FR2850486A1 - Procede permettant d'enrober un composant electronique et element electronique fabrique selon ledit procede - Google Patents

Procede permettant d'enrober un composant electronique et element electronique fabrique selon ledit procede Download PDF

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Klaus Bauer
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Wighard Jager
Hermann Leiderer
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Abstract

Procédé permettant d'enrober un composant électronique et élément électronique fabriqué selon ledit procédéLors du procédé selon l'invention, le composant (1) est entouré d'un matériau de revêtement, en particulier par trempage, le matériau de revêtement est ensuite durci et l'ensemble constitué par le composant (1) et le revêtement (3) est enrobé de matière plastique par coulée.

Description

L'invention concerne un procédé permettant d'enrober un composant
électronique et un composant électronique fabriqué selon ledit procédé.
Des composants électroniques tels que les condensateurs et les résistances sont souvent entièrement coulés dans un matériau d'enrobage, en particulier dans de 5 la matière plastique, c'est-à-dire entourés d'un encapsulage en matière plastique. Si ces composants sont exposés à des variations importantes de température, il est possible que ceux-ci subissent, en raison des différences de coefficient de dilatation thermique existant entre les matériaux impliqués, des sollicitations mécaniques plus ou moins importantes.
Afin d'éviter cette difficulté, il est connu grâce à DE 34 08 855 Ai d'entourer le composant électronique d'une gaine rétractable, laquelle est composée d'un matériau hautement résistant à la rupture, dilatable d'au moins 50 % ou d'un matériau en matière élastique caoutchoutée hautement résistant à la rupture. Un tel enrobage du composant électronique au moyen d'une gaine rétractable est cependant insuffisant 15 pour de nombreux types d'application.
Il est également possible de contourner la difficulté en évitant d'encaspuler entièrement le composant électronique. Ceci n'est cependant pas non plus satisfaisant pour bien des applications.
Le problème qui est à la base de la présente invention est de créer un procédé 20 permettant d'enrober un composant électronique et de créer un composant électronique fabriqué selon ledit procédé, dans lequel seront compensées les différences de dilatation thermique existant entre le composant et la capsule en matière plastique, et ce malgré un encapsulage complet du composant par de la matière plastique.
Dans ce but l'invention a pour objet un procédé permettant d'enrober un composant électronique, dans lequel - le composant est pourvu d'un revêtement en matériau fluide, - le matériau de revêtement est durci et l'ensemble constitué par le composant et le revêtement est entièrement 30 enrobé de matière plastique par coulée.
Le procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le matériau de revêtement est appliqué sur le composant par trempage ou par pulvérisation; - un grand nombre de composants reliés les uns aux autres est pourvu dudit revêtement en même temps; - le matériau de revêtement est appliqué sur le composant au moyen de plusieurs opérations de revêtement successives; - le durcissement du matériau de revêtement est réalisé par un apport extérieur de chaleur ou par séchage à conditions ambiantes; - le matériau de revêtement utilisé est un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique élevé et de bonnes propriétés d'adhérence; - le matériau de revêtement utilisé est une matière plastique appartenant aux groupes des polyuréthanes et des silicones; - l'ensemble constitué par le composant et le revêtement est soumis à au 10 moins un traitement supplémentaire avant d'être enrobé de matière plastique par coulée; - l'enrobage au moyen de matière plastique est réalisé par procédé de moulage par injection et la matière plastique utilisée pour le moulage par injection est le PBTP.
L'invention a également pour objet un composant électronique comprenant un enrobage composé d'un revêtement en un matériau de revêtement appliqué à l'état fluide et ensuite durci et d'un encapsulage en matière plastique entourant ledit revêtement.
Dans le cadre du procédé selon l'invention, le composant électronique est 20 recouvert d'un matériau de revêtement fluide avant d'être entièrement enrobé de matière plastique par coulée. Le matériau de revêtement fluide est sélectionné de manière à pouvoir compenser, à l'état durci, les différences de dilatation dues à des variations de température existant entre le composant et l'encapsulage en matière plastique.
Le matériau de revêtement fluide peut être appliqué sur le composant à l'aide d'un procédé d'application classique, notamment par trempage ou par pulvérisation.
Suivant le degré de viscosité du matériau de revêtement, il peut être judicieux d'appliquer le matériau de revêtement en plusieurs opérations successives.
Le matériau de revêtement utilisé est un matériau présentant un coefficient de 30 dilatation thermique élevé et de bonnes propriétés d'adhérence. De préférence, on utilise des matières plastiques appartenant aux groupes des polyuréthannes et des silicones.
Un avantage important du procédé selon l'invention réside dans le fait qu'il permet de revêtir en même temps un grand nombre de composants reliés les uns aux 35 autres. Le procédé selon l'invention offre en outre la possibilité de soumettre l'ensemble constitué par le composant et le revêtement à au moins un traitement supplémentaire avant d'être enrobé de matière plastique par coulée.
Le procédé selon l'invention ne se distingue ainsi pas seulement par une grande simplicité mais aussi par une grande flexibilité.
Un exemple de réalisation de l'invention sera illustré plus en détail à l'aide de l'unique figure qui représente, de manière schématique, une vue en coupe d'un composant électronique avec un enrobage réalisé selon l'invention.
