WO2012010469A1 - Elektronische baugruppe mit einem von einer vergussmasse umschlossenen bauteil und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Elektronische baugruppe mit einem von einer vergussmasse umschlossenen bauteil und verfahren zu deren herstellung Download PDF

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WO2012010469A1
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Marc Fiedler
Jan Stickelberger
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Definitions

  • the invention relates to an electronic assembly with a component enclosed by a potting compound and method for the production thereof.
  • Such a coating of a module serves as moisture and corrosion protection for the circuit board and soldered components.
  • Curing time can be set as desired.
  • thermoplastics are also used as encapsulants, with which, for example, connectors or cables are encapsulated in order to replace otherwise used individual housings.
  • Such thermoplastics are also known as hot melt adhesives.
  • the HOTMELT process works with molds, ie dies, which completely surround and receive the male or female sections to be cast. A complete encapsulation of an electronic module after the
  • HOTMELT method is compared to the above
  • Assembly has components that do not shed or from the
  • Casting compound may be covered, such.
  • mechanical components such as buttons or optical displays such. LEDs.
  • complex and expensive package-specific potting frames are required for each of these assemblies.
  • the invention has for its object to provide an electronic assembly with various electronic components on a circuit board and to provide that is equipped with a simple manner to produce, at least partial protection against harmful environmental influences.
  • This object is achieved according to the invention by an electronic assembly of various electronic components on a printed circuit board, of which at least one component is enclosed by a potting compound, which in turn is surrounded by a Vergussrahmen.
  • the side of the circuit board on which the potting frame is coated with a lacquer In another embodiment of the assembly according to the invention, the Vergussrahmen spacer nipple for proper positioning around the component.
  • Assembly is the potting compound during processing thermoplastic material.
  • Module is the component enclosed by the potting compound a component relevant for an Ex-protection approval of the module.
  • the component enclosed by the potting compound is an SMD component.
  • Assembly are several surrounded by the potting compound components surrounded by a common Vergussrahmen.
  • the Vergussrahmen is fixed by the paint on the circuit board.
  • the above object is also achieved according to the invention by a method for enclosing at least one component of an electronic assembly soldered to a printed circuit board with a potting compound with the following method steps:
  • Vergussrahmen surrounds at least one component, which afterwards with
  • the component enclosed by the casting compound is a component relevant for explosion protection approval of the printed circuit board.
  • the component to be enclosed by the potting compound is an SMD component.
  • Methods are several surrounded by the sealing compound to be surrounded components of a common Vergußrahmen.
  • Assemblies can be used, where a large area or
  • Potting frame can be easily attached with a paint on the assembly so that it is sealed from the circuit board.
  • Fig. 2 the electronic assembly according to Fig. 1 in a
  • FIG. 3 shows a Vergussrahmen for the assembly of Figures 1 and 2 in a plan view ..;
  • FIG. 4 of the potting frame of FIG. 3 in a sectional view
  • FIG. 6 shows the assembly according to FIG. 5 in a perspective plan view on a slightly enlarged scale.
  • This assembly 10 includes
  • FIGS. 1 and 2 show, in addition to the components 12, a single special surface-mounted SMD component on the printed circuit board relevant for explosion protection approval of the assembly 10. In the embodiment of the invention shown here is this
  • safety-relevant component 18 a fuse that must be surrounded or encapsulated by a housing for ex-protection approval of the assembly 10. Besides such a backup, there are others
  • Safety-relevant components in other embodiments of the invention in which for a Ex-protection approval of the relevant assembly, a potting may be required to dissipate the heat generated during operation of these components and to reduce to a prescribed value.
  • FIG. 1 and 2 illustrate a state before the encapsulation of the safety-relevant component 18.
  • the safety-relevant component 18 is already surrounded by a Vergussrahmen 20, which was used directly after the order on the circuit board 14 and the assembly 10 in the paint. After curing of the paint, the potting frame 20 is securely fixed on the circuit board 14 and. At the same time thereby a gap in the interior of the Vergussrahmens 20 between an inner wall of the
  • FIGS. 3 and 4 illustrate
  • FIG. 3 is a plan view
  • Fig. 4 is a sectional view of the Vergussrahmens 20, wherein in the embodiment shown here inside the
  • Vergussrahmen 20 spacer nipples 22 are provided.
