DE20317875U1

DE20317875U1 - Leitfähige Klebeflächen für leitfähige Klebebänder u.dgl.

Info

Publication number: DE20317875U1
Application number: DE20317875U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2013-11-08

Abstract

Leitfähige Klebeflächen für leitfähige Klebebänder und dgl. bestehend aus einem Klebstoff (1) und in diesen Klebstoff eingelagerte leitfähige Partikel (2), dadurch gekennzeichnet, dass als leitfähige Partikel (2) superdünne und extrem gut leitende Faserdrähte oder Faserdrahtabschnitte (2.2) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft den neuartigen Aufbau von elektrisch leitfähigen Klebeflächen für Klebebänder und dgl. mit selbstklebender Eigenschaft, wie sie u.a. zur Herstellung einer elektrischen Flächenkontaktierung für vielfältige Zwecke der Hochfrequenzschirmung eingesetzt werden.
Es sind leitfähige Kontaktierungs- bzw. Klebebänder bekannt, die aus einem Trägermaterial bestehen, das einseitig oder beidseitig mit einer Klebeschicht versehen wird.
In der Klebeschicht befinden sich leitfähigen Partikel, die abhängig vom Andruck des Klebebandes und dem dabei erfolgenden Zusammendrücken der Klebermasse „wandern".
Es besteht somit eine elektrisch undefinierbare und von daher instabile Verbindung über die Partikel. Die „schwimmende Struktur" der Partikel in der Klebermasse führt oft bei Stromerhöhung zu partieller Erwärmung, Erhöhung der Viskosität und zum Trennen der Kontaktstelle der Partikel. Dieses erzeugt eine nicht abschätzbare Kettenreaktion in der Klebersubstanz, was einen Risikofaktor für Funktion und Produktsicherheit des Kontaktelements darstellt.
Als leitfähige Partikel in der Klebermasse eingesetzt werden u.a. extrem kleine, mit Metall umhüllte Glaskugeln, welche in die Klebermasse gemischt werden. Wegen der Flexibilität der Klebermasse dürfen die Kugeln nur Staubkorngröße aufweisen. In einer minimalen Klebermassendicke benötigte man mindestens 60 bis 70 Kugeln um von einer Klebermassenseite auf die andere Klebermassenseite eine elektrische Verbindung herzustellen. Problematisch bei dieser Technologie sind die vielen im Sinne einer Strombrücke anzuordnenden Kugeln, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung benötigt werden.
Auf Grund der oben beschriebenen schwimmenden Struktur der Partikel kommt es in der Praxis nur zur Ausbildung oft unzuverlässiger punktueller, zum Teil auch nur galvanischer Strombrücken.
Aus DE 36 33 257 A1 ist ein metallisiertes, textiles Flächengebilde für die Schirmdämpfung elektromagnetischer Strahlung bekannt. Für Einsatzbereiche, bei denen das Flächengebilde eine Klebstoffbeschichtung trägt, sollte der Klebstoff elektrisch-leitfähig sein, damit sich im Bereich der Kleberschicht keine Lücke in der Schirmung ergibt.
Zur Herstellung der Leitfähigkeit der Klebebeschichtung werden der Klebermasse elektrisch leitfähige Materialien wie Ruß und/oder Kohlenstoff und/oder Graphit und/oder Metall beigemischt.
Auch aus DE 100 34 112 A1 ist die Anordnung von leitfähigen Partikeln in der Kleberschicht bekannt. Hier ist die auf diesem Wege leitfähig gemachte Kleberschicht auf einem metallisierten Vliesstoff aufgetragen und soll eine stabile Leitfähigkeit des selbstklebenden Vliesstoffes bewirken.
Abgeleitet von den Nachteilen des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen leitfähigen Klebstoff zu entwickeln, der eine zuverlässige Kontaktierung und Stromleitung bei nur geringem Übergangswiderstand gewährleistet.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nach der Konzeption der Erfindung werden in die Klebermasse superdünne und extrem gut leitende Faserdrähte bzw. Faserdrahtabschnitte in möglichst hoher Dichte eingelagert.
Zumindest ein Teil der Faserdrahtabschnitte besitzt dabei eine Länge, die größer ist als die Dicke der Klebstoffschicht.
Die leitfähige Verbindung zwischen zwei zu verklebenden leitfähigen Teilen durch die Klebstoffschicht erfolgt also über die in die Klebstoffschicht eingelagerten metallisierten Faserdrahtabschnitte. Dabei werden unzählige direkte Feindrahtverbindungen zwischen den zu verklebenden Teilen hergestellt.
Ein Teil dieser Feindrahtverbindungen werden dabei so positioniert sein, dass sie von einer Oberfläche der Klebestelle zur anderen führen und so einen direkten Kontakt zwischen den zu verklebenden Teilen herstellen. Zwischen den Faserdrahtabschnitten befindet sich der Kleber.
Die damit hergestellte leitfähige Klebestelle ist hinsichtlich ihres Übergangswiderstands unverkennbar unabhängig von der Andruckkraft auf die Kleberschicht bzw. der Pressung der Kleberschicht.
Auf Grund seiner Struktur kann der neue Kleber auf jeder Grundlage und mit jedem Träger eingesetzt werden, d.h. auf Folien, Vliesstoff und dgl. sowie auch auf extrem unebenen Flächen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ansprüche verwiesen. Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen
1 einen Klebeverbund nach dem Stand der Technik, bei dem die Leitfähigkeit
des Klebstoffs durch Zumischung von leitfähigen Partikeln in Kugelform hergestellt wurde, und
2 einen Klebeverbund, der durch Einsatz des neuen Klebstoff hergestellt wurde.
1.1 zeigt einen theoretischen idealisierten Klebeverbund mit homogener Anordnung von leitfähigen Kugelpartikeln 2.1 nach dem Stand der Technik.
In der Praxis, s. 1.2, verbinden die Kugelpartikel in nur sehr wenigen Kontaktabschnitten die zu verklebenden Teile galvanisch oder direkt. Wesentliche Bereiche der Klebermasse weisen eine inhomogene Leitpartikelverteilung 2.3 ggf. mit Klumpenbildung auf, in weiteren Bereichen der Klebermasse 2.4 befinden sich überhaupt keine Leitpartikel.
Damit ist der Übergangswiderstand – da der Stromfluss nur auf kleine Flächenabschnitte begrenzt ist – extrem hochohmig. Eine Niederohmigkeit wird nur dann erreicht, wenn man auf die Klebestelle einen Druck ausübt und damit die Klebemasse verdrängt. In diesem Falle berühren sich die Leitpartikel und die Klebestelle wird niederohmig. Sobald jedoch der Druck nachlässt, trennen sich die Leitpartikel und die Klebestelle wird wieder undefinierbar hochohmig.
Prinzipiell funktioniert diese Technologie nur bei hohen Frequenzen, da es bei hohen Frequenzen zu einer kapazitiven Kopplung kommt. Im niederfrequenten Bereich kontaktiert die Klebestelle sehr schlecht.
2 veranschaulicht eine Klebeverbindung mit der erfindungsgemäßen Struktur der Klebstoffschicht 1, d.h. mit eingelagerten Feindrahtverbindungen 2.2.
Erfindungswesentlich ist einmal die hohe Dichte der im Klebstoff 1 angeordneten Faserdrähte bzw. Faserdrahtabschnitte 2.2. Zum anderen ist zu erkennen, dass ein Teil der Feindrahtverbindungen 2.2 von einer Oberfläche der Klebstoffschicht 1 zur anderen reicht und damit eine extrem niederohmige Direktverbindung zwischen den zu verklebenden Teilen 3 bewirkt.

