DE19617656A1 - Abschirm-Formteil für elektronische Bauelemente - Google Patents
Abschirm-Formteil für elektronische BauelementeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Abschirm-Formteil für elektro
nische Bauelemente mit mindestens einer elektrisch leitfä
higen, elektromagnetische Felder und Strahlung abschir
menden Schicht.
Um elektronische, elektrische, magnetische oder elektro
magnetische Bauelemente vor Fremdfeldern- und strahlungen,
die Störungen hervorrufen können, zu schützen, werden
die die Bauelemente aufnehmenden Gehäuse, beispielsweise
die Gehäuseteile eines Fernsprechapparates, vielfach
auf der Innenseite mit einer abschirmenden metallischen
oder Metall enthaltenden Beschichtung versehen. Dies
bedeutet, daß verhältnismäßig große Oberflächen zu be
schichten sind, was teuer ist. Darüber hinaus ist die
Abschirmwirkung derartiger Beschichtungen eingeschränkt,
da die Gehäuseteile mitunter größere Öffnungen aufweisen,
durch welche Störstrahlung oder störende Felder zu den
elektronischen Bauelementen gelangen können. Vor allem
aber ist von Nachteil, daß die Aufbringung der Beschich
tungen häufig deshalb zeitaufwendig und kostspielig ist,
weil die Gehäuse besonders zu behandeln sind. Es sind
nämlich deren Ausnehmungen und/oder Freisparungen mit Hilfe
von Masken vor der Beschichtung abzudecken; diese müssen
nach dem Beschichten wieder entfernt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abschirm-Formteil
der eingangs genannten Art derart auszugestalten,
daß die elektronischen Bauelemente auf einfache Weise
vor elektromagnetischen Störfeldern geschützt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Abschirm-Formteil aus einem thermoplastisch verform
baren Kunststoff-Formteil besteht und auf der Innenwand
und/oder der Außenwand ganz oder teilweise mit einer
elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist.
Erfindungsgemäß wird also nicht der gesamte Innenraum
des jeweiligen elektrischen oder elektronischen Gerätes,
z. B. also des Fernsprechapparates, abgeschirmt; vielmehr
wird im Innenraum dieses Gehäuses nur diejenige Gruppe
bzw. diejenigen Gruppen von Bauelementen durch speziell
zugeordnete Abschirm-Formteile vor Störstrahlungen ge
schützt, die einer solchen Abschirmung bedürfen. Diese
Abschirm-Formteile lassen sich sehr preisgünstig herstellen;
sie brauchen keine großen Öffnungen mehr zu enthalten,
durch welche Störstrahlung ins Innere gelangen könnte.
Da die erfindungsgemäßen Abschirm-Formteile keine Sicht
funktion ausüben, können sie ganz nach Zweckmäßigkeits
gesichtspunkten ausgelegt werden, ohne Rücksicht auf
"Design" nehmen zu müssen.
Die Herstellung erfindungsgemäßer Abschirm-Formteile
erfolgt besonders preisgünstig im Tiefzieh- oder Spritz
gießverfahren.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Abschirm-Formteiles umfaßt an ihren äußeren Randbereichen
einen umlaufenden Kontaktierungs- und Befestigungsflansch.
Dieser wird dazu verwendet, das Abschirm-Formteil mit
einem benachbarten Teil mechanisch und ggf. elektrisch
so zu verbinden, daß durch den Spalt keine Störstrahlung
in den von dem Abschirm-Formteil umgebenen Raum eintreten
kann.
Zur Erzielung einer guten Abschirmwirkung sollte mindes
tens eine der metallischen Beschichtungen des Abschirm-Formteiles
elektrisch mit einer Massepotential führenden
Leiterbahn einer die elektronischen Bauelemente tragenden
Leiterplatte verbindbar sein.
Das Eindringen von Störstrahlung in den Innenraum des
erfindungsgemäßen Abschirm-Formteiles kann beispielsweise
dadurch verhindert werden, daß zwischen mindestens einem
seiner Kontaktierungs- und Befestigungsflansche und der
Leiterplatte eine umlaufende, elektrisch leitende Dichtung
vorgesehen ist.
Diese Dichtung braucht kein durchgehender Strang zu
sein. Vielmehr wird bevorzugt, daß die Dichtung punkt
weise oder mit Unterbrechungen aufgetragen ist. Der
Abstand benachbarter Unterbrechungen muß allerdings
so klein gewählt werden, daß bei dem abzuschirmenden
Störstrahlungsspektrum gleichwohl die elektromagnetische
Dichtigkeit gewahrt bleibt.
Die Dichtung kann aus einem elektrisch leitenden, insbe
sondere Metallpartikel enthaltenden elastischen Material
bestehen. Alternativ ist jedoch auch diejenige Ausgestal
tung möglich, bei welcher die Dichtung aus einem elektrisch
nicht leitenden, elastischen Kunststoff und einer den
Kunststoff abdeckenden metallischen Beschichtung besteht.