  • Spacer nipples 22 should be shaped such that the potting frame 20 can be placed on the component 18 (see FIGS. 1 and 2) and snapped firmly there. Over a height h of the Vergussrahmens 20 is in accordance with the provisions for explosion protection approval, the required level of
  • FIGS. 3 and 4 four spacer nipples 22 are shown by way of example in the interior of the potting frame 20. It is clear that, depending on the size and shape of the security-relevant component 18 to be cast, fewer or more spacer nipples 22 can also be used. It is also clear that in addition to the individual safety-related and therefore potted SMD component exemplified in FIGS. 1, 2, 5 and 6, the invention is also suitable for other individual components which are to be cast. In addition, it is also conceivable to arrange several components to be cast adjacent and surrounded by a common Vergussrahmen so that they can then be cast in a block. Also in these cases it appears on
  • FIGS. 5 and 6 the known from FIGS. 1 and 2 assembly 10 with the molded safety-related component 18 illustrates.
  • the Vergussrahmen 20 is filled with the potting compound, safety-related component 18 enclosed by the potting compound.
  • thermoplastic material is used as potting compound according to the invention.
  • Thermoplastics of this kind are known, for example, as so-called “hotmelt” adhesives which are used for encapsulating cables or individual plugs. [Eignen s beat]
  • hotmelt adhesives which are used for encapsulating cables or individual plugs.
  • both permanently thermoplastic adhesives based on ethylene-vinyl acetate, polyester or polyamide are suitable also called “reactive" hotmelt adhesives, while thermoplastic when casting
  • the invention makes it possible in a simple manner to solder at least one component 18 of the soldered onto the printed circuit board 14

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Abstract

Um bei einer elektronischen Baugruppe (10) mit verschiedenen elektronischen Bauteilen (12, 18) auf einer Leiterplatte wenigstens partiellen Schutz gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen herzustellen, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein zu schützendes Bauteil (18) mit einer Vergussmasse zu umschliessen, die wiederum von einem Vergussrahmen (20) umgeben ist.

Description

Elektronische Baugruppe mit einem von einer Vergussmasse umschlossenen Bauteil und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe mit einem von einer Vergussmasse umschlossenen Bauteil und Verfahren zu deren Herstellung.
Elektronische Baugruppen, also aus mehreren und üblicherweise
verschiedenen elektronischen Bauteilen bestehende, auf eine Leiterplatte gelötete Schaltungen sind zunehmend Umwelteinflüssen ausgesetzt und müssen auch vor anderen schädlichen äußeren Einflüssen geschützt werden. In verschiedenen Anwendungen ist zudem erforderlich, in der Baugruppe beim Betrieb entstehende Wärme abzuführen und sonstige Einflüsse der Baugruppe auf die Umwelt zu verhindern. So dürfen die Materialien der elektronischen Bauteile der Baugruppe im Betrieb nicht mit der umgebenden Gasatmosphäre reagieren oder schädliche Stoffe in die Umgebungsluft abgeben.
Es ist bekannt, aus den genannten Gründen Leiterplatten mit solchen
Baugruppen nach ihrer Fertigstellung zu lackieren oder mit einem geeigneten Überzug zu versehen. Als Lacke dieser Art werden meist Einkomponenten- Kunstharz-Lacke verwendet. Zur Vereinfachung werden solch großflächigen Beschichtungen der Leiterplatte und der darauf befindlichen Bauteile üblicherweise in einem Tauchbad realisiert oder durch Automaten im
Sprühverfahren aufgebracht. Eine solche Lackierung einer Baugruppe dient als Feuchtigkeits- und Korrosions-Schutz für die Leiterplatte und die darauf gelöteten Bauteile.
Es ist auch bekannt, komplette elektronische Baugruppen zu vergießen, wobei ein solcher Verguss großflächig mit Dispensern, teilweise sogar mit Handdispensern, aufgebracht wird. Üblicherweise werden als Vergussmasse Zweikomponenten-Kunststoffe verwendet, deren Fließverhalten und
Aushärtezeit wie gewünscht eingestellt werden kann. Ein Einsatz der besagten elektronischen Baugruppen in
explosionsgefährdeten Bereichen richtet sich nach den gesetzlichen
Bestimmungen. Wenn die Baugruppe sicherheitsrelevante Bauteile wie z. B. solche, die sich im Betrieb stark erwärmen oder in die Gas aus der
Umgebung eindringen könnten, aufweist, ist eine Lackierung der Baugruppe häufig nicht hinreichend.