Dans la figure, le chiffre 1 désigne un composant électronique, lequel est notamment réalisé sous forme de condensateur ou de résistance et utilisé dans le domaine de la technique automobile, par exemple dans les capteurs de pression ou les capteurs de débit massique d'air. Le composant 1 est, de manière habituelle, 10 pourvu de fils de jonction 2 (pattes de composant).
Afin d'enrober le composant 1, celui-ci est d'abord entouré d'un revêtement 3 constitué d'un matériau fluide. Le matériau de revêtement utilisé de préférence est le polyuréthane (PUR). Cependant, il est également possible d'utiliser du silicone ou un autre matériau de revêtement présentant un coefficient de dilatation thermique élevé 15 et de bonnes propriétés d'adhérence.
Le matériau de revêtement est appliqué à l'état liquide sur le composant 1, et ce de préférence par trempage dans une cuve de trempage (non représenté).
Cependant, d'autres procédés de revêtement peuvent également être envisagés tels que la pulvérisation ou le laquage.
De manière pratique, un grand nombre de composants 1 (par exemple 2000) est simultanément pourvu du revêtement 3 en ce que les composants sont reliés les uns aux autres par une " ceinture " réalisée sous la forme d'une bande de papier et plongés ensemble dans le bain de trempage. La ceinture peut être prévue en forme de spirale ou de méandre.
Si le matériau de revêtement est très fluide, il peut être nécessaire, ou pour le moins utile, de prévoir plusieurs opérations successives de trempage. Il est primordial que le revêtement 3 recouvre entièrement le composant 1 et possède une épaisseur suffisante pour compenser de manière souhaitée les différences de dilatation d'origine thermique existant entre le composant 1 et un encapsulage en matière plastique 4 à 30 appliquer ultérieurement.
Après l'opération de trempage (le cas échéant, après la dernière opération de trempage), le revêtement est durci par séchage. L'opération de séchage peut être réalisé par apport externe de chaleur sous forme de rayonnement infrarouge et/ou d'air chaud. Cependant, selon le matériau de revêtement utilisé, une opération de 35 séchage à conditions ambiantes est également possible.
Un avantage important du procédé décrit réside dans le fait que les opérations de revêtement et de durcissement peuvent être réalisées avant que le composant électronique 1 soit soumis à son traitement proprement dit. Ainsi, après les opérations de trempage et de séchage, le composant électronique 1 est soudé par exemple à un peigne de connexion (non représenté) et, le cas échéant, soumis à des traitements supplémentaires avant que l'ensemble constitué par le composant 1 et le revêtement 3 soit pourvu de l'encapsulage en matière plastique 4.
L'encapsulage en matière plastique 4 peut être, dans une certaine mesure, appliqué en deux étapes. Ainsi, après avoir été soudé au peigne conducteur, le composant 1 est par exemple enrobé de matière plastique par procédé de moulage par injection. Puis les composants soudés sont isolés les uns des autres par 10 détachement du peigne conducteur, les ensembles ainsi obtenus étant, chacun, de nouveau enrobés de matière plastique par procédé de moulage par injection. La matière plastique utilisée est de préférence le PBTP (polybutènetéréphtalate).
Des essais ont montré que le revêtement 3 appliqué de la manière décrite est en mesure de compenser des différences de dilatation d'origine thermique 15 relativement importantes pouvant exister entre le composant 1 et l'encapsulage en matière plastique 4.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Procédé permettant d'enrober un composant électronique, dans lequel le composant (1) est pourvu d'un revêtement (3) en matériau fluide, - le matériau de revêtement (3) est durci et - l'ensemble constitué par le composant (1) et le revêtement (3) est entièrement enrobé de matière plastique par coulée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de revêtement est appliqué sur le composant (1) par trempage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de revêtement est appliqué sur le composant (1) par pulvérisation.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un grand nombre de composants (1) reliés les uns aux autres est pourvu dudit revêtement en même temps.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de revêtement est appliqué sur le composant (1) au moyen de plusieurs opérations de revêtement successives.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le durcissement du matériau de revêtement est réalisé par un apport extérieur de 20 chaleur.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le durcissement du matériau de revêtement est réalisé par séchage à conditions ambiantes.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 25 le matériau de revêtement utilisé est un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique élevé et de bonnes propriétés d'adhérence.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau de revêtement utilisé est une matière plastique appartenant aux groupes des polyuréthanes et des silicones.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le composant (1) et le revêtement (3) est soumis à au moins un traitement supplémentaire avant d'être enrobé de matière plastique par coulée.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 35 que l'enrobage au moyen de matière plastique est réalisé par procédé de moulage par injection et que la matière plastique utilisée pour le moulage par injection est le PBTP.
12. Composant électronique (1) comprenant un enrobage composé d'un revêtement (3) en un matériau de revêtement appliqué à l'état fluide et ensuite durci et d'un encapsulage en matière plastique (4) entourant ledit revêtement (3).
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