具有电子单元和灌封元件的组件制造技术

一种具有电子单元(14)和灌封元件(22)的组件(10)，其中，灌封元件(22)至少部分地包围电子单元(14)，其特征在于，灌封元件(22)具有至少一个紧凑灌封区域(22a)和至少一个泡沫区域(22b)。域(22b)。域(22b)。

【技术实现步骤摘要】
具有电子单元和灌封元件的组件


[0001]本专利技术涉及一种具有电子单元和至少部分地包围电子单元的灌封元件的组件。本专利技术尤其涉及传感器和电子部件的封装的领域。

技术介绍

[0002]电子单元通常用灌封元件被灌封或封装成组件，以保护其免受潮气、污物和异物的侵入。在此情况下经常使用热固性灌封元件和/或封装件，因为它们提供很高的机械刚性和耐化学性。
[0003]由于通常高的刚性，这样的组件对振动或冲击波通常仅提供很小的抵抗力，因此机械作用可能导致对在组件中和被灌封元件包围的电子单元产生高的负载。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种组件，其提供可靠的保护，以防止潮气、污物和异物的侵入以及防止机械作用。
[0005]根据本专利技术，该目的通过具有独立权利要求1的特征的组件来实现。有利的设计方案在从属权利要求中和在说明书中给出。
[0006]本专利技术涉及一种具有电子单元和灌封元件的组件，其中，灌封元件至少部分地包围电子单元。在此，该组件的特征在于，灌封元件具有至少一个紧凑灌封区域和至少一个泡沫区域。
[0007]组件在此优选地是具有电子单元和可选地与电子单元连接的传感器单元和/或LED灯的相关单元。在此，电子单元可以被灌封元件完全或几乎完全封装。例如，通过灌封元件对电子单元的封装可以是以如下方式不完全的，即仅留出这样的区域，在该区域中LED灯和/或连接导体延伸离开电子单元并且可选地延伸穿过灌封元件和/或从灌封元件中突出来。除了电子单元和灌封元件之外，组件还可以可选地具有其他元件，例如壳体和/或连接元件。
[0008]灌封元件优选地是电子单元和可选地其他元件的外壳和/或封装件，其通过对电子单元和可选的其他元件的灌封而被装上或已被装上。为此，例如可以将电子单元和可选地其他元件布置在铸模中，并且然后在多个步骤中用不同的液态灌封材料进行浇铸，该液态灌封材料然后被固化并形成灌封元件。
[0009]紧凑灌封区域在此是灌封元件的具有紧凑且坚固结构的部分或区域。紧凑灌封区域优选地不具有泡沫结构。特别地，紧凑灌封区域的特征在于，该紧凑灌封区域在固化或冷却之后具有稳固的机械性能，并且不会由于机械作用而变形或仅在很小的程度上变形。由于其稳固的机械性能，紧凑灌封区域可以稳定组件并可选地形成组件的外壳。紧凑灌封区域可以例如通过弹性体的、热固性的或热塑性的材料或这些材料的组合来形成。作为弹性体材料，例如聚氨酯、有机硅和/或橡胶可以被用于紧凑灌封区域。作为热固性材料，例如可以使用聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂和/或三聚氰胺树脂。在此情况下，依赖于作为基础的混
合比，聚氨酯可以具有弹性体的性能或热固性的性能。作为热塑性材料，例如可以使用聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和/或聚苯乙烯(PS)。
[0010]特别优选地，紧凑灌封区域由弹性体聚氨酯灌封料形成。这是有利的，因为弹性体聚氨酯灌封料容易进行计量和容易进行加工。另外，在液态状态下的弹性体聚氨酯灌封料具有低粘度和相应良好的流动性，以及在固化期间产生少的热量。此外，由弹性聚氨酯灌封料形成的紧凑灌封区域提供非常好的介电性能。
[0011]泡沫区域优选地是灌封元件的以高程度的可变形性为特征的区域。特别地，弹性体区域被这样地设计，即该区域可以减弱和/或阻尼和/或消除诸如冲击和/或振动之类的机械作用并且以此方式远离电子单元和可选地远离组件的其他元件。泡沫区域由具有弹性体性能和泡沫结构的材料形成。泡沫结构可以例如通过聚合，例如在聚氨酯的情况下，和/或通过添加发泡剂，例如CO2或戊烷，化学地和/或物理地产生(例如借助于具有N2或CO2的挤出机)。例如，硅酮泡沫、聚氨酯软质泡沫和/或泡沫橡胶可以用于泡沫区域。将天然橡胶材料，例如天然橡胶(天然橡胶NR)、聚异戊二烯、胶乳和/或聚萜烯，用于泡沫区域也是可能的。根据其他优选的实施方式，可以使用例如合成橡胶，诸如苯乙烯
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丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯
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丙烯腈橡胶(NBR)、乙烯
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丙烯
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二烯橡胶(EPDM)、乙烯
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丙烯共聚物(EPM)、氯丁二烯(CR，也称为NEOPRENE)和/或聚丁二烯橡胶(BR)。
[0012]特别优选地，作为用于泡沫区域的材料，使用聚氨酯软质泡沫，因为它便宜、容易计量且容易加工。这提供了优点，即由此可以实现泡沫结构的高的可再现性和高的可压缩性。另外，聚氨酯软质泡沫的特征在于，快速的固化、在固化期间产生很少的热量和在固化期间或固化之后仅发生非常不明显的体积收缩。
[0013]采用弹性体材料或热固性材料进行的灌封在此应这样地理解，即灌封材料在至少部分固化后具有弹性体的或热固性的性能。然而，被称为弹性体材料或热固性材料的灌封材料在仍为液态状态下时本身不必具有任何弹性体的或热固性的性能。
[0014]本专利技术的优点在于，提供了一种组件，该组件不仅提供有效的保护来防止潮气、污物和/或异物侵入组件中并且尤其是侵入电子单元中，而且还可以有效地保护电子单元不受诸如冲击和/或振动之类的机械作用的影响。这尤其通过在灌封元件中的至少一个紧凑灌封区域和至少一个泡沫区域的组合来实现。此外，本专利技术的优点在于，这种组件可以特别便宜地制造，因为该组件可以用多级的灌封方法来制造。
[0015]紧凑灌封区域由紧凑灌封材料形成。紧凑灌封区域优选地具有热固性环氧树脂和/或环氧泡沫和/或聚氨酯浇铸树脂和/或聚氨酯硬质泡沫，或者由这些材料中的一种或多种形成。这些材料的优点在于，它们特别好地适用于灌封，并且另外在其固化状态下具有特别好地合适的机械性能。另外，这些材料可以容易地加工且在其采购上成本低。
[0016]泡沫区域由泡沫材料形成。泡沫区域优选地具有聚氨酯软质泡沫或由其形成。这具有优点，即可以形成具有特别良好性能的弹性体区域，以减少或阻尼机械作用。另外，聚氨酯软质泡沫的特征在于，它可以特别容易地加工，并且还可以很好地与上述用于至少一个热固性区域的材料组合。
[0017]泡沫区域优选地设计为隔热层。例如，这也可以通过将软质泡沫材料用于绝热层来实现。特别优选地，在此将这样的材料用于隔热层，该材料具有小于0.05W/mK，更优选地小于0.02W/mK的导热能力，并且因此就导热能力而言明显低于常规的聚氨酯浇铸树脂的导
热能力，其具有约0.2至0.5W/mK的导热率。例如，聚氨酯软质泡沫可以是用于泡沫区域的特别合适的材料，它也用作隔热层。
[0018]根据一个优选的实施方式，电子单元直接地被紧凑灌封区域包围，并且泡沫区域直接地与包围电子单元的热固性区域相邻接。该实施方式提供的优点是，电子单元直接地被紧凑灌封材料包围，并且以此方式有效地防止潮气、污物和异物的侵入。这还提供了以下优点：当施加泡沫材料或泡沫区域时，电子单元已经被用紧凑灌封材料覆盖，并且因此在灌封期间不与泡沫材料直接接触。这具有优点，即也可以使用电子单元优选地不应对其直接暴露的弹性体材料。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有电子单元(14)和灌封元件(22)的组件(10)，其中，灌封元件(22)至少部分地包围电子单元(14)，其特征在于，灌封元件(22)具有至少一个紧凑灌封区域(22a)和至少一个泡沫区域(22b)。2.根据权利要求1所述的组件(10)，其中，紧凑灌封区域(22a)设计成用于稳定所述组件(10)。3.根据权利要求1或2所述的组件(10)，其中，泡沫区域(22b)设计成用于减小通过灌封元件(22)的对电子单元(14)的机械作用的阻尼。4.根据权利要求1或2所述的组件(10)，其中，紧凑灌封区域(22a)具有热固性环氧树脂或环氧泡沫或聚氨酯浇铸树脂或聚氨酯硬质泡沫。5.根据权利要求3所述的组件(10)，其中，泡沫区域(22b)具有聚氨酯软质泡沫，或由聚氨酯软质泡沫形成。6.根据权利要求5所述的组件(10)，其中，泡沫区域(22b)设计为隔热层。7.根据权利要求1或2所述的组件(10)，其中，电子单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：图尔克控股有限责任公司，
类型：新型
国别省市：