WO2019072575A1 - Verfahren zum herstellen einer elektronischen komponente - Google Patents

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WO2019072575A1
WO2019072575A1 PCT/EP2018/076217 EP2018076217W WO2019072575A1 WO 2019072575 A1 WO2019072575 A1 WO 2019072575A1 EP 2018076217 W EP2018076217 W EP 2018076217W WO 2019072575 A1 WO2019072575 A1 WO 2019072575A1
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circuit board
printed circuit
solder resist
releasable
injection molding
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PCT/EP2018/076217
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English (en)
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Inventor
Nikolaus Taschner
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electronic component, in particular for a motor vehicle.
  • Electronic components in particular control units and the like, are often exposed to particularly harsh environmental conditions in motor vehicles and must therefore be able to withstand both mechanical loads, thermal loads and chemical loads such as salt water, lubricants, oils and the like.
  • components for transmission control are usually installed in the interior of the transmission housing and get there in direct contact with transmission fluids, and this at relatively high operating temperatures.
  • multilayer printed circuit boards are generally used. These have at least two interconnect layers which are separated by a dielectric intermediate layer. To make electrical contacts between the interconnect layers vias are introduced at the necessary points. This is done by mechanical drilling or by laser drilling and then metallizing the lateral surface of the bore.
  • the plastic mass penetrates into the vias and can cause mechanical damage there.
  • the coefficients of thermal expansion of the printed circuit board material, the interconnect layers and the plastic mass differ considerably, so that stress cracks may occur during injection molding and during later thermal cycling. These impair in particular the metallization of the plated-through holes, which can thereby become detached.
  • the plated- through tierungen can be closed with special resins or closure means. However, this is very expensive and thus increases the manufacturing ⁇ cost for the electronic component.
  • Such a method for producing an electronic component, in particular for a motor vehicle thus comprises the steps:
  • the use of a peelable coating is significantly less expensive than the selective and permanent sealing of the vias with special pastes or sealants.
  • the removable coating protects the plated-through holes against the penetration of the plastic compound during injection molding and thus against mechanical damage. Since the vias are released again after the procedure, the material of the circuit board and the coating of the via can stretch tension during subsequent temperature changes, so that stress cracks are avoided and a particularly high Le ⁇ service life of the electronic components is ensured.
  • a releasable solder resist is used as the material for the peelable coating.
  • Such removable solder resists are particularly inexpensive and are required anyway during a reflow, dip or Schwalllötvorgangs the circuit board.
  • the removable solder mask comprises a silicone and / or a latex polymer, in particular an acrylic latex polymer.
  • a silicone and / or a latex polymer in particular an acrylic latex polymer.
  • Such polymers are temperature resistant, so that they survive well both the injection molding, as well as the soldering process. They also have a low surface energy, so that the adhesion of solder or injection molding compound is avoided. Therefore, the coating can also be removed easily and without damage.
  • the releasable solder resist has a viscosity of from 20,000 mPas to 55,000 mPas at a temperature of 20 ° C.
  • the releasable solder resist is cured after application at a temperature of 130 ° C to 160 ° C over a period of 30 minutes to 60 minutes.
  • the removable solder resist is reliably fixed to the circuit board, so that it can fulfill the desired protective function during injection molding.
  • the removable solder mask is applied with a layer thickness after curing of 200 ym to 400 ym.
  • Such an application thickness provides sufficient material that the removable solder mask can reliably fill the plated-through holes without being weakened in the area of the plated-through holes.
  • An important feature is of course that all relevant vias are filled with flexible solder mask.
  • the removable solder mask is applied by screen printing or stencil printing.
  • a removable solder mask is used, which has a temperature resistance up to a temperature of at least 175 ° C and / or a pressure resistance up to a pressure of at least 65 bar.
  • the removable solder mask is removed by spraying after the injection.
  • the removable solder mask can be removed very easily and gently, without having to use solvents or the like. This makes the method also environmentally friendly ⁇ .
  • the printed circuit board is overmolded with a thermoplastic.
