DE102019200768A1 - Verfahren und Werkzeug zum Umspritzen eines Elektronikmoduls und umspritztes Elektronikmodul - Google Patents

Verfahren und Werkzeug zum Umspritzen eines Elektronikmoduls und umspritztes Elektronikmodul Download PDF

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Marco Knier
Thomas Deichler
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Abstract

Verfahren zum Umspritzen eines Elektronikmoduls (1) in einem Werkzeug, das Elektronikmodul (1) aufweisend ein erstes Submodul (2) und ein zweites Submodul (3), das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil (5) und ein zweites Werkzeugteil (6) und eine mithilfe des ersten Werkzeugteils (5) und des zweiten Werkzeugteils (6) gebildete Kavität, wobei während dem Umspritzen das erste Submodul (2) und das zweite Submodul (3) an dem Werkzeug abgestützt und voneinander kontaktfrei beabstandet räumlich definiert in der Kavität gehalten werden, Werkzeug zum Umspritzen eines Elektronikmoduls (1) gemäß einem derartigen Verfahren, das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil (5) und ein zweites Werkzeugteil (6) zum Bilden einer Kavität, bei dem das erste Werkzeugteil (5) einen ersten Formoberflächenabschnitt (11) und wenigstens einen über den ersten Formoberflächenabschnitt (11) überstehenden ersten Abstützabschnitt (12) und das zweite Werkzeugteil (6) einen zweiten Formoberflächenabschnitt (13) und wenigstens einen über den zweiten Formoberflächenabschnitt (13) überstehenden zweiten Abstützabschnitt (14, 15) aufweist, und umspritztes Elektronikmodul (1) aufweisend ein erstes Submodul (2), ein zweites Submodul (3) und ein Umspritzmaterial (4), wobei das Elektronikmodul gemäß einem derartigen Verfahren und mithilfe eines derartigen Werkzeugs hergestellt ist, wobei das erste Submodul (2) und das zweite Submodul (3) mithilfe des Umspritzmaterials (4) miteinander kontaktfrei verbunden und das erste Submodul (2) und/oder das zweite Submodul (3) zumindest abschnittsweise mediendicht umspritzt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspritzen eines Elektronikmoduls in einem Werkzeug, das Elektronikmodul aufweisend ein erstes Submodul und ein zweites Submodul, das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil und eine mithilfe des ersten Werkzeugteils und des zweiten Werkzeugteils gebildete Kavität. Außerdem betrifft die Erfindung ein Werkzeug zum Umspritzen eines Elektronikmoduls gemäß einem derartigen Verfahren, das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil zum Bilden einer Kavität. Außerdem betrifft die Erfindung ein umspritztes Elektronikmodul aufweisend ein erstes Submodul, ein zweites Submodul und ein Umspritzmaterial.
  • Aus dem Dokument DE 10 2015 207 310 A1 ist ein Elektronikmodul eines Steuergerätes eines Fahrzeuges bekannt, mit zumindest einem Schaltungsträger mit elektronischen Bauelementen als Steuereinheit und zumindest einer Elektronikkomponente, die mit dem Schaltungsträger über einen Verbindungsbereich elektrisch verbunden ist, bei dem die Bauelemente des Schaltungsträgers und jeder Verbindungsbereich zwischen dem Schaltungsträger und jeder zugeordneten Elektronikkomponente mit Umkapselungsmaterial umspritzt sind.
  • Aus dem Dokument DE 10 2016 220 755 A1 ist eine Wärme ableitende Anordnung bekannt, umfassend eine Leiterplatte mit darauf angeordneten elektrisch leitfähigen und/oder elektronischen Komponenten, und ein auf der Leiterplatte und über den Komponenten angeordnetes Wärmeableitelement, wobei das Wärmeableitelement an einer oder mehreren vorgegebenen Oberflächenbereichen, an denen es mit einem oder mehreren Komponenten in Kontakt steht, eine poröse Oberfläche aufweist, und wobei die poröse Oberfläche mit einem wärmeleitenden Medium versehen ist.
