WO2014170098A1 - Elektronisches bauteil sowie werkzeug zur herstellung des bauteils - Google Patents

Elektronisches bauteil sowie werkzeug zur herstellung des bauteils Download PDF

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WO2014170098A1
WO2014170098A1 PCT/EP2014/055905 EP2014055905W WO2014170098A1 WO 2014170098 A1 WO2014170098 A1 WO 2014170098A1 EP 2014055905 W EP2014055905 W EP 2014055905W WO 2014170098 A1 WO2014170098 A1 WO 2014170098A1
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circuit board
centering pin
electrically insulating
tool
insulating layer
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PCT/EP2014/055905
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Georg Meincke
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
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    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component with an electrically insulating layer. Furthermore, the invention relates to a tool and a method for attaching the electrically insulating layer of the electronic component.
  • circuit boards are encapsulated with a mold layer, so that the overmolded areas are electrically insulated.
  • the circuit board is held in a tool, whereby either the tool or a hold-down in the tool must cover part of the surface of the circuit board. Therefore, a complete encapsulation of the circuit board with mold is not possible. In addition, such is one
  • Fixing the electronic component in the mold tool is a part of the electronic component clamped between two parts of the mold. Furthermore, a locking attachment is provided, which on the one hand keeps a portion of the electronic component of the Ummoldung, on the other hand can exert pressure on the electronic component to place them safely in the mold. Disclosure of the invention
  • the electronic component according to the invention comprises at least one
  • the electronic component comprises at least one centering pin, which is connected to the printed circuit board, wherein the centering pin can in particular optionally be electrically connected to the electronic circuit and / or the electronic components on the printed circuit board.
  • an electrically insulating layer is provided, which is in particular a mold layer, wherein the electrically insulating layer completely surrounds the printed circuit board. Only a predefined area of the printed circuit board around the centering pin does not have an electrically insulating layer, so that within the predefined area a partial area of the printed circuit board is in particular freely accessible.
  • the predefined area can in particular be designed such that this as
  • the electronic component is designed such that a portion of the centering pin can be guided through an opening in the printed circuit board. It is additionally provided that the centering pin in particular has an enlarged area which prevents further insertion into the opening.
  • the centering pin may have a cylindrical base body which has a disk-shaped enlargement on one of the cover surfaces. In this way, the centering pin can be guided through the opening, for example, until the disc-shaped area prevents further passage through the opening.
  • the centering pin is mounted on a surface of the printed circuit board.
  • the centering pin is soldered to the circuit board. It is particularly preferably provided that the centering pin is completely on a surface of the circuit board.
  • the centering pin is glued, screwed or connected in any other way firmly connected to the circuit board.
  • the centering pin has a groove, wherein the groove
  • transverse is here in particular a direction parallel to the circuit board and / or perpendicular to a
  • the centering pin Longitudinal axis of the centering pin to understand.
  • the centering pin for example, by a gripping device, are very easy to grip. Therefore, the centering pin can have only very small dimensions, which is advantageous in the manufacture and handling of the printed circuit board.
  • the stability of the centering pin is positively influenced by its small dimensions.
  • the cross section of the groove may in particular have a V-shape, but may alternatively also have other shapes, such as a U-shape.
  • the centering pin has a length which corresponds at least to the thickness of the electrically insulating layer. With such a dimension, the centering pin on the one hand can be very easily used for the electrically insulating layer on the
  • the centering pin can be very easily used even after attaching the electrically insulating layer, since this extends beyond the thickness of the electrically insulating layer.
  • a connector very easily by means of
  • the thickness of the electrically insulating layer is to be understood in particular as the distance between a surface of the printed circuit board and an outer surface of the electrically insulating layer.
  • the centering pin is advantageously designed to fix the circuit board in a tool.
  • the fixation is done in such a way that the electrically insulating layer with the exception of the predefined area is completely applied to the circuit board. Therefore, with the use of the centering pin the
  • PCB must be fixed within the tool.
  • At least one electrical contact is arranged within the predefined area of the printed circuit board.
  • the at least one electrical contact is used in particular for contacting the printed circuit board with other electronic components.
  • Such other electronic components may be, for example, an additional electronic controller or a plug and / or a socket.
  • the invention further relates to a tool for attaching an electrically insulating layer of an electronic component.
  • the electronic component is the electronic component described above.
  • the tool according to the invention comprises a first element into which the circuit board can be inserted.
  • the tool comprises a second element, which coincides with the first
  • Element is connectable, wherein the first element and the second element enclose the circuit board at least partially. In this way, a closed cavity results around the printed circuit board, which is bounded by the first element and the second element.
  • the first element or the second element have a gripping device which is adapted to grip the centering pin of the electronic component. In this way, the circuit board of the electronic component can be pressed by means of the gripping device against a pressing region of the first element and / or the second element. Therefore, the circuit board can be fixed using only the centering pin and the gripping device inside the tool. Moreover, by the first element and the second element enclose the circuit board at least partially. In this way, a closed cavity results around the printed circuit board, which is bounded by the first element and the second element.