  • thermoset a thermoset
  • the plastic to be used in each case can be adapted to the later use ⁇ conditions of the electronic component in order to always ensure a particularly good durability.
  • Figure 1 is a schematic section through a multilayer printed circuit board for an electronic component according to the prior art.
  • FIG. 2a shows a schematic section through an injection molding tool with an inserted printed circuit board according to FIG. 1;
  • FIG. 2b shows a schematic section through an injection molding tool with an inserted printed circuit board with sealed according to the prior art through-contacts
  • FIG. 3a shows a schematic section through an injection molding tool with an inserted printed circuit board with sealed according to an embodiment of the method according to the invention vias.
  • FIG. 3b shows a schematic section through an injection molding tool with an inserted printed circuit board with closed according to an embodiment of the method according to the invention via holes and molded plastic compound on one side; and Fig. 3c shows a schematic section through a means of an embodiment of the driving Ver ⁇ available electronic component according to the invention.
  • a multilayer printed circuit board 10 as shown in FIG. 1, comprises a main body 12, which can be formed, for example, from an epoxy-impregnated fiber structure, from polyimide or from a ceramic.
  • a first interconnect layer 16 is applied, an opposite second surface 18 carries a second conductor ⁇ web layer 20.
  • the interconnect layers 16, 20 are preferably made of copper.
  • vias 22 are provided. These are introduced as bores in the base body 12.
  • a lateral surface 24 of the plated-through hole 22 is provided with a metallization 26, preferably also made of copper.
  • the circuit board 10 le ⁇ diglich two interconnect layers 16, 20.
  • further interconnect layers each separated by dielectric intermediate layers corresponding to the main body 12.
  • a plastic compound is molded onto the circuit board 10.
  • the circuit board 10 as shown in Fig. 2a, inserted into an injection mold 28, which is sealed with a sealing edge 30 against the circuit board 10.
  • the plastic compound is then injected.
  • the plastic compound can penetrate into the plated-through holes 22. This can lead to mechanical damage to the metal tion 26. Furthermore, in the case of later changes in temperature due to the different coefficients of thermal expansion of the plastic compound, the metallization 26 and the main body 12, mechanical stresses occur in the region of the via 22, which can reduce the service life of the printed circuit board 10.
  • a sealing paste are introduced into the through-hole 22, which forms a plug 34 there and prevents penetration of the plastic compound.
  • This is however a more complex to ⁇ sharmaji step in the production of the circuit board 10 and increases the processing costs considerably.
  • the peelable solder ⁇ soldermask 36 comprises a silicone and / or a latex polymer, especially an acrylic latex polymer with a viscosity of 20,000 mPas to 55,000 mPas at a temperature of 20 ° C, and a temperature resistance up to a temperature of at least 175 ° C and / or one
  • Pressure resistance up to a pressure of at least 65 bar.
  • the releasable solder resist 36 is cured at a temperature of 130 ° C to 160 ° C over a period of 30 minutes to 60 minutes.
  • the solder ⁇ solder resist 36 a layer thickness of 200 ym to 400 ym remains is easy to collapse so that after curing.
  • solder resist can be supported by the injection molding from the bottom, whereby the pressure resistance increases.
  • the plastic material are injected into the cavity 32 of the injection ⁇ casting tool 28, so that an integrally formed on the printed circuit board 10 plastic body 38 is formed.
  • the printed circuit board 10 can be removed with the molded plastic body 38 from the injection mold 28.
