6 completely encloses a head 8 of the sensor arrangement 1 (sensor head 8).
  • the sensor head 8 includes the sensor element and at least a partial area of the contacting elements 4 , as can be seen in FIGS . 4 and 5 .
  • the coating 6 forms an outer shell of the sensor head 8 and protects the sensor head 8 from environmental influences.
  • An indentation 6a of the coating 6 is located on an underside of the coating 6 . This is caused by the already mentioned immersion of the electronic component 30 or of the sensor arrangement 1 in the coating material 29 .
  • the sensor head 8 extends from an upper end of the sensor array 1 to an apex of the indentation 6a (ie, total length LI of the sensor head 8).
  • the overall length LI of the sensor head 8, i. H . the entire extension of the sensor head 8 along the main longitudinal axis of the electronic component 30/the sensor arrangement 1 (see FIG. 7A) is smaller in comparison to conventional coating technology (see FIG. 7B).
  • a variation in the overall length L2 of the coating 6 is smaller in comparison to conventional coating technology (see FIG. 6A).
  • the variation in the Total length of a coating that is achieved with conventional coating methods is statistically significantly higher than with the method according to the invention (FIG. 6B).

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein elektronisches Bauteil (1, 30) beschrieben, das die folgenden Schritte umfasst: A) Bereitstellen eines Beschichtungsträgers (20) mit - einem Hauptsockel (21), - einem Beschichtungssockel (22) mit einer Vertiefung (23), - einem bewegliches Vorratsbehälter (24) mit einer weiteren Vertiefung (25); B) Einfüllen eines Beschichtungsmaterials (29) in die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24); C) Verschieben des Vorratsbehälters (24) entlang einer Längsachse (X) des Beschichtungsträgers (20), so dass die Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) mit Beschichtungsmaterial (29) gefüllt wird; D) Bereitstellen mindestens eines elektronischen Bauteils (1, 30) und Eintauchen zumindest von Teilen des elektronischen Bauteils (1, 30) in das in der Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) bereitgestellte Beschichtungsmaterial (29) zur Ausbildung einer Beschichtung (6) des elektronischen Bauteils (1, 30). Weiterhin wird eine Sensoranordnung (1) zur Messung einer Temperatur beschrieben, die eine Beschichtung (6) aufweist, die mit dem zuvor beschriebenen Verfahren aufgebracht ist. Weiterhin wird ein Beschichtungsträger (20) zum Aufbringen einer Beschichtung (6) auf mindestens ein elektronisches Bauteil (1, 30) beschrieben.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUM AUFBRINGEN EINER BESCHICHTUNG AUF MINDESTENS EIN ELEKTRONISCHES BAUTEIL UND BESCHICHTUNGSTRÄGER
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein, vorzugsweise auf mehrere , elektronische Bauteile . Insbesondere wird die Beschichtung auf eine Viel zahl von Sensoranordnungen aufgebracht . Die vorliegende Erfindung betri f ft ferner eine Sensoranordnung, vorzugsweise eine Temperatursensoranordnung, die eine Beschichtung aufweist . Die vorliegende Erfindung betri f ft ferner einen Beschichtungsträger zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein elektronisches Bauteil .
Der steigende Bedarf an elektronischen Bauteilen, wie z . B . NTC (Negative Temperature Coef ficient ) Temperatursensoren, erfordert eine kostengünstige Produktion durch Reduzierung des Material- und Energieverbrauchs . Eine hohe Zuverlässigkeit erfordert j edoch den Einsatz von aufeinander abgestimmten Kombinationen neuer Material- und Fertigungstechnologien .
Eine wesentliche Voraussetzung für eine hohe Zuverlässigkeit ist eine Beschichtungsschutzschicht ( Schutz gegen mechanische , klimatische , chemische , thermische , lichttechnische usw . Einflüsse ) in definierten geometrischen Dimensionen ( Schichtdicke , Kopf durchmesser und beschichtete Länge ) , typischerweise mit pulver- und harzbasierten basierten Beschichtungsmaterialien .
Stand der Technik für die Beschichtung von drahtkontaktierten elektronischen Bauteilen sind derzeit elektrostatische , Wirbelschicht- , Spritzpistolen- und Tauchbeschichtungsverfahren .
Diese Technologien führen zu einer hohen Verschwendung von Beschichtungsmaterialien (Verhältnis zwischen dem im Bauteil benötigten Beschichtungsmaterial und dem verlorenen Beschichtungsmaterial ) . Darüber hinaus ist das Recycling von nicht verwendetem Beschichtungsmaterial erforderlich, was zu Anhäufung von Fremdstof fen führt . Die steigende Nachfrage nach höherer Genauigkeit bei gleichzeitigen Anforderungen nach Miniaturisierung des Designs führt zu Ertragsverlust bei den oben genannten Technologien .
Es ist ein Ziel der vorliegenden Of fenbarung, die oben genannten Probleme zu lösen . Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Sensoranordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst .
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung bereitgestellt . Insbesondere wird eine Beschichtung zumindest auf Teile mindestens eines elektronischen Bauteils , vorzugsweise einer Viel zahl von elektronischen Bauteilen, aufgebracht . Bei dem j eweiligen elektronischen Bauteil kann es sich um ein beliebiges elektronisches Bauteil handeln, beispielsweise einen Temperatursensor . Es ist j edoch zu verstehen, dass die vorliegende Of fenbarung nicht auf Temperatursensoren beschränkt ist .