  • the first element or the second element have a gripping device which is adapted to grip the centering pin of the electronic component. In this way, the circuit board of the electronic component can be pressed by means of the gripping device against a pressing region of
  • the electrically insulating layer can be applied to the circuit board with very small error tolerances.
  • Pressing area also include a separate sealant.
  • the at least one cavity is delimited by the pressing region, so that a region defined by the pressing region around the centering pin lies outside the at least one cavity.
  • an electrically insulating material can be introduced into the at least one cavity.
  • the electrically insulating material may particularly preferably be a molding compound and in particular forms the electrically insulating layer.
  • Pressing area keeps the predefined area of the electrically insulating layer.
  • the gripping device of the tool engages in a groove of the centering pin. In this way it is very easily possible that the
  • the centering pin can therefore have very small dimensions, while still a secure and reliable fixation of the gripping device is possible.
  • the tool according to the invention is designed such that only the first element or the second element touches the circuit board. Therefore, apart from the predefined range, it is possible to completely surround the circuit board with the electrically insulating layer.
  • Predefined area can then be used in particular for contacting the printed circuit board with other electronic components. Should one
  • the invention relates to a method for attaching an electrically insulating layer to a circuit board.
  • the circuit board has a centering pin, so that the method comprises the following steps: First, the circuit board is gripped on the centering pin with a gripping device. Subsequently, the gripping device is used to fix the gripped circuit board within a tool, wherein the tool forms at least one closed cavity around the circuit board and wherein at least one predefined area around the centering pin is separated from the at least one cavity. In this way, in particular a second cavity can arise within the tool about a partial area of the printed circuit board, wherein the two cavities are separated from each other within the tool. Subsequently, in the tool is an electrically insulating material, in particular a molding compound, introduced, so that the electrically insulating layer is formed around the circuit board. If, as described above, two cavities have formed within the tool, so will
  • the predefined area is not provided with a molding compound.
  • the inventive tool and the method according to the invention is always provided that the centering pin remains on the circuit board, wherein a region around the centering pin is not provided with an electrically insulating layer. Therefore, the centering pin can be used after the manufacture of the circuit board for centering, for example, to center a connector on the circuit board.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the electronic component according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of the centering pin of the component according to the embodiment of the invention
  • Figure 3 is a schematic representation of a portion of the
  • Figure 4 shows a further illustration of the portion of the tool
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the tool according to a second embodiment of the invention during a first stage in carrying out the method according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the tool according to a second embodiment of the invention during a second stage when carrying out the method according to the invention
  • Figure 7 is a schematic representation of the tool according to a second embodiment of the invention during a third
  • Figure 8 is a schematic representation of the tool according to a second embodiment of the invention during a fourth
  • FIG. 1 shows an electronic component 1 according to one embodiment of the invention
  • the electronic component 1 comprises a printed circuit board 2, which is surrounded by an electrically insulating layer 4.
  • the electrically insulating layer 4 is applied such that only a predefined region 12 of the printed circuit board is not surrounded by the electrically insulating layer 4, while all other regions of the printed circuit board 2 are separated from the electrically insulating layer 4
  • the predefined region 12 extends around a centering pin 3, which is introduced into the printed circuit board 2.
  • the centering pin 3 has a cylindrical base body which has an enlarged area 6 in the form of a plate as a lid surface.
  • the centering pin 3 can be guided through an opening 5 of the printed circuit board 2, wherein the enlarged portion 6 prevents complete passage through the opening 5.
  • the centering pin 3 can be soldered after passing through the opening 5 with the circuit board.
  • the centering pin 3 has such dimensions that a thickness 15 of the electrically insulating layer 4 does not project beyond the centering pin 3.
  • the centering pin 3 of the electronic component 1 can be used, for example, for aligning a contacting of the printed circuit board 2 with an additional element on the centering pin 3.
  • the centering pin 3 of the printed circuit board 2 can serve to apply the electrically insulating layer 4 to the printed circuit board 2. This is in the following
  • Figure 2 shows an enlarged view of a portion of the centering pin 3, from which it can be seen that the centering pin 3 has a groove 7.
  • the groove is in particular V-shaped and preferably serves to grasp the
  • a connector can be fixed to the centering pin 3, or alternatively, a mounting of the circuit board 3 can be ensured during the attachment of the electrically insulating layer 4.
  • FIG. 3 shows a first possibility of fixing the printed circuit board 2 to a tool 8 by means of the centering pin 3 in order to produce the electronic component 1 by applying the electrically insulating layer 4.
  • the centering pin 3 is gripped by a gripping device 9, wherein the gripping device 9 is an inclined slide in this case.
