NL1008565C2 - Matrijs, in het bijzonder bestemd voor het omhullen van elektrische componenten en daarvoor bestemde verdringingsruimte. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Matrijs, in het bijzonder bestemd voor het omhullen van elektrische componenten en daarvoor bestemde verdringingsruimte.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een matrijs, in het bijzonder bestemd voor het omhullen van elektrische componenten, tenminste omvattende twee matrijsdelen, welke matrijsdelen gezamenlijk een of meer vormholten en bijbehorende 5 aanspuitkanalen definiëren, waarbij tenminste een van de matrijsdelen een verdringingsruimte omvat, welke verdringingsruimte isolatiemiddelen omvat, en bestemd is om met een daarin verplaatsbare zuiger, materiaal uit deze ruimte via de aanspuitkanalen naar de vormholten te persen.

10 Een dergelijke matrijs is bekend uit JP-A-6304958. De in de inrichting volgens deze Japanse publicatie toegepaste isolatiemiddelen van de verdringingsruimte omvatten een thermische isolatieruimte rond de verdringingsruimte. Deze wijze van isolatie van de verdringingsruimte is in de praktijk niet bevredigend 15 gebleken.

In het bij zonder bij het omhullen van elektrische componenten wordt veelal in een zogenaamd transfer-moulding proces een thermohardende kunststof in de vorm van een pil of andere voorafbepaalde eenheidsdosering in de verdringingsruimte met 20 behulp van een zuiger verperst. Voorafgaand aan verpersen worden de verdringingsruimte en de matrijsdelen verwarmd teneinde de thermohardende kunststof vloeibaar te maken en de uithardings-reactie te laten aanvangen. Door de toevoer van warmte aan een thermohardende kunststof wordt deze allereerst vloeibaar en hardt 25 vervolgens uit. In de verdringingsruimte wordt in de praktijk dus eerst het materiaal dat zich het dichtst bij de wand van de verdringingsruimte bevindt verwarmd. Er wordt een temperatuur-gradiënt in het te verpersen materiaal gevormd, waardoor het materiaal bij de wand een andere temperatuur geschiedenis krijgt 30 dan het materiaal in het midden van de verdringingsruimte. Dit heeft tot gevolg dat wanneer het materiaal in het midden van de verdringingsruimte juist door temperatuurverhoging vloeibaar geworden is, het materiaal nabij de wand reeds enige tijd aan het uitharden is. Als gevolg hiervan wordt er in de verdringings-35 ruimte een viscositeitsgradiënt gevormd die tot gevolg heeft, 1008565 2 dat materiaal uit het midden van de verdringingsruimte als eerste via de aanspuitkanalen de vormholte bereikt, in tegenstelling tot hetgeen gewenst is, namelijk dat het materiaal van de wand van de verdringingsruimte als eerste de vormholtes bereikt.

5 Door nu de wand van de verdringingsruimte van isolatie middelen te voorzien wordt een langzamer opwarming van het te verpersen materiaal verkregen en kan er een betere verdeling van warmte-energie door het te verpersen materiaal plaatsvinden. De in bovengenoemde Japanse publikatie geopenbaarde isolatiemid-10 delen blijken in de praktijk echter een aantal belangrijke nadelen te bezitten. In de eerste plaats is een dergelijke verdringingsruimte met een deze omhullende isolatieruimte in-gewikkeld te vervaardigen en met hoge kosten. Voorts dient er voor de stabiliteit van de constructie in de isolatieruimte altijd gebruik 15 te worden gemaakt van verbindingsbruggen. Deze verbindingsbruggen geleiden eveneens warmte en blijken opnieuw tenminste plaatselijk een temperatuurgradiënt in de verdringingsruimte te vormen. Daar waar de verbindingsbruggen met de binnenwand van de verdringingsruimte zijn verbonden is de temperatuur hoger dan elders. 20 Andere nadelen van een dergelijke verdringingsruimte zijn dat de sterkte van de gehele matrijs alsmede ook de stijfheid daarvan geringer zijn.

De onderhavige uitvinding beoogt voor bovengenoemde nadelen een oplossing te verschaffen en bezit daartoe als kenmerk, dat 25 de isolatiemiddelen een bekleding van tenminste een gedeelte van de wand van de verdringingsruimte omvatten, welke bekleding zodanig is uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen " materiaal bij een bepaalde warmtestroom tenminste 50% hoger is dan in het geval van een stalen wand.

