DE2931594A1 - Hochfrequenz-abschirmung fuer ein elektronisches bauteil - Google Patents
Hochfrequenz-abschirmung fuer ein elektronisches bauteilInfo
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Description
Telefon: (089) 791 5050
Telegramm: monopolweber ; münchen
Telex: 05-2128 77
B 120
Burr-Brown Ees. Corp.
P.O. Box 11400
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Int'l Airport, Industrial Pk.
Tucson, Arizona 85734
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U S A-
Hochfrequenz-Abschimrung für
ein elektronisches Bauteil
ein elektronisches Bauteil
Π300Π9/Q7-35
Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektronischen Schaltelemente und insbesondere Hochfrequenz-Abschirmgehäuse
für elektronische Schaltungäsuteile.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Versuche unternommen, um Hochfrequenz- (HF) Abschirmungen um elektronische
Schaltungskomponenten herum vorzusehen, um gegen die Erzeugung hochgefährlicher und/oder elektrisch störender HF
-Strahlung von elektronischen Schaltungskomponenten zu schützen. Die Anwendunggperdeter Abschirmungen für elektronische
Komponenten zur Vermeidung unerwünschter HF-Übertragung oder Interferenz ist ziemlich üblich. In einigen Fällen ist
es nur notwendig, die Komponente mit irgendeiner Form einer elektrisch leitenden Hülle zu umgeben, die mit einer Schaltungserde
verbunden ist. Vo aber die Schaltungserde für den Bereich der Eingangsschaltung bezüglich der Schaltungserde
für den Bereich der Ausgangsschaltung unterschiedlich ist, würde eine einzelne Abschirmung einen Gleichspannüngs-Kurzschluß
zwischen den beiden Erden hervorrufen. So muß eine Gleichspannungs-Isolation für den separat geerdeten Ein- :
gangs- und Ausgangsbereich der Abschirmung vorgesehen aber ein hohes Maß an HF-Abschirmung aufrechterhalten werden
durch die Vorkehrung eines Spalts zwischen den beiden getrennten Bereichen. Es war auch notwendig, unerwünschte
Überschläge über den engen Spalt zwischen den beiden separaten Bereichen einer HF-Abschirmung zu vermeiden.
Es bestand folglich ein Bedarf für eine verbesserte HF-Abschirmung
für elektronische Komponenten, welche eine gute HF-Abschirmung bietet und noch eine erstklassige Gleichspannungs-Isolation
zwischen den getrennten Bereichen der HF-Abschirmung gewährt, ^wobei unerwünschte Überschläge über
den Spalt zwischen den getrennten Bereichen derselben vermieden werden.
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Aufgab e der Erfindung ist es, eine EF-Abschirmung
für ein elektronisches Bauteil zu schaffen, die an verschiedenen Stellen ein unterschiedliches Potential haben
kann. _ ■
Ein weiteres Anliegen der Erfindung ist eine verbesserte
HF-Abschirmung zur Gleichspannungs-Isolation, welche
eine HF-Übertragung merklich begrenzt.
Entsprechend der Erfindung wird eine HE-Abschirmung- für
ein elektronisches Bauteil vorgeschlagen, die ein geteiltes elektrisch leitendes Basisteil aus Meta]! hat,
welches ein erstös und ein zweites elektrisch leitendes
Metallblech umfaßt, die durch ein sie umhüllendes dielektrisches Material in einem Abstand voneinander in ihrer_"
Lage fixiert sind, wobei ein schmaler Spalt zwischen ihnen
definiert ist* Die HF-Abschirmung umfaßt ferner ein Deckelteil mit einem ersten und einem zweiten-elektrisch leitenden^
Metallabschnitt, die durch ein sie umhüllendes dielektrisches
Material in einem Abstand voneinander in ihrer Lage fixiert sinu und. ebenso einen schmalen Spalt zwischen
<iem ersten und dem zweiten elektrisch leitenden Metallabschnitt
definieren, Es sind Mittel zur Verbindung des ersten
und des zweiten Miallblechs mit dem ersten bzw. dem zweiten Metallabschnitt des Deckels vorgesehen, welche eine
gegenseitige Ausrichtung der Spalte gestatten, wenn die HF-Ab schirmung älssEinkapselung für ein elektronisches Schaltungsglied dient. Das Basisteil der HF-Abschirmung
ist mit mehreren Löchern versehen, durch welche sich Mittel zur elektrischen Verbindung mit dem elektroni-sehen
SchaItungsglied erstrecken. Sowohl für den ersten
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J 2831594
als auch, den zweiten elektrisch leitenden Metallabschnitt
des Deckels ist ein elektrischer Erdverbinder vorgesehen. Das Bassteil hat in dem dielektrischen Umhüllungsmaterial
Einschnitte, welche Bereiche des ersten und des zweiten rftallblechs exponieren. Der Deckel hat nach außen abstehende
Metallzungen, die mit dem ersten und dem zweiten Metallblech elektrisch verbunden oder an diese angepreßt
werden, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Metallblech des Basisteils und dem ersten elektrisch leitenden
Metallabschnitt des Deckels bzw. dem zweiten Metallblech des Basisteils und dem zweiten elektrisch leitenden Metallabschnitt
des Deckels herzustellen. So liefern diese Metallzungen des Deckels sowohl eine elektrische als auch eine
mechanische Verbindung zwischen den leitenden Bereichen ._
des Basisteils und des Deckels. Vorzugsweise sind die -ausgerichteten
Spalte in der HF-Abschirmung ungefähr 0,13 cm
(0,05 Zoll) entfernt und liefern eine Gleichspannungs -Isolation zwischen der Eingangs- und der Ausgangserde für
die in der HF-Abschirmung enthaltene elektronische Schaltungskomponente.