  • the circuit board 2 is pulled to a surface of the tool 8 and pressed against sealing elements 10.
  • the sealing elements 10 extend in particular annularly around the centering pin 3 and thus separate a predefined area 12 of the printed circuit board 2 from the rest of the printed circuit board. Since the predefined area 12 in particular for later contacting the
  • the Gripping device 9 inserted in such a way that the sealing elements 10 are pressed onto the circuit board 2.
  • the predefined area 12 is delimited, so that the remaining areas of the printed circuit board 2 can be coated with an electrically insulating material.
  • FIGS 5 to 8 show various stages of a preferred one
  • FIG. 8 uses a first element 81 and a second element 82 according to a second embodiment.
  • a gripping device 9 is mounted within the first element 81, which can grip the centering pin 3 of the circuit board 2.
  • Figure 5 shows all of these components.
  • the first element 81 is preferably designed shell-shaped and has a pressing region 13, to which the printed circuit board 2 is preferably aufpressbar.
  • the gripping device 9 engages the circuit board 2 and pulls the circuit board 2 to the first element 81 zoom. This is shown in FIG.
  • FIG. 7 shows the state in which the gripping device 9 has completely pulled the printed circuit board 2 against the pressing region 13.
  • the pressing region 13 forms a seal, whereby the predefined area 12 of the printed circuit board is separated from the rest of the printed circuit board.
  • a cavity 14 is formed around the printed circuit board 2, wherein the cavity 14 lies completely within the tool 8.
  • a cavity 14 is delimited from the predefined area 12, so that an electrically insulating material can be introduced into the cavity 14, but this can not penetrate into the predefined area 12.
  • the electronic component 1 according to the invention can be produced.
  • the step of applying the electrically insulating layer 4 is shown in FIG. It can also be seen from this that through the pressing region 13 it is not possible to introduce the electrically insulating material into the predefined region.
  • the first element 82 need not have any hold-down devices with which the printed circuit board 2 is pressed against the first element 81. Such a hold-down device would claim further areas of the printed circuit board 2 for fixing the printed circuit board 2 in the tool 8, which thus could not be provided with the electrically insulating layer 4. Therefore, this indicates
  • the tool 8 according to the invention has the advantage that apart from the predefined area 12, which must remain free from the electrically insulating layer 4 according to the construction of the printed circuit board 2, no further areas of the printed circuit board 2 remain free from the electrically insulating layer 4. Since such areas would have to be provided in an additional step with an electrically insulating filling layer, the tool according to the invention and the
  • Method according to the invention has the advantage that the electronic component according to the invention can thus be produced very simply and inexpensively.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil (1), umfassend zumindest eine Leiterplatte (2), zumindest einen Zentrierstift (3), der mit der Leiterplatte (2) verbunden ist, und eine elektrisch isolierende Schicht (4), insbesondere eine Moldschicht, die die Leiterplatte (2) vollständig umgibt, wobei lediglich ein vordefinierter Bereich (12) der Leiterplatte (2) um den Zentrierstift (3) keine elektrisch isolierende Schicht (4) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Elektronisches Bauteil sowie Werkzeug zur Herstellung des Bauteils Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit einer elektrisch isolierenden Schicht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Werkzeug und ein Verfahren zum Anbringen der elektrisch isolierenden Schicht des elektronischen Bauteils.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Leiterplatten mit einer Moldschicht umspritzt werden, so dass die umspritzten Bereiche elektrisch isoliert sind.
Weiterhin soll die Moldbeschichtung die Leiterplatte vor mechanischen
Einflüssen schützen.
Zum Aufbringen der Moldschicht wird die Leiterplatte in einem Werkzeug gehalten, wodurch entweder das Werkzeug oder ein Niederhalter im Werkzeug einen Teil der Fläche der Leiterplatte bedecken muss. Daher ist eine vollständige Umspritzung der Leiterplatte mit Mold nicht möglich. Zusätzlich ist ein solches
Verfahren nachteilig bei der Zentrierung der Leiterplatte innerhalb des
Werkzeugs.