  • Aus dem Dokument DE 10 2016 220 756 A1 ist Wärme ableitende Anordnung bekannt, wobei die Wärme ableitende Anordnung zumindest ein Leistungsmodul, das eine Leiterplatte mit auf einer ersten und/oder der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite davon angeordneten zu kühlenden Komponenten und/oder Durchgangsbohrungen zwischen der ersten und der zweiten Seite der Leiterplatte aufweist, und zumindest einen auf zumindest einer der Seiten der Leiterplatte und über zumindest den zu kühlenden Komponenten angeordneten Kühlkörper aufweist, wobei auf zumindest einer der Seiten der Leiterplatte auf zumindest einer der Komponenten jeweils zumindest ein Wärmeleitelement angeordnet ist, das eine vorgegebene Struktur aufweist, die sich von der Leiterplatte in eine Richtung weg von der Leiterplatte in den Kühlkörper erstreckt, und/oder durch zumindest eine der Durchgangsbohrungen jeweils zumindest ein Durchdruck-Wärmeleitelement zur thermischen Anbindung von auf der anderen Seite der Leiterplatte angeordneten Komponenten angeordnet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Werkzeug baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Elektronikmodul baulich und/oder funktional zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Elektronikmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Verfahren kann automatisiert durchgeführt werden. Das Verfahren kann in einer Serienfertigung durchgeführt werden. Das Umspritzen kann dazu dienen, das erste Submodul und das zweite Submodul miteinander zu verbinden. Das Umspritzen kann dazu dienen, eine Beeinträchtigung oder Schädigung des Elektronikmoduls, insbesondere des ersten Submoduls und/oder des zweiten Submoduls, durch Medien, insbesondere durch Schmutz und/oder Feuchtigkeit, wie Öl/Schmiermittel, zu verhindern. Das Umspritzen kann dazu dienen, das Elektronikmodul, insbesondere das erste Submodul und/oder das zweite Submodul, zumindest abschnittsweise vor Umwelteinflüssen, insbesondere, vor eindringenden Medien, insbesondere Schmutz und/oder Feuchtigkeit, wie Öl/Schmiermittel, zu schützen. Das Elektronikmodul, insbesondere das erste Submodul und das zweite Submodul, kann/können vollständig oder abschnittsweise umspritzt werden. Insofern kann das Umspritzen auch als Anspritzen bezeichnet werden.
  • Zum Umspritzen können das erste Submodul und das zweite Submodul zunächst in die geöffnete Kavität eingebracht und/oder definiert ausgerichtet werden. Nachfolgend kann die Kavität geschlossen werden. Vor und/oder mit dem Schließen der Kavität können/kann das erste Submodul und/oder das zweite Submodul fixiert werden. Das erste Submodul und das zweite Submodul können an dem Werkzeug kraft- und/oder formschlüssig abgestützt werden. Das erste Submodul und das zweite Submodul können voneinander mechanisch kontaktfrei gehalten werden. „Kontaktfrei“ kann vorliegend insbesondere bedeuten, dass das erste Submodul und das zweite Submodul nicht unmittelbar in gegenseitigem mechanischem Kontakt stehen. Das erste Submodul und das zweite Submodul können mit einem vorbestimmten Abstand voneinander kontaktfrei gehalten werden. Das erste Submodul und das zweite Submodul können bezogen auf die Kavität räumlich definiert gehalten werden. Das erste Submodul und das zweite Submodul können derart gehalten werden, dass ein Verlagern und/oder Verformen beim Umspritzen, insbesondere auch bei unterschiedlichen Fließfronten, verhindert wird.
  • Das erste Submodul und/oder das zweite Submodul können/kann aufliegend und/oder eingeklemmt gehalten werden. Das erste Submodul kann auf dem ersten Werkzeugteil aufliegend gehalten werden. Das zweite Submodul kann zwischen dem ersten Werkzeugteil und dem zweiten Werkzeugteil eingeklemmt gehalten werden. Das erste Werkzeugteil kann wenigstens einen ersten Abstützabschnitt aufweisen. Das zweite Werkzeugteil kann wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt aufweisen. Das erste Submodul kann auf dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt aufliegend gehalten werden. Das zweite Submodul kann zwischen dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt und dem wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt eingeklemmt gehalten werden.