Zunehmend werden beim so genannten HOTMELT-Verfahren auch thermoplastische Kunststoffe als Vergussmasse eingesetzt, mit denen beispielsweise Stecker oder Kabel umspritzt werden, um sonst dafür verwendete einzelne Gehäuse zu ersetzen. Solche thermoplastischen Kunststoffe sind auch als Heißkleber bekannt. Das HOTMELT-Verfahren arbeitet mit Gießformen, also Matrizen, die die zu umgießenden Steckeroder Kabelabschnitte vollständig umschließen und aufnehmen. Ein vollständiges Umgießen einer elektronischen Baugruppe nach dem
HOTMELT-Verfahren ist im Vergleich zum oben geschilderten
Zweikomponenten-Verguss zu aufwendig und zu teuer.
Bei manchen Baugruppen ist ein vollständiger, blockartiger Verguss der gesamten Baugruppe, sei es mit Zweikomponenten-Vergussmasse, sei es nach dem HOTMELT-Verfahren nicht möglich und sinnvoll, wenn die
Baugruppe Bauteile aufweist, die nicht vergossen oder von der
Vergussmasse überdeckt werden dürfen, wie z. B. mechanisch arbeitende Bauteile wie Taster oder optische Anzeigen wie z.B. LEDs. Falls in einem solchen Fall jedoch ein Verguss gewünscht oder erforderlich ist, werden komplexe und teure Baugruppen-spezifische Vergussrahmen für jede dieser Baugruppen benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Baugruppe mit verschiedenen elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte anzugeben und zu schaffen, die mit einem auf einfache Weise herzustellenden, wenigstens partiellen Schutz gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen ausgestattet ist. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch eine elektronische Baugruppe von verschiedenen elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte, wovon wenigstens ein Bauteil von einer Vergussmasse umschlossen ist, die wiederum von einem Vergussrahmen umgeben ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe ist die Seite der Leiterplatte, auf der sich der Vergussrahmen befindet, mit einem Lack überzogen. Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe weist der Vergussrahmen Abstandsnippel zur geeigneten Positionierung um das Bauteil auf.
Bei noch einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Baugruppe ist die Vergussmasse ein bei der Verarbeitung thermoplatischer Kunststoff.
Bei wieder einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Baugruppe ist das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil ein für eine Ex-Schutz-Zulassung der Baugruppe relevantes Bauteil.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe ist das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil ein SMD-Bauteil. Bei noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Baugruppe sind mehrere von der Vergussmasse umschlossene Bauteile von einem gemeinsamen Vergussrahmen umgeben.
Bei wieder einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Baugruppe ist der Vergussrahmen durch den Lack auf der Leiterplatte befestigt. Die oben genannte Aufgabe wird außerdem nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Umschließung wenigstens eines Bauteils einer auf eine Leiterplatte gelöteten elektronischen Baugruppe mit einer Vergussmasse mit folgenden Verfahrensschritten:
■ lackieren einer mit verschiedenen elektronischen Bauteilen bestückten Seite einer Leiterplatte;
■ einsetzen eines Vergussrahmens in den Lack, derart, dass der
Vergussrahmen wenigstens ein Bauteil umgibt, das danach mit
Vergussmasse umschlossen werden soll;
■ aushärten des Lackes und damit fixieren des Vergussrahmens;
■ einfüllen von Vergussmasse in den Vergussrahmen; und
■ aushärten der Vergussmasse.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein bei seiner Verarbeitung themoplastischer Kunststoff als
Vergussmasse verwendet.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil ein für eine Ex-Schutz- Zulassung der Leiterplatte relevantes Bauteil.
Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das von der Vergussmasse zu umschließende Bauteil ein SMD-Bauteil ist. Bei noch einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden mehrere von der Vergußmasse zu umschließende Bauteile von einem gemeinsamen Vergußrahmen umgeben.
Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie für all solche
Baugruppen verwendet werden kann, wo ein großflächiger bzw.
großvolumiger Verguss der gesamten Baugruppe nicht erwünscht oder nicht möglich ist. Damit können - und müssen - nur die Bauteile einer Baugruppe umschlossen und vergossen werden, für die ein Verguss unumgänglich ist, sei es aus Korrosionschutzgründen, zur Wärmeableitung oder um den Vorschriften zum Explosionsschutz zu genügen. Dadurch erübrigen sich teure und komplexe Vergussformen, die Baugruppen-spezifisch angefertigt müssen.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der
Vergussrahmen auf einfache Weise mit einem Lack auf der Baugruppe befestigt werden, so dass er gegenüber der Leiterplatte abgedichtet ist. Der Vergussrahmen selbst ein Bauteil-spezifisches Produkt und daher als Standard- und Massenartikel preiswert herzustellen und zu beziehen.