Aus der DE 10 201 1 004 381 A1 ist ein Moldwerkzeug bekannt, mit dem eine elektronische Komponente mit einer Moldmasse umspritzt werden kann. Zur
Fixierung der elektronischen Komponente im Moldwerkzeug wird ein Teil der elektronischen Komponente zwischen zwei Teilen des Moldwerkzeugs eingespannt. Weiterhin ist ein Sperraufsatz vorhanden, der einerseits einen Bereich der elektronischen Komponente von der Ummoldung freihält, andererseits auch einen Druck auf die elektronische Komponente ausüben kann, um diese sicher im Moldwerkzeug zu platzieren. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektronische Bauteil umfasst zumindest eine
Leiterplatte, wobei auf der Leiterplatte insbesondere elektronische Komponenten und/oder elektronische Schaltungen aufgebracht sein können. Weiter umfasst das elektronische Bauteil zumindest einen Zentrierstift, der mit der Leiterplatte verbunden ist, wobei der Zentrierstift insbesondere wahlweise mit der elektronischen Schaltung und/oder den elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte elektrisch verbunden sein kann. Außerdem ist eine elektrisch isolierende Schicht vorgesehen, die insbesondere eine Moldschicht ist, wobei die elektrisch isolierende Schicht die Leiterplatte vollständig umgibt. Lediglich ein vordefinierter Bereich der Leiterplatte um den Zentrierstift weist keine elektrisch isolierende Schicht auf, so dass innerhalb des vordefinierten Bereichs ein Teilbereich der Leiterplatte insbesondere frei zugänglich ist. Der vordefinierte Bereich kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass dieser als
Verbindungsbereich für eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte fungiert.
Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt ist das elektronische Bauteil derart ausgeführt, dass ein Teilbereich des Zentrierstifts durch eine Öffnung der Leiterplatte führbar ist. Dabei ist zusätzlich vorgesehen, dass der Zentrierstift insbesondere einen vergrößerten Bereich aufweist, der ein weiteres Einführen in die Öffnung verhindert.
Insbesondere kann der Zentrierstift einen zylinderförmigen Grundkörper aufweisen, der eine scheibenförmige Vergrößerung auf einer der Deckflächen aufweist. Auf diese Weise kann der Zentrierstift beispielsweise durch die Öffnung geführt werden, bis der scheibenförmige Bereich ein weiteres Durchführen durch die Öffnung verhindert. Mit einem derartigen Aufbau des Zentrierstifts kann insbesondere eine formschlüssige Verbindung zwischen Zentrierstift und
Leiterplatte etabliert werden.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Zentrierstift auf einer Oberfläche der Leiterplatte befestigt ist. Besonders bevorzugt ist der Zentrierstift auf der Leiterplatte verlötet. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass sich der Zentrierstift vollständig auf einer Oberfläche der Leiterplatte befindet. Alternativ ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Zentrierstift, wie zuvor beschrieben, durch die Leiterplatte hindurchgeführt und zusätzlich auf einer Oberfläche der Leiterplatte befestigt ist. Neben der Verlötung ist besonders bevorzugt ebenso vorgesehen, dass der Zentrierstift verklebt, verschraubt oder auf eine sonstige Weise fest mit der Leiterplatte verbunden ist.
Vorteilhafterweise weist der Zentrierstift eine Nut auf, wobei die Nut
insbesondere eine quer umlaufende Nut ist. Unter„quer" ist hier insbesondere eine Richtung parallel zu der Leiterplatte und/oder senkrecht zu einer
Längsachse des Zentrierstifts zu verstehen. Mit dieser Nut kann der Zentrierstift, beispielsweise von einer Greifvorrichtung, sehr einfach gegriffen werden. Daher kann der Zentrierstift nur sehr geringe Abmaße aufweisen, was bei dem Fertigen und bei der Handhabung der Leiterplatte von Vorteil ist. Außerdem wird die Stabilität des Zentrierstifts durch dessen geringe Abmaße positiv beeinflusst. Der Querschnitt der Nut kann insbesondere eine V-Form aufweisen, kann alternativ aber ebenso bevorzugt andere Formen, wie eine U-Form, aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist der Zentrierstift eine Länge auf, die mindestens der Dicke der elektrisch isolierenden Schicht entspricht. Mit einem derartigen Abmaß kann der Zentrierstift einerseits sehr einfach dafür verwendet werden, die elektrisch isolierende Schicht auf die
Leiterplatte aufzubringen, da der Zentrierstift von einer Greifvorrichtung innerhalb eines Werkzeugs gehalten werden kann, andererseits kann der Zentrierstift auch nach dem Anbringen der elektrisch isolierenden Schicht sehr einfach verwendet werden, da dieser über die Dicke der elektrisch isolierenden Schicht hinausreicht. Somit kann beispielsweise eine Steckverbindung sehr leicht mittels des
Zentrierstifts zentriert werden, da sich diese bei Ansetzen des Zentrierstifts noch außerhalb der Abmaße der elektrisch isolierenden Schicht befindet. Die Dicke der elektrisch isolierenden Schicht ist insbesondere als der Abstand zwischen einer Oberfläche der Leiterplatte und einer äußeren Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht zu verstehen.