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte :
In einem ersten Schritt A) wird ein Beschichtungsträger bereitgestellt . Der Beschichtungsträger umfasst einen Hauptsockel . Der Hauptsockel umfasst eine flache , z . B . rechteckige , Basis und ist geeignet und angeordnet , um weitere Komponenten des Beschichtungsträgers auf zunehmen .
Der Beschichtungsträger umfasst ferner einen Beschichtungssockel . Der Beschichtungssockel ist auf dem Hauptsockel angeordnet und weist eine Vertiefung auf . Die Vertiefung ist zur Aufnahme und zum Halten eines Beschichtungsmaterials geeignet und angeordnet . Die Vertiefung bildet ein Beschichtungsmaterialbett des Beschichtungssockels .
Der Beschichtungsträger umfasst ferner einen Vorratsbehälter . Der Vorratsbehälter ist zumindest teilweise auf dem Beschichtungssockel montiert . Der Vorratsbehälter erstreckt sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Beschichtungssockels . Der Vorratsbehälter ist beweglich . Insbesondere ist er entlang einer Längsachse des Beschichtungsträgers / des Hauptsockels beweglich . Der Vorratsbehälter weist eine weitere Vertiefung auf . Die Vertiefung des Vorratsbehälters ist ebenfalls zur Aufnahme und zum Halten von Beschichtungsmaterial geeignet und angeordnet . Die Vertiefung stellt ein Beschichtungsmaterialbett des Vorratsbehälters dar .
In einem nächsten Schritt B ) wird Beschichtungsmaterial in die Vertiefung des Vorratsbehälters eingefüllt . Dies geschieht verschüttungs frei . Es wird kein Beschichtungsmaterial verschwendet . Das Beschichtungsmaterial weist ein Pulver oder ein Harz auf .
In einem nächsten Schritt C ) wird der Vorratsbehälter entlang der Längsachse des Beschichtungsträgers verschoben, so dass die Vertiefung des Beschichtungssockels mit Beschichtungsmaterial gefüllt wird . Dies geschieht verschüttungs frei . Das Verschieben des Vorratsbehälters erfolgt manuell oder automatisch .
In einem nächsten Schritt D) wird mindestens ein elektronisches Bauteil , vorzugsweise eine Viel zahl von elektronischen Bauteilen, bereitgestellt . Das j eweilige elektronische Bauteil wird oberhalb der gefüllten Vertiefung des Beschichtungssockels angeordnet . Das j eweilige elektronische Bauteil wird zumindest teilweise in das in der Vertiefung des Beschichtungssockels bereitgestellte Beschichtungsmaterial eingetaucht , um eine Beschichtung ( zumindest von Teilen) des elektronischen Bauteils zu aus zubilden . Die Ausbildung der Beschichtungsschicht durch Eintauchen in das Beschichtungsmaterial erfolgt auslauf- und spritz frei .
Das spritz freie Beschichtungsverfahren ermöglicht die Herstellung einer Beschichtungs-Schutzschicht in definierten geometrischen Abmessungen, ohne dass zusätzliche maschinelle Funktionen in den Prozess einbezogen werden müssen . Die Produktkosten können minimiert werden durch : a ) Reduktion von Pulvermaterialien um bis zu 80% und von Harzmaterial um bis zu 20% , b ) Verringerung der Anhäufung von Fremdmaterial , c ) Weniger Maschinenfunktionen (Recycling, Dosieren, Sprühen, Nivellieren, Rühren sind innerhalb der Maschine nicht erforderlich) , d) Verringerung/Eliminierung von Beschichtungsspritzern . Alles in allem wird ein sehr ef fektives und kostenef fi zientes Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtungsschicht bereit gestellt .
Gemäß einer Aus führungs form weist die Vertiefung des
Vorratsbehälters eine Aussparung auf . Die Aussparung ist in einem Boden der genannten Vertiefung angeordnet . Die Aussparung bildet eine Öf fnung im Boden der Vertiefung des Vorratsbehälters . Die Aussparung erstreckt sich senkrecht zur Längsachse . Die Aussparung ist geeignet und angeordnet , um Beschichtungsmaterial in die Vertiefung des Beschichtungssockels zu übertragen .
In Schritt C ) wird der Vorratsbehälter über den Beschichtungssockel , insbesondere über eine Oberseite des Beschichtungssockels , bewegt , bis die Aussparung direkt über der Vertiefung des Beschichtungssockels angeordnet ist .
In Schritt C ) wird der Vorratsbehälter von einer Ausgangsposition in eine Endposition geschoben . In der Ausgangsposition ist die Aussparung in der Vertiefung des Vorratsbehälters geschlossen . Insbesondere ist die Aussparung durch die Oberseite des Beschichtungssockels , auf dem der Vorratsbehälter zumindest teilweise montiert ist , verschlossen . In der Endposition ist die Aussparung nicht mehr verschlossen . Insbesondere ist die Aussparung in der Endposition direkt über der Vertiefung des Beschichtungssockels angeordnet . Dementsprechend wird Beschichtungsmaterial aus der Vertiefung des Vorratsbehälters über die Aussparung in die Vertiefung des Beschichtungssockels übertragen bzw . fällt in diese .
Auf diese Weise kann Beschichtungsmaterial leicht und kleckerfrei aus dem Vorratsbehälter in die Vertiefung des Beschichtungssockels übertragen werden .