Die Breite des Spaltes kann Jedoch in einem Bereich von 0,03 cm (0,01 Zoll) bis 0,38 cm (0,15 Zoll)
tolerieren.
Weitere Einzelheiten mögen nun anhand bevorzugter Ausgestaltungen
und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert sein. Diese haben folgende Bedeutungen:
Figur 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung einen elektronischen Einsatz mit einer erfindungsgemäßen HF-Abschirmung;
Figur 2 ist ein seitlicher Querschnitt, der entlang der Linie 2-2 in Figur 1 aufgenommen ist und die in
der Mitte zwischen zwei dielektrischen Schichten liegende Metallschicht zeigt;
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Figur /5 ist ein Boden-Querschnitt, der entlang der Linie
3-3 in Figur 1 aufgenommen ist und die Lage des
schmalen Spaltes in der Metallschicht zeigt, die zwischen den dielektrischen Schichten liegt; +
Figur 4 ist ein seitlicher Querschnitt, der entlang der Linie 4-4 in Figur 1 aufgenommen ist und die Lage
cte schmalen Spaltes zeigt, der die beiden Metallabschnitte des Deckels elektrisch trennt;
Figur 5 ist ein seitlicher Querschnitt eines Abschnittes des
elektronischen Aufbaus der Figur 1 nach der Zusammenfügung und
Figur 6 ist eine der Figur 4 ähnliche Ansicht einer anderen
Ausgestaltung der Erfindung.
Wie bemerkt, ist die allgemeine Benutzung von geerdeten
Abschirmungen für;elektronische Komponenten zur Vermeidung
zufälliger Hochfrequenz-Übertragung oder Interferenz ziemlich üblidi Bei einigen Anwendungen ist es nur notwendig,
die elektronische Komponente mit irgendeiner Form eines
leitfähigen Gliedes zu umschließen, welches mit einer Schaltungserde verbunden ist. Aber bei Anwendungen wo die Schaltungserde
für die Eingangsschaltung abweichend und dann von der Schaltungierde für die Ausgangsschaltung elektrisch isoliert
sein muß, würde eine einzelne Abschirmung einen Gleichspannungs-Kurzschluß
zwischen den beiden Erden henrorrufen.
So muß eine Gleichspannungs-Isolation vorgesehen und dennoch
eine gute Hochfrequenz-(HF) Abschirmung aufrechterhalten
werden.
Entsprechend der Erfindung wird dies gelöst durch eine
HP-Abschirmung oder Einschließung für eine elektrische
Komponente, welche einen einzigen durchgehenden Spalt darin
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benutzt, der von zwei angrenzenden Spalten gebildet ist,
um eine Isolation zwischen der Eingangs- und der Ausgangserde zu liefern.