Der Zentrierstift ist vorteilhafterweise ausgebildet, die Leiterplatte in einem Werkzeug zu fixieren. Die Fixierung geschieht dabei derart, dass die elektrisch isolierende Schicht mit Ausnahme des vordefinierten Bereichs vollständig um die Leiterplatte aufbringbar ist. Daher kann mit Verwendung des Zentrierstifts die
Leiterplatte insbesondere vollständig mit der elektrisch isolierenden Schicht umgeben werden, da keine Niederhalter benötigt werden, mit denen die
Leiterplatte innerhalb des Werkzeugs fixiert werden muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist zumindest ein elektrischer Kontakt innerhalb des vordefinierten Bereichs der Leiterplatte angeordnet. Der zumindest eine elektrische Kontakt dient insbesondere zum Kontaktieren der Leiterplatte mit anderen elektronischen Komponenten. Solche andere elektronischen Komponenten können beispielsweise eine zusätzliche elektronische Steuerung oder ein Stecker und/oder eine Buchse sein.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Werkzeug zum Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht eines elektronischen Bauteils. Das elektronische Bauteil ist dabei das zuvor beschriebene elektronische Bauteil. Das erfindungsgemäße Werkzeug umfasst ein erstes Element, in das die Leiterplatte einlegbar ist.
Weiterhin umfasst das Werkzeug ein zweites Element, das mit dem ersten
Element verbindbar ist, wobei das erste Element und das zweite Element die Leiterplatte zumindest teilweise umschließen. Auf diese Weise ergibt sich ein abgeschlossener Hohlraum um die Leiterplatte, der von dem ersten Element und dem zweiten Element begrenzt wird. Das erste Element oder das zweite Element weisen eine Greifvorrichtung auf, die eingerichtet ist, den Zentrierstift des elektronischen Bauteils zu greifen. Auf diese Weise kann die Leiterplatte des elektronischen Bauteils mittels der Greifvorrichtung gegen einen Pressbereich des ersten Elements und/oder des zweiten Elements gepresst werden. Daher kann die Leiterplatte unter Verwendung lediglich des Zentrierstifts und der Greifvorrichtung innerhalb des Werkzeugs fixiert werden. Außerdem ist durch die
Verwendung des Zentrierstifts eine sehr genaue Zentrierung der Leiterplatte innerhalb des Werkzeugs möglich. Daher kann die elektrisch isolierende Schicht auf die Leiterplatte mit sehr geringen Fehlertoleranzen aufgebracht werden. In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs stellt der
Pressbereich eine Abdichtung dar. Alternativ oder zusätzlich kann der
Pressbereich auch ein separates Dichtmittel umfassen. Somit ist bevorzugt vorgesehen, dass der zumindest eine Hohlraum durch den Pressbereich begrenzt ist, so dass ein durch den Pressbereich festgelegter Bereich um den Zentrierstift außerhalb des zumindest einen Hohlraums liegt. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Werkzeugs ist in den zumindest einen Hohlraum ein elektrisch isolierendes Material einbringbar. Das elektrisch isolierende Material kann besonders bevorzugt eine Moldmasse sein und bildet insbesondere die elektrisch isolierende Schicht. Sollte, wie zuvor beschrieben, durch den Pressbereich ein vordefinierter Bereich um den Zentrierstift von dem
Hohlraum abgegrenzt sein, so wird der vordefinierte Bereich nicht mit dem elektrisch isolierenden Material gefüllt. Daher ist es möglich, dass der
Pressbereich den vordefinierten Bereich von der elektrisch isolierenden Schicht freihält.
Vorteilhafterweise greift die Greifvorrichtung des Werkzeugs in eine Nut des Zentrierstifts ein. Auf diese Weise ist es sehr einfach möglich, dass die
Greifvorrichtung den Zentrierstift fixiert. Der Zentrierstift kann daher sehr geringe Abmaße aufweisen, wobei dennoch eine sichere und zuverlässige Fixierung der Greifvorrichtung möglich ist.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Werkzeug derart ausgeführt, dass lediglich das erste Element oder das zweite Element die Leiterplatte berührt. Daher ist es möglich, dass, abgesehen von dem vordefinierten Bereich, die Leiterplatte vollständig mit der elektrisch isolierenden Schicht umgeben wird. Der
vordefinierte Bereich kann dann insbesondere zum Kontaktieren der Leiterplatte mit anderen elektronischen Komponenten verwendet werden. Sollte eine
Kontaktierung nicht gewünscht sein, so kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass weder das erste Element noch das zweite Element die Leiterplatte berührt.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht an einer Leiterplatte. Die Leiterplatte weist dabei einen Zentrierstift auf, so dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Zunächst wird die Leiterplatte an dem Zentrierstift mit einer Greifvorrichtung gegriffen. Anschließend wird die Greifvorrichtung verwendet, um die gegriffene Leiterplatte innerhalb eines Werkzeugs zu fixieren, wobei das Werkzeug zumindest einen abgeschlossenen Hohlraum um die Leiterplatte bildet und wobei zumindest ein vordefinierter Bereich um den Zentrierstift von dem zumindest einen Hohlraum abgetrennt ist. Auf diese Weise kann insbesondere ein zweiter Hohlraum innerhalb des Werkzeugs um einen Teilbereich der Leiterplatte entstehen, wobei die beiden Hohlräume innerhalb des Werkzeugs voneinander getrennt sind. Anschließend wird in das Werkzeug ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere eine Moldmasse, eingebracht, so dass die elektrisch isolierende Schicht um die Leiterplatte gebildet wird. Sollten sich, wie zuvor beschrieben, zwei Hohlräume innerhalb des Werkzeugs gebildet haben, so wird das