Die "Außenhaut" eines erfindungsgemäßen Abschirm-Formteiles
braucht nicht ununterbrochen durchzulaufen: die Abschirm
wirkung bleibt auch dann noch gewahrt, wenn das erfindungs
gemäße Abschirm-Formteil eine oder mehrere Durchgangsöff
nungen aufweist, durch welche die im Inneren angeordneten
elektronischen Bauelemente erreicht, manipuliert oder
gekühlt werden können. Die Größe diese Durchgangsöffnungen
und der gegenseitige Abstand muß allerdings erneut an das
Frequenzspektrum der abzuschirmenden Strahlung angepaßt
sein. Werden derartige Durchgangsöffnungen vorgesehen,
braucht in vielen Fällen das Abschirm-Formteil nicht
mehr demontiert zu werden, in denen z. B. eine Einstellung
der elektronischen Bauelemente erforderlich ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens ein Kontaktie
rungs- und Befestigungsflansch eine Mehrzahl von Öffnungen
aufweist, deren Wandungen metallische Beschichtungen
aufweisen, über welche eine metallische Beschichtung
auf der einen Seite des Kontaktierungs- und Befestigungs
flansches mit einer metallischen Beschichtung auf der
anderen Seite des Kontaktierungs- und Befestigungsflansches
in Verbindung steht. Diese Bohrungen haben also den
primären Sinn, die metallischen Beschichtungen auf beiden
Seiten des Kontaktierungs- und Befestigungsflansches und
damit auch auf beiden Seiten des Abschirm-Formteiles
miteinander in Verbindung zu bringen. Sind die erfindungs
gemäßen Abschirm-Formteile so ausgestaltet, dann können sie
ohne weiteres im "Mehrfachnutzen" hergestellt werden,
ohne daß die wechselseitige elektrische Verbindung der
metallischen Beschichtungen auf gegenüberliegenden Sei
ten verloren geht.
Die metallische Beschichtung ist vorzugsweise hergestellt
durch
- a) Besprühen des Kunststoff-Formteiles mit einem Metall partikel enthaltenden Lack ohne Maskierung von einer Seite her, wodurch sich auf der einen Seite des Kunststoff-Formteiles, auf den Wandungen der Öffnungen und im Bereich eines den Öffnungen benachbarten Saumes eine Lackschicht bildet;
- b) chemogalvanische Metallisierung der Lackschicht.
Der besondere Vorteil dieser Art der Herstellung der
Beschichtung besteht darin, daß sich der den Öffnungen
benachbarte Saum auf der "Gegenseite" des Kontaktierungs-
und Befestigungsflansches (also der nicht direkt angespritz
ten Seite) "automatisch" ergibt, ohne daß das Abschirm-Form
teil gewendet und auch von der gegenüberliegenden Seite be
sprüht werden müßte. Der sich bildende Saum auf der
"Gegenseite" reicht aus, in der erforderlichen Weise
eine elektrische Verbindung zu einem benachbarten Bau
teil herzustellen.
In vielen Fällen genügt es, wenn das erfindungsgemäße
Abschirm-Formteil als Abschirmkappe ausgestaltet ist, die
von einer Seite her an einer die elektrischen Bauelemente
tragenden Leiterplatte befestigbar ist. Eine derartige
Abschirmkappe wird also über die abzuschirmenden elektro
nischen Bauelemente "gestülpt".
Die Abschirmkappe kann dabei durch eine Klebstoffschicht
mit der Leiterplatte verbunden sein. Eine solche perma
nente Verbindung kommt immer dann in Frage, wenn ein
späterer Zugang zum Innenraum der Abschirmkappe nicht
mehr erforderlich bzw. der Innenraum durch Öffnungen
erreichbar ist.
Die Klebstoffschicht kann dabei elektrisch leitend
sein, so daß sie gleichzeitig die Funktion einer Strah
lungsdichtung übernimmt, welche das Eindringen von Stör
strahlung durch den Spalt zwischen Abschirmkappe und
Leiterplatte unterbindet.
Kostengünstiger und in der Verwendung variabler ist
es jedoch, wenn die Abschirmkappe lösbar an der Leiter
platte befestigt ist. Die abzuschirmenden Bauelemente
können also auch später durch einfaches Abnehmen der
Abschirmkappe wieder zugänglich gemacht werden.
Die einfachste Art einer derartigen lösbaren Verbindung
besteht darin, daß die Abschirmkappe elastisch an der
Leiterplatte verrastet ist.
Eine zweite, sehr wichtige Grundform der erfindungsge
mäßen Abschirm-Formteile neben derjenigen der Abdeck
kappe ist diejenige, bei der das Abschirm-Formteil aus
zwei Hälften zusammengesetzt ist, die entlang eines
einstückig angeformten Scharniers miteinander verbunden
sind. Die beiden Hälften des Abschirm-Formteiles können
entlang des Scharnieres aus einer Offenstellung in eine
Schließstellung und umgekehrt überführt werden. Die Be
schickung des erfindungsgemäßen Abschirm-Formteiles er
folgt also bei dieser Ausgestaltung in der Offenstellung
der beiden Hälften, die dann zum Betrieb des elektrischen
Gerätes, zu dem die abgeschirmten Bauelemente gehören,
geschlossen werden.
Zweckmäßigerweise umfassen beide Hälften jeweils einen
Kontaktierungs- und Befestigungsflansch, die in der
Schließstellung eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen mindestens jeweils einer Beschichtung der beiden
Hälften herstellen. Allerdings können die metallischen
Beschichtungen der beiden Hälften auch über das die beiden
Hälften miteinander verbindenden Scharnier verbunden sein.
