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EP1365487A1 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses Download PDF

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Publication number
EP1365487A1
EP1365487A1 EP03010730A EP03010730A EP1365487A1 EP 1365487 A1 EP1365487 A1 EP 1365487A1 EP 03010730 A EP03010730 A EP 03010730A EP 03010730 A EP03010730 A EP 03010730A EP 1365487 A1 EP1365487 A1 EP 1365487A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
contact element
manufacture
contact
connections
Prior art date
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Granted
Application number
EP03010730A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1365487B1 (de
Inventor
Jürgen Dipl.-Ing. Bäumler (FH)
Jürgen Henniger
Stephan Nohe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Publication of EP1365487A1 publication Critical patent/EP1365487A1/de
Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing bases or cases for contact members

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a housing according to the Preamble of claim 1.
  • these are, for example electrical connections of the electronic component via which the electronic Component by means of a connecting element, for example to a Power supply is connected.
  • the invention has for its object a method for producing a Specify housing according to the preamble of claim 1, in which the housing can be manufactured inexpensively with different connections can.
  • connections are first comprehensive Contact element made of a first material. After that it becomes Manufacture of the housing the contact element as an insert with a second Injection molded material, the first material of the contact element with the second material merges.
  • connections of the contact element are formed by lead frames.
  • additional lead frames are extrusion-coated, which the connection between the connectors and the electronic component produce.
  • the lead frames of the contact element and the other lead frames of the housing after the manufacture of the housing, for example by bonding connected with each other.
  • connection point of the lead frame and the other Punched lead frames are connected.
  • the side of the contact elements to be encapsulated is always the same is formed while the side to be connected to the connecting element of the contact element according to the requirements of the preferably removable executed connecting element is formed.
  • first material and second material the same plastic material is used.
  • a last development provides that the contact made via the connections electronic and / or mechanical component arranged in the housing as an electromechanical adjusting device, in particular as a valve for Exhaust gas recirculation is formed.
  • connection elements to be contacted made possible by the separate Manufacture of the contact elements the manufacture of the housing in large numbers.
  • a cost reduction is achieved primarily by only one Injection mold for the manufacture of the housing must be made.
  • a valve for exhaust gas recirculation essentially consists of an electromechanical one Actuator, which is arranged in a housing, the connections for contacting the electromechanical actuator. These connections are usually formed by a lead frame, can also of contact wires of an electronic component or are formed by contact areas of a circuit arrangement. Valves for Exhaust gas recirculation is manufactured in large numbers and to various Delivered to customers. Thereby, to adapt the connections to customer-specific Connection elements made different contact elements, which the Include connectors on the chassis.
  • the housing and the contact elements are made of the same plastic, for example PBT GF 30.
  • a selection of contact elements 4.1, 4.2, 4.3 is shown in FIG different on one side, according to the connection element of a customer, are formed, and which are formed on the other side in the same way are.
  • the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 are in a conventional plastic injection molding process been made.
  • the connections are made of lead frames 5 formed in the manufacture of the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 by the Plastic were overmolded.
  • On the side of the Contact elements 4.1, 4.2, 4.3 are two circumferential contact elements 4.1, 4.2, 4.3, fine plastic seams 6 formed. These fine plastic seams 6 ensure during the manufacture of the housing 1 when injecting the hot plastic mass that the fine plastic seams 6 melt and themselves connect with the hot plastic of the housing 1, making a reliable tight connection is formed.
  • the contact elements 4.1, 4.2, 4.3 are used to manufacture the housing 1 in an injection mold used as recesses next to the space for one of the Contact elements 4.1, 4.2, 4.3 has the space for the housing 1.
  • lead frames 2 are used in the mold, which the form electrical contacts for the electromagnetic actuator 3, and which after the manufacture of the housing 1 with the lead frame 5 of the respective Contact element 4.1, 4.2, 4.3 are connected.
  • the housing 1 is shown, in which a contact elements 4.3 and other lead frames 2 are cast.
  • the contact element 4.3 is at least on the all-round, fine plastic seams insoluble with the Housing 1 fused.
  • FIG. 3 shows the housing 1 and the three possible contact elements 4.1, 4.2, 4.3 shown in a sectional view.