Moldmaterial lediglich in den abgeschlossenen Hohlraum eingebracht, wobei der vordefinierte Bereich nicht mit einer Moldmasse versehen wird. Somit ist es insbesondere möglich, einen Teilbereich der Leiterplatte nicht mit einer elektrisch isolierenden Schicht zu versehen, so dass hier, insbesondere zum Zwecke der späteren Kontaktierung der Leiterplatte, weiterhin direkt auf die Leiterplatte zugegriffen werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Bauteil sowie dem
erfindungsgemäßen Werkzeug und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist stets vorgesehen, dass der Zentrierstift auf der Leiterplatte verbleibt, wobei ein Bereich um den Zentrierstift nicht mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen ist. Daher kann der Zentrierstift auch nach dem Herstellen der Leiterplatte zum Zentrieren verwendet werden, beispielsweise um eine Steckverbindung auf der Leiterplatte zu zentrieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
Figur 1 eine schematische Darstellung des elektronischen Bauteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Zentrierstifts des Bauteils gemäß der Ausführungsform der Erfindung, Figur 3 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs des
Werkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
Figur 4 eine weitere Darstellung des Teilbereichs des Werkzeugs
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 5 eine schematische Darstellung des Werkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung während eines ersten Stadiums bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 6 eine schematische Darstellung des Werkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung während eines zweiten Stadiums bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 7 eine schematische Darstellung des Werkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung während eines dritten
Stadiums bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figur 8 eine schematische Darstellung des Werkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung während eines vierten
Stadiums bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung Figur 1 zeigt ein elektronisches Bauteil 1 gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Das elektronische Bauteil 1 umfasst eine Leiterplatte 2, die von einer elektrisch isolierenden Schicht 4 umgeben ist. Dabei ist die elektrisch isolierende Schicht 4 derart aufgebracht, dass lediglich ein vordefinierter Bereich 12 der Leiterplatte nicht von der elektrisch isolierenden Schicht 4 umgeben ist, während sämtliche anderen Bereiche der Leiterplatte 2 von der elektrisch isolierenden
Schicht 4 umgeben sind.
Der vordefinierte Bereich 12 erstreckt sich um einen Zentrierstift 3, der in die Leiterplatte 2 eingebracht ist. Insbesondere weist der Zentrierstift 3 einen zylinderförmigen Grundkörper auf, der einen vergrößerten Bereich 6 in Form eines Tellers als Deckelfläche besitzt. Somit ist der Zentrierstift 3 durch eine Öffnung 5 der Leiterplatte 2 führbar, wobei der vergrößerte Bereich 6 das vollständige Durchführen durch die Öffnung 5 verhindert. Bevorzugt kann der Zentrierstift 3 nach Durchführen durch die Öffnung 5 mit der Leiterplatte verlötet werden. Der Zentrierstift 3 weist derartige Abmaße auf, dass eine Dicke 15 der elektrisch isolierenden Schicht 4 den Zentrierstift 3 nicht überragt. Der Zentrierstift 3 des elektronischen Bauteils 1 kann beispielsweise dazu verwendet werden, dass eine Kontaktierung der Leiterplatte 2 mit einem zusätzlichen Element an dem Zentrierstift 3 ausgerichtet wird. Weiterhin kann der Zentrierstift 3 der Leiterplatte 2 dazu dienen, dass die elektrisch isolierende Schicht 4 auf die Leiterplatte 2 aufgebracht wird. Dies ist in den nachfolgenden
Figuren 3 bis 8 gezeigt.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs des Zentrierstifts 3, woraus ersichtlich ist, dass der Zentrierstift 3 eine Nut 7 aufweist. Die Nut ist insbesondere V-förmig ausgebildet und dient bevorzugt dem Greifen des
Zentrierstifts 3 mittels einer Greifvorrichtung. Auf diese Weise kann
beispielsweise eine Steckverbindung an dem Zentrierstift 3 fixiert werden, oder alternativ eine Halterung der Leiterplatte 3 während des Anbringens der elektrisch isolierenden Schicht 4 sichergestellt werden.