Ähnlich wie bei der abschirmkappenartigen Ausgestaltung
der Erfindung eine Klebstoffverbindung zwischen der
Abschirmkappe und der Leiterplatte möglich ist, können
bei der aus zwei Hälften zusammengesetzten Ausführungs
form der Erfindung die Kontaktierungs- und Befestigungs
flansche der beiden Hälften durch eine Klebstoffschicht
miteinander verbunden sein, die ggf. auch elektrisch
leitend ist.
Im allgemeinen empfiehlt es sich jedoch, daß die Kontak
tierungs- und Befestigungsflansche der beiden Hälften
lösbar miteinander verbunden sind.
In diesem Zusammenhang erweist sich eine Ausgestaltung
als besonders vorteilhaft, bei welcher einer der beiden
Kontaktierungs- und Befestigungsflansche mit einer Mehrzahl
elastisch verformbarer, einstückiger druckknopfartiger
Erhebungen und der andere der beiden Kontaktierungs-
und Befestigungsflansche mit einer entsprechenden Mehrzahl
komplementärer Öffnungen versehen ist, durch welche
die druckknopfartigen Erhebungen unter elastischer Ver
formung durchführbar sind.
Die Kontaktierungs- und Befestigungsflansche der beiden
Hälften können unmittelbar in der Schließstellung aneinan
der anliegen. Das erfindungsgemäße Abschirm-Formteil umgibt
in dieser Ausgestaltung eine im wesentlichen geschlossene
Gruppe elektronischer Bauelemente, die dann allenfalls
durch elektrische Verbindungsleitungen mit anderen Bau
elementen verbunden ist.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß zwischen
den beiden Kontaktierungs- und Befestigungsflanschen der
beiden Hälften eine die elektronischen Bauelemente tragende
Leiterplatte angeordnet ist. Diese Leiterplatte läuft
also zwischen den beiden Hälften des Abschirm-Formteiles
hindurch und stellt die Außenverbindung her; sie bildet
gleichzeitig den "Träger" für das Abschirm-Formteil.
Werden in diesem Falle die oben bereits erwähnten druck
knopfartigen Erhebungen in einem Kontaktierungs- und
Befestigungsflansch einer Hälfte eingesetzt, so können
diese druckknopfartigen Erhebungen in der Schließstellung
(auch) durch Bohrungen in der Leiterplatte hindurchgeführt
sein. Auf diese Weise erfolgt die mechanische Festlegung
des erfindungsgemäßen Abschirm-Formteiles an der Leiter
platte.
Im allgemeinen empfiehlt es sich, daß die druckknopfartigen
Erhebungen eine metallische Beschichtung tragen, über
welche in der Schließstellung mindestens eine metallische
Beschichtung der einen Hälfte mit mindestens einer me
tallischen Beschichtung der anderen Hälfte elektrisch
in Verbindung steht. Die "druckknopfartigen Erhebungen"
stellen in diesem Falle nicht nur den elektrischen Kontakt
zwischen den Beschichtungen der beiden Hälften des Abschirm-Formteiles
her; gleichzeitig dichten sie - sofern der
Abstand der druckknopfartigen Erhebungen nicht zu groß
ist - auch den Spalt zwischen den beiden Hälften häufig
in ausreichendem Maße gegen das Eindringen von Störstrah
lung ab. Selbstverständlich ist es aber möglich, hier
ggf. zusätzlich noch die oben bereits erwähnten elas
tischen Dichtungen einzusetzen.
Werden die druckknopfartigen Erhebungen in der geschil
derten Weise zur Fixierung des Abschirm-Formteiles an
einer Leiterplatte eingesetzt, so ist häufig der weiter
gehende Schritt vorteilhaft, daß die druckknopfartigen
Erhebungen auch durch Bohrungen in der Leiterbahn auf der
Leiterplatte derart hindurchgeführt sind, daß ihre metal
lische Beschichtung elektrisch mit der Leiterbahn in
Verbindung steht. Die druckknopfartigen Erhebungen besorgen
auf diese Weise die elektrische Masseverbindung der
metallischen Beschichtungen auf den beiden Hälften des
Abschirm-Formteiles, die für eine effiziente Abschirmung
der Störstrahlung unentbehrlich ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Fig. 1 die Draufsicht auf ein als Abschirmkappe aus
gestaltetes Abschirm-Formteil über elektroni
schen Bauteilen, die an einer Leiterplatte
angeordnet sind;
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt gemäß Linie II-II
von Fig. 1;
Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel einer Abschirmkappe, entspre
chend der Fig. 2;
Fig. 4a u. 4b ein zweiteiliges, mit Scharnier versehenes
Abschirm-Formteil in der Schließ- bzw. in
der Offenstellung;
Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt durch Befes
tigungsmittel, wie sie bei dem Abschirm-Formteil
der Fig. 4a und 4b Verwendung finden;
Fig. 6 einen Schnitt, ähnlich der Fig. 5, in der
jedoch die beiden Hälften des Abschirm-Form
teiles eine elektronische Leiterplatte ein
schließen;
Fig. 7 perspektivisch ein weiteres Ausführungsbei
spiel einer Abschirmkappe;
Fig. 8 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt
durch den Kontaktierungs- und Befestigungs
flansch der Abschirmkappe von Fig. 7;
Fig. 9 einen Teilschnitt, ähnlich der Fig. 8, durch
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kontak
tierungs- und Befestigungsflansches.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Abschirmkappe dargestellt,
welche insgesamt das Bezugszeichen 11 trägt und dem
Schutze von elektronischen Bauelementen 4 und 5, die
auf einer Leiterplatte 1 angeordnet sind, vor elektromag
netischen Feldern, Wellen und Strahlungen dient. Bei
der Abschirmkappe 11 handelt es sich um ein im Tiefzieh- oder
Spritzgießverfahren hergestelltes thermoplastisch
verformbares Kunststoff-Formteil 12, das auf der Innenwan
dung 13 mit einer metallischen Beschichtung 14 versehen
ist. Auch ein Teil der Außenwandung 15 trägt eine entspre
chende metallische Beschichtung 16. Die Beschichtungen
14 und 15 sind nach einem bekannten Verfahren, beispiels
weise durch galvanische oder autokatalytisch-chemische
Abscheidung, durch Aufdampfen, durch Beschichten mit einem
Leitlack oder durch thermisches Spritzen aufgebracht.