  • the always the same trained side of the Contact elements 4.1, 4.2, 4.3 is surrounded by the material of the housing 1 and at least fused to the plastic seams 6 with it.
  • the lead frame 5 and other lead frames 2 are shaped so that they If possible, do not interfere with the incoming plastic.
  • the lead frames 5 and the other lead frames 2 can first be shaped in this way be that during the manufacture of the housing 1 by the injection mold of the Housing 1 are guided and held. After the housing 1 from the The lead frame 5 and the further lead frame were removed from the injection mold 2 shortened if necessary and bent to connect.
  • FIG. 4 shows the housing 1 and the three possible contact elements 4.1, 4.2, 4.3 also in a sectional view, the lead frame 5 and the other Lead frame 2 are interconnected by a bond 7.
  • the Junction of the lead frame 5 and the other lead frame 2 and thus the bond 7 are advantageously covered by a seal 8.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses zur Aufnahme mindestens einer elektronischen Komponente, wobei die mindestens eine elektronische Komponente durch unterschiedliche Anschlußelemente kontaktiert werden können muß. Erfindungsgemäß werden dazu zuerst unterschiedliche Kontaktelemente hergestellt, die jeweils an ein Anschlußelement passen. Bei der Herstellung des Gehäuses in einem Kunststoff- Spritzverfahren wird dann immer ein Kontaktelement in das Gehäuse eingespritzt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Baugruppen, die als Zwischenprodukt an mehr als einen Kunden geliefert werden, weisen häufig das Problem auf, daß die Baugruppen mit für den Kunden spezifischen Merkmalen ausgestattet werden müssen.
Bei Baugruppen mit elektronischen Komponenten sind dies beispielsweise die elektrischen Anschlüsse der elektronischen Komponente, über welche die elektronische Komponente mittels eines Anschlußelementes beispielsweise an eine Spannungsversorgung angeschlossen wird.
Dabei führt die Anpassung der Baugruppe an kundenspezifische Merkmale bei der Herstellung dazu, daß mehrere sich in den Anschlüssen unterscheidende Gehäuse zur Aufnahme der elektronischen Komponente gefertigt werden müssen. Dadurch reduziert sich die Stückzahl der identisch herzustellenden Gehäuse, wodurch die Herstellungskosten für die Baugruppe höher ausfallen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem das Gehäuse kostengünstig mit unterschiedlichen Anschlüsse hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach wird zuerst ein die Anschlüsse umfassendes Kontaktelement aus einem ersten Material hergestellt. Danach wird zur Herstellung des Gehäuses das Kontaktelement als Einsatz mit einem zweiten Material umspritzt, wobei das erste Material des Kontaktelementes mit dem zweiten Material verschmilzt.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß bei der Herstellung des Kontaktelementes in dem vom zweiten Material zu umspritzenden Bereich mindestens eine das Kontaktelement umlaufende, dünne Kunststoffnaht ausgebildet wird. Die dünne Kunststoffnaht schmilzt beim Umspritzen mit dem zweiten Material und verbindet sich zuverlässig mit dem zweiten Material.
In einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Anschlüsse des Kontaktelementes von Stanzgittern gebildet werden.
Bei der Herstellung des Gehäuses werden weitere Stanzgitter umspritzt, welche die Verbindung zwischen den Anschlüssen und der elektronischen Komponente herstellen.
Die Stanzgitter des Kontaktelementes und die weiteren Stanzgitter des Gehäuses werden nach der Herstellung des Gehäuses beispielsweise durch Bonden miteinander verbunden.
Anschließend wird die Verbindungsstelle des Stanzgitters und des weiteren Stanzgitters vergossen.
Bei der Herstellung der Kontaktelemente ist vorgesehen, daß die bei der Herstellung der Gehäuse zu umspritzenden Seite der Kontaktelemente immer gleich ausgeformt wird, während die an das Anschlußelement anzuschließende Seite des Kontaktelementes entsprechend den Vorgaben des vorzugsweise abnehmbar ausgeführten Anschlußelementes ausgeformt wird.
In einer nächsten Weiterbildung ist vorgesehen, daß als erstes Material und als zweites Material das gleiche Kunststoffmaterial verwendet wird.