Gemäß einer Aus führungs form wird der Vorratsbehälter nach dem Befüllen der Vertiefung des Beschichtungssockels mit Beschichtungsmaterial in die Ausgangsposition zurückgeschoben . Dies geschieht manuell oder automatisch . Während der Bewegung des Vorratsbehälters verbleibt das restliche Beschichtungsmaterial sicher in der Vertiefung des Vorratsbehälters . Eine Verschwendung des Beschichtungsmaterials wird verhindert .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst der Beschichtungsträger wenigstens zwei Führungselemente . Die Führungselemente weisen Schienen ( z . B . Metallschienen) auf , die an der Oberseite des Hauptsockels befestigt sind . Die Führungselemente sind zumindest teilweise entlang des Hauptsockels angeordnet . Die Führungselemente erstrecken sich parallel zueinander entlang der Längsachse des Hauptsockels . In Schritt D) wird der Vorratsbehälter entlang der Führungselemente geschoben . Auf diese Weise wird der Vorratsbehälter mit dem Beschichtungsmaterial sicher entlang des Hauptsockels bewegt . Eine Verschwendung/ein Verschütten des Beschichtungsmaterials kann wirksam verhindert werden .
Gemäß einer Aus führungs form ist eine Variation in einer Gesamtlänge der Beschichtung im Vergleich zu herkömmlicher Beschichtungstechnik geringer . Unter der Gesamtlänge der Beschichtung ist die gesamte Ausdehnung der Beschichtung entlang einer Hauptlängsachse des j eweiligen elektronischen Bauteils zu verstehen, d . h . die beschichtete Länge des elektronischen Bauteils .
Daraus lässt sich schließen, dass der Einsatz von Beschichtungsmaterialien, d . h . die Menge an Beschichtungsmaterial , durch das zuvor beschriebene Verfahren reduziert wird . Darüber hinaus kann durch das spritz freie Beschichtungsverfahren eine sehr gut definierte geometrische Dimension der Beschichtung erreicht werden . Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Of fenbarung wird eine Sensoranordnung bereitgestellt . Die Sensoranordnung kann zur Messung einer Temperatur ausgebildet sein . Die Sensoranordnung kann drahtkontaktiert sein . Die Sensoranordnung kann z . B . eine NTC-Temperatursensoranordnung sein .
Die Sensoranordnung weist ein Sensorelement mit einem keramischen Grundkörper und wenigstens zwei Elektroden auf . Die Elektroden sind an einer Außenseite des keramischen Grundkörpers angeordnet . Die Sensoranordnung weist ferner wenigstens zwei Kontaktierungselemente zur elektrischen Kontaktierung des Sensorelements auf . Die Kontaktierungselemente sind in einem Anschlussbereich mit den Elektroden verbunden .
Die Sensoranordnung weist ferner eine Beschichtung auf . Ein Material der Beschichtung weist ein Pulver oder ein Harz auf . Die Beschichtung wird mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens auf die Sensoranordnung, insbesondere auf Teile der Sensoranordnung, aufgebracht . Alle im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale finden auch für die Sensoranordnung Anwendung und umgekehrt .
Zumindest der keramische Grundkörper und der Anschlussbereich sind vollständig von der Beschichtung bedeckt . Die Beschichtung stellt eine Schutzschicht der Sensoranordnung dar . Mittels der Beschichtung werden zumindest Teile der Sensoranordnung wirksam gegen Umwelteinflüsse geschützt .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Sensoranordnung einen Sensorkopf . Der Sensorkopf bildet einen oberen Bereich der Sensoranordnung . Der Sensorkopf umfasst das Sensorelement mit Elektroden und den Anschlussbereich sowie zumindest einen Teilbereich der Kontaktierungselemente . Die Beschichtung bildet eine äußere Hülle eines Sensorkopfes .
Eine Variation in einer Länge des Sensorkopfes ist im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungstechnologien geringer . Auch eine Variation in der Gesamtlänge der Beschichtung ist im Vergleich zu konventionellen Beschichtungstechnologien geringer . Dementsprechend wird eine sehr kompakte Sensoranordnung mit wohldefinierten Abmessungen bereit gestellt .
Die vorliegende Anmeldung weist insbesondere die folgenden Aspekte auf :
1 . Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein elektronisches Bauteil mit den folgenden Schritten :
A) Bereitstellen eines Beschichtungsträgers mit
- einem Hauptsockel ,
- einem Beschichtungssockel mit einer Vertiefung,
- einem beweglichen Vorratsbehälter mit einer weiteren Vertiefung;
B ) Einfüllen eines Beschichtungsmaterials in die Vertiefung des Vorratsbehälters ;
C ) Verschieben des Vorratsbehälters entlang einer Längsachse des Beschichtungsträgers , so dass die Vertiefung des Beschichtungssockels mit Beschichtungsmaterial gefüllt wird;
D) Bereitstellen mindestens eines elektronischen Bauteils und Eintauchen mindestens von Teilen des elektronischen Bauteils in das in der Vertiefung des Beschichtungssockels bereitgestellte Beschichtungsmaterial zur Ausbildung einer Beschichtung des elektronischen Bauteils .