  • Das erste Submodul kann wenigstens eine erste Ausnehmung für den wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt aufweisen. Das zweite Submodul kann wenigstens eine zweite Ausnehmung für den wenigstens einen ersten Abstützabschnitt aufweisen. Das erste Submodul kann mit der wenigstens einen ersten Ausnehmung an dem wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt verlagerbar angeordnet werden. Das zweite Submodul kann mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung an dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt verlagerbar angeordnet werden. Ein Submodul kann an einem Abstützabschnitt in einer Abstützebene verlagerbar angeordnet werden. Zwischen einem Rand einer Ausnehmung und einem Abstützabschnitt kann ein Spalt vorhanden sein.
  • Das erste Submodul und das zweite Submodul können durch Umspritzen miteinander verbunden werden. Das erste Submodul und/oder das zweite Submodul können/kann zumindest abschnittsweise mediendicht umspritzt werden/wird.
  • Das Werkzeug kann ein Spritzgießwerkzeug sein. Das Werkzeug kann wenigstens ein weiteres Werkzeugteil aufweisen. Das erste Werkzeugteil und das zweite Werkzeugteil können relativ zueinander verlagerbar sein, um die Kavität zu öffnen und/oder zu schließen. Das Werkzeug kann zwischen dem ersten Werkzeugteil und dem zweiten Werkzeugteil eine zu einer Öffnungs- und/oder Schließrichtung winklige, insbesondere rechtwinklige, Trennebene aufweisen.
  • Der erste Formoberflächenabschnitt kann eine erste Teilkavität bilden. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann sich ausgehend von dem ersten Formoberflächenabschnitt in Richtung des zweiten Formoberflächenabschnitts erstrecken. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann in Richtung des zweiten Formoberflächenabschnitts über den ersten Formoberflächenabschnitt überstehen. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann teilweise oder vollständig innerhalb der ersten Teilkavität angeordnet sein. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann sich in Öffnungs- und/oder Schließrichtung des Werkzeugs erstrecken. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann ein dem ersten Formoberflächenabschnitt zugeordnetes Ende und ein freies Ende aufweisen. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann wenigstens einen ersten Halteabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine erste Halteabschnitt kann an dem freien Ende angeordnet sein.
  • Der zweite Formoberflächenabschnitt kann eine zweite Teilkavität bilden. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann sich ausgehend von dem zweiten Formoberflächenabschnitt in Richtung des ersten Formoberflächenabschnitts erstrecken. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann in Richtung des ersten Formoberflächenabschnitts über den zweite Formoberflächenabschnitt überstehen. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann teilweise oder vollständig innerhalb der zweite Teilkavität angeordnet sein. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann sich in Öffnungs- und/oder Schließrichtung des Werkzeugs erstrecken. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann ein dem zweite Formoberflächenabschnitt zugeordnetes Ende und ein freies Ende aufweisen. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann wenigstens einen zweiten Halteabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine zweite Halteabschnitt kann an dem freien Ende angeordnet sein.
  • Mithilfe des wenigstens einen ersten Abstützabschnitts, insbesondere mithilfe des wenigstens einen ersten Halteabschnitts, kann eine erste Abstützebene gebildet sein. Die erste Abstützebene kann zu einer Öffnungs- und/oder Schließrichtung des Werkzeugs winklig, insbesondere rechtwinklig, verlaufen. Mithilfe des wenigstens einen zweiten Abstützabschnitts, insbesondere mithilfe des wenigstens einen zweiten Halteabschnitts, kann eine zweite Abstützebene gebildet sein. Die zweite Abstützebene kann zu einer Öffnungs- und/oder Schließrichtung des Werkzeugs winklig, insbesondere rechtwinklig, verlaufen. Die erste Abstützebene und die zweite Abstützebene können voneinander beabstandet sein. Die erste Abstützebene und die zweite Abstützebene können zueinander parallel sein. Die erste Abstützebene kann zwischen dem zweiten Formoberflächenabschnitt und der zweiten Abstützebene angeordnet sein. Die zweite Abstützebene kann zwischen dem ersten Formoberflächenabschnitt und der ersten Abstützebene angeordnet sein.
  • Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt und der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt können zueinander versetzt angeordnet sein. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann konisch ausgeführt sein. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann Entformschrägen aufweisen. Der wenigstens eine erste Abstützabschnitt kann kegelförmig ausgeführt sein. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann konisch ausgeführt sein. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann Entformschrägen aufweisen. Der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt kann kegelförmig ausgeführt sein.
  • Das Elektronikmodul kann zur Verwendung in einem Fahrzeug dienen. Das Elektronikmodul kann zur Verwendung in einer elektrischen Kontrolleinrichtung dienen. Das Elektronikmodul kann zur Verwendung in einer medienbeaufschlagten, insbesondere in einer mit Schmutz und/oder Feuchtigkeit, wie Öl/Schmiermittel, beaufschlagten, Umgebung dienen. Das Elektronikmodul kann zum elektrischen Kontrollieren eines Antriebsstrangmoduls, insbesondere eines Getriebes, dienen. Das Umspritzmaterial kann eine zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul angeordnet Schicht bilden. Das erste Submodul und/oder das zweite Submodul können/kann vollständig oder teilweise mit Umspritzmaterial mediendicht umgeben sein. Das Umspritzmaterial kann ein duroplastischer Kunststoff sein.
  • Das erste Submodul kann wenigstens eine erste Ausnehmung für den wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt aufweisen. Die wenigstens eine erste Ausnehmung kann eine dem wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt angepasst und/oder dimensionierte Form aufweisen. Die wenigstens eine erste Ausnehmung kann derart angepasst und/oder dimensioniert sein, dass zwischen einem Rand der wenigstens einen ersten Ausnehmung und dem zweiten Abstützabschnitt ein mit Umspritzmaterial gefüllter Spalt vorhanden ist. Das zweite Submodul kann wenigstens eine zweite Ausnehmung für den wenigstens einen ersten Abstützabschnitt aufweisen. Die wenigstens eine zweite Ausnehmung kann eine dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt angepasst und/oder dimensionierte Form aufweisen. Die wenigstens eine zweite Ausnehmung kann derart angepasst und/oder dimensioniert sein, dass zwischen einem Rand der wenigstens einen zweiten Ausnehmung und dem ersten Abstützabschnitt ein mit Umspritzmaterial gefüllter Spalt vorhanden ist.
  • Das erste Submodul kann eine Leiterplatte und wenigstens ein elektronisches Bauelement aufweisen. Die Leiterplatte kann als Träger für das wenigstens eine elektronische Bauelement und/oder zum elektrischen Kontaktieren des wenigstens einen elektronischen Bauelements dienen. Das wenigstens eine elektronische Bauelement kann an einer dem zweiten Submodul zugewandten Seite der Leiterplatte oder an einer von dem zweiten Submodul abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet sein. Das zweite Submodul kann als Wärmeleitelement ausgeführt sein. Das zweite Submodul kann dazu dienen, Wärme des ersten Submoduls abzuleiten. Das zweite Submodul kann dazu dienen, Wärme von einem Innenbereich des Elektronikmoduls zu einem Außenbereich des Elektronikmoduls zu leiten. Das zweite Submodul kann eine plattenartige Form aufweisen. Das zweite Submodul kann wenigstens einen Gegenabstützabschnitt für den wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt des zweiten Werkzeugteils aufweisen.
  • Zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul kann ein Wärmeleitmedium angeordnet sein. Das Wärmeleitmedium kann zwischen dem wenigstens einen elektronischen Bauelement und dem zweiten Submodul angeordnet sein. Das Wärmeleitmedium kann dazu dienen, eine Wärmeleitung von dem ersten Submodul, insbesondere von dem wenigstens einen elektronischen Bauelement, zu dem zweiten Submodul zu unterstützen. Das Wärmeleitmedium kann dazu dienen, eine Lücke zwischen dem ersten Submodul, insbesondere dem wenigstens einen elektronischen Bauelement, und dem zweiten Submodul zu füllen.