In einer letzten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die über die Anschlüsse kontaktierte, im Gehäuse angeordnete elektronische und/oder mechanischen Komponente als elektromechanische Stellvorrichtung, insbesondere als Ventil zur Abgasrückführung, ausgebildet wird.
Das beschriebene Verfahren zur Herstellung eines durch unterschiedliche Anschlußelementen zu kontaktierenden Gehäuses ermöglicht durch die separate Herstellung der Kontaktelemente die Herstellung des Gehäuse in großen Stückzahlen. Dabei wird eine Kostensenkung vor allem dadurch erreicht, daß nur eine Spritzform zur Herstellung des Gehäuses hergestellt werden muß.
Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit drei Figuren dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung eines Gehäuses zur Aufnahme eines elektromagnetischen Aktors sowie mehrere, unterschiedlich geformte Kontaktelemente zum Anschluß entsprechend unterschiedlicher kundenspezifischer Anschlußelemente,
Figur 2
eine schematische Darstellung des fertig hergestellten Gehäuses mit dem im Gehäuse eingegossenen weiteren Stanzgitter und einem mit dem Gehäuse verschmolzenen Kontaktelement.,
Figur 3
eine schematische Darstellung eines Schnittes durch das fertig hergestellte Gehäuse,
Figur 4
eine schematische Darstellung eines Schnittes durch das fertig hergestellte Gehäuse, wobei das Stanzgitter und das weitere Stanzgitter verbundenen und vergossenen sind.
Ein Ventil zur Abgasrückführung besteht im wesentlichen aus einer elektromechanischen Stellvorrichtung, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das Anschlüsse zum Kontaktieren der elektromechanischen Stellvorrichtung aufweist. Diese Anschlüsse zum werden in der Regel von einem Stanzgitter gebildet, können aber auch von Kontaktdrähten eines elektronischen Bauelementes oder von Kontaktflächen einer Schaltungsanordnung gebildet werden. Ventile zur Abgasrückführung werden in großer Stückzahl gefertigt und an verschiedene Kunden geliefert. Dabei werden zur Anpassung der Anschlüsse an kundenspezifische Anschlußelemente unterschiedliche Kontaktelemente gefertigt, welche die Anschlüsse des Gehäuses umfassen. Das Gehäuse sowie die Kontaktelemente sind aus dem gleichen Kunststoff hergestellt, beispielsweise PBT GF 30.
In Figur 1 ist eine Auswahl von Kontaktelementen 4.1, 4.2, 4.3 dargestellt, die auf einer Seite unterschiedlich, dem Anschlußelement eines Kunden entsprechend, ausgebildet sind, und die auf der anderen Seite in gleicher Weise ausgebildet sind.
Die Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 sind in einem üblichen Kunststoff- Spritzverfahren hergestellt worden. Die Anschlüsse werden dabei von Stanzgittern 5 gebildet, die bei der Herstellung der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 von dem Kunststoff umspritzt wurden. An der in gleicher Weise ausgebildeten Seite der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 sind zwei jedes Kontaktelement 4.1, 4.2, 4.3 umlaufende, feine Kunststoffnähte 6 ausgebildet. Diese feinen Kunststoffnähte 6 gewährleisten während der Herstellung des Gehäuses 1 beim Einspritzen der heißen Kunststoffmasse, daß die feinen Kunststoffnähte 6 schmelzen und sich mit dem heißen Kunststoff des Gehäuses 1 verbinden, wodurch eine zuverlässig dichte Verbindung gebildet wird.
Die Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 werden zur Herstellung des Gehäuses 1 in eine Spritzform eingesetzt, die als Aussparungen neben dem Raum für eines der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 den Raum für das Gehäuse 1 aufweist.
Zudem werden in die Spritzform weitere Stanzgitter 2 eingesetzt, welche die elektrischen Kontakte für die elektromagnetische Stellvorrichtung 3 bilden, und die nach der Herstellung des Gehäuses 1 mit dem Stanzgitter 5 des jeweiligen Kontaktelementes 4.1, 4.2, 4.3 verbunden werden.