2 . Verfahren nach Aspekt 1 , wobei die Vertiefung des Vorratsbehälters eine Aussparung aufweist , die in einem Boden der Vertiefung angeordnet ist , und, wobei in Schritt C ) der Vorratsbehälter über den Beschichtungssockel bewegt wird, bis die Aussparung oberhalb der Vertiefung des Beschichtungssockels angeordnet ist .
3 . Verfahren nach Aspekt 1 oder Aspekt 2 , wobei die Vertiefung des Vorratsbehälters eine Aussparung aufweist , die in einem Boden der Vertiefung angeordnet ist und, wobei in Schritt C ) der Vorratsbehälter von einer Ausgangsposition, in der die Aussparung in der Vertiefung geschlossen ist , in eine Endposition geschoben wird, in der die Aussparung in der Vertiefung nicht mehr geschlossen ist , so dass Beschichtungsmaterial von der Vertiefung des Vorratsbehälters über die Aussparung in die Vertiefung des Beschichtungssockels übertragen wird .
4 . Verfahren nach Aspekt 3 , wobei nach dem Befüllen der Vertiefung des Beschichtungssockels mit Beschichtungsmaterial der Vorratsbehälter in die Ausgangsposition zurückgeschoben wird .
5 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte , wobei der Beschichtungsträger wenigstens zwei Führungselemente aufweist , die zumindest teilweise entlang des Hauptsockels angeordnet sind, wobei in Schritt D) der Vorratsbehälter entlang der Führungselemente verschoben wird .
6 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte , wobei kein Verschütten des Beschichtungsmaterials erfolgt , wenn der Vorratsbehälter entlang der Längsachse bewegt wird und/oder wenn die Vertiefungen mit Beschichtungsmaterial gefüllt werden . 7 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte , wobei das Beschichtungsmaterial ein Beschichtungspulver oder ein Harz umfasst .
8 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte , wobei das mindestens eine elektronische Bauteil eine Sensoranordnung zur Messung einer Temperatur umfasst .
9 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte , wobei eine Variation in einer Gesamtlänge der Beschichtung im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik geringer ist .
10 . Sensoranordnung zur Messung einer Temperatur, aufweisend :
- ein Sensorelement mit einem keramischen Grundkörper und wenigstens zwei Elektroden, wobei die Elektroden an einer Außenseite des keramischen Grundkörpers angeordnet sind,
- wenigstens zwei Kontaktierungselemente zur elektrischen Kontaktierung des Sensorelements , wobei die Kontaktierungselemente in einem Anschlussbereich mit den Elektroden verbunden sind,
- eine Beschichtung, wobei zumindest der keramische Grundkörper und der Anschlussbereich vollständig von der Beschichtung bedeckt sind, wobei die Beschichtung mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebracht ist .
11 . Sensoranordnung nach Aspekt 10 , mit einem Sensorkopf , wobei der Sensorkopf das Sensorelement und zumindest einen Teilbereich der Kontaktierungselemente umfasst , wobei die Beschichtung eine äußere Hülle eines Sensorkopfes bildet .
12 . Die Sensoranordnung nach Aspekt 11 , wobei eine Variation in einer Länge des Sensorkopfes und in einer Gesamtlänge der Beschichtung im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungstechnologien geringer ist .
13 . Die Sensoranordnung nach einem der Aspekte 10 bis 12 , wobei ein Material der Beschichtung ein Pulver oder ein Harz aufweist .
14 . Sensoranordnung nach einem der Aspekte 10 bis 13 , wobei die Sensoranordnung eine NTC-Temperatursensoranordnung ist .
Weitere Merkmale , Verfeinerungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beispielhaften Aus führungs formen in Verbindung mit den Figuren .
Figur 1 zeigt ein Prozessdiagramm für ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein elektronisches Bauteil ,
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beschichtungsträgers ,
Die Figuren 3A bis 3G zeigen verschiedene Schritte des Verfahrens zum Aufbringen einer Beschichtung auf mindestens ein elektronisches Bauteil ,
Figur 4 zeigt schematisch eine seitliche Schnittdarstellung eines beschichteten elektronischen Bauteils ,
Figur 5 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des in Figur 4 gezeigten elektronischen Bauteils ,
Figuren 6A und 6B zeigen Diagramme , die eine Gesamtlänge einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Beschichtung und einer nach herkömmlicher Technik aufgebrachten Beschichtung veranschaulichen,
Die Figuren 7A und 7B zeigen Diagramme zur Veranschaulichung einer Kopflänge einer Sensoranordnung mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Beschichtung und einer nach herkömmlicher Technik aufgebrachten Beschichtung .
In den Figuren können Elemente mit gleichem Aufbau und/oder gleicher Funktionalität mit den gleichen Bezugs zeichen bezeichnet werden . Es versteht sich, dass die in den Figuren gezeigten Aus führungs formen illustrative Darstellungen sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind .
Figur 1 zeigt ein Prozessdiagramm für ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung 6 auf mindestens ein, vorzugsweise auf mehrere , elektronische Bauteile 30 . Bei dem j eweiligen elektronischen Bauteil 30 kann es sich um ein drahtkontaktiertes elektronisches Bauteil handeln . Das j eweilige elektronische Bauteil 30 kann eine Sensoranordnung 1 zur Messung einer Temperatur sein, z . B . eine NTC- Temperaturanordnung ( siehe auch Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren 4 und 5 ) .
