Niederdruck-Spritzguss (LPM) und Schmelzklebstoff-Verguss in der Elektronik: Sensor- und Leiterplattenversiegelung
Beim Schutz von elektronischen Leiterplatten (PCBs), Mikrosensoren und Steckverbindern vor Feuchtigkeit, Staub, Vibrationen und Thermoschock ersetzt die Niederdruck-Spritzgusstechnologie (Low Pressure Molding - LPM) zunehmend das herkömmliche 2-Komponenten-Epoxid- oder Polyurethan-Vergießen. Auf Basis von Dimerfettsäure-Polyamiden (PA) arbeitet das LPM-Verfahren mit extrem niedrigen Drücken von 2 bis 20 bar und Schmelztemperaturen von 190°C bis 230°C. Es umschließt empfindliche SMD-Bauteile beschädigungsfrei in einem einzigen Schritt. Bei Zykluszeiten von nur 15 bis 45 Sekunden entfallen 24-stündige Ofenhärtungen, was die Durchsatzleistung um bis zu 90% steigert. Mit IP67/IP68 Dichtigkeit, UL 94 V-0 Flammwidrigkeit und einem Temperaturbereich von -40°C bis +150°C setzt LPM den Standard in der Automobilelektronik und Industrie-Sensorik.
In der modernen Elektronikfertigung ist der Schutz von Leiterplatten (PCBs), Sensoren und Steckverbindern vor extremen Umweltbedingungen eine zentrale technische Anforderung. Umgebungen im Motorraum von Kraftfahrzeugen, Industrieautomationsanlagen und Außenanwendungen setzen elektronische Baugruppen ständiger Feuchtigkeit, aggressiven Schmierstoffen und Vibrationen aus. Traditioneller 2K-Verguss erfordert separate Kunststoffgehäuse und langwierige Ofenhärtung. Das Low Pressure Molding (LPM) hingegen nutzt einkomponentige thermoplastische Polyamid-Schmelzklebstoffe, um das Bauteil in nur 15 bis 45 Sekunden direkt mit einem schützenden Gehäuse zu versehen.
1. Traditioneller Verguss (Epoxid/PU) vs. Niederdruck-Spritzguss (LPM)
Beim konventionellen Verguss werden Leiterplatten manuell in vorgefertigte Gehäuse eingelegt und mit flüssigem 2K-Epoxid oder Polyurethan ausgegossen. Die Aushärtung dauert bis zu 24 Stunden, und Lufteinschlüsse gefährden die Isolation.
- Kein separates Gehäuse: Polyamid bildet die äußere Schale und Dichtung in einem Schritt.
- 15 bis 45 Sekunden Taktzeit: Das thermoplastische Material erstarrt unmittelbar nach dem Einspritzen im gekühlten Aluminiumwerkzeug.
- Umweltfreundlich: Frei von Lösemitteln, Isocyanaten und flüchtigen Aminen (RoHS- und REACH-konform).
- Reparaturfähigkeit: Bauteile können bei Bedarf thermisch entkapselt werden, um wertvolle Leiterplatten zu retten.
2. Polyamid-Chemie: Durchschlagfestigkeit und UL 94 V-0 Brandschutz
LPM-Polyamide auf Basis von Dimerfettsäuren bieten spezifische elektrotechnische Vorteile:
- Hohe Durchschlagfestigkeit: Über 25 kV/mm Isolationsfestigkeit verhindert Lichtbögen und Kurzschlüsse.
- UL 94 V-0 Brandschutz: Halogenfrei flammhemmend modifiziert; erlischt innerhalb von 10 Sekunden selbsttätig.
- Niedrige Schmelzviskosität: Fließt bei 200°C blasenfrei selbst unter eng tolerierte BGA- und SMD-Komponenten.
- Tiefe Glasübergangstemperatur: Bleibt bis -40°C elastisch ohne Rissbildung.
3. LPM-Prozessparameter: Druck (2-20 Bar), Schmelztemperatur und Aluminiumformen
Während Standard-Spritzguss mit Drücken von bis zu 1.000 bar arbeitet und Bauteile zerstört, arbeitet LPM bei schonenden 2 bis 20 bar. Präzise gefräste Aluminiumformen mit integrierter Wasserkühlung (25°C–45°C) gewährleisten schnelle Wärmeabfuhr und minimale Schrumpfung (< 1%).
4. Umwelteinflüsse: IP67/IP68 Dichtigkeit, Thermoschock von -40°C bis +150°C
Polyamid bindet chemisch an FR4, Lötstopplack und Kabelmäntel aus PVC oder PUR. Dies gewährleistet dauerhafte IP67/IP68 Dichtigkeit, Korrosionsbeständigkeit im Salznebeltest (ASTM B117) und Vibrationsdämpfung nach ISO 16750-3.
5. Industrielle Anwendungen: Automobilsensoren, Steuergeräte, Medizintechnik & IoT
Typische Einsatzbereiche umfassen Raddrehzahlsensoren (ABS), TPMS-Sensoren, Kabeldurchführungen (Trompeten/Grommets), LED-Treiber für Straßenbeleuchtung sowie tragbare Medizintechnik.
6. Koçak Endüstri & Jowat Polyamid-Vergusslösungen
Koçak Endüstri bietet Elektronikherstellern das gesamte Spektrum der Jowat-Toptherm® und Jowatherm® Polyamid-Produkte inklusive anwendungstechnischer Beratung, Werkzeugauslegung und Laborprüfungen.
7. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Schmilzt die Einspritztemperatur (200°C) das Lötzinn auf der Platine?
Nein. Bleifreies Lot (SAC305) schmilzt erst bei 217°C–220°C. Das kühle Aluminiumwerkzeug nimmt die Wärme in Sekundenbruchteilen auf, sodass Bauteile maximal 70°C–90°C erreichen.
Niederdruck-Spritzguss (LPM) und Schmelzklebstoff-Verguss in der Elektronik: Sensor- und Leiterplattenversiegelung hakkında merak edilenler
Schmilzt die Einspritztemperatur (200°C) das Lötzinn auf der Platine?
Nein. Bleifreies Lot (SAC305) schmilzt erst bei 217°C–220°C. Das kühle Aluminiumwerkzeug nimmt die Wärme in Sekundenbruchteilen auf, sodass Bauteile maximal 70°C–90°C erreichen.
Wie senkt LPM die Gesamtstückkosten in der Fertigung?
LPM macht separate Gehäuse und Dichtringe überflüssig, spart Ofenenergie und verkürzt Taktzeiten von Stunden auf unter 30 Sekunden.
Technische Ressourcen und Überprüfung
Der Inhalt wurde auf Türkisch mit der technischen Erfahrung von Koçak Endüstri auf der Grundlage der folgenden Herstellerressourcen erstellt.
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