  • the solder stop 36 can now be removed simply by peeling, so that the finished electronic component 40 shown in Fig. 3c is obtained.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente (40), insbesondere für einen Kraftwagen, mit den Schritten: - Bereitstellen einer mehrschichtigen Leiterplatte (10) mit zumindest einer ersten Leiterbahnlage (16) auf einer ersten Oberfläche (14) der Leiterplatte (10) und einer zweiten Leiterbahnlage (20) auf einer zweiten Oberfläche (18) der Leiterplatte (10), welche der ersten Oberfläche (14) entgegengesetzt ist, wobei die erste Leiterbahnlage (16) und die zweite Leiterbahnlage (20) über zumindest eine Durchkontaktierung (22) elektrisch verbunden sind; - zumindest bereichsweises Aufbringen eines Materials zur Bereitstellung einer ablösbaren Beschichtung (36) auf dieerste Oberfläche (14) der Leiterplatte (10), wobei die zumindest eine Durchkontaktierung (22) mit dem Material für die ablösbare Beschichtung (36) verfüllt wird; - Einlegen der zumindest einen Leiterplatte (10) in ein Spritzgusswerkzeug (28); - zumindest bereichsweises Anspritzen eines Kunststoffs (38) an die zweite Oberfläche (18) der Leiterplatte (10); - Ablösen der ablösbaren Beschichtung (36) unter Freigabe der Durchkontaktierung (22).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente, insbesondere für einen Kraftwagen.
Elektronische Komponenten, insbesondere Steuereinheiten und dergleichen, sind in Kraftwagen oftmals besonders harschen Umgebungsbedingungen ausgesetzt und müssen daher sowohl mechanischen Belastungen, thermischen Belastungen als auch chemischen Belastungen, wie beispielsweise durch Salzwasser, Schmiermittel, Öle und dergleichen standhalten können. Beispielsweise sind Komponenten zur Getriebesteuerung in der Regel im Inneren des Getriebegehäuses verbaut und gelangen dort in direkten Kontakt mit Getriebefluiden, und dies bei vergleichsweise hohen Betriebstemperaturen.
Um elektronische Komponenten vor solchen Einflüssen zu schützen, ist es bekannt, die Komponenten zumindest bereichsweise mit einer Kunststoffmasse zu umspritzen. Dies erfolgt im üblichen Spritz¬ gussverfahren, auch als sogenanntes „Overmolding" bekannt.
Um eine besonders hohe Integrationsdichte und damit eine besonders kleine Bauform von elektronischen Komponenten zu erzielen, werden in der Regel mehrschichtige Leiterplatten verwendet. Diese weisen zumindest zwei Leiterbahnlagen auf, die durch eine dielektrische Zwischenschicht getrennt sind. Zur Herstellung elektrischer Kontakte zwischen den Leiterbahnlagen werden Durchkontaktierungen an den notwendigen Stellen eingebracht. Dies erfolgt durch mechanisches Bohren oder durch Laserbohren und anschließendes Metallisieren der Mantelfläche der Bohrung.
Beim Anspritzen der Kunststoffmasse an eine solche Leiterplatte dringt die Kunststoffmasse in die Durchkontaktierungen ein und kann dort mechanische Beschädigungen hervorrufen. Zudem unterscheiden sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Leiterplattenmaterials, der Leiterbahnlagen und der Kunststoffmasse beträcht¬ lich, so dass es beim Spritzguss sowie bei späteren Temperaturwechselvorgängen zu Spannungsrissen kommen kann. Diese beeinträchtigen insbesondere die Metallisierung der Durchkontaktie- rungen, die sich hierdurch ablösen kann. Um zu vermeiden, dass auf diese Weise Ausschuss entsteht oder die Lebensdauer der elektro¬ nischen Komponente beeinträchtigt wird, können die Durchkontak- tierungen mit speziellen Harzen oder Verschlussmitteln geschlossen werden. Dies ist jedoch sehr aufwendig und erhöht damit die Her¬ stellungskosten für die elektronische Komponente.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente bereitzustellen, mittels welcher die elektronische Komponente ausschussarm, mit hoher Lebensdauer und kostengünstig gefertigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein derartiges Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente, insbesondere für einen Kraftwagen, umfasst also die Schritte :
Bereitstellen einer mehrschichtigen Leiterplatte mit zumindest einer ersten Leiterbahnlage auf einer ersten Oberfläche der Lei¬ terplatte und einer zweiten Leiterbahnlage auf einer zweiten Oberfläche der Leiterplatte, welche der ersten Oberfläche entge¬ gengesetzt ist, wobei die erste Leiterbahnlage und die zweite Leiterbahnlage über zumindest eine Durchkontaktierung elektrisch verbunden sind; zumindest bereichsweises Aufbringen eines Materials zur Be¬ reitstellung einer ablösbaren Beschichtung auf die erste Oberfläche der Leiterplatte, wobei die zumindest eine Durchkontaktierung mit dem Material für die ablösbare Beschichtung verfüllt wird;
Einlegen der zumindest einen Leiterplatte in ein SpritzgussWerkzeug,·
zumindest bereichsweises Anspritzen eines Kunststoffs an die zweite Oberfläche der Leiterplatte;
Ablösen der ablösbaren Beschichtung unter Freigabe der
Durchkontaktierung .