  • Mit der Erfindung wird eine Verbindung zwischen den Submodulen des Elektronikmoduls verbessert. Eine Mediendichtigkeit wird erhöht. Eine Spaltbildung wird verhindert. Eine Nachteilige Wirkung eines chemischen und/oder thermischen Schwunds wird verhindert. Eine Beeinträchtigung oder Schädigung des Elektronikmoduls, insbesondere der Submodule, durch Medien, insbesondere durch Schmutz und/oder Feuchtigkeit, wie Öl/Schmiermittel, wird verhindert. Ein Verformen des Elektronikmoduls, insbesondere der Submodule, wird verhindert. Die Submodule können sich unter Wirkung chemischen und/oder thermischen Schwunds relativ zueinander verlagern. Schwindungsinduzierte Spannungen werden reduziert oder vermieden, damit wird eine Delamination und/oder unerwünschte Verformung, wie Biegung, verhindert.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben.
  • Es zeigen schematisch und beispielhaft:
    • 1 ein Umspritzen eines Elektronikmoduls mit einem ersten Submodul und einem zweiten Submodul in einem Werkzeug mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil und
    • 2 ein umspritztes Elektronikmodul mit einem ersten Submodul, einem zweiten Submodul und einem Umspritzmaterial.
  • 1 zeigt ein Umspritzen eines Elektronikmoduls 1 mit einem ersten Submodul 2 und einem zweiten Submodul 3 mit einem Umspritzmaterial 4 in einem Werkzeug mit einem ersten Werkzeugteil 5 und einem zweiten Werkzeugteil 6. Das Elektronikmodul 1 dient zur Verwendung in einer elektrischen Kontrolleinrichtung in einem Fahrzeug in einer ölbeaufschlagten Umgebung. Das erste Submodul 2 weist eine Leiterplatte 7 und elektronische Bauelemente, wie 8, 9, auf. Das zweite Submodul 3 ist als Wärmeleitelement ausgeführt und dient dazu, Wärme des ersten Submoduls 2 abzuleiten.
  • Das erste Werkzeugteil 5 und das zweite Werkzeugteil 6 bilden eine Kavität, die durch relatives Verlagern der Werkzeugteile 5, 6 in Richtung 10 geöffnet und geschlossen werden kann. Das erste Werkzeugteil 5 weist einen ersten Formoberflächenabschnitt 11 und einen über diesen überstehenden ersten Abstützabschnitt 12 auf. Das zweite Werkzeugteil 6 weist einen zweiten Formoberflächenabschnitt 13 und über diesen überstehende zweite Abstützabschnitte 14, 15 auf. Der erste Abstützabschnitte 12 erstreckt sich ausgehend von dem ersten Formoberflächenabschnitt 11 in Richtung des zweiten Formoberflächenabschnitts 14. Die zweiten Abstützabschnitte 14, 15 erstrecken sich ausgehend von dem zweiten Formoberflächenabschnitt 13 in Richtung des ersten Formoberflächenabschnitts 11.
  • Mithilfe des ersten Abstützabschnitts 12 ist eine erste Abstützebene für das erste Submodul 2 gebildet. Mithilfe der zweiten Abstützabschnitte 14, 15 ist eine zweite Abstützebene für das zweite Submodul 3 gebildet. Die erste Abstützebene und die zweite Abstützebene sind voneinander beabstandet und zueinander parallel. Die erste Abstützebene ist zwischen dem zweiten Formoberflächenabschnitt 13 und der zweiten Abstützebene angeordnet. Die zweite Abstützebene ist zwischen dem ersten Formoberflächenabschnitt 11 und der ersten Abstützebene angeordnet. Der erste Abstützabschnitt 12 und die zweiten Abstützabschnitte 14, 15 sind zueinander versetzt angeordnet und jeweils konisch ausgeführt.
  • Die Leiterplatte 7 weist Ausnehmungen für die zweiten Abstützabschnitt 14, 15 auf, die derart angepasst und/oder dimensioniert sind, dass zwischen einem Rand der Ausnehmung und den zweiten Abstützabschnitt 14, 15 ein mit Umspritzmaterial 4 füllbarer bzw. gefüllter Spalt vorhanden ist. Das zweite Submodul 7 weist eine zweite Ausnehmung für den ersten Abstützabschnitt 12 auf, die derart angepasst und/oder dimensioniert ist, dass zwischen einem Rand der zweiten Ausnehmung und dem ersten Abstützabschnitt 12 ein mit Umspritzmaterial füllbarer bzw. gefüllter Spalt vorhanden ist. Das zweite Submodul 7 weist Gegenabstützabschnitte für die zweiten Abstützabschnitte 14, 15 auf.