In der Figur 2 ist das hergestellte Gehäuse 1 dargestellt, in dem ein Kontaktelemente 4.3 und weitere Stanzgitter 2 eingegossen sind. Das Kontaktelement 4.3 ist zumindest an den umlaufenden, feinen Kunststoffnähten unlösbar mit dem Gehäuse 1 verschmolzen.
In der Figur 3 sind das Gehäuse 1 und die drei möglichen Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 in einem Schnittbild dargestellt. Die immer gleich ausgebildete Seite der Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 ist mit dem Material des Gehäuses 1 umgeben und zumindest an den Kunststoffnähten 6 mit diesem verschmolzen.
Die Stanzgitter 5 und weiteren Stanzgitter 2 sind dabei so geformt, daß sie dem zufließenden Kunststoff möglichst nicht hindernd entgegenstehen. Beispielsweise können die Stanzgitter 5 und die weiteren Stanzgitter 2 zunächst so geformt sein, daß sie während der Herstellung des Gehäuses 1 durch die Spritzform des Gehäuses 1 geführt und gehalten werden. Nachdem das Gehäuse 1 aus der Spritzform entnommen wurde werden das Stanzgitter 5 und das weiteren Stanzgitter 2 gegebenenfalls gekürzt und zum miteinander Verbinden gebogen.
Figur 4 zeigt sind das Gehäuse 1 und die drei möglichen Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 ebenfalls in einem Schnittbild, wobei das Stanzgitter 5 und das weiteren Stanzgitter 2 durch eine Bondverbindung 7 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstelle des Stanzgitters 5 und des weiteren Stanzgitters 2 und damit die Bondverbindung 7 werden vorteilhaft durch eine Versiegelung 8 abgedeckt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses 1, dessen Anschlüsse durch angepaßte Kontaktelemente 4.1, 4.2, 4.3 in einfacher Weise an kundenspezifische Anschlußelemente angepaßt werden kann, ermöglicht die Herstellung des Gehäuses 1 in hohen Stückzahlen, wodurch die Herstellungskosten des Gehäuses 1 reduziert werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (1) zur Aufnahme mindestens einer elektronischen und/oder mechanischen Komponente (3), wobei das Gehäuse (1) Anschlüsse zur Kontaktierung der mindestens einen elektronischen und/oder mechanischen Komponente (3) an ein Anschlußelement (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein die Anschlüsse umfassendes Kontaktelement (4) aus einem ersten Material hergestellt wird, und daß danach das Kontaktelement (4.1, 4.2, 4.3) zur Herstellung des Gehäuses (1) mit einem zweiten Material umspritzt wird, wobei das erste Material des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) mit dem zweiten Material des Gehäuses (1) verschmilzt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) in dem vom zweiten Material zu umspritzenden Bereich mindestens eine das Kontaktelement (4.1, 4.2, 4.3) umlaufende Kunststoffnaht ausgebildet wird, die beim Umspritzen mit dem zweiten Material schmilzt und sich mit dem zweiten Material verbindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) von Stanzgittern (5) gebildet werden, und daß bei der Herstellung des Gehäuses (1) weitere Stanzgitter (2) umspritzt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung des Gehäuses (1) die Stanzgitter (5) des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) und die weiteren Stanzgitter (2) des Gehäuses (1) durch Bonden (7) miteinander verbunden werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden der Stanzgitter (5) des Kontaktelementes (4.1, 4.2, 4.3) mit dem weiteren Stanzgitter (2) des Gehäuses (1) der Bereich der Verbindung vergossen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich geformte Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) hergestellt werden, die auf der bei der Herstellung des Gehäuses (1) zu umspritzenden Seite der Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) immer gleich entsprechend dem herzustellenden Gehäuse (1) ausgeformt werden, und daß die an der an das Anschlußelement (9) anzuschließende Seite der Kontaktelemente (4.1, 4.2, 4.3) entsprechend dem anzuschließenden Anschlußelement ausgeformt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Material und als zweites Material das gleiche Kunststoffmaterial verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische und/oder mechanischen Komponente (3) als elektromechanische Stellvorrichtung ausgebildet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanische Stellvorrichtung als Ventil zur Abgasrückführung verwendet wird.
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