Das Verfahren erzielt eine drastische Volumenreduzierung und sorgt für einen zuverlässigen Schutz der empfindlichen Produkte vor umweltbedingten Einflüssen (Bild: Plasmatreat GmbH)
13.02.2024 Empfindliche elektronische Bauteile mit Duroplast umspritzen
Ergebnis eines Gemeinschaftsprojektes unter der Beteiligung der Plasmatreat GmbH ist es, dass sich mit Openair-Plasma vorbehandelte und mit PlasmaPlus beschichtete Leiterplatten hervorragend im Spritzgussverfahren einhausen lassen.
Eine neue Lösung zum Einhausen von Leiterplatten wurde von der Plasmatreat GmbH gemeinsam mit mehreren Projektpartnern auf der productronica 2023 gezeigt. Hier wurde das direkte Umspritzen von Leiterplatten mit einer Epoxidharz-Formmasse (EMC) demonstriert. Der Prozess bietet eine Alternative zu herkömmlichen Verfahren, z.B. dem PCB-Potting oder Conformal Coating. Diese zeigen aufgrund ihrer Zusammensetzung aus Gehäuse und Verguss oft Probleme auf, z.B. eine geringere Zuverlässigkeit, mehr Volumen und Gewicht sowie eine schlechtere Wärmeableitung. Mit der neuen Spritzguss-Lösung lassen sich nun Gehäusegrößen minimieren, gute Füllungen unter SMDs (Surface-mounted devices/oberflächenmontierte Bauelemente) erzielen, Kühlkörper integrieren oder thermoplastische Stecker zuverlässig abdichten.
Im Overmolding-Prozess kommen mit Openair-Plasma und PlasmaPlus gleich beide Plasmaverfahren der Plasmatreat GmbH zum Einsatz. Zunächst werden die Elektronikbauteile einer schonenden Feinstreinigung mit Openair-Plasma unterzogen. Dann erhalten sie durch das spezielle PlasmaPlus-Verfahren eine hauchdünne haftvermittelnde Schicht. Schließlich werden die Leiterplatten in einer Spritzgussanlage mit einem Duroplast umspritzt, einem Material, das nach dem Aushärten temperaturbeständig ist. Die Plasmavorbehandlung sowie die Plasmabeschichtung sorgen für eine sichere Anhaftung des Kunststoffs an den Leiterplatten, die ohne diese Behandlung nicht gegeben wäre. Auf diese Weise entsteht eine Einhausung, die sich durch ein drastisch reduziertes Volumen auszeichnet und den empfindlichen Produkten gleichzeitig einen weiter verbesserten Schutz bietet, z.B. durch eine erhöhte Härte und Beständigkeit gegen thermische, chemische oder verformende Einflüsse.
Für dieses Projekt haben sich Unternehmen aus verschiedenen Branchen zusammengetan: Neben der Plasmatreat GmbH, die ihr Know-how rund um die Plasmatechnologie zur Verfügung gestellt hat, zählen das Maschinenbauunternehmen ARBURG GmbH , der Werkzeugbauer Siegfried Hofmann GmbH, der Sondermaschinenbauer Barth Mechanik GmbH sowie der Kunststofflieferant Sumitomo Bakelite Co., Ltd. zu den weiteren Beteiligten.