30 In het onderhavige verband wordt met warmtestroom de warmtestroom als gevolg van geleiding bedoeld, welke gelijk is aan het temperatuurverschil (ΔΤ[Κ]) gedeeld door de warmteweer-stand (R[K/W]) van met materiaal. De opwarmtijd is dus de tijd die benodigd is om met een bepaalde warmtestroom een hoeveelheid 35 materiaal in de verdringingsruimte op een bepaalde temperatuur te verwarmen. Gebleken is dat met een bekleding volgens de uitvinding een zeer gelijkmatige langzame opwarming van het te verpersen materiaal in de verdringingsruimte kan worden verkregen. Dit heeft een aanzienlijke verbetering van het gehele proces

' '1 I

1008565 3 tot gevolg. Deze verbetering is in het bijzonder opmerkelijk bij transfer-moulding.

Bij voorkeur is de bekleding zodanig uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal tenminste 100% hoger 5 is dan in het geval van een stalen wand, met meer voorkeur een tenminste 200% hoger, en met de meeste voorkeur een tenminste 400% hoger.

Het materiaal van de bekleding volgens de uitvinding kan door deskundigen afhankelijk van het desbetreffende geval worden 10 gekozen. Met voordeel omvat de bekleding echter keramiek, composiet of kunststof. In het bijzonder omvat de bekleding zirkoniumoxyde (Zr02) .

De toepassing van isolatiemiddelen is niet beperkt tot de verdringingsruimte. Met voordeel omvatten eveneens de aan-15 spuitkanalen isolatiemiddelen volgens de uitvinding en met meer voorkeur tevens de vormholten. Van belang is dat het materiaal van de vormholten zodanig wordt gekozen, dat het in de vormholten geperste materiaal een kortere opwarmtijd heeft dan het te verpersen materiaal in de verdringingsruimte.

20 De uitvinding verschaft eveneens een verdringingsruimte die kennelijk bestemd is voor een matrijs volgens de uitvinding.

In het bij zonder bezit de verdringingsruimte een langwerpige vorm.

In het geval van een langwerpige verdringingsruimte heeft 25 het de voorkeur om de verdringingsruimte nabij de uiteinden van de langwerpige vorm tenminste plaatselijk van een bekleding te voorzien, die zodanig is uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal aldaar hoger is dan bij het overige van de wand van de verdringingsruimte.

30 Het materiaal in de verdringingsruimte nabij de uiteinden van een langwerpige verdringingsruimte zal per volume eenheid materiaal door een relatief groot verwarmingsoppervlak worden verwarmd vergeleken met het overige van het materiaal in de verdringingsruimte. Door de wand van de verdringingsruimte aldaar 35 dus plaatselijk te bekleden met een isolatiemateriaal dat het te verpersen materiaal aldaar een hogere opwarmtijd verschaft dan bij het overige van de wand van de verdringingsruimte zal over het geheel van de inhoud van de verdringingsruimte een gelijkmatiger verwarming worden verkregen. Als isolerende 1008565 4 bekleding bij de uiteinden van de langwerpige verdringsingsruimte kan ook een thermische isolatieruimte worden gebruikt.

In het navolgende zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening; daarin toont: 5 Fig. 1 een schematische doorsnede van een matrijs volgens de uitvinding; en

Fig. 2 een aanzicht in perspectief van een bekleding voor een langwerpige verdringingsruimte volgens de uitvinding.

10 In fig. 1 is schematisch een doorsnede van een matrijs volgens de uitvinding getoond, welke matrijs twee matrijsdelen omvat, te weten een bovenmatrijsdeel 1 en een ondermatrijsdeel 2. Het matrij sdeel 1 omvat een verdringingsruimte 3 met een daarin verplaatsbare zuiger 4. De matrijsdelen 1 en 2 definiëren samen 15 twee vormholten 5 en 6 waarin in de tekening schematisch IC's respectievelijk 7 en 8 zijn aangegeven, die bijvoorbeeld door transfer moulding dienen te worden omhuld met een omhullingsmate-riaal.

De matrijsdelen 1 en 2 definiëren voorts twee aanspuitkanalen 20 9 en 10 die dienen voor het naar de vormholten 5 en 6 kunnen voeren van omhullingsmateriaal. Met 11 en 12 zijn zogenaamde aanspuitopeningen aangegeven. Het aantal aanspuitkanalen en aanspuitopeningen is vanzelfsprekend niet bijzonder beperkt.

Volgens de uitvinding is de wand 13 van de verdringingsruimte 25 3 voorzien van een bekledingsmateriaal volgens de uitvinding, in het onderhavige geval zirkoniumoxide.