  • Zum Umspritzen werden das erste Submodul 2 und das zweite Submodul 3 zunächst in die geöffnete Kavität eingebracht und/oder definiert an den Abstützabschnitten 12, 14, 15 ausgerichtet, wobei das erste Submodul 2 in der ersten Abstützebene und das zweite Submodul 3 in der zweiten Abstützebene angeordnet wird, sodass das erste Submodul 2 und das zweite Submodul 3 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander mechanisch kontaktfrei und bezogen auf die Kavität räumlich definiert gehalten sind. Nachfolgend wird die Kavität geschlossen. Das erste Submodul 2 ist dann auf dem ersten Abstützabschnitt 12 aufliegend und das zweite Submodul 3 zwischen dem ersten Abstützabschnitt 12 und den zweiten Abstützabschnitten 14, 15 eingeklemmt gehalten. Das erste Submodul 2 ist mit seinen ersten Ausnehmungen an den zweiten Abstützabschnitten 14, 15 in der ersten Abstützebene verlagerbar angeordnet. Das zweite Submodul 3 ist mit seiner zweiten Ausnehmung an dem ersten Abstützabschnitt 12 verlagerbar angeordnet. Zwischen Rändern der Ausnehmungen und den Abstützabschnitten 12, 14, 15 ist jeweils ein Spalt vorhanden. Nachfolgend wird das Umspritzmaterial 4 in die Kavität eingespritzt, wobei werden das erste Submodul 2 und das zweite Submodul 3 durch miteinander verbunden und mediendicht umspritzt und auch die zwischen den Rändern der Ausnehmungen und den Abstützabschnitten 12, 14, 15 vorhandenen Spalte gefüllt werden.
  • 2 zeigt das umspritzte Elektronikmodul 1. Zwischen den elektronischen Bauelementen 8, 9 und dem als Wärmeleitelement ausgeführten zweiten Submodul 3 ist ein Wärmeleitmedium 16 angeordnet, das dazu dient, eine Wärmeleitung von den Bauelementen 8, 9 zu dem zweiten Submodul 3 zu unterstützen. Das Umspritzmaterial 4 bildet eine zwischen dem ersten Submodul 2 und dem zweiten Submodul 3 angeordnet Schicht 17, wobei das erste Submodul 2 und das zweite Submodul 3 miteinander mechanisch kontaktfrei verbunden sind, sodass sich die Submodule 2, 3 unter Wirkung eines chemischen und/oder thermischen Schwunds in Richtung 18 relativ zueinander verlagern können und schwindungsinduzierte Spannungen reduziert oder vermieden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektronikmodul
    2
    erstes Submodul
    3
    zweites Submodul
    4
    Umspritzmaterial
    5
    erstes Werkzeugteil
    6
    zweites Werkzeugteil
    7
    Leiterplatte
    8
    elektronisches Bauelement
    9
    elektronisches Bauelement
    10
    Richtung
    11
    erster Formoberflächenabschnitt
    12
    erster Abstützabschnitt
    13
    zweiter Formoberflächenabschnitt
    14
    zweiter Abstützabschnitt
    15
    zweiter Abstützabschnitt
    16
    Wärmeleitmedium
    17
    Schicht
    18
    Richtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015207310 A1 [0002]
    • DE 102016220755 A1 [0003]
    • DE 102016220756 A1 [0004]

Claims (14)

  1. Verfahren zum Umspritzen eines Elektronikmoduls (1) in einem Werkzeug, das Elektronikmodul (1) aufweisend ein erstes Submodul (2) und ein zweites Submodul (3), das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil (5) und ein zweites Werkzeugteil (6) und eine mithilfe des ersten Werkzeugteils (5) und des zweiten Werkzeugteils (6) gebildete Kavität, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Umspritzen das erste Submodul (2) und das zweite Submodul (3) an dem Werkzeug abgestützt und voneinander kontaktfrei beabstandet räumlich definiert in der Kavität gehalten werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Submodul (2) und/oder das zweite Submodul (3) aufliegend und/oder eingeklemmt gehalten wird.