Die Beschichtung 14 auf der Innenwandung 13 der Abschirm
kappe 11 steht elektrisch leitend mit einer auf der
Leiterplatte 1 aufgebrachten Leiterbahn 2 in Verbindung,
welche das Massepotential der Versorgungsspannung für
die elektronischen Bauteile 4 und 5 führt. Die Spannungs
quelle wird der Leiterbahn 2 über eine metallisierte
Bohrung 3 in der Leiterplatte 1 zugeführt. Die Leiterplatte
1 bildet dabei einen "Deckel" für die Abschirmkappe 11. Dies
wird durch eine geschlossene Kupferlage auf der Leiter
platte 1 und in Reihe angeordnete Durchkontaktierungen
zu der auf Massepotential liegenden Leiterbahn 2 erreicht.
Die mechanische und ggfs. elektrische Verbindung zwischen
der Abschirmkappe 11 und der Leiterbahn 2 erfolgt mit
Hilfe eines Klebstoffes 18, der zwischen der Oberseite
der Leiterplatte 1 und der Unterseite eines sich parallel
zu der Leiterplatte 1 erstreckenden Kontaktierungs- und
Befestigungsflansches 17 der Abschirmkappe 11 aufgetragen
ist. Wenn der Klebstoff 18 auch die elektrische Verbindung
zu bewirken hat, wird für ihn elektrisch leitendes Material
verwendet, beispielsweise Material, welches mit Metallpar
tikeln versetzt ist.
Zusätzlich sind zwischen dem Kontaktierungs- und Befesti
gungsflansch 17 und der Leiterplatte 1 eine oder mehrere
elektrisch leitende Dichtungen 21 eingesetzt, so daß
insgesamt die Abschirmkappe 11 einen die elektronischen
Bauelemente 4 und 5 umgebenden elektrisch leitenden Käfig
bildet, welcher elektromagnetische Wellen von den elektro
nischen Bauelementen 4 und 5 abhält.
Die in Fig. 3 teilweise dargestellte Ausführungsform
einer Abschirmkappe entspricht weitgegehend derjenigen,
die oben anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszei
chen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform nach den
Fig. 1 und 2 einerseits und derjenigen nach Fig. 3
andererseits ist die Art der Verbindung zwischen der
Abdeckkappe 11 bzw. 111 und der Leiterplatte 1 bzw. 101.
Während diese Verbindung beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 und 2 durch einen Klebevorgang erfolgte, ist
bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 eine Rastverbin
dung vorgesehen. Hierzu ist an dem Kontaktierungs- und
Befestigungsflansch 117 der Abschirmkappe 111 eine Rast
nase 119 angeformt, die in eine komplementäre, in die
Leiterplatte 101 eingearbeitete Rastausnehmung 120 ein
greift. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen
der auf der Innenwandung 113 der Abschirmkappe 111 an
gebrachten Beschichtung 114 und der Leiterbahn 102 auf
der Leiterplatte 101 erfolgt bei diesem Ausführungsbei
spiel ausschließlich über elektrisch leitende Dichtungen
121, die im übrigen in ihrer Funktion und Ausgestaltung
den Dichtungen 21 aus Fig. 2 entsprechen.
Die bisher anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiele von Abschirm-Formteilen betrafen Abschirm
kappen, welche die abzuschirmenden elektronischen Bau
elemente nur von einer Seite her umgaben. Bei dem in
den Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungsbeispiel
dagegen ist das Abschirm-Formteil 211 (erneut werden
für entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen wie
in Fig. 1, jedoch zuzüglich 200, verwendet) aus zwei
Hälften 211′, 211′′ zusammengesetzt, die über ein ein
stückig angeformtes flexibles Scharnier 221 miteinander
in Verbindung stehen.
Jede der beiden Hälften 211′, 211′′ des Abschirm-Form
teiles 211 ist ähnlich wie die Abschirmkappe der Fig.
1 bis 3 ausgestaltet. D.h., sie umfaßt ein in diesem Falle
etwa quaderförmig ausgebildetes Kunststoff-Formteil
212′, 212′′, an die jeweils ein Kontaktierungs- und
Befestigungsflansch 217′, 217′′ angeformt ist. Das die
beiden Hälften 211′, 211′′ verbindende flexible Schar
nier 221 befindet sich, wie der Fig. 4b zu entnehmen
ist, an einem gemeinsamen Rand der beiden Kontaktierungs-
und Befestigungsflansche 217′, 217′′.