In einem ersten Schritt A) des Verfahrens wird ein Beschichtungsträger 20 bereitgestellt ( siehe auch Figuren 2 und 3A) . Der Beschichtungsträger 20 umfasst einen Hauptsockel 21 . Der Hauptsockel 21 weist eine rechteckige Grundform auf .
Der Beschichtungsträger 20 umfasst ferner einen Beschichtungssockel 22 . Der Beschichtungssockel 22 hat eine rechteckige Form und ist in einem mittleren Bereich einer oberen Fläche des Hauptsockels 21 bereitgestellt . Mit anderen Worten, der Beschichtungssockel 22 reicht nicht bis zu den Seitenkanten des Hauptsockels 21 . Eine Ausdehnung des Beschichtungssockels 22 entlang einer Längsachse X des Hauptsockels 21 ist größer als eine Ausdehnung des Beschichtungssockels 22 entlang einer Achse senkrecht zur Längsachse X . Mit anderen Worten, eine Hauptausdehnungsrichtung des Beschichtungssockels 22 verläuft entlang der (Haupt- ) Längsachse X des Hauptsockels 21 / Beschichtungsträgers 20 .
Der Beschichtungssockel 22 kann z . B . mit dem Hauptsockel 21 verklebt oder verschraubt sein . Der Beschichtungssockel 22 weist eine Vertiefung 23 auf . Die Vertiefung 23 ist geeignet und angeordnet , um im weiteren Verlauf des beschriebenen Verfahrens ein Beschichtungsmaterial 29 auf zunehmen . Die Vertiefung 23 ist in einem Seitenbereich einer Oberseite des Beschichtungssockels 22 angeordnet ( Figur 2 : linker Bereich der Oberseite ) und erstreckt sich senkrecht zur Längsachse X . Die Vertiefung 23 kann beispielsweise in die Oberseite des Beschichtungssockels 22 eingefräst sein .
Der Beschichtungsträger 20 umfasst ferner einen Vorratsbehälter 24 . Der Vorratsbehälter 24 hat eine rechteckige Form und ist - in einer Ausgangsposition - in einem Seitenbereich (hier rechter Seitenbereich) der Oberseite des Hauptsockels 21 angeordnet . Der Vorratsbehälter 24 ist zumindest teilweise auf der Oberseite des Beschichtungssockels 22 abgestützt (Ausgangsposition : rechter Seitenbereich der Oberseite des Beschichtungssockels 22 ) . Eine Ausdehnung des Vorratsbehälters 24 entlang der Längsachse X des Hauptsockels 21 ist kleiner als eine Ausdehnung des Vorratsbehälters 24 entlang der Achse senkrecht zur Längsachse X . Mit anderen Worten, eine Hauptausdehnungsrichtung des Vorratsbehälters 24 ist senkrecht zur (Haupt- ) Längsachse X / zum Beschichtungssockel 22 . Der Vorratsbehälter 24 weist eine Vertiefung 25 auf . Die Vertiefung 25 ist zur Aufnahme von Beschichtungsmaterial 29 geeignet und angeordnet . Die Vertiefung 25 ist in einem mittleren Bereich einer Oberseite des Vorratsbehälters 24 angeordnet und erstreckt sich senkrecht zur Längsachse X . Die Vertiefung 24 kann beispielsweise in die Oberseite des Vorratsbehälters eingefräst sein . Der Vorratsbehälter 24 ist so ausgebildet und angeordnet , dass die Vertiefung 25 direkt über der Oberseite des Beschichtungssockels 22 angeordnet ist .
Die Vertiefung 25 umfasst eine Aussparung 28 , die in einer Bodenfläche der Vertiefung 25 angeordnet ist . Durch die Aussparung 28 kann Beschichtungsmaterial 29 aus der Vertiefung 25 des Vorratsbehälters 24 in die Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 übertragen werden, wie später beschrieben wird . In der Ausgangsposition bildet die Oberseite des Beschichtungssockels 22 eine untere Begrenzung der Aussparung 28 , d . h . sie verschließt die Aussparung 28 .
Das Vorratsbehälter 24 ist entlang der Längsachse X beweglich . Dazu ist der Vorratsbehälter 24 auf zwei Schiebern 26 angeordnet . Die beiden Schieber 26 sind einander gegenüberliegend angeordnet . In der Draufsicht auf den Beschichtungsträger 20 ist der eine Schieber 26 oberhalb des Beschichtungssockels 22 und der andere Schieber 26 unterhalb des Beschichtungssockels 22 angeordnet .
Der Beschichtungsträger 20 umfasst ferner zwei Führungselemente 31 . Der j eweilige Schieber 26 umschließt ein Führungselement 31 und kann entlang des j eweiligen Führungselements 31 verschoben werden . Die Führungselemente 31 erstrecken sich entlang der Längsachse X und sind mit dem Hauptsockel 21 verschraubt . Der Vorratsbehälter 24 ist manuell oder automatisch beweglich . Der Vorratsbehälter 24 ist von der zuvor erwähnten Ausgangsposition (Vorratsbehälter 24 ist im rechten Seitenbereich des Hauptsockels 21 angeordnet ; Oberseite des Beschichtungssockels 22 bildet eine untere Begrenzung der Aussparung 28 ) in eine Endposition (Vorratsbehälter 24 ist im linken Seitenbereich des Hauptsockels 21 angeordnet ; der Vorratsbehälter 23 ( insbesondere ein Boden des Vorratsbehälters 23 ) des Beschichtungssockels 22 bildet eine untere Begrenzung der Aussparung 28 ) bewegbar .