Wie in Figur 1 gezeigt, hat die ΗΈ-Abschirmung ein Basis-Stützelement
oder- Glied 11 mit einem ersten und einem zweiten leitenden Blech 12 bzw. 15, welche durch ein sie
umgebendes nichtleitendes Material durch einen schmalen Spalt voneinander entfernt fixiert sind, wodurch zwischen
ihnen ein Spalt 15 definiert ist. Ein Deckel oder eine
Kappe 16 hat ein erstes und ein zweites Metallteil 17 und
18, welche durch ein sie umgebendes nichtleitendes Material
19 in einem Abstand voneinander fixiert sind, wodurch zwischen
ihnen ein Spalt 20 definiert ist. Mittel in Form von Metallzungen 21, welche sich von dem ersten und dem zweiten
Metallteil 17 und 18 des Deckels 16 ausdehnen, verbinden das erste und das zweite leitende Blech 12 bzw. 13
mit dem ersten und dem zweiten Metallteil 18 und 17, so
daß die Spalte 15 und 20 zueinander ausgerichtet sind, um
einen einzelnen durchgehenden Spalt in einer HF-Abschirmung
oder Verkapseiung für ein elektronisches Schaltungsglied
22 zu bilden, welches in dieser Ausgestaltung als ein Substrat dargestellt ist, auf welchem sich ein oder mehrere
Halbleiter-Chips befinden und zur Bildung einer elektronischen Funktion mit Bereichen des Substrates verbunden sind.
Wie in Figuren 2 bis 4- besser zu erkennen, ist das nichtleitende
Material 14 oder 19 beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren auf beide Seiten der Bleche 12 und 13
und der Metallteile 17 und 18 aufgebracht.
Mit Bezug auf Figur 1 ist das Basisteil 11 mit mehreren Löchern 23 versehen, durch welche sich Verbindungs-Metallstifte
24- der elektronischen Schaltung erstrecken können (vgl. Figur 5)· Durch die Bildung von Aussparungen in
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diesen beiden Blechen um die Löcher 23 herum haben diese
Stifte 24- weder mit dem ersten Metallblech 12 noch mit dem zweiten Metallblech 13 Kontakt. Die Aussparungen an
der anderen Veite des Basisteils 11 sind die gleichen die
auf der rechten Seite der Figur 1 gezeigt, obwohl das
Detail nicht so wie auf der rechten Seite gezeichnet dargestellt ist.
Elektrische Erdverbinder 25 und 26 für das zweite und das
erste Metallteil 18 bzw. 17 (welche gegebenenfalls als das erste und das zweite Metallteil betrachtet werden können)
sind als Erstreckungen aus Metall ausgebildet. Diese Verbinder 25 und 26 (vgl. Figur 2 oder 4-) !sind normalerweise
mit der Eingangs- und der Äusgangserde für die Schaltung verbunden, die in dem elektronischen Schaltungsglied oder der Einrichtung 22 enthalten ist. So ergeben ".
die Spalte 15 und 20 eine Gleichspannungs-lsolation zwischen,
der getrennten Eingangs- und Ausgangserde* Das
Basisteil Ύ\ hat zwei Einschnitte 2^ in dem nichtleitenden
Material an sich gegenüber liegenden Seiten zum Zwecke des Einfügens der beiden Erdverbinder 25 und 26
dort hinein. Andere Einschnitte in dem Basisteil (zwei
an jeder Seite) dienen der _ Exponierung von Abschnitten
der TTläche 12 und 13 (vgl. Figur 1) zur elektrischen
Verbindung mit den Zungen 21 daran. Wenn der Deckel 16
und das Basisteil 11 zusammengefügt werden, werden die
Zungen 21 durch Stauchen oder PreBeinpassen in elektrischen
und mechanischen Eontakt-mit denjenigen Bereichen
der Bleche 12 und 13 gebracht, welche durch die vier
Einschnitte an den beiden Seiten des Basisteils 11 exponiert sind, wie in Figur 5 gezeigt ist. Die Bleche 12
uad 13 und die Metallteile 17 und 1β sind aus ferromagnetischem
Material wie Eisen, Nickel oder dergl. und vorzugsweise ein elektrisch leitendes ferromagnetisches
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Material. In einigen Fällen kann es genügen, ein nichtferromagnetisches
leitendes Material zu nehmen.
Es ist notwendig, daß die Spalte 15 und 20 in der Größenordnung
von ungefähr 0,13 cm (0,05 Zoll) sind, um die hindurchtretende HF-Übertragung wesentlich zu verringern
und noch eine Gleichspannungs-Isolation zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangserdelyereich der HF-Abschirmung
zu bieten.
In der Ausgestaltung der Figur 1 iDeschiehtet oder kapselt
das dielektrische Material im wesentlichen alle Flächen der Bleche und der Metallteile. In einer anderen in Figur
6 gezeigten Ausgestaltung bedeckt das dielektrische Material 49a aber nur die metallischen Endabschnitte 17a und 18a in
der Nähe des Spaltes. So wird weniger dielektrisches Ma- L :
