Ganz gleich ob in Haushalts- oder Gartengeräten, in Fahrzeugen, Satellitenanlagen oder Solaranlagen – Elektronik ist aus unserem heutigen Lebensalltag nicht mehr wegzudenken. Damit steigen die Erwartungen an ihre Lebensdauer und Leistungsfähigkeit. Aus diesem Grund werden elektronische Baugruppen und Komponenten heute immer öfter vor unkalkulierbaren Umwelteinflüssen geschützt. Kunststoffgehäuse, die im klassischen Spritzgussverfahren um solche Baugruppen appliziert werden, erweisen sich zwar als robust, umschließen die Bauteile allerdings ohne direkten Kontakt mit der Substratoberfläche aufzunehmen. So entstehen meist nur hauchdünne Zwischenräume, die aber machen die Komponenten anfällig für Immissionen von Staub oder eindringende Feuchtigkeit.

Der von Henkel schon vor Jahren entwickelte Niederdruckprozess ist dem Spritzgussverfahren sehr ähnlich und ermöglicht eine schnelle und prozesssichere Fertigung. So lässt sich das Verfahren auch komplikationsfrei auf bestehenden Spritzgussprozesslinien einsetzen. Arburg hat diesen sanften Prozess bereits verschiedentlich auf Messen und anderen Kundenveranstaltungen gezeigt. Bemerkenswert daran ist, dass es elektronische Komponenten deutlich effektiver und langfristig zuverlässig vor Umweltenflüssen schützt. Damit empfiehlt sich die Technologie überall dort, wo Bauteile, Stecker oder Elek-tronik sicher gegen solche Einflüsse von außen abgeschirmt werden sollen.

Gerade einmal bei 20 bar liegt der Druck. Davon bleibt die Elektroplatine in ihrer Vergussform beinahe unberührt. Fast behutsam umschließt der auch im erhitzten Zustand glasklare UV-stabile Schmelzklebstoff Technomelt AS 4226 von Henkel, Düsseldorf, die filigranen Lötstellen und Leuchtdioden, während er aufgeschmolzen, im heißen Zustand über eine Düse der Spritzgussanlage Allrounder 275 V von Arburg, Loßburg, in die Werkzeugkavität injiziert wird.

Etwa 30 Sekunden später ist der Schmelzklebstoff mit der Platine eine feste, hermetisch dichte Verbindung eingegangen. Die geringe Druckbelastung, unter der sich Baugruppen luft- und wasserdicht einkapseln lassen, ist ein wesentliches Merkmal. Während Tüllen und Stecker unter klassischen Spritzgussbedingungen bei 100 bis 1.000 bar hergestellt werden, umspritzt das von Henkel entwickelte Verfahren Komponenten zwischen 5 und 40 bar. Durch diesen materialschonenden Umgang lassen sich auch elektronische Bauteile, wie beispielsweise Leiterplatten, deren fragile Elektronik unter höheren Druckbelastungen unweigerlich Schaden genommen hätte, auf Spritzgusslinien einkapseln.

Sicher gegen Korrosion und Kurzschlussrisiko

Als ebenso vorteilhaft erweist sich die Eigenschaft der Klebstoffe Technomelt, auf vielen Oberflächen fest zu haften. Durch den Direktkontakt des Klebstoffs mit der Substratoberfläche können keine Hohl- und Zwischenräume entstehen. Dabei zeigt der Klebstoff weder Abrieb-Erscheinungen noch korrodiert er. Derart dichte Verbunde können mit Kunststoffen nicht hergestellt werden. Ganz gleich ob es sich dabei um Polyester, Polypropylen oder um gefüllte Kunststoffe handelt. Interessant macht sich der Niederdruckprozess aber auch, weil er die Entstehung eines dichten Verbundes mit den klassischen Vorzügen der Spritzgusstechnologie kombiniert. So generiert das Verfahren höhere Ausgabeleistungen als 2-K-Vergussanwendungen. Typische Zykluszeiten liegen zwischen zehn und 50 Sekunden. Eine zusätzliche Aushärtezeit ist nicht nötig. Die für Mouldingprozesse hohen Produktionsgeschwindigkeiten machen den Einsatz des Verfahrens in neuen Produktionsbereichen möglich.

Ein Beispiel: Bislang setzten Elektronikhersteller und Kabelkonfektionäre Schmelzklebstoffe in der Regel für manuelle Herstellverfahren bei Stückzahlen zwischen 10.000 und 100.000 Jahresproduktion ein. Aber auch in automatisierten Spritzgussverfahren bietet sich das materialschonende Verfahren an. Hier könnten fragile Komponenten wie Leiterplatten in Millionenstückzahlen bei niedrigem Druck gefertigt werden.

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Holger Elfes ist bei Henkel in Düsseldorf tätig.