1: Klebstoff, Klebstoffschicht
2: leitfähige Partikel,
2.1: Partikel in Kugelform
2.2: Faserdrähte, Faserdrahtabschnitte, Feindrahtverbindungen
2.3: Klebermasse mit inhomogener Leitpartikelverteilung
: (Klumpenbildung)
2.4: Klebermasse ohne Leitpartikel
: zu verklebende Teile

Claims

Leitfähige Klebeflächen für leitfähige Klebebänder und dgl. bestehend aus einem Klebstoff (1) und in diesen Klebstoff eingelagerte leitfähige Partikel (2), dadurch gekennzeichnet, dass als leitfähige Partikel (2) superdünne und extrem gut leitende Faserdrähte oder Faserdrahtabschnitte (2.2) vorgesehen sind.
Leitfähige Klebeflächen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserdrähte oder Faserdrahtabschnitte (2.2) in möglichst hoher Dichte im Klebstoff (1) vorhanden sind.
Leitfähige Klebeflächen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Faserdrähte oder Faserdrahtabschnitte (2.2) eine Länge aufweist, die größer ist als die Dicke der Klebstoffschicht (1).
Leitfähige Klebeflächen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Feindrahtverbindungen (2.2) in der Klebstoffschicht (1) so positioniert sind, dass sie zur Herstellung eines direkten elektrischen Kontaktes zwischen den zu verklebenden Teilen (3) von einer Oberfläche der Klebestelle zur anderen führen.