Die beiden Kontaktierungs- und Befestigungsflansche
217′, 217′′ der beiden Hälften 211′, 211′′ sind mit
komplementären Befestigungsmitteln 219, 220 versehen,
von denen ein Paar in Fig. 5 in größerem Maßstab he
rausgezeichnet ist.
Die Befestigungsmittel 219 am Kontaktierungs- und Befe
stigungsflansch 217′′ der in Fig. 4b rechten Hälfte
211′′ sind jeweils als einstückig an diesen Kontaktie
rungs- und Befestigungsflansch 217′′ angeformte, elasti
sche druckknopfartige Erhebungen ausgestaltet, während
die Befestigungsmittel 220 am Kontaktierungs- und Befes
tigungsflansch 217′ der anderen Hälfte 211′ komplementäre
Öffnungen sind. Die Druckknöpfe 219 können einfach durch
die entsprechenden Öffnungen 220 mit einer gewissen
Kraftentfaltung hindurchgedrückt werden, wodurch dann die
beiden Kontaktierungs- und Befestigungsflansche 217′, 217′′
lösbar aneinander befestigt sind (Fig. 4a).
Wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist der Kontaktierungs-
und Befestigungsflansch 217′′ der in Fig. 4b rechten
Hälfte 211′′ sowohl auf der Innenwandung mit einer metal
lischen Beschichtung 214′′ als auch auf der Außenwandung
mit einer metallischen Beschichtung 216′′ versehen. Diese
Beschichtungen 214′′ und 216′′ finden sich auch im Bereich
der Druckknöpfe 219.
Der Kontaktierungs- und Befestigungsflansch 217′ der in
Fig. 4b linken Hälfte 211′ dagegen ist nur auf seiner
Innenwandung mit einer metallischen Beschichtung 214′
versehen, die sich allerdings in die Mantelflächen der
Öffnungen 220 hinein erstreckt.
Das in den Fig. 4a und 4b dargestellte Abschirm-Form
teil 211 wird wie folgt eingesetzt:
Die abzuschirmenden elektronischen Bauelemente, die
in diesem Falle nicht unbedingt auf einer elektronischen
Leiterplatte angeordnet zu sein brauchen, werden in
das Abschirm-Formteil 211 in dem in Fig. 4b dargestellten
aufgeklappten Zustand ("Offenstellung") eingebracht.
Sodann wird die eine Hälfte 211′ entlang des Scharniers
3221 über die andere Hälfte 211′′ geklappt; die Druckknöpfe
220 am Kontaktierungs- und Befestigungsflansch 217′′ werden
in die entsprechenden Öffnungen 220 der anderen Hälfte
211′ eingedrückt, wodurch die in Fig. 4a dargestellte
Schließstellung erreicht wird. Zwischen den metallischen
Beschichtungen 214′ und 214′′ der Kontaktierungs- und
Befestigungsflansche 217′, 217′′ wird einerseits durch
die direkte flächige Aneinanderlage, insbesondere aber
auch durch die Berührung im Bereich der Druckknöpfe 219
und der Öffnungen 220 eine elektrische Verbindung herge
stellt, so daß insgesamt der Innenraum des geschlossenen
Abschirm-Formteiles 211 vollständig von einer Metallisie
rung umgeben ist.
Der Abstand benachbarter Befestigungsmittel-Paare 219,
220 an den Kontaktierungs- und Befestigungsflanschen
217′, 217′′ wird auf die Frequenz der abzuschirmenden
Strahlung so abgestimmt, daß ein Eindringen von elektro
magnetischer Strahlung in den Innenraum des Abschirm-Formteiles
211 vollständig unterbunden ist.
Fig. 6 zeigt eine Variante des Abschirm-Formteiles
der Fig. 4a und 4b, welches jedoch zusammen mit einer
elektronischen Leiterplatte eingesetzt wird. Entspre
chende Teile in Fig. 6, die einen Schnitt ähnlich der
Fig. 5 darstellt, sind mit denselben Bezugszeichen
wie in Fig. 5, jedoch erneut um 100 erhöht, versehen.
In Fig. 6 sind wiederzuerkennen: die Kontaktierungs-
und Befestigungsflansche 317′, 317′′ der beiden Hälften des
Abschirm-Formteiles, ein als elastisch federnder Druck
knopf 319 ausgebildetes Befestigungsmittel an dem Kon
taktierungs- und Befestigungsflansch 317′′, eine ent
sprechende Öffnung 320 an dem anderen Kontaktierungs-
und Befestigungsflansch 317′′, eine metallische Beschich
tung 314′′ an der Innenwandung des einen Kontaktierungs-
und Befestigungsflansches 317′′ sowie eine metallische
Beschichtung 316′ an der Außenwandung des anderen Kon
taktierungs- und Befestigungsflansches 317′, die bis
in die Öffnung 320 hineinreicht.
Zwischen den beiden Kontaktierungs- und Befestigungs
flanschen 317′, 317′′ ist nun zusätzlich eine elektro
nische Leiterplatte 301 angeordnet, welche die abzu
schirmenden Bauelemente (nicht dargestellt) trägt. Die
Leiterplatte 301 ist mit Durchgangsöffnungen 330 versehen,
welche von den Druckknöpfen 319 in der Schließstellung
des Abschirm-Formteiles durchsetzt werden, wie dies in
Fig. 6 dargestellt ist. Außerdem trägt die Leiterplatte
301 eine auf Massepotential liegende Leiterbahn 302, die
ebenfalls mit Öffnungen 331 versehen ist, durch welche
in der Schließstellung jeweils ein Druckknopf 319 hindurch
geführt ist.
