DE2443590A1

DE2443590A1 - Halbwegs durchsichtige abschirmplatte fuer hochfrequente elektrische wellen und verfahren zum herstellen der platte

Info

Publication number: DE2443590A1
Application number: DE19742443590
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Hattori; Kunio Murata
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1973-09-14
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1975-04-03
Also published as: JPS523706Y2; FR2244331A1; DE2443590B2; AU7318874A; JPS5054634U

Description

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel
DipHfltj. Wolfgang ßeicliel

6 Frankfurt a. M. 1
Parkeiraß® 13

8010

CENTRAL GLASS CO., LTD., Ube-shi, Yamaguchi-ken, Japan

Halbwegs durchsichtige Abschirmplatte für hochfrequente elektrische Wellen und Verfahren zum Herstellen der Platte

Die Erfindung bezieht sich auf eine halbwegs durchsichtige Abschirmplatte für hochfrequente elektrische Wellen und auf ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Platte.

Derartige Platten werden beispielsweise bei Türen für elektronische Haushaltsherde verwendet und sollen nach Möglichkeit durchsichtig, jedoch nicht nicht permeabel sein.

Um zu verhindern, daß bei elektronischen Haushaltsherden hochfrequente elektrische Wellen mit einer Frequenz in der Größenordnung von 2450 MHz durch die Herdtür nach außen austreten, ist es bekannt,.an der Herdtür Abschirmplatten anzubringen, die im allgemeinen als Metallplatte oder als eine mit einem Metallfilm überzogene durchsichtige Platte ausgebildet sind. In der Metallplatte oder in dem

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Metallfilm sind im allgemeinen zahlreiche kleine Durchgangslöcher vorgesehen. Durch eine derartige Anordnung wird zum einen sichergestellt, daß die elektrischen Wellen am Austritt gehindert werden, und zum anderen wird erreicht, daß man durch die Platte in das Innere des Herdes sehen kann. Falls als Abschirmplatte eine Metallplatte verwendet wird, ist die Metallplatte selbst in einen Teil der Herdtür eingesetzt. Die Außenseite der Metallplatte kann mit einer durchsichtigen Acrylplatte abgedeckt sein. Wenn man als Abschirmplatte eine durchsichtige Platte mit einem aufgebrachten Metallfilm benutzt, wird im allgemeinen eine Glasplatte verwendet, auf die ein Aluminiumfilm aufgedampft ist oder deren Oberfläche mit einer Aluminiumfolie verklebt ist. Bei Verwendung einer porösen Metallplatte allein tritt der Nachteil auf, daß in die kleinen Durchgangslöcher in der Platte Staub, Bakterien usw. eindringen. Wenn man andererseits einen Metallfilm in Verbindung mit einer durchsichtigen Platte verwendet, benötigt man eine komplizierte Doppelkonstruktion, die schwierig herzustellen ist und hohe Herstellungskosten verursacht. Darüberhinaus tritt bei einer mit einem Metallfilm beschichteten durchsichtigen Platte der Nachteil auf, daß es nahezu nicht möglich ist, den Film mit der Platte fest und beständig zu verkleben. Wenn man nämlich an dem aufgebrachten Metallfilm unter einem spitzen Winkel mit einem kantigen Gegenstand entlangfährt, kann es vorkommen, daß der Metallfilm beschädigt wird oder sich gar abschält, so daß die abzuschirmenden hochfrequenten elektrischen Wellen den Metallfilm durchdringen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für hochfrequente elektrische Wellen eine Abschirmplatte zu schaffen, die unter Beibehaltung der Durchsichtigkeit bei verhältnismäßig geringen Herstellungskosten abrieb-, kratz- und abschälfest ist und daher eine semipermanente Haltbarkeit oder Standzeit aufweist. Ferner soll ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Abschirmplatte geschaffen werden.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Abschirmplatte nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche einer Glasplatte eine zahlreiche kleine Durchgangslöcher aufweisende, dünne Schicht aus Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt und Metallpulver aufgebrannt ist. ·

