Polymerverguss für erhöhte Zuverlässigkeit

Mit dem stetigen Anstieg der elektronischen Baugruppen und ihrer Verwendung, beispielsweise in Kraftfahrzeugen und Sensoren, steigen auch die Anforderungen an ihre Langzeitstabilität und Funktionssicherheit. Zum Schutz dieser Bauteile bietet sich ein Polymerverguss an.

Durch das Vergießen oder den Auftrag von Schutzlacken werden die zu schützenden Bauteile, beispielsweise eine Leiterplatte, durch ein Polymer vollständig umschlossen, um ihre Zuverlässigkeit zu sichern. Die Vergussmasse führt zu einer besseren Wärmeableitung, mechanischem Schutz sowie Schutz vor äußeren Einflüssen und auch zu elektrischer Isolation, wodurch die Funktionstüchtigkeit der Bauteile auch in rauen Umgebungen gewährleistet werden kann.

Fehlstellen beim Verguss können zu hohen Kosten führen

Da das Beschichten der Baugruppe in der Regel der letzte Schritt in der Wertschöpfungskette ist, können Fehler hier unter anderem zu hohen Kosten führen. Im Prozess eingebrachte Fehlstellen (zum Beispiel Lunker, unvollständige Aushärtung) sowie Eigenspannungen der Vergussmasse können häufig zu Schwierigkeiten führen. Enthaftung, Spannungsrissbildung in der Vergussmasse oder direkt ein vollständiger Bauteilabriss sind hier besonders problematisch. Die richtige Wahl der Vergussmasse, der geeignete Prozessablauf und eine Qualitätsüberwachung während der Fertigung sind daher von hoher Bedeutung.

Typische Vergussmethoden, welche auch die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM anwenden, sind der Handverguss mit Mischung im Vakuum und der automatisierte Verguss unter Normaldruck oder unter kontinuierlichem beziehungsweise diskontinuierlichem Vakuum. Alternative oder ergänzende Technologien zum Schutz von elektronischen Bauteilen, die am Fraunhofer IFAM erforscht und eingesetzt werden, sind Schutzlackierungen und Plasmabeschichtungen.

Ermittlung der Material- und Fertigungseinflüsse

Mit unseren Expertinnen und Experten ist das Fraunhofer IFAM ihr Servicepartner rund um das Thema Verguss und kann ihren Produktionsprozess von Anfang an betreuen. Dazu ist eine ganzheitliche Betrachtung der Material- und Fertigungseinflüsse auf das System und deren gegenseitige Wechselwirkungen notwendig. Hierfür können wir umfangreiche Dienstleistungen anbieten:

• Auswahl und Qualifizierung von Vergussmassen und Fertigungsverfahren
• Fließsimulation mittels Computational Fluid Dynamics CFD
• Konstruktion und Analyse von Lastfällen und Eigenspannungszuständen mittels FEM, Ermittlung der (thermo-) mechanischen Kennwerte
• Reinigungs- und Vorbehandlungsverfahren zur Haftungsoptimierung
• Substrat- und Oberflächencharakterisierung
• Anlagenauswahl, Applikation und Dosierung der Vergussmassen
• Prüfung der Beständigkeit hinsichtlich Betriebslast, Medienbeständigkeit und Klimabeanspruchung

Außerdem können wir Ihren Prozess analysieren und dabei herstellerunabhängig auf umfangreiche Daten zu verschiedensten Vergussmassen zurückgreifen – beispielsweise zu Epoxid-, Polyurethan-, Silikon- oder Polybutadien Vergussmassen. Dies kommt Ihnen auch bei der Qualitätsüberwachung Ihres Fertigungsprozesses zugute.

Wir verfügen über eine umfangreiche Ausstattung an technischen Anlagen und durchführbaren Verfahren. Hierzu zählen unter anderem:

• Thermoanalytik, Bestimmung der Endeigenschaften
• Verarbeitungseigenschaften, Rheologie, Härtungskinetik, Topfzeitbestimmung
• (Vakuum-) Vergussanlagen
• Haftfestigkeitstest auf relevanten Oberflächen
• Prüfungen vor und nach Klimaauslagerung
• Schrumpfmessungen

Eine vollständige Auflistung unserer Ausstattung finden Sie hier.

Wir tauschen uns mit der Branche aus – und geben Fachwissen weiter

Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verfügen über eine langjährige Expertise auf dem Gebiet des Polymervergusses. Uns ist daran gelegen, diese Erfahrungen und unser Wissen in Fachkreisen weiterzugeben und uns mit der Branche auszutauschen. Zu diesem Zweck richten wir unter anderem alle zwei Jahre das in der Branche fest etablierte Fachsymposium Polymerverguss am Standort Bremen aus. Außerdem veranstalten wir jährlich gemeinsam mit dem Süddeutschen Kunststoff-Zentrum und dem Haus der Technik das Fachseminar, bei dem grundlegendes Praxiswissen zum Polymerverguss vermittelt wird.