Wie bei Betrachtung der Fig. 6 ohne weiteres deutlich
wird, ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
des Abschirm-Formteiles durch die komplementären Druck
knöpfe 319 bzw. Öffnungen 320 nicht nur eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen den metallischen Beschich
tungen 314′′ und 316′ der beiden Hälften hergestellt.
Darüber hinaus berührt die metallische Beschichtung
314′′ im Bereich der Druckknöpfe 319 auch die auf Masse
potential liegende Leiterbahn 302 und bewirkt auf diese
Weise die erforderliche Erdung der die eigentliche Ab
schirmfunktion übernehmenden metallischen Beschichtungen
314′′ und 316′. Durch die komplementären Befestigungsmittel
319 und 320 werden bei diesem Ausführungsbeispiel die
beiden Hälften des Abschirm-Formteiles nicht nur aneinander
sondern auch an der elektronischen Leiterplatte 301
befestigt. Für den Abstand benachbarter Paare von komple
mentärer Befestigungsmittel 319, 320 gilt beim Ausfüh
rungsbeispiel von Fig. 6 dasselbe, was oben für das
Ausführungsbeispiel von Fig. 5 gesagt wurde.
Selbstverständlich kann auch bei der aus zwei Hälften
zusammengesetzten Ausführungsform eines Abschirm-Form
teiles statt der lösbaren Befestigungsmittel 219, 220
bzw. 319, 320 eine elektrisch leitende, elastische Dicht- und
Klebmasse eingesetzt werden, die punktförmig oder
strangartig mit Unterbrechungen aufgetragen wird und
entweder an beiden Kontaktierungs- und Befestigungsflan
schen oder auch nur an einem fest anhaftet. Auch hier
wird der Abstand benachbarter Dicht- und Klebemassestränge
an die Frequenz des abzuschirmenden Strahlungsspektrumes
angepaßt. Dabei bedarf es keines besonderen Hinweises,
daß die soeben erwähnten, in der Zeichnung nicht darge
stellten Dicht- und Klebemassen auch mit den lösbaren
Befestigungsmitteln der Fig. 5 und 6 kombiniert werden
können.
Das in den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsbei
spiel eines Abschirm-Formteiles ist wiederum als einsei
tig an einer elektronischen Leiterplatte anzubringende
Abschirmkappe ausgestaltet. Es läßt sich jedoch auch
als eine Hälfte eines zweiteiligen Abschirm-Formteiles,
entsprechend den Fig. 4a und 4b verstehen. Entspre
chende Teile in Fig. 7 und 8 sind erneut mit denselben
Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch zuzüglich 300,
gekennzeichnet. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und
8 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen in zweierlei Hinsicht:
Erstens ist das in diesem Ausführungsbeispiel wiederum
quaderförmige Kunststoff-Formteil 412 an seiner Oberseite
mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 440 versehen. Über diese
können die im Inneren der Abschirmkappe 411 untergebrach
ten elektronischen Bauelemente nachträglich mit Hilfe
eines Schraubendrehers oder eines entsprechenden Werk
zeuges manipuliert werden, ohne daß die Abschirmkappe
411 von der Leiterplatte abgenommen werden müßte. Die
Durchbrüche 440 dienen auch der Durchführung von elektri
schen Verbindungsleitungen oder Steckkontakten (nicht
dargestellt) und ermöglichen die Luftzirkulation.
Der zweite Unterschied betrifft die Art der metallischen
Beschichtung 416, die beim Ausführungsbeispiel der Fig.
7 und 8 über der gesamten Außenwand angebracht ist, sowie
das Verfahren zu deren Aufbringung. Die Verhältnisse werden
insbesondere anhand von Fig. 8 deutlich, welche in
vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch einen Bereich
des Kontaktierungs- und Befestigungsflansches 417 der
Abschirmkappe 411 von Fig. 7 darstellt.
Der gesamte Kontaktierungs- und Befestigungsflansch
417 wird von einer Reihe länglicher Öffnungen 450 durch
setzt, deren Sinn weiter unten deutlich werden wird.
Die bereits angesprochene metallische Beschichtung 416
befindet sich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7
und 8 nicht unmittelbar auf dem Kunststoff-Material
des Kunststoff-Formkörpers 412, sondern über einer ge
schlossenen, Metallpigmente enthaltenden Lackschicht 451.
Die Aufbringung der metallischen Beschichtung 416 ge
schieht in diesem Falle wie folgt:
Die gesamte Außenfläche des Kunststoff-Formteiles 412
wird zunächst, z. B. in Fig. 7 von oben her, mit dem
Lack 451 bespritzt. Dieser dringt durch die Reihe von
länglichen Öffnungen 450 auf die andere Seite des Kon
taktierungs- und Befestigungsflansches 417 und schlägt sich
in einem Lacksaum 451a auf der gegenüberliegenden Seite
des Kontaktierungs- und Befestigungsflansches 417 nieder.