Die Verwendung einer ablösbaren Beschichtung ist deutlich kostengünstiger als das selektive und dauerhafte Verschließen der Durchkontaktierungen mit speziellen Pasten oder Verschlussmitteln. Die ablösbare Beschichtung schützt die Durchkontaktierungen vor dem Eindringen der Kunststoffmasse während des Spritzgießens und damit vor mechanischen Beschädigungen. Da die Durchkontaktierungen nach Abschluss des Verfahrens wieder freigegeben sind, können sich das Material der Leiterplatte und die Beschichtung der Durchkontaktierung bei späteren Temperaturwechseln spannungsfrei ausdehnen, so dass Spannungsrisse vermieden werden und eine besonders hohe Le¬ bensdauer der elektronischen Komponente sichergestellt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Material für die ablösbare Beschichtung ein ablösbarer Lötstopplack verwendet .
Solche ablösbaren Lötstopplacke sind besonders kostengünstig und werden ohnehin während eines Reflow-, Tauch- oder Schwalllötvorgangs der Leiterplatte benötigt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der ablösbare Lötstopplack ein Silicon und/oder ein Latexpolymer, insbesondere ein Acryllatexpolymer . Derartige Polymere sind temperaturbeständig, so dass sie sowohl den Spritzgussvorgang, als auch den Lötvorgang gut überstehen. Sie weisen zudem eine geringe Oberflächenenergie auf, so dass die Haftung von Lot oder Spritzgussmasse vermieden wird. Daher kann die Be- schichtung auch einfach und beschädigungsfrei abgelöst werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der ablösbare Lötstopplack eine Viskosität von 20000 mPas bis 55000 mPas bei einer Temperatur von 20 °C,—auf.
Dies stellt sicher, dass der Lötstopplack problemlos in die
Durchkontaktierungen eindringen kann. Ferner ermöglicht eine Viskosität in diesem Bereich eine einfache und zuverlässige Ap¬ plikation des ablösbaren Lötstopplacks mit üblichen Auftragsverfahren .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der ablösbare Lötstopplack nach dem Aufbringen bei einer Temperatur von 130 °C bis 160 °C über einen Zeitraum von 30 Minuten bis 60 Minuten ausgehärtet .
Hierdurch wird der ablösbare Lötstopplack zuverlässig an der Leiterplatte fixiert, so dass er während des Spritzgießens die gewünschte Schutzfunktion erfüllen kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der ablösbare Lötstopplack mit einer Schichtdicke nach dem Aushärten von 200 ym bis 400 ym aufgebracht.
Eine solche Auftragsdicke stellt genügend Material zur Verfügung, dass der ablösbare Lötstopplack die Durchkontaktierungen zuverlässig verfüllen kann, ohne dass er im Bereich der Durchkontaktierungen geschwächt wird. Ein wichtiges Merkmal ist selbstverständlich, dass alle relevanten Durchkontaktierungen mit flexiblem Lötstopplack gefüllt sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der ablösbare Lötstopplack durch Siebdruck oder Schablonendruck aufgebracht .
Dies ermöglicht ein besonders schnelles, genaues und einfaches Auftragen des ablösbaren Lötstopplacks, das zudem besonders gut automatisiert werden kann. Die Herstellungszeit und die Herstel¬ lungskosten für die elektronische Komponente sind daher in dieser Ausführungsform besonders gering.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein ablösbarer Lötstopplack verwendet, welcher eine Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von zumindest 175 °C und/oder eine Druckbeständigkeit bis zu einem Druck von zumindest 65 bar aufweist .