Met 14 zijn verwarmingselementen in de matrijshelft 2 aangegeven en met 15 verwarmingselementen in de matrijshelft 1.

30 Door de aanwezigheid van de bekleding 13 op de wand van de verdringingsruimte 3 zal de door de verwarmingselementen 15 aan het matrijsdeel 1 toegevoerde warmte naar de verdringingsruimte toe langzamer de verdringingsruimte opwarmen dan wanneer deze bekleding niet aanwezig zou zijn en de verwarming 35 bijvoorbeeld door een stalen wand zou plaatsvinden. Deze vertraging van de verwarming is over de gehele verdringingsruimte zeer gelijkmatig.

Het zal duidelijk zijn dat het in bepaalde gevallen de voorkeur kan verdienen om eveneens de aanspuitkanalen 9 en 10 40 van een overeenkomstige isolatiebekleding te voorzien.

1008565 5

In fig. 2 tenslotte is een schematisch aanzicht in perspectief getoond van de isolerende bekleding 13 van de langwerpige verdringingsruimte 3. Deze isolerende bekleding is eenvoudigheidshalve uit twee delen respectievelijk 13 en 13' 5 vervaardigd. Deze verdringingsruimte is in het bijzonder geschikt om zogenaamde voorverpakte pencils (voorverpakte hoeveelheden thermohardende hars voor met transfer moulding omhullen van elektronische componenten) geschikt.

Zoals aangegeven met arceringen 16, 16' in fig. 2 is het 10 mogelijk om de wand van de verdringingsruimte 3 nabij de uiteinden van de langwerpige vorm daarvan van een andere bekleding te voorzien. Deze bekleding is bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal aldaar hoger is dan bij het overige van de bekleding van de verdringingsruimte. 15 Zoals reeds eerder besproken heeft deze afwijkende bekleding van de uiteinden van de langwerpige verdringsruimte als voordeel dat het in de verdringingsruimte te verpersen materiaal als geheel gelijkmatiger wordt opgewarmd met door de wand van de verdringingsruimte afgegeven warmte. Verhoudingsgewijs staat het 2 0 materiaal in de verdringingsruimte nabij genoemde uiteinden aan een groter verwarmingsoppervlak per gewichtseenheid materiaal bloot dan het overige van het te verpersen materiaal.

1008565

Claims (9)

1. Matrijs, in het bijzonder bestemd voor het omhullen van elektrische componenten, tenminste omvattende twee matrijs- 5 delen (1, 2), welke matrijsdelen (1, 2) gezamenlijk een of meer vormholten (5, 6) en bijbehorende aanspuitkanalen (5, 10. definiëren, waarbij tenminste een van de matrijsdelen (1) een verdringingsruimte (3) omvat, welke verdringings-ruimte (3) isolatiemiddelen (13, 16) omvat, en bestemd is om 10 met een daarin verplaatsbare zuiger (4), materiaal uit deze ruimte via de aanspuitkanalen (9, 10) naar de vormholten (5, 6) te persen, met het kenmerk, dat de isolatiemiddelen (13, 16) een bekleding van tenminste een gedeelte van de wand van de verdringingsruimte (3) omvatten, welke bekleding zodanig 15 is uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal bij een bepaalde warmtestroom tenminste 50% hoger is dan in het geval van een stalen wand.

2. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 20 opwarmtijd van het te verpersen materiaal tenminste 100% hoger is dan in het geval van een stalen wand.

3. Matrijs volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal tenminste 200% 25 hoger is dan in het geval van een stalen wand.

4. Matrijs volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal tenminste 400% hoger is dan in het geval van een stalen wand. 30

5. Matrijs volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bekleding keramiek, composiet of kunststof omvat.

6. Matrijs volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de bekleding zirkoniumoxyde omvat.

7. Verdringingsruimte kennelijk bestemd voor een matrijs volgens een of meer van de voorgaande conclusies. 40 I 1 0 08 565 ]

8. Verdringingsruimte volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de verdringingsruimte (3) een langwerpige vorm bezit.

9. Verdringingsruimte volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de verdringingsruimte (3) nabij de uiteinden van de langwerpige vorm tenminste plaatselijk van een bekleding (16, 16') is voorzien, die zodanig is uitgevoerd, dat de opwarmtijd van het te verpersen materiaal aldaar hoger is 10 dan bij het overige van de wand van de verdringingsruimte (3) . 15 1008565