Die Erfindung wird nachfolgend und unter Verweis auf die beigefügte
Zeichnung genauer erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine Ausführungsform einer elektronischen Baugruppe nach der
Erfindung in einer Draufsicht;
Fig. 2: die elektronische Baugruppe nach Fig. 1 in einer
perspektivischen Draufsicht in leicht vergrößertem Maßstab; Fig. 3: ein Vergussrahmen für die Baugruppe nach den Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht;
Fig. 4 der Vergussrahmen nach Fig. 3 in einer Schnittdarstellung
entlang der in Fig. 3 mit JV-JV bezeichneten Schnittlinie;
Fig. 5 die Baugruppe nach den Fig. 1 und 2 mit vergossenen,
sicherheitsrelevanten Bauteil in einer Draufsicht; und Fig. 6 die Baugruppe nach Fig. 5 in einer perspektivischen Draufsicht in leicht vergrößertem Maßstab.
Zur Vereinfachung und zum besseren Verständnis werden in den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Erfindung gleiche
Bezugszeichen für gleiche Elemente, Bauteile und Module verwendet. In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der elektronische Baugruppe 10 nach der Erfindung dargestellt. Diese Baugruppe 10 umfasst
verschiedene elektronischen Bauteile 12, die bereits nach einem üblichen Verfahren auf eine Leiterplatte 14 gelötet wurden. Zur Vereinfachung ist hier nur eine Seite 16 der Leiterplatte 14 dargestellt, wobei die Leiterbahnen nicht gezeigt werden. Diese Seite 16 der Leiterplatte 14 ist nach dem Löten der Bauteile 12 vorzugsweise bereits mit einem an sich bekannten Lack überzogen worden, üblicherweise einem Schutzlack gegen Feuchtigkeit und Korrosion der der Leiterbahnen und der Bauteile 12.
Die Fig. 1 und 2 zeigen neben den Bauteilen 12 auch ein einzelnes spezielles, für eine Ex-Schutz-Zulassung der Baugruppe 10 relevantes oberflächenmontiertes SMD-Bauteil auf der Leiterplatte. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieses
sicherheitsrelevante Bauteil 18 eine Sicherung, die für eine Ex-Schutz- Zulassung der Baugruppe 10 von einem Gehäuse umgeben oder vergossen sein muss. Neben einer solchen Sicherung gibt es auch andere
sicherheitsrelevante Bauteile bei anderen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen für eine Ex-Schutz-Zulassung der betreffenden Baugruppe ein Verguss erforderlich sein kann, um die beim Betrieb dieser Bauteile entstehende Wärme abzuführen und auf einen vorgeschriebenen Wert zu reduzieren.
Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen einen Zustand vor dem Verguss des sicherheitsrelevanten Bauteils 18. Das sicherheitsrelevante Bauteils 18 ist bereits von einem Vergussrahmen 20 umgeben, der direkt nach dessen Auftrag auf die Leiterplatte 14 und die Baugruppe 10 in den Lack eingesetzt wurde. Nach Aushärten des Lackes ist der Vergussrahmen 20 sicher auf der Leiterplatte 14 und fixiert. Gleichzeitig wird dadurch ein Zwischenraum im Innern des Vergussrahmens 20 zwischen einer Innenwand des
Vergussrahmens 20 und dem sicherheitsrelevanten Bauteil 18 so
abgedichtet, dass keine Vergussmasse aus dem Rahmen auslaufen kann. Zur besseren Erläuterung veranschaulichen die Fig. 3 und 4 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vergussrahmen 20 in gegenüber der Darstellung der Fig. 1 und 2 vergrößertem Maßstab. Fig. 3 ist eine Draufsicht und Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Vergussrahmens 20, wobei bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel innen im
Vergussrahmen 20 Abstandsnippel 22 vorgesehen sind. Diese
Abstandsnippel 22 sollten derart geformt sein, dass der Vergussrahmen 20 auf das Bauteil 18 (siehe Fig. 1 und 2) gesteckt und dort fest aufgeschnappt werden kann. Über eine Höhe h des Vergussrahmens 20 wird entsprechend den Vorschriften zur Ex-Schutz-Zulassung die erforderliche Höhe der
Vergussmasse über dem sicherheitsrelevanten Bauteils 18 bestimmt. Zum anderen wird über eine Tiefe t der Abstandsnippel 22 eine nach den
Vorschriften zur Ex-Schutz-Zulassung erforderliche seitliche Dicke der Vergussmasse um das Bauteil 18 herum eingestellt.