Der Beschichtungsträger 20 umfasst ferner zwei Stopper 27 . Die Stopper 27 sind mit dem Hauptsockel 21 verschraubt . Die Stopper 27 erstrecken sich senkrecht zur Längsachse X . Die Stopper 27 weisen dünnen Schienen oder Strei fen auf . Die Schienen oder Strei fen können z . B . Metall aufweisen . Die Stopper 27 begrenzen die Oberseite des Hauptsockels 21 auf zwei gegenüberliegenden Seiten (Abbildung 2 : linke Seite und rechte Seite des Hauptsockels 21 ) . Insbesondere sind die Stopper 27 dazu geeignet und angeordnet , die Bewegung des Vorratsbehälters 24 entlang der Längsachse X zu begrenzen . Die Stopper 27 sorgen dafür, dass der Vorratsbehälter 24 nur zwischen der zuvor beschriebenen Ausgangsposition und der Endposition bewegt werden kann .
Nach dem Bereitstellen des Beschichtungsträgers 20 wird dieser zunächst gründlich gereinigt ( siehe Figur 3A) , um alle Verunreinigungen zu entfernen, die sich mit dem zuvor erwähnten Beschichtungsmaterial 29 vermischen könnten .
In Schritt B ) des Verfahrens wird Beschichtungsmaterial 29 in die Vertiefung 25 des Vorratsbehälters 24 eingefüllt ( siehe auch Abbildung 3B ) . Das Beschichtungsmaterial 29 kann ein Pulver oder ein Harz aufweisen . Das Beschichtungsmaterial 29 kann bis zu einem oberen Rand der Vertiefung 25 eingefüllt werden . Ein Austreten des Beschichtungsmaterials 29 aus der Aussparung 28 wird durch die Oberseite des Beschichtungssockels 22 , die sich unterhalb der Aussparung 28 befindet , verhindert .
In Schritt C ) des Verfahrens wird der Vorratsbehälter 24 entlang der Längsachse X ( d . h . entlang der Führungselemente 31 ) verschoben . Der Vorratsbehälter 24 wird von der Ausgangsposition in die Endposition verschoben, in welcher die Vertiefung 25 des Vorratsbehälters 24 oberhalb der Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 angeordnet ist . Während der Bewegung von der Ausgangs- in die Endposition wird das Auslaufen des Beschichtungsmaterials 29 aus der Aussparung 28 durch die Oberseite des Beschichtungssockels 22 verhindert . Außerdem findet bei der Bewegung des Vorratsbehälters 24 kein Überlaufen, z . B . über einen Rand der Vertiefung 25 , statt .
In der Endposition fällt Beschichtungsmaterial 29 durch die Aussparung 28 in die Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 , d . h . die Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 wird mit Beschichtungsmaterial 29 gefüllt ( siehe Abbildung 30 ) . Dabei wird ein Auslaufen des Beschichtungsmaterials 29 verhindert . Anschließend wird der Vorratsbehälter 24 ( automatisch oder manuell ) in seine Ausgangsposition zurückbewegt .
In Schritt D) des Verfahrens wird mindestens ein elektronisches Bauteil 30 , vorzugsweise eine Viel zahl von elektronischen Bauteilen 30 , bereitgestellt ( siehe Figur 3D) . Die elektronischen Bauteile 30 werden direkt über der Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 , d . h . direkt über dem Beschichtungsmaterial 29 angeordnet . Die elektronischen Bauteile 30 werden in Richtung der Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 23 bewegt und zumindest teilweise in das in der Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 bereitgestellte Beschichtungsmaterial 29 eingetaucht ( siehe Figur 3E ) , um eine Beschichtung 6 (von zumindest Teilen) des j eweiligen elektronischen Bauteils 30 spritz- und kleckerfrei aus zubilden . Anschließend werden die elektronischen Bauteile 30 wieder in ihre Ausgangsposition oberhalb der Vertiefung 23 zurückbewegt ( Figur 3F) .
Nach der Beschichtung der elektronischen Bauteile 30 wird die Vertiefung 25 des Vorratsbehälters 24 (und anschließend die Vertiefung 23 des Beschichtungssockels 22 ) wie oben beschrieben mit Beschichtungsmaterial 29 wieder aufgefüllt ( siehe Figur 3G) .
Dies geschieht - aufgrund der besonderen Konstruktion des Beschichtungsträgers 20 - verschüttungs frei .
Insbesondere handelt es sich bei dem oben beschriebenen Verfahren um eine verschüttungs freie Beschichtungstechnologie . Es ermöglicht die Herstellung einer Beschichtungsschutzschicht (Beschichtung 6 ) in definierter geometrischer Dimension ohne zusätzliche maschinelle Funktionen im Prozess . Die Produktkosten können minimiert werden durch : a ) Reduktion von Pulvermaterialien um bis zu 80% und von Harzmaterial um bis zu 20% , b ) Verringerung der Anhäufung von Fremdmaterial , c ) Weniger Maschinenfunktionen (Recycling, Dosieren, Sprühen, Nivellieren, Rühren sind in der Maschine nicht erforderlich) d) Verringerung von Beschichtungsspritzern .