Auch die Wandungen der Öffnungen 450 werden dabei mit einer
Lackschicht belegt. Der überwiegende Bereich der Innenwan
dung des Kunststoff-Formteiles 412 bleibt jedoch lackfrei.
Bei der nachfolgenden chemogalvanischen Metallisierung wird
dann die eigentliche metallische Beschichtung 416 aufge
bracht, die sich überall dort und nur dort abscheidet,
wo zuvor eine Lackschicht 451 aufgebracht wurde. Dies
bedeutet, daß die metallische Beschichtung 416 die gesamte
Außenwand 415 des Kunststoff-Formteiles 412, die Wandungen
der Öffnungen 450 und einen Saum 416a entlang der Öffnungen
450 bedeckt. Die auf der Außenwand 415 des Kunststoff-Form
teiles 412 liegende metallische Beschichtung 416 steht
also mit dem Saum 416a über die Mantelflächen der Öff
nungen 450 elektrisch leitend in Verbindung. Dies hat
den Vorteil, daß die Abschirmkappen 411 im Mehrfach
nutzen hergestellt werden können: Die elektrisch leiten
de Verbindung über die Mantelflächen der Öffnungen 450
bleibt bei der Durchtrennung in einzelne Abschirmkappen
411 erhalten.
In Fig. 9 schließlich ist der Kontaktierungs- und Befes
tigungsflansch 517 eine Abschirmkappe bzw. der Hälfte eines
Abschirm-Formteiles dargestellt, welche der links in
Fig. 4b dargestellten Hälfte 211′ des Abschirm-Formteiles
211 eng verwandt ist. Entsprechende Teile von Fig. 9
sind mit demselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch
zuzüglich 500, gekennzeichnet.
In Fig. 9 sind wiederzuerkennen: der Kontaktierungs- und
Befestigungsflansch 517 des Kunststoff-Formteiles 512, eine
als Befestigungsmittel dienende Bohrung 520, eine auf
der Außenwand 515 aufgebrachte metallische Beschichtung
516, welche durch die Bohrung 520 hindurchreicht und
rechts von der Bohrung 520 auf der Innenwand 513 des
Kontaktierungs- und Befestigungsflansches 517 einen Saum
bildet.
Neu in Fig. 9 ist ein geschlossen umlaufender, nicht
metallhaltiger, elastischer Strang 560 aus Dichtmaterial.
Dieser Strang ist seinerseits mit einer metallischen
Beschichtung 561 versehen, welche über die Bohrungen 520
hinweg mit der metallischen Beschichtung 516 in Verbindung
steht. Die Hochfrequenz-Dichtheit im Spalt zwischen dem
Kontaktierungs- und Befestigungsflansch 517 und dem Bauteil,
an welchem dieser Kontaktierungs- und Befestigungsflansch
517 befestigt wird (z. B. einer elektronischen Leiterplatte
oder an einer zweiten Hälfte des entsprechenden Abschirm-Formteiles)
wird also bei diesem Ausführungsbeispiel durch
die metallische Beschichtung 561 auf dem Dichtstrang
560 bewirkt. Selbstverständlich kann dieser selbst elek
trisch nicht leitende Dichtstrang 560 mit nachträg
licher metallischer Beschichtung 561 auch bei anderen
Befestigungsarten des Abschirm-Formteiles (ohne Druckknöp
fe und komplementäre Löcher) eingesetzt werden, z. B.
bei einer Verklebung.
Claims (27)
1. Abschirm-Formteil für elektronische Bauelemente
mit mindestens einer elektrisch leitfähigen, elek
tromagnetische Felder und Strahlung abschirmenden Schicht,
dadurch gekennzeichnet,
das es aus einem thermoplastisch verformbaren Kunststofformteil
(12; 112; 212; 312; 412; 512) besteht und auf der
Innenwand (13; 113; 213; 313; 413; 513) und/oder der
Außenwand (15; 115; 215; 315; 415; 515) ganz oder teilweise
mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (14, 16; 114′
116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) versehen ist.
2. Abschirm-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kunststoff-Formteil (12; 112;
212; 312; 412; 512) im Tiefziehverfahren hergestellt
ist.
3. Abschirm-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kunststoff-Formteil (12; 112;
22; 312; 412) im Spritzgießverfahren hergestellt ist.
4. Abschirm-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Form
teil (12; 112; 212; 312; 412; 512) an seinen äußeren
Randbereichen als umlaufender Kontaktierungs- und Be
festigungsflansch (17; 117; 217; 317; 417; 517) ausge
staltet ist.
5. Abschirm-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine seiner metallischen Beschichtungen (14, 16; 114,
116; 214, 216; 314, 316; 416; 516) elektrisch mit einer
Massepotential führenden Leiterbahn (2; 102; 302) einer
die elektronischen Bauelemente (4, 5; 104, 105) tragenden
Leiterplatte (1; 101; 301) verbindbar ist.
6. Abschirm-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwischen einer seiner Kontaktierungs- und Befestigungs
024flansche (17; 117; 517) und der elektronischen Leiterplatte
eine umlaufende, elektrisch leitende Dichtung (21; 121;
560, 561) vorgesehen ist.
7. Abschirm-Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtung (21; 121; 560, 561)
punktweise oder mit Unterabrechungen aufgetragen ist.
8. Abschirm-Formteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtung (21; 121) aus
einem elektrisch leitenden, insbesondere Metallpartikel
enthaltenden elastischen Material besteht.