Dieser kann durch einen flächigen Gegendruck des Werkzeugs von der Unterseite zusätzlich stabilisiert werden.
Hierdurch wird gewährleistet, dass der Lötstopplack unter den Bedingungen des Anspritzens der Kunststoffmasse nicht abgelöst oder angegriffen wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der ablösbare Lötstopplack nach dem Anspritzen durch Abziehen entfernt .
Der ablösbare Lötstopplack kann so besonders einfach und schonend entfernt werden, ohne dass Lösemittel oder dergleichen verwendet werden müssen. Dies macht das Verfahren zudem besonders umwelt¬ freundlich . Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Leiterplatte mit einem Thermoplasten umspritzt wird.
Alternativ ist auch die Verwendung eines Duroplasten möglich. Der jeweils zu verwendende Kunststoff kann an die späteren Einsatz¬ bedingungen der elektronischen Komponente angepasst werden, um immer eine besonders gute Haltbarkeit sicherzustellen.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine mehrschichtige Leiterplatte für eine elektronische Komponente nach dem Stand der Technik;
Fig. 2a einen schematischen Schnitt durch ein Spritzgusswerkzeug mit einer eingelegten Leiterplatte nach Fig. 1 ;
Fig. 2b einen schematischen Schnitt durch ein Spritzgusswerkzeug mit einer eingelegten Leiterplatte mit nach dem Stand der Technik verschlossenen Durchkontak- tierungen ;
Fig. 3a einen schematischen Schnitt durch ein Spritzgusswerkzeug mit einer eingelegten Leiterplatte mit gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens verschlossenen Durchkontaktierungen;
Fig. 3b einen schematischen Schnitt durch ein Spritzgusswerkzeug mit einer eingelegten Leiterplatte mit gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens verschlossenen Durchkontaktierungen und einseitig angespritzter Kunststoffmasse ; und Fig. 3c einen schematischen Schnitt durch eine mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens erhältliche elektronische Komponente.
Eine mehrschichtige Leiterplatte 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst einen Grundkörper 12, der beispielsweise aus einem epoxidharzgetränkten Fasergebilde, aus Polyimid oder aus einer Keramik gebildet sein kann. Auf eine erste Oberfläche 14 des Grundkörpers 12 ist eine erste Leiterbahnlage 16 aufgebracht, eine entgegengesetzte zweite Oberfläche 18 trägt eine zweite Leiter¬ bahnlage 20. Die Leiterbahnlagen 16, 20 bestehen bevorzugt aus Kupfer. Um die Leiterbahnlagen 16, 20 elektrisch miteinander zu verbinden, sind Durchkontaktierungen 22 vorgesehen. Diese werden als Bohrungen in den Grundkörper 12 eingebracht. Anschließend wird eine Mantelfläche 24 der Durchkontaktierung 22 mit einer Metallisierung 26, bevorzugt ebenfalls aus Kupfer, versehen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Leiterplatte 10 le¬ diglich zwei Leiterbahnlagen 16, 20. Es ist jedoch auch möglich, weitere Leiterbahnlagen vorzusehen, die jeweils durch dielektrische Zwischenschichten, die dem Grundkörper 12 entsprechen, getrennt sind .
Um die Leiterplatte 10 vor Umwelteinflüssen in ihrer Betriebsumgebung zu schützen, wird eine Kunststoffmasse an die Leiterplatte 10 angespritzt. Hierzu wird die Leiterplatte 10, wie in Fig. 2a dargestellt, in ein Spritzgusswerkzeug 28 eingelegt, welches mit einer Dichtkante 30 gegen die Leiterplatte 10 abgedichtet ist. In einen so definierten Hohlraum 32 wird dann die Kunststoffmasse eingespritzt .