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Beispiel für ein beschichtetes elektronisches Bauteil 30 . Das j eweilige elektronische Bauteil 30 kann ein drahtkontaktiertes elektronisches Bauteil aufweisen . Das j eweilige elektronische Bauteil 30 kann eine Sensoranordnung 1 umfassen, die zur Messung einer Temperatur ausgebildet ist , z . B . eine NTC-Temperatursensoranordnung . Die Sensoranordnung 1 kann für den Einsatz bei hohen Temperaturen ausgelegt sein .
Die Sensoranordnung 1 weist ein Sensorelement oder einen Sensorchip auf . Das Sensorelement ist vorzugsweise ein NTC- Thermistorchip . Das Sensorelement umfasst einen keramischen Grundkörper 2 . Der keramische Grundkörper 2 weist Seitenflächen 2a auf , die einander gegenüberliegend angeordnet sind . Das Sensorelement weist ferner zwei Elektroden 3 auf . Die Elektroden 3 sind an einer Außenfläche des Sensorelements ausgebildet . Insbesondere sind die Elektroden 3 an den gegenüberliegenden Seitenflächen 2a des keramischen Grundkörpers 2 ausgebildet .
Die Sensoranordnung 1 umfasst ferner zwei Kontaktierungselemente 4 zur elektrischen Kontaktierung des Sensorelements . Die Kontaktierungselemente 4 weisen vorzugsweise Drähte auf . Die Kontaktierungselemente 4 sind in einem Anschlussbereich 7 elektrisch und mechanisch mit den Elektroden 3 verbunden . Die Elektroden 3 und die Kontaktierungselemente 4 können z . B . über eine Kontaktierungspaste 5 miteinander verbunden sein .
Die Sensoranordnung 1 umfasst ferner eine Beschichtung 6 , d . h . die Beschichtung 6 , die durch das zuvor beschriebene Verfahren erzielt wurde . Die Beschichtung 6 umschließt sowohl den keramischen Grundkörper 2 des Sensorelements als auch den Anschlussbereich 7 vollständig . Insbesondere umschließt die Beschichtung 6 einen Kopf 8 der Sensoranordnung 1 ( Sensorkopf 8 ) vollständig . Der Sensorkopf 8 umfasst das Sensorelement sowie zumindest einen Teilbereich der Kontaktierungselemente 4 , wie in den Figuren 4 und 5 zu sehen ist . Die Beschichtung 6 bildet eine äußere Hülle des Sensorkopfes 8 und schützt den Sensorkopf 8 vor Umwelteinflüssen .
An einer Unterseite der Beschichtung 6 befindet sich eine Einbuchtung 6a der Beschichtung 6 . Diese entsteht durch das bereits erwähnte Eintauchen des elektronischen Bauteils 30 bzw . der Sensoranordnung 1 in das Beschichtungsmaterial 29 . Der Sensorkopf 8 erstreckt sich von einem oberen Ende der Sensoranordnung 1 bis zu einem Scheitelpunkt der Einbuchtung 6a ( d . h . Gesamtlänge LI des Sensorkopfes 8 ) .
Die Gesamtlänge LI des Sensorkopfes 8 , d . h . die gesamte Ausdehnung des Sensorkopfes 8 entlang der Hauptlängsachse des elektronischen Bauteils 30 / der Sensoranordnung 1 ( siehe Figur 7A) ist im Vergleich zu herkömmlicher Beschichtungstechnik ( siehe Figur 7B ) kleiner .
Genauer gesagt ist eine Schwankung der Gesamtlänge LI im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik ( siehe Figur 7A) geringer . Mit anderen Worten : Die Variation der Gesamtkopflänge , die mit konventionellen Beschichtungsmethoden erreicht wird, ist im Vergleich zum erfindungsgemäßen Verfahren statistisch signi fikant höher ( siehe Figur 7B ) .
Darüber hinaus ist eine Gesamtlänge L2 der Beschichtung 6 , d . h . eine vollständige Ausdehnung der Beschichtung 6 entlang einer Hauptlängsachse des elektronischen Bauteils 30 / der Sensoranordnung 1 ( siehe Figur 6A) , im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik kleiner ( siehe Figur 6B ) .
Eine Variation in der Gesamtlänge L2 der Beschichtung 6 ist im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik ( siehe Figur 6A) geringer . Mit anderen Worten, die Variation in der Gesamtlänge einer Beschichtung, die mit konventionellen Beschichtungsmethoden erreicht wird, ist statistisch signi fikant höher als mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ( Figur 6B ) .
Insgesamt ist durch das zuvor beschriebene spritz freie Beschichtungsverfahren eine Variation in der Sensorkopflänge und eine Gesamtlängenvariation im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik statistisch signi fikant geringer . Zudem können Beschichtungsspritzer vermieden werden . Mit dem spritz freien Beschichtungsverfahren werden somit kompakte und kostengünstige elektronische Bauteile mit gut-def inierten geometrischen Abmessungen bereitgestellt .