Figur 3 zeigt eine erste Möglichkeit, die Leiterplatte 2 mittels des Zentrierstifts 3 an einem Werkzeug 8 zu fixieren, um durch das Aufbringen der elektrisch isolierenden Schicht 4 das elektronische Bauteil 1 herzustellen. Dazu wird der Zentrierstift 3 von einer Greifvorrichtung 9 gegriffen, wobei die Greifvorrichtung 9 in diesem Fall ein schräggestellter Schieber ist. Durch das Einführen der
Greifvorrichtung 9 wird die Leiterplatte 2 an eine Oberfläche des Werkzeugs 8 gezogen und an Dichtelemente 10 angepresst. Die Dichtelemente 10 verlaufen insbesondere ringförmig um den Zentrierstift 3 und trennen somit einen vordefinierten Bereich 12 der Leiterplatte 2 von der restlichen Leiterplatte ab. Da der vordefinierte Bereich 12 insbesondere zum späteren Kontaktieren der
Leiterplatte 2 über Kontakte 1 1 innerhalb des vordefinierten Bereichs 12 erfolgen soll, ist vorgesehen, dass mit Ausnahme des vordefinierten Bereichs 12 die komplette Leiterplatte 2 mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen werden soll. Daher kann durch die Verwendung des Werkzeugs 8 gemäß dieser ersten Ausführungsform der vordefinierte Bereich 12 freigehalten werden, während eine elektrisch isolierende Schicht auf sämtliche Bereiche außerhalb des von den Dichtelementen 10 abgegrenzten Bereichs aufgebracht wird.
Der zuvor beschriebene Zustand ist in Figur 4 gezeigt. Hier ist die
Greifvorrichtung 9 derart eingeschoben, dass die Dichtelemente 10 auf die Leiterplatte 2 gepresst sind. Somit ist der vordefinierte Bereich 12 abgegrenzt, so dass die restlichen Bereiche der Leiterplatte 2 mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet werden können.
Die Figuren 5 bis 8 zeigen verschiedene Stadien einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird ein Werkzeug
8 gemäß einer zweiten Ausführungsform verwendet, das ein erstes Element 81 und ein zweites Element 82 umfasst. Innerhalb des ersten Elements 81 ist eine Greifvorrichtung 9 angebracht, die den Zentrierstift 3 der Leiterplatte 2 greifen kann. Figur 5 zeigt sämtliche dieser Komponenten.
Das erste Element 81 ist bevorzugt schalenförmig ausgebildet und weist einen Pressbereich 13 auf, auf den die Leiterplatte 2 bevorzugt aufpressbar ist. Dazu greift die Greifvorrichtung 9 die Leiterplatte 2 und zieht die Leiterplatte 2 an das erste Element 81 heran. Dies ist in Figur 6 dargestellt.
Figur 7 zeigt den Zustand, in dem die Greifvorrichtung 9 die Leiterplatte 2 vollständig an den Pressbereich 13 herangezogen hat. Somit bildet der Pressbereich 13 eine Abdichtung, wodurch der vordefinierte Bereich 12 der Leiterplatte vom Rest der Leiterplatte abgegrenzt ist. Durch das Aufsetzen des ebenfalls bevorzugt schalenförmig ausgebildeten zweiten Elements 82 entsteht daher ein Hohlraum 14 um die Leiterplatte 2, wobei der Hohlraum 14 vollständig innerhalb des Werkzeugs 8 liegt. Insgesamt sind daher zwei abgegrenzte Bereiche innerhalb des Werkzeugs 8 vorhanden: Ein Hohlraum 14 ist von dem vordefinierten Bereich 12 abgegrenzt, so dass in den Hohlraum 14 ein elektrisch isolierendes Material eingefüllt werden kann, was jedoch nicht in den vordefinierten Bereich 12 eindringen kann. Somit ist es möglich, den
vordefinierten Bereich 12 von der elektrisch isolierenden Schicht 4 freizuhalten, während die elektrisch isolierende Schicht 4 an alle anderen Bereiche der Leiterplatte 2 anbringbar ist. Auf diese Weise ist das erfindungsgemäße elektronische Bauteil 1 herstellbar.
Der Schritt des Aufbringens der elektrisch isolierenden Schicht 4 ist in Figur 8 gezeigt. Hieraus ist ebenso ersichtlich, dass durch den Pressbereich 13 ein Einbringen des elektrisch isolierenden Materials in den vordefinierten Bereich nicht möglich ist. Durch die Verwendung des Zentrierstifts 3 in Verbindung mit der Greifvorrichtung 9 muss das erste Element 82 keine Niederhaltvorrichtungen aufweisen, mit denen die Leiterplatte 2 an das erste Element 81 gepresst wird. Eine derartige Niederhaltvorrichtung würde weitere Bereiche der Leiterplatte 2 zur Fixierung der Leiterplatte 2 im Werkzeug 8 beanspruchen, die somit nicht mit der elektrisch isolierenden Schicht 4 versehen werden könnten. Daher weist das
erfindungsgemäße Werkzeug 8 den Vorteil auf, dass außer des vordefinierten Bereichs 12, der gemäß der Konstruktion der Leiterplatte 2 von der elektrisch isolierenden Schicht 4 freibleiben muss, keine weiteren Bereiche der Leiterplatte 2 von der elektrisch isolierenden Schicht 4 freibleiben. Da solche Bereiche in einem zusätzlichen Schritt mit einer elektrisch isolierenden Füllschicht versehen werden müssten, hat das erfindungsgemäße Werkzeug sowie das
erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass damit das erfindungsgemäße elektronische Bauteil sehr einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Claims

Ansprüche
Elektronisches Bauteil (1 ), umfassend
zumindest eine Leiterplatte (2),
zumindest einen Zentrierstift (3), der mit der Leiterplatte (2) verbunden ist, und
eine elektrisch isolierende Schicht (4), insbesondere eine Moldschicht, die die Leiterplatte (2) vollständig umgibt, wobei lediglich ein vordefinierter Bereich (12) der Leiterplatte
(2) um den Zentrierstift
(3) keine elektrisch isolierende Schicht
(4) aufweist.