Hierbei kann die Kunststoffmasse in die Durchkontaktierungen 22 eindringen. Dies kann zu mechanischen Beschädigungen der Metal- lisierung 26 führen. Ferner kommt es bei späteren Temperaturwechselvorgängen aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Kunststoffmasse, der Metallisierung 26 und des Grundkörpers 12 zu mechanischen Spannungen im Bereich der Durchkontaktierung 22, was die Lebensdauer der Leiterplatte 10 reduzieren kann.
Um dies zu vermeiden, kann, wie in Fig. 2a dargestellt, auf bekannte Weise eine Verschlusspaste in die Durchkontaktierung 22 eingebracht werden, die dort einen Pfropf 34 bildet und ein Eindringen der Kunststoffmasse verhindert. Dies ist jedoch ein aufwendiger zu¬ sätzlicher Schritt bei der Herstellung der Leiterplatte 10 und erhöht die Verarbeitungskosten beträchtlich.
Um die Leiterplatte 10 kostengünstig zu verarbeiten und gleichzeitig Beschädigungen im Bereich der Durchkontaktierung 22 zu vermeiden, ist es im Rahmen eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, einen ablösbaren Lötstopplack 36 auf die erste Seite 14 der Leiterplatte 10 aufzubringen, wie dies in Fig. 3a gezeigt ist.
Solche ablösbaren Lötstopplacke 36 sind besonders kostengünstig und werden ohnehin während eines Reflow-, Tauch- oder Schwalllötvorgangs der Leiterplatte benötigt. Bevorzugt umfasst der ablösbare Löt¬ stopplack 36 ein Silicon und/oder ein Latexpolymer, insbesondere ein Acryllatexpolymer, mit einer Viskosität von 20000 mPas bis 55000 mPas bei einer Temperatur von 20 °C, und einer Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von zumindest 175 °C und/oder einer
Druckbeständigkeit bis zu einem Druck von zumindest 65 bar.
Dies stellt sicher, dass der Lötstopplack 36 problemlos in die Durchkontaktierungen 22 eindringen kann und dort auch während des Anspritzens der Kunststoffmasse stabil bleibt, so dass der Löt¬ stopplack 36 bei geringeren Kosten und einfacherer Verarbeitung die gleiche Schutzfunktion wie der Pfropf 34 erfüllen kann. Nach dem Auftragen, welches bevorzugt durch Siebdruck oder
Schablonendruck erfolgt, wird der ablösbare Lötstopplack 36 bei einer Temperatur von 130 °C bis 160 °C über einen Zeitraum von 30 Minuten bis 60 Minuten ausgehärtet. Hierbei zieht sich der Löt¬ stopplack 36 leicht zusammen, so dass nach dem Aushärten eine Schichtdicke von 200 ym bis 400 ym verbleibt.
Zudem kann der Lötstopplack durch das Spritzgusswerk von der Unterseite abgestützt werden, wobei die Druckbeständigkeit steigt. Nach dem Aushärten des Lötstopplacks 36 kann nun, wie in Fig. 3b dargestellt, die Kunststoffmasse in den Hohlraum 32 des Spritz¬ gusswerkzeugs 28 eingespritzt werden, so dass ein an der Leiterplatte 10 angeformter Kunststoffkörper 38 gebildet wird.
Nach dem Abkühlen und Aushärten der Kunststoffmasse kann die Leiterplatte 10 mit dem angespritzten Kunststoffkörper 38 aus dem Spritzgusswerkzeug 28 entnommen werden. Der Lötstopplack 36 kann nun einfach durch Abziehen entfernt werden, so dass die in Fig. 3c gezeigte fertige elektronische Komponente 40 erhalten wird.