Um der Platte ein schönes farbiges Aussehen zu geben und den Wert des Erzeugnisses zu erhöhen, beispielsweise beim Gebrauch der Platte in einem Haushaltsherd, enthält die aufgebrannte, dünne Schicht vorzugsweise Farbpigmente ·

Ein Verfahren zum Herstellen einer halbwegs durchsichtigen Abschirmplatte für hochfrequente elektrische Wellen ist nach der Erfindung dadurch gekannzeichnet, daß eine Paste, die durch Verkneten von Glaspulver mit einem niedrigen Schmelzpunkt und Metallpulver mit einem organischen Bindemittel aufbereitet ist, auf der Oberfläche einer Glasplatte durch Anwendung eines Siebdruckverfahrens unter Ausbildung von zahlreichen kleinen Durchgangslöchern aufgetragen wird und daß die derart beschichtete Glasplatte zum Verschmelzen und Verkleben mit der Paste in einem Wärmeofen erhitzt wird.

Wenn man vor dem Brennvorgang das Metallpulver und das Glaspulver mit einem Pigment mischt, kann man eine Abschirmplatte mit einem gewünschten Farbton herstellen.

Vorzugsweise wird unmittelbar nach dem Einbrennvorgang 'die Glasplatte mit kühler Luft angeblasen, um ihre Festigkeit zu erhöhen. Auf diese Weise ist es mit einfachen Mitteln möglich, eine im wesentlichen durchsichtige, hochfrequente elektrische Wellen abschirmende und mechanisch feste Platte herzustellen.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiele -der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer nach der Erfindung ausgebildeten Abschirmplatte,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie I-I der Fig. 1 und

Fig. 3 ein Diagramm über die Undichtheit gegenüber elektrischen Wellen in Abhängigkeit von der Dicke einer elektrisch leitenden Schicht.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Abschirmplatte 1 für hochfrequente elektrische Wellen dargestellt. Zur Herstellung der Abschirmplatte 1 wird eine Paste 3 aus einer elektrisch leitenden Fritte, die ein Glaspulver, das einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist, und Metallpulver, beispielsweise Silber, enthält, mit einem organischen Bindemittel verknetet und dann auf der Oberfläche einer Glasplatte 2 aufgetragen, und zwar in einer solchen Weise, daß in der aufgetragenen Schicht eine Anzahl von kleinen durchsichtigen Löchern 5 vorhanden sind. Das Auftragen der Paste geschieht vorzugsweise nach einem Siebdruckverfahren. Die auf diese Weise behandelte Glasplatte 2 wird zum Brennen und Verkleben in einen Wärmeofen gebracht. Auf diese Weise entsteht aus der Paste 3 eine harte Überzugsschicht, die mit der Glasplatte 2 zu einer integralen Baueinheit fest verbunden ist und die durch Kratzen mit einem Material mit einer scharfen Kante unter einem spitzen Winkel oder durch Anstoßen mit anderen Materialien weder verletzt noch abgeschält werden kann. Die aufgebrachte Überzugsschicht hat somit eine semipermanente Haltbarkeit oder Standzeit.

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Anstelle eines Silberpulvers kann man für das Pulver auch andere Metalle verwenden, beispielsweise Platin, Gold, Kupfer, Palladium, Nickel, Aluminium und dgl. Die Korngröße des Metallpulvers bewegt sich vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 15 /U, vorzugsweise jedoch 0,8 /U. Das Glaspulver mit dem niedrigen Schmelzpunkt enthält vorzugsweise (1) 11% B₂O₃, 10% Al₂O₃, 3% SiO₂, 75% FbO und 1% ZnO oder (2) 20% B₂O₃, 9% SiO₂, 70% PbO und 1% ZnO, und zwar jeweils in Gewichtsprozent. Die Schmelzpunkte solcher Zusammensetzungen fallen in einen Bereich von 400 ⁰C bis 500 ⁰C. Die Korngrößen reichen von 1 bis 20 Ai, Im Hinblick auf das organische Bindemittel wird vorzugsweise ein Bindemittel wie Carboxymethylcellulose oder Hydroxyäthylcellulose einem Gemisch aus Harz und Terpentinöl zugefügt.