Elektronisches Bauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das ein Teilbereich des Zentrierstifts (3) durch eine Öffnung
(5) der Leiterplatte (2) führbar ist, wobei der Zentrierstift insbesondere einen vergrößerten Bereich
(6) aufweist, der ein weiteres Einführen in die Öffnung (5) verhindert.
Elektronisches Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift (3) auf einer Oberfläche der Leiterplatte (2) befestigt, insbesondere verlötet, ist.
Elektronisches Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift (3) eine, insbesondere quer umlaufende, Nut
(7) aufweist.
Elektronisches Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift (3) eine Länge aufweist, die zumindest einer Dicke (15) der elektrisch isolierenden Schicht (4) entspricht. 6. Elektronisches Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift (3) eingerichtet ist, die Leiterplatte (2) in einem Werkzeug (8) zu fixieren, so dass die elektrisch isolierende Schicht (4) mit Ausnahme des vordefinierten Bereichs (12) vollständig um die Leiterplatte (2) aufbringbar ist.
Elektronisches Bauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vordefinierten Bereich (12) der Leiterplatte (2) elektrische Kontakte (1 1 ), insbesondere zum Kontaktieren der Leiterplatte (2) mit anderen elektronischen Komponenten, angeordnet sind.
Werkzeug
(8) zum Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht (4) eines elektronischen Bauteils (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
ein erstes Element (81 ), in das das die Leiterplatte (2) einlegbar ist, und
ein zweites Element (82), das mit dem ersten Element (81 ) verbindbar ist, wobei das erste Element (81 ) und das zweite Element (82) die Leiterplatte (2) zumindest teilweise umschließen und zumindest einen abgeschlossenen Hohlraum (14) um die Leiterplatte (2) bilden, wobei
das erste Element (81 ) oder das zweite Element (82) eine
Greifvorrichtung
(9) aufweist, die eingerichtet ist, den Zentrierstift (3) zu greifen und die Leiterplatte (2) gegen einen Pressbereich (13) des ersten Elements (81 ) und/oder des zweiten Elements (82) zu pressen.
Werkzeug (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressbereich (13) eine Abdichtung darstellt und/oder ein separates
Dichtelement
(10) umfasst, wobei der zumindest eine Hohlraum (14) durch den Pressbereich (13) begrenzt ist, so dass ein durch den Pressbereich (13) vordefinierter Bereich (12) um den Zentrierstift (3) außerhalb des zumindest einen Hohlraums (14) liegt.
Werkzeug (8) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass in den zumindest einen Hohlraum (14) ein elektrisch isolierenden Material, insbesondere eine Moldmasse, einbringbar ist, wobei das elektrisch isolierende Material insbesondere die elektrisch isolierende Schicht (4) bildet.
1 1 . Werkzeug (8) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Greifvorrichtung (9) in eine Nut (7) des
Zentrierstifts (3) eingreift.
12. Werkzeug (8) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass lediglich das erste Element (81 ) oder das zweite Element (82) die Leiterplatte (2) berührt.
Verfahren zum Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht (4) an einer Leiterplatte (2), wobei die Leiterplatte (2) einen Zentrierstift (3) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:
Greifen der Leiterplatte (2) an dem Zentrierstift (3) mit einer
Greifvorrichtung (9)
Verwenden der Greifvorrichtung (9) zum Fixieren der Leiterplatte (2) innerhalb eines Werkzeugs (8), wobei das Werkzeug (8) zumindest einen abgeschlossenen Hohlraum (14) um die Leiterplatte (2) bildet und wobei ein vordefinierter Bereich (12) um den Zentrierstift (3) von dem zumindest einen Hohlraum (14) abgetrennt ist, und Einbringen eines elektrisch isolierenden Materials, insbesondere eine Moldmasse, in den Hohlraum (14), um die elektrisch isolierende Schicht (4) zu bilden.
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