  3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Submodul (2) auf dem ersten Werkzeugteil (5) aufliegend und das zweite Submodul (3) zwischen dem ersten Werkzeugteil (5) und dem zweiten Werkzeugteil (6) eingeklemmt gehalten wird.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (5) wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) und das zweite Werkzeugteil (6) wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15) aufweist und das erste Submodul (2) auf dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) aufliegend und das zweite Submodul (3) zwischen dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) und dem wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15) eingeklemmt gehalten wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (5) wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12), das zweite Werkzeugteil (6) wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15), das erste Submodul (2) wenigstens eine erste Ausnehmung für den wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15) und das zweite Submodul (3) wenigstens eine zweite Ausnehmung für den wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) aufweist, das erste Submodul (2) mit der wenigstens einen ersten Ausnehmung an dem wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15) und das zweite Submodul (3) mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung an dem wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) verlagerbar angeordnet wird.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Submodul (2) und das zweite Submodul (3) durch Umspritzen miteinander verbunden und das erste Submodul (2) und/oder das zweite Submodul (3) zumindest abschnittsweise mediendicht umspritzt werden/wird.
  7. Werkzeug zum Umspritzen eines Elektronikmoduls (1) gemäß einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, das Werkzeug aufweisend ein erstes Werkzeugteil (5) und ein zweites Werkzeugteil (6) zum Bilden einer Kavität, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (5) einen ersten Formoberflächenabschnitt (11) und wenigstens einen über den ersten Formoberflächenabschnitt (11) überstehenden ersten Abstützabschnitt (12) und das zweite Werkzeugteil (6) einen zweiten Formoberflächenabschnitt (13) und wenigstens einen über den zweiten Formoberflächenabschnitt (13) überstehenden zweiten Abstützabschnitt (14, 15) aufweist.
  8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe des wenigstens einen ersten Abstützabschnitts (12) eine erste Abstützebene und mithilfe des wenigstens einen zweiten Abstützabschnitts (14, 15) eine zweite Abstützebene gebildet ist, die erste Abstützebene und die zweite Abstützebene voneinander beabstandet sind, die erste Abstützebene zwischen dem zweiten Formoberflächenabschnitt (13) und der zweiten Abstützebene angeordnet ist und die zweite Abstützebene zwischen dem ersten Formoberflächenabschnitt (11) und der ersten Abstützebene angeordnet ist.
  9. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Abstützabschnitt (12) und der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt (14, 15) zueinander versetzt angeordnet sind.
  10. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Abstützabschnitt (12) und/oder der wenigstens eine zweite Abstützabschnitt (14, 15) konisch ausgeführt sind/ist.
  11. Umspritztes Elektronikmodul (1) aufweisend ein erstes Submodul (2), ein zweites Submodul (3) und ein Umspritzmaterial (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul gemäß einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 und mithilfe eines Werkzeugs nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10 hergestellt ist, wobei das erste Submodul (2) und das zweite Submodul (3) mithilfe des Umspritzmaterials (4) miteinander kontaktfrei verbunden und das erste Submodul (2) und/oder das zweite Submodul (3) zumindest abschnittsweise mediendicht umspritzt sind.
  12. Elektronikmodul (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Submodul (2) wenigstens eine erste Ausnehmung für den wenigstens einen zweiten Abstützabschnitt (14, 15) und das zweite Submodul (3) wenigstens eine zweite Ausnehmung für den wenigstens einen ersten Abstützabschnitt (12) aufweist.
  13. Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Submodul (2) eine Leiterplatte (7) und wenigstens ein elektronisches Bauelement (8, 9) aufweist und/oder das zweite Submodul (3) als Wärmeleitelement ausgeführt ist.
  14. Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Submodul (2) und dem zweiten Submodul (3) ein Wärmeleitmedium (16) angeordnet ist.
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