Wenn man unmittelbar nach dem Brennvorgang, bei dem die Paste mit der Glasplatte schmelzverklebt wurde, beide Seiten der Glasplatte 2 mit Luft von Raumtemperatur senkrecht anbläst, wird die Glasplatte 2 verfestigt. Diesen Verfestigungsvorgang der Glasplatte kann man gleichzeitig mit einer Behandlung ausführen, bei der auf der Oberfläche der Glasplatte eine leitende Schicht ausgebildet wird.

Wenn man darüberhinaus verschiedene Arten von Pigmenten mit der Paste 3 mischt, erhält man ein farbiges Erzeugnis, das den Wert der Ware erhöht. Die Materialien zum Erzeugen eines farbigen Glases sind beispielsweise: CoO + Cr₃O₃ (blau), CoO + Cr₃O₃ + Fe₃O₃ (schwarz), Pb(SbO₂)₂ + CdS (gelb) und CdS + CdSe (rot).

• Ferner kann man vorzugsweise ein Harz, beispielsweise ein Epoxidharz, oder ein Metall 4 auf der Oberfläche der gebrannten Paste 3 aufbringen.oder die Oberfläche der Paste 3 mit einem getrennt aufbereiteten Glas bzw. einer Glasfritte überziehen, um eine glänzende blanke Glasoberfläche zu erhalten. Von dieser Oberfläche kann man Schmutz-

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teile, beispielsweise Öl, sehr leicht abwischen. Zum Belegen der Glasplatte mit Metall wird es bevorzugt, die Oberfläche der gebrannten Paste 3 zu plattieren. In diesem Fall soll das Metall die kleinen Öffnungen nicht abdecken, damit die Durchsichtigkeit nicht nachteilig beeinträchtigt wird. Zum Plattieren werden vorzugsweise Metalle wie Nickel, Kupfer, Chrom, Zinn usw. verwendet.

Im folgenden sind drei bevorzugte Ausführungsbeispiele angegeben:

Beispiel	1
Zusammensetzung (Gew.%)
Silberpulver	71%
Fritte	4%
Harz	9%
öl	16%

Eine Paste mit der obigen Zusammensetzung wurde durch ein Siebdruckverfahren auf der Oberfläche der Glasplatte aufgebracht, und zwar bis zu einer Stärke von 5 /um (5 AU. In der aufgebrachten Paste wurde ein Anzahl von kleinen Löchern gelassen, deren Durchmesser 1 mm und deren Abstand 3 mm betrug. Danach wurde das Glas für 5 Min. bei einer Temperatur von 650 ⁰C gebrannt. Die auf diese Weise hergestellte Abschirmplatte wurde in einem üblichen elektronischen Hausnaltsherd (640 W) getestet. Die Undichtheit für die elektrischen Wellen betrug 0,3 mW/cm . Als Harz wurde Terpentinharz oder Kolophonium und als Öl Terpentinöl verwendet. Diese Materialien wurden auch bei den folgenden Beispielen benutzt.

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_Beis]Diel__2

Zusammensetzung (Gew.%)

Silberpulver . 71%

Fritte 4%

Harz 9%

Öl . 16%

Eine Paste der obigen Zusammensetzung wurde nach einem Siebdruckverfahren auf der Oberfläche einer Platte bis zu einer Stärke von 20 #u aufgebracht. Dabei sind in der aufgebrachten Paste zahlreiche kleine Löcher entstanden, deren Durchmesser 1 mm und deren Abstand 3 mm betrug. Die Glasplatte mirde für 5 Min. bei einer Temperatur von 650 ⁰C gebrannt. Anschließend wurde sie in einem elektronischen Haushaltsherd (640 W) getestet. Die Undichtheit bzw. die Leckstrahlung der elektrischen Wellen betrug