In den Fig. 3 und 4 sind im Innern des Vergussrahmens 20 beispielhaft vier Abstandsnippel 22 dargestellt. Es ist klar, dass je nach Größe und Form des zu vergießenden sicherheitsrelevanten Bauteils 18 auch weniger oder mehr Abstandsnippel 22 verwendet werden können. Es ist außerdem klar, dass sich die Erfindung neben dem in den Fig. 1 , 2, 5 und 6 beispielhaft dargestellten, einzelnen sicherheitsrelevanten und daher vergossenen SMD-Bauteil auch für andere einzelne Bauteile, die vergossen werden sollen, eignet. Darüber hinaus ist es auch denkbar, mehrere zu vergießende Bauteile benachbart anzuordnen und mit einem gemeinsamen Vergussrahmen zu umgeben, so dass sie anschließend in einem Block vergossen werden können. Auch in diesen Fällen erscheint es am
Einfachsten, den entsprechenden Vergussrahmen 20, wie oben beschrieben, in einen auf die Leiterplatte 12 und die Baugruppe 10 aufgebrachten Lack einzusetzen und damit zu fixieren.
Zur Vervollständigung ist in den Fig. 5 und 6 die aus den Fig. 1 und 2 bekannte Baugruppe 10 mit dem vergossenen sicherheitsrelevanten Bauteil 18 veranschaulicht. Der Vergussrahmen 20 ist mit der Vergussmasse gefüllt, sicherheitsrelevanten Bauteil 18 von der Vergussmasse umschlossen.
Als Vergussmasse eignen sich an sich alle von den Vorschriften zur Ex- Zulassung genehmigten Vergussmassen. Vorzugweise wird jedoch nach der Erfindung ein thermoplatischer Kunststoff als Vergussmasse verwendet. Derartige thermoplastischen Kunststoffe sind beispielsweise als so genannte "Hotmelf'-Klebstoffe bekannt, die zum Umspritzen von Kabeln oder einzelnen Steckern genutzt werden. Für die Erfindung eignen sich dabei sowohl dauerhaft thermoplastische Klebstoffe auf einer Basis von Ethylen- Vinyl-Acetat, Polyester oder Polyamid als auch so genannte "reaktive" Hotmelt-Klebstoffe, die zwar beim Vergießen thermoplastische
Eigenschaften aufweisen, aber bei ihrer Aushärtung ihre thermoplastischen Eigenschaften verlieren.
Wie bereits oben beschrieben ermöglicht die Erfindung auf einfache Weise, wenigstens eines Bauteil 18 der auf die Leiterplatte 14 gelöteten
elektronischen Baugruppe 10 mit einer Vergussmasse zu umschließen.
Nachdem Lackieren der mit verschiedenen elektronischen Bauteilen 12, 18 bestückten Seite16 der Leiterplatte 14 wird vor dem Aushärten des Lackes der Vergussrahmen um das sicherheitsrelevante Bauteil in den Lack gesetzt. Nach dem Aushärten des Lackes und der damit verbundenen Fixierung des Vergussrahmens 20 wird Vergussmasse in den Vergussrahmen 20 eingefüllt, so dass das Bauteil 18 in gewünschter Weise von der Vergussmasse umschlossen ist. Anschließend lässt man die Vergussmasse in bekannter Weise aushärten.

Claims

Patentansprüche
1 . Elektronische Baugruppe (10) von verschiedenen elektronischen Bauteilen (12, 18) auf einer Leiterplatte (14), wovon wenigstens ein Bauteil (18) von einer Vergussmasse umschlossen ist, die wiederum von einem Vergussrahmen (20) umgeben ist.
2. Baugruppe (10) nach Anspruch 1 , bei der die Seite (16) der
Leiterplatte (14), auf der sich der Vergussrahmen (20) befindet, mit einem Lack überzogen ist.
3. Baugruppe (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Vergussrahmen (20) Abstandsnippel (22) zur geeigneten Positionierung um das (18) Bauteil aufweist.
4. Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Vergussmasse ein bei der Verarbeitung thermoplatischer Kunststoff ist.
5. Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil (18) ein für eine Ex-Schutz- Zulassung der Baugruppe (10) relevantes Bauteil ist.
6. Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil (18) ein SMD-Bauteil ist.
7. Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der mehrere von der Vergussmasse umschlossene Bauteile von einem gemeinsamen Vergussrahmen (20) umgeben sind.
8. Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Vergussrahmen (20) durch den Lack auf der Leiterplatte (14) befestigt ist.
9. Verfahren zur Umschließung wenigstens eines Bauteils (18) einer auf eine Leiterplatte (14) gelöteten elektronischen Baugruppe (10) mit einer Vergussmasse mit folgenden Verfahrensschritten:
■ lackieren einer mit verschiedenen elektronischen Bauteilen (12, 18) bestückten Seite (16) einer Leiterplatte (14);
■ einsetzen eines Vergussrahmens (20) in den Lack, derart, dass der Vergussrahmen (20) wenigstens ein Bauteil (18) umgibt, das danach mit Vergussmasse umschlossen werden soll;
■ aushärten des Lackes und damit Fixieren des Vergussrahmens (20); ■ einfüllen von Vergussmasse in den Vergussrahmen (20); und
■ aushärten der Vergussmasse.
10. Verfahren nach Anspruch 9 mit einem bei seiner Verarbeitung themoplastischen Kunststoff als Vergussmasse.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das von der
Vergussmasse zu umschließende Bauteil (18) ein für eine Ex-Schutz- Zulassung der Leiterplatte (14) relevantes Bauteil ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , bei dem das von der Vergussmasse umschlossene Bauteil (18) ein SMD-Bauteil ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem mehrere von der Vergussmasse umschließende Bauteile von einem gemeinsamen Vergussrahmen (20) umgeben sind.
PCT/EP2011/061899 2010-07-22 2011-07-13 Elektronische baugruppe mit einem von einer vergussmasse umschlossenen bauteil und verfahren zu deren herstellung WO2012010469A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503086C1 (ru) * 2012-07-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Способ корпусирования электронных компонентов
WO2017197512A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Celestica International Inc. System and method for applying potting material to a printed circuit board
CN111247878A (zh) * 2017-10-10 2020-06-05 恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司 用于使灌封框架机械接触到印刷电路板上的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014113990A1 (de) 2014-09-26 2016-03-31 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Schutz von zumindest einem vorgegebenen mit zumindest einem Bauteil bestückten Teilbereich einer Leiterplatte
US10456851B2 (en) * 2015-07-17 2019-10-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system with potted circuit board and method of making thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919602A (en) * 1972-03-23 1975-11-11 Bosch Gmbh Robert Electric circuit arrangement and method of making the same
JPS5887835A (ja) * 1981-11-20 1983-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子機器回路基板の製造方法
EP0650315A2 (de) * 1993-10-23 1995-04-26 Leonische Drahtwerke AG Elektrisches Steuergerät, insbesondere zum Einbau in Kraftfahrzeuge
DE4405710A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung mit einer Trägerplatte und Verfahren zum Aufbringen eines Passivierungsgels
US20090091899A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit Device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3703727A1 (de) * 1987-02-07 1988-08-18 Bsg Schalttechnik Vorrichtung zur befestigung eines bauelements auf einer printplatte
DE3703728C1 (en) * 1987-02-07 1988-08-04 Bsg Schalttechnik Arrangement for mounting heat-generating electrical circuit elements on a circuit board
DE19838266A1 (de) * 1998-08-22 2000-02-24 Mannesmann Vdo Ag Einrichtung und Verfahren zum Vergießen elektrischer Schaltungen mittels Spritzguß
DE10051884A1 (de) * 2000-10-19 2002-04-25 Cherry Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leiterfolie-Trägergehäuse-Einheiten
DE20307111U1 (de) * 2003-05-08 2004-09-16 Kiekert Ag Komponententräger
DE102004018997B4 (de) * 2004-04-20 2015-01-22 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektronisches Gerät sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen elektronischen Geräts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919602A (en) * 1972-03-23 1975-11-11 Bosch Gmbh Robert Electric circuit arrangement and method of making the same
JPS5887835A (ja) * 1981-11-20 1983-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子機器回路基板の製造方法
EP0650315A2 (de) * 1993-10-23 1995-04-26 Leonische Drahtwerke AG Elektrisches Steuergerät, insbesondere zum Einbau in Kraftfahrzeuge
DE4405710A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung mit einer Trägerplatte und Verfahren zum Aufbringen eines Passivierungsgels
US20090091899A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit Device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503086C1 (ru) * 2012-07-27 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Способ корпусирования электронных компонентов
WO2017197512A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Celestica International Inc. System and method for applying potting material to a printed circuit board
CN111247878A (zh) * 2017-10-10 2020-06-05 恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司 用于使灌封框架机械接触到印刷电路板上的方法

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