Insgesamt wird so ein Verfahren bereitgestellt, mit dem sich auf schnelle, einfache und kostengünstige Weise ausschussarm eine besonders haltbare elektronische Komponente 40 herstellen lässt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente (40), insbesondere für einen Kraftwagen, mit den Schritten:
Bereitstellen einer mehrschichtigen Leiterplatte (10) mit zumindest einer ersten Leiterbahnlage (16) auf einer ersten Oberfläche (14) der Leiterplatte (10) und einer zweiten Lei¬ terbahnlage (20) auf einer zweiten Oberfläche (18) der Leiter¬ platte (10), welche der ersten Oberfläche (14) entgegengesetzt ist, wobei die erste Leiterbahnlage (16) und die zweite Lei¬ terbahnlage (20) über zumindest eine Durchkontaktierung (22) elektrisch verbunden sind;
zumindest bereichsweises Aufbringen eines Materials zur Bereitstellung einer ablösbaren Beschichtung (36) auf die erste Oberfläche (14) der Leiterplatte (10), wobei die zumindest eine Durchkontaktierung (22) mit dem Material für die ablösbare Beschichtung (36) verfüllt wird;
Einlegen der zumindest einen Leiterplatte (10) in ein Spritzgusswerkzeug (28);
zumindest bereichsweises Anspritzen eines Kunststoffs (38) an die zweite Oberfläche (18) der Leiterplatte (10);
Ablösen der ablösbaren Beschichtung (36) unter Freigabe der Durchkontaktierung (22).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem als Material für die ablösbare Beschichtung (36) ein ablösbarer Lötstopplack verwendet wird .
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der ablösbare Lötstopplack ein Silicon und/oder ein Latexpolymer, insbesondere ein Acryllatexpolymer, umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei welchem der ablösbare Lötstopplack eine Viskosität von 20000 mPas bis 55000 mPas aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welchem der ablösbare Lötstopplack nach dem Aufbringen bei einer Temperatur von 130 °C bis 160 °C über einen Zeitraum von 30 Minuten bis 60 Minuten ausgehärtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem der ablösbare Lötstopplack mit einer Schichtdicke nach dem Aushärten von 200 ym bis 400 ym aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei welchem der ablösbare Lötstopplack durch Siebdruck oder Schablonendruck aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welchem ein ablösbarer Lötstopplack verwendet wird, welcher eine Temperaturbeständigkeit bis zu einer Temperatur von zumindest 175 °C und/oder eine Druckbeständigkeit bis zu einem Druck von zumindest 65 bar aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei welchem der ablösbare Lötstopplack während des Anspritzens zumindest be¬ reichsweise durch eine Stützfläche des Spritzgusswerkzeugs ge¬ stützt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei welchem der ablösbare Lötstopplack nach dem Anspritzen durch Abziehen entfernt wird .
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Leiterplatte (10) mit einem Thermoplasten umspritzt wird .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die Leiterplatte (10) mit einem Duroplasten umspritzt wird.
PCT/EP2018/076217 2017-10-10 2018-09-27 Verfahren zum herstellen einer elektronischen komponente WO2019072575A1 (de)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019213962A1 (de) * 2019-09-13 2021-03-18 Vitesco Technologies Germany Gmbh Getriebesteuergerät, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Umspritzung einer Leiterplatte eines Getriebesteuergeräts
US20220035317A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 Facebook Technologies, Llc Wearable devices with overmolded electronic components and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63244631A (ja) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp 混成集積回路装置の製造方法
JPH03171760A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
US5832600A (en) * 1995-06-06 1998-11-10 Seiko Epson Corporation Method of mounting electronic parts
US7294007B1 (en) * 2006-09-20 2007-11-13 Delphi Technologies, Inc. Electronics enclosure and method of fabricating an electronics enclosure

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033352B4 (de) * 2000-07-08 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe und elektronische Baugruppe
DE202014010573U1 (de) * 2014-12-02 2016-01-07 Ifm Electronic Gmbh Eine mit Kunststoff umspritzte Elektronikbaugruppe für einen kapazitiven Sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63244631A (ja) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp 混成集積回路装置の製造方法
JPH03171760A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
US5832600A (en) * 1995-06-06 1998-11-10 Seiko Epson Corporation Method of mounting electronic parts
US7294007B1 (en) * 2006-09-20 2007-11-13 Delphi Technologies, Inc. Electronics enclosure and method of fabricating an electronics enclosure

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