0,2 mW/cm .	Beispiel 3 .	Probe 1	Probe 2
	(Gew.%)	75%	62%
Zusammensetzung	5%	11%
	7%	10%
Silberpulver	12%	17%
Fritte.
Harz
Öl

Eine Paste dieser Zusammensetzung wurde nach einem Siebdruckverfahren auf der Oberfläche einer Glasplatte aufgebracht, und zwar mit Stärken von 7, 11, 15 und 20 /um. In der aufgebrachten Paste waren zahlreiche kleine durchgehende Löcher vorhanden. Der Durchmesser der Löcher betrug 1 mm und ihr Abstand voneinander 3 mm. Danach wurde die Glasplatte für 5 Min. bei einer Temperatur von 650 ⁰C gebrannt und anschließend in einem üblichen elektronischen Haushaltsherd

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(640 W). getestet« Die Testergebnisse sind in der Fig. 3 dargestellt«, Dabei ist die Undichtheit gegenüber den elektrischen Wellen auf der Ordinate und die Dicke der Pastenschicht auf der Abszisse aufgetragen. Die Kurve C^ gilt ■für die Probe 1 mit einem Silberpulvergehalt von 75% und .die Kurve C₂ für· die Probe 2 mit einem Silberpulvergehalt von 62^„ Zum Testen wurden die Glasplatten in den Rahmen der Herdtür eingepaßt und die gesamte Umrahmung an der äußeren und inneren Oberfläche der eingepaßten Glasplatte mit Aluminiumstreifen abgedichtet.

Bei den Beispielen 1 und 2 wurde die Glasplatte zum Testen auf der Frontseite des elektronischen Haushaltsherdes befestigt, und die gesamte Umrahmung wurde auf einer Seite der eingepaßten Glasplatte mit Aluminiumstreifen abgedichtet.

Bei allen drei Beispielen liegt die Undichtheit gegenüber den elektrischen Wellen unter dem für elektrische Haushaltsgeräte vorgeschriebenen Wert von 1 mW/cm . Ferner weist die nach der Erfindung hergestellte Abschirmplatte eine solche Durchsichtigkeit auf, daß man das Herdinnere durch die kleinen durchsichtigen Löcher sehen kann.

Die Form, di© Gestalt und die übrigen Parameter der kleinen durchgehenden Löcher sind nicht auf die Darstellungsweise nach der Fig. 1 beschränkt. Sie können auch anders angeordnet und ausgebildet sein und dennoch eine hinreichend gute Durclisichtigkeit gewähren, damit man durch die Glasplatte in das H@rdinnere blicken kann.

Claims

Patentansprüche

1J Halbwegs durchsichtige Abschirmplatte für hochfrequente elektrische Wellen,

dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche einer Glasplatte (2) eine zahlreiche kleine Durchgangslöcher (5) aufweisende, dünne Schicht (3) aus Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt und Metallpulver aufgebrannt ist·
2. Abschirmplatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrannte, dünne Schicht (3) Pigmente enthält.
3. Abschirmplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht (3) mit einer Harzschicht (4) überzogen ist.
4. Verfahren zum Herstellen einer halbwegs durchsichtigen Abschirmplatte für hochfrequente elektrische Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paste, die durch Verkneten eines Glaspulvers mit niedrigem Schmelzpunkt und eines Metallpulvers mit einem organischen Bindemittel aufbereitet ist, auf der Oberfläche einer Glasplatte durch Anwendung eines Siebdruckverfahrens unter Ausbildung von zahlreichen kleinen Durchgangslöchern aufgetragen wird und daß die derart beschichtete Glasplatte zum Verschmelzen und Verkleben mit der Paste in einem Wärmeofen erhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte unmittelbar nach der Wärmebehandlung, durch Anblasen mit Luft abgeschreckt wird..

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