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Elektrisches Gerät mit Abschirmung Die Erfindung bezieht sich auf
ein elektrisches Gerät mit Nieaerund/eder fiochfrequenz führenden Bauteilen, die
in einen Gehäuse angeordnet sind, das unter Zwischenlage einer leitenden Abdichtung
mit einen Gehäusedeckel verschlossen ist. Für die Abschirmung von Bauteilen und
Zeitungen gegen das Eindrirgen und/oder das Entweichen elektromagnetischer Energie
Werden metallische Abschirriungen, deren norm den abzuschirmenden
| Elementen angepaßt -ist, verwendet. Soll z.B. ein kastenförmiges |
| iehäuse, das durch mehrere Zwischenwände in verschiedene Kammern |
| n |
| rufgeteilt ist, durch eine gemcinsr-E.me leicht lösbare ebene
Ab- |
| 3chirr.haube abgedeckt werden, so entstehen Schwierigkeiten
an . |
| ien Übergängen von den Wänden des Kastens auf den schiermenden |
| )eckel. Besonders bei becher- oder viannenförnigen Abschirmhauben |
| -ritt dabei das Problem auf, eine ausreichende elektrische |
| )ichtung auch an den Übergängen von Becherrand zum Chassis
oder |
| rons@tigeiz mit dem Null-Potential verbundenen Zeitflächen
zu er- |
| ,eichen. Bei bekannten Ausführungsformen |
| deshalb zur hoch- ` |
| 'requenzdichten Verbindung zwischen den Rändern der Abschirmhaube |
| znd den Auflageflächen Kontaktfederotreifen z.B. aus einer |
| tupferlegierung eingefügt. Auch wird manchnal zu diesen ZweXCk |
| [er Rand des Bechers federnd ausgeführt. Bei extrem hohen elektri-. |
| ,chen Anforderungen an die Abschirmung und bei Verzicht auf
leichte |
| iösbarkeit der Abschirmung ist es auch üblich/beide Teile der |
| Lbschirnung miteinander zu verlöten. |
| Llle diese Einrichtungen und Methoden versagen jedoch, t=renn |
| lic Auflagefl@..chen schmal und weit verz<<eigt,,.'oder
nicht eben |
| ;ind und dazu aus empfindlichen Material@z.B. aus weichen Metall- |
| ;chichten@bestehen. letzteres ist besonders der Fall bei der |
| Lbschirmung von Leiterplatten, die nach Art der gedruckten
Schal- |
| ungen ausgeführt sind. Die auf derartige Leiterplatten aufge- |
| )rachte Schicht ist nämlich sehr dünn und daher sehr empfindlich |
gegen einen Flächendruck, vvie er bei der Verbindung zwischen den
Rändern der Abschirrhaube und der Schicht auftreten kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde auf einfache Weise diesen
Schwierigkeiten zu begegnen.
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Ausgehend von einen elektrischen Gerät mit Nieder- und/oder Hochfrequenz
führenden Bauteilen, die in einen Gehäuse angeordnet sind, das unter Zwischcnlage
einer leitenden Abdichtung .mit einem Gehäusedeckel verschlossen ist, wird erfindungsgemäß
diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß als leitende Abdichtung eine zumindest an
der Oberfläche mit einer Leitcchicht versehene Schaumstoffmasse vorgesehen ist.
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Zur Abschirmung von Bauteilen auf einer Leiterplatte nach Art einer
gedruckten oder geätzten Schaltung ist es vorteilhaft@die Zeiterplatte mit einen
rundum verlaufenden, auf Massepotential liegenden leitenden Streifen zu versehen,
auf den unter Zwischenlage der zumindest an der Oberfläche mit einer Zeitschicht
versehenen Schaunstoffmasse ein topfförmiger, die Bauteile umschließender Gehäusedeckel
gepresst ist. .
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Eire zweckmäßige Ausführung besteht darin, daß der Rand des topfförmigen
Gehäusedeckels eine rundunlaufer_de Nut erhält, die mit der leitenden Abdichtung
ausgefüllt ist, und daß der so entstandene Dichtstreifen unmittelbar auf eine Zeitschicht
der
Leiterplatte, vorzugSr7eise unter Verwendung von Schrauben aufgepresst
ist. -Bei Verwendung einer beidseitig Leiterbahnen und gegebenenfalls auch Bauteile
tragenden Leiterplatte ist es vorteilhaft, beide Seiten zumindest am Rand mit einen
rundum verlaufenden,leitenden' Streifen zu versehen und auf beiden Seiten. je einen
mit derartigen Dichtstreifen versehenen Gehäusedeckel vorzusehen, die vorzugsgreise
durch eine zentrisch liegende gemeinsame Schraubverbindung zusammengepresst sind.
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Es ist vorteilhaft, vienn der elastische Sehaunstroff nur auf der
Oberfläche mit einer leitenden Schicht, insbesondere in Forn einer I-iietallfoliei
versehen ist.
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Vorteilhaft ist auch, den elastischen Schaumstoff unter Zwischenlage
einer sehr dünnen Kunststoffolie mit der Metallfolie vorzuguvreise durch Klebung
zu verbinden.
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In vielen Fällen ist es zweckmäßig, den elastischen Schaumstoff ein
elektrisch leitendes t1aterial1insbesondere@ein Kohle- und/ oder I-iietallpulverl
beizumengen.
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Es ist auch vorteilhaft, dem elastischen Schaumstoff ein elektromagnetische
Wellen absorbtierendes Ferritpulver beizumengen.
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Eine derartige Ausführung der Kontaktflächen der Absehirnhaube
ergibt
eine elastische, besonders gut kontaktierende und damit gegen Hochfrequenz dichte
Verbindung zwischen Abschirr:-haube und Auflagefläche, die -besonders geeignet ist
zur Anwendung bei leiterplatten, die nach Art der gedruckten Schaltungen .hergestellt
sind. Bei derartigen-Anwendungsfällen sind meist die Raumverhältnisse besonders
beengt, und häufig zugleich die Anzahl der mit einen Deckel zu schaffenden bzw.
abzudckenden Karmern sehr groß. Vor allen in diesen Fällen bringt die Anwendung
der erfindungsgemäßen Abschirrung besondere Vorteile bei großer Einfachheit in der
Ausführung und Tontage.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
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In der Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein elektrisches Gerät schematisch
gezeigt,daß eine Leiterplatte 1 nach Ari/einer gedruckten Schaltung und darauf befestigte
Bauteile, wie einen Trasistor 4, einen Widerstand 4' und eine Spule 4" trägt. Die
Leiterplatte 1 ist beidseitig bedruckt, bzvr. auf beiden Seiten mit Leiterschichten
3 versehen. Auf den Zeitschichten 3 sind zur Bildung mehrerer, abgeschirrter Karmern
Zwischenwände 7, 8, 9 aus leitendem 1Jater-2- aufgelötet. In einer dieser Kannern
befinden sich die Bauteile 4, 4' und 411. Die vreiteren Karmorn 5 und 6 sind leer
dargestellt, da sie je nach dem Gerätetyp bestückt werden. Zur Abdeckung und Abschirnung
der einzc1nen durch diese Bauweise entstandenen Kammern dient der Deckel 2, dessen
Sünder
gegen die Reiterplatte zur weiteren Verbesserung der Ablichtung hochgezogen sind.
Dieser in einfachsten Fall aus Blech bestehende Deckel 2 ist mit einer Schaunstoffnasse
10 ausgekleidet.
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Die Schaumutoffmasse 10 besteht aus einer porösen Gummi- bzW. Kunststoffmasse.
Auf diese einige Millimeter starke Schaumstoffschicht 2 ist eire wesentlich dünnere
Kunststoffolie 11 aufgeklebt, die vorzugsweise aus Polyvenylchlorid oder Epohydharz
y besteht. Auf die Folie 11 ist eine dünne
Die Folie 11 dient der Verbindung von Schaumstoffmasse 10 und. Zeitschichtfolie
12. Als T.Tetallfolien werden zweckmäßig Folien aus Kupfer, die mit einer-Silberschicht
überzogen sind oder sehr dünne Aluminiumfolien verwendet. Die Silberschicht wird
in ein-, fachsten Fall auf die Kupferfolie aufgedampft. Die Kunststofffolie hat
vorteilhaft eine Stärke von 0,02 mm bis 0,05 mm. Die Metallfolie hat vorteilhaft
eine Stärke von 0,01 mm bis etwa 0,05 rm. Der Deckel 2 wird mittels der Schraube
13, die mit einer Abstandshül;: 14 versehen ist, auf die Kammerwände der (eiterplatte
aufgepresst. Die mit derartig gepolsterten Abschirmhauben abgedeckten Kammern zeigten
eine außerordentlich große Dichtheit bezüglich Eindringens oder Entweichens elektromegnetischer
Wellen.
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Für manche Anwendungsfälle ist es günstig die Zeitschicht 12 in der
@Fig. 1 durch direktes Aufdampfen von gut litenden Metallen auf den Sehaunstoff
herzustellen. Bewährt hat sich auch dem
Schaunstoff selbst ein elektrisch
gut leitendes Material, z.B. Kohle oder feinkörniges Metallpulver beizumengen, so
daß der Schaumstoff leitend wird. Auch Materialien, die ein hohes Absorptionsvermögen
für elektromagnetische Wellen zeigen, z.B. Ferritpulver, haben sich als Beimengungen
zu der Schaumstoffmasse für die Abdichtung als günstig erwiesen.
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In manchen Fällen ist e-, in der Praxis ausreichend das elastische
und kontaktierende Dichtungzr-aterial nur an den Stellen vorzusehen, an denen eine
Kontaktierung mit den Karnerwänden, bzw. direkt mit der geerdeten Sicht auf der
heiterplatteerfolgen soll. Es gerügt dann bere:@ts ein dünner Streifen aus Dichtungsmaterial.
Dies ist besonders dann vorteilhaft, `trenn in 17eiterbildung der. Erfindung eine
Eatz@:,else angewendet wird, wie sie die rig. 2 zeigt. Bei der in der Fig. 2 gezeigten
Ausfijhrungsforn hat die Leiterplatte 1 einen mit den Nullpotential verbundenen,
in der Figur t angedeu toten Leitschichtstreifen 15, der zur Kontaktierung mit den
Rändern einer Abschirnkappe 17 dient. Die Bauteile sind in der Fig. 2 lediglich
schematisch durch einen Kondensator 16 angedeutet. An der hochgezogenen Rand der
Abschirnkappe 17 ist auf der Innenseite ein Profilblech 19 mittels Punktschweißung
befestigt, wodurch eine sich über den gesanten Rand der Abschirnkappe 1 erstreckende
Nut 20 entsteht. In der Nut 20 befindet sich der bereits erwähnte, elastische Schaumstoff,
z.B. aus Gurni und/oder Polyvenylchlorid, der auf der Oberfläche,
wie
angedeutet, mit einer Schicht aus Metall z.B. durch Bedampfen' oder Besprühen versehen
ist.-Der Schaumstoff hat dadurch eine . gute elektrische Oberflächenleitfähigkeit.
-.Durch den metallisierten Schaumstoff wird eine gute Kontaktierung zwischen der
Zeitschicht auf der gedruckten Leiterrlatte und der Rand der Abschirmkappe erreicht.
Der so entstandene.kontaktierende Rand- der Abdeckhaube ist an runduni wf der Leiterplatte
1 verlaufenden Leitschichtstreifen 15 auf der Leiterplatte 1 zur Anlage gebracht:
:Der-Leitschichtstreifen 15 liegt auf dem Gehäuse-Potential. Der Anpressdruck wird
im Beispiel durch die Schraube 21 erzeugt.
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In vielen Fällen ist es zvreckmäßig, zwei derartige Abschirmhauben
gleicher Größer unter Zwischenlage der Leiterplatte gegeneinander zu verspannen.
Dies ist auch im dargestellten Beispiel gezeigt. Die zwei te Abschirnkappe ist mit
1#3 bezeichnet. Zum Verspannen der beiden Abschirnhauben dient, wie bereits erwähnt,
die Schraube 21. Um den Abstand zwischen den beiden Abschirrrhaben beim Anziehen
der Schraubverbindung 21 festzulegen und ein zu starkes Durchbiegen der Abschirnkappen
zu vermeiden, sind die Abstandsrollen 22 vorgesehen. , Die anhand der Fig. 2 erläuterte,erfindungsgemäße
Ausführung . der Abschirmung eines elektrischen Geräts hat bei großer Raur._-ersparnis
den weiteren Vorteil, daß die übliche Schvrallötung bei der Leiterplatte angewendet
werden kann. Zugleich. ist durch die <<reiche Auflage des Gehäusedeckels sichergestellt,
daß die dünne Leitschicht bei der Montage der Abschirmung in keinem
Fell
verletzt wird. Die Abschirnhaube ist jederzeit leicht lösbar und die Kontaktierung
bleibt auch bei mehrmaligem Auf- und Abbau der Haube unbeschädigt.