Be zugs Zeichen
1 Sensoranordnung
2 Grundkörper
2a Seitenfläche des Grundkörpers
3 Elektrode
4 Kontaktierungselement
5 Kontaktierungspaste
6 Beschichtung
6a Einbuchtung
7 Anschlussbereich
8 Sensorkopf
20 Beschichtungsträger
21 Hauptsockel
22 Beschichtungssockel
23 Vertiefung des Beschichtungssockels
24 Vorratsbehälter
25 Vertiefung des Vorratsbehälters
26 Schieber
27 Stopper
28 Aussparung
29 Beschichtungsmaterial
30 Elektronisches Bauteil
31 Führungselement
LI Gesamtlänge des Sensorkopfes
L2 Gesamtlänge der Beschichtung
X Längsachse

Claims

- 22 -
Ansprüche
1. Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung (6) auf mindestens ein elektronisches Bauteil (1, 30) mit den folgenden Schritten:
A) Bereitstellen eines Beschichtungsträgers (20) mit
- einem Hauptsockel (21) ,
- einem Beschichtungssockel (22) mit einer Vertiefung (23) ,
- einem beweglichen Vorratsbehälter (24) mit einer weiteren Vertiefung (25) ;
B) Einfüllen eines Beschichtungsmaterials (29) in die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) ;
C) Verschieben des Vorratsbehälters (24) entlang einer Längsachse (X) des Beschichtungsträgers (20) , so dass die Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) mit Beschichtungsmaterial (29) gefüllt wird;
D) Bereitstellen mindestens eines elektronischen Bauteils (1, 30) und Eintauchen mindestens von Teilen des elektronischen Bauteils (1, 30) in das in der Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) bereitgestellte Beschichtungsmaterial (29) zur Ausbildung einer Beschichtung (6) des elektronischen Bauteils (1, 30) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) eine Aussparung (28) aufweist, die in einem Boden der Vertiefung
(25) angeordnet ist, und, wobei in Schritt C) der Vorratsbehälter (24) über den Beschichtungssockel (22) bewegt wird, bis die Aussparung (28) oberhalb der Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) eine Aussparung (28) aufweist, die in einem Boden der Vertiefung (25) angeordnet ist und, wobei in Schritt C) der Vorratsbehälter (24) von einer Ausgangsposition, in der die Aussparung (28) in der Vertiefung (25) geschlossen ist, in eine Endposition geschoben wird, in der die Aussparung (28) in der Vertiefung (25) nicht mehr geschlossen ist, so dass Beschichtungsmaterial (29) von der Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) über die Aussparung (28) in die Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) übertragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei nach dem Befüllen der Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) mit Beschichtungsmaterial (29) der Vorratsbehälter (24) in die Ausgangsposition zurückgeschoben wird .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsträger (20) wenigstens zwei Führungselemente (31) aufweist, die zumindest teilweise entlang des Hauptsockels (21) angeordnet sind, wobei in Schritt D) der Vorratsbehälter (24) entlang der Führungselemente (31) verschoben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei kein Verschütten des Beschichtungsmaterials (29) erfolgt, wenn der Vorratsbehälter (24) entlang der Längsachse (X) bewegt wird und/oder wenn die Vertiefungen (23, 25) mit Beschichtungsmaterial (29) gefüllt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beschichtungsmaterial (28) ein Beschichtungspulver oder ein Harz umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine elektronische Bauteil (1, 30) eine Sensoranordnung (1) zur Messung einer Temperatur umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Variation in einer Gesamtlänge (L2) der Beschichtung (6) im Vergleich zu konventioneller Beschichtungstechnik geringer ist.
10. Beschichtungsträger (20) zum Aufbringen einer Beschichtung (6) auf mindestens ein elektronisches Bauteil (1, 30) aufweisend :
- einen Hauptsockel (21) ,
- einen Beschichtungssockel (22) , der auf dem Hauptsockel
(21) angeordnet ist und eine Vertiefung (23) aufweist, wobei die Vertiefung (23) zur Aufnahme und zum Halten eines Beschichtungsmaterials (29) geeignet und angeordnet ist,
- einen beweglichen Vorratsbehälter (24) , der zumindest teilweise auf dem Beschichtungssockel (22) montiert ist und eine weitere Vertiefung (25) aufweist, die zur Aufnahme und zum Halten von Beschichtungsmaterial (29) geeignet und angeordnet ist.
11. Beschichtungsträger (20) nach Anspruch 10, wobei sich der Vorratsbehälter (24) senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Beschichtungssockels (22) erstreckt .
12. Beschichtungsträger (20) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Vorratsbehälter (24) entlang einer Längsachse (X) des Beschichtungsträgers (20) beweglich ist.
13. Beschichtungsträger (20) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 25 wobei die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) eine Aussparung (28) aufweist, die in einem Boden der Vertiefung (25) angeordnet ist.
14. Beschichtungsträger (20) nach Anspruch 13, wobei der Vorratsbehälter (24) zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition verschiebbar ist, wobei in der Ausgangsposition eine Oberseite des Beschichtungssockels (22) eine untere Begrenzung der Aussparung (28) bildet, und wobei in der Endposition die Vertiefung (25) des Vorratsbehälters (24) oberhalb der Vertiefung (23) des Beschichtungssockels (22) angeordnet ist.
15. Beschichtungsträger (20) nach einem der Ansprüche 10 bis
14, wobei der Beschichtungsträger (20) wenigstens zwei Führungselemente (31) aufweist, die zumindest teilweise entlang des Hauptsockels (21) angeordnet sind, wobei der Vorratsbehälter (24) entlang der Führungselemente (31) verschiebbar ist.
16. Beschichtungsträger (20) nach einem der Ansprüche 10 bis
15, wobei das mindestens eine elektronische Bauteil (1, 30) eine Sensoranordnung (1) zur Messung einer Temperatur umfasst.
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