9. Abschirm-Formteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtung (560, 561) aus
einem elektrisch nicht leitenden, elastischen Kunst
stoff (560) und einer den Kunststoff (560) abdeckenden
metallischen Beschichtung (561) besteht.
10. Abschirm-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine
oder mehrere Durchgangsöffnungen (440) aufweist, durch
welche die im Inneren angeordneten elektronischen Bau
elemente erreicht, manipuliert oder gekühlt werden können.
11. Abschirm-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein Kontaktierungs- und Befestigungsflansch (417) eine
Mehrzahl von Öffnungen (450) aufweist, deren Wandungen me
tallische Beschichtungen aufweisen, über welche eine
metallische Beschichtung (416) auf der einen Seite des
Kontaktierungs- und Befestigungsflansches (417) mit einer
metallischen Beschichtung (416a) auf der anderen Seite
des Kontaktierungs- und Befestigungsflansches (417) in
Verbindung steht.
12. Abschirm-Formteil nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die metallische Beschichtung (416,
416a) hergestellt ist durch
- a) Besprühen des Kunststoff-Formteiles (412) mit einem Metallpartikel enthaltenden Lack ohne Maskierung von einer Seite her, wodurch sich auf der einen Seite des Kunststoff-Formteiles (412), auf den Wandungen der Öffnungen (450) und im Bereich eines den Öffnungen (450) benachbarten Saumes auf der anderen Seite des Kunststoff-Formteiles (412) eine Lackschicht (451, 451a) bildet;
- b) chemogalvanische Metallisierung der Lackschicht (451, 451a)
13. Abschirm-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ab
schirmkappe (11; 111) ausgebildet ist, die von einer
Seite her an einer die elektronischen Bauelemente (4,
5; 104, 105) tragenden Leiterplatte (1; 101) befestig
bar ist.
14. Abschirm-Formteil nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abschirmkappe (11) durch eine
Klebstoffschicht (18) mit der Leiterplatte (1) verbunden
ist.
15. Abschirm-Formteil nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klebstoffschicht (18) elektrisch
leitend ist.
16. Abschirm-Formteil nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abschirmkappe (111) lösbar an
der Leiterplatte (101) befestigt ist.
17. Abschirm-Formteil nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abschirmkappe (111) elastisch
an der Leiterplatte (101) verrastet ist.
18. Abschirm-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Hälften
(211′, 211′′) zusammengesetzt ist, die entlang eines
einstückig angeformten Scharniers (220) miteinander
verbunden sind.
19. Abschirm-Formteil nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Hälften (211′, 211′′, 311′,
311′′) jeweils einen Kontaktierungs- und Befestigungs
flansch (217′, 217′′; 317′, 317′′) aufweisen, die in einer
Schließstellung eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen jeweils mindestens einer metallischen Beschichtung
(214′, 214′′, 216′; 314, 316) der beiden Hälften (211′,
211′′; 311′, 311′′) herstellen.
20. Abschirm-Formteil nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontaktierungs- und Befestigungs
flansche der beiden Hälften durch eine Klebstoffschicht
miteinander verbunden sind.
21. Abschirm-Formteil nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klebstoffschicht elektrisch lei
tend ist.
22. Abschirm-Formteil nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontaktierungs- und Befestigungs
flansche (217′, 217′′; 317′, 317′′) der beiden Hälften
(211′, 211′′; 311′, 311′′) lösbar miteinander verbun
den sind.
23. Abschirm-Formteil nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß einer der beiden Kontaktierungs- und
Befestigungsflansche (217′, 317′) mit einer Mehrzahl
elastisch verformbarer, einstückiger druckknopfartiger
Erhebungen (219; 319) und der andere der beiden Kontak
tierungs- und Befestigungsflansche (217′′; 317′′) mit einer
entsprechenden Mehrzahl komplementärer Öffnungen (220;
320) versehen ist, durch welche die druckknopfartigen
Erhebungen (219; 319) unter elastischer Verformung durch
führbar sind.
24. Abschirm-Formteil nach einem der Ansprüche 19 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden
Kontaktierungs- und Befestigungsflanschen (317′, 317′′) der
beiden Hälften (311′, 311′′) eine die elektronischen
Bauelemente tragende Leiterplatte (301) angeordnet ist.
25. Abschirm-Formteil nach Anspruch 24 bei Rückbezie
hung auf Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die druckknopfartigen Erhebungen (319) in der Schließ
stellung durch Bohrungen (330) in der Leiterplatte (301)
hindurchgeführt sind.
26. Abschirm-Formteil nach einem der Ansprüche 23 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die druckknopfartigen
Erhebungen (219; 319) eine metallische Beschichtung
tragen, über welche mindestens eine metallische Beschich
tung (214′′; 314′′) der einen Hälfte (211′′; 311′′) mit
mindestens einer metallischen Beschichtung (214′; 316′)
der anderen Hälfte (211′, 311) elektrisch in Verbindung
steht.
27. Abschirm-Formteil nach Anspruch 26 bei Rückbeziehung
auf Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
druckknopfartigen Erhebungen (319) durch Bohrungen (331)
in einer elektrischen Leiterbahn (302) der Leiterplatte
(301) derart hindurchgeführt sind, daß ihre metallische
Beschichtung elektrisch mit der Leiterbahn (302) in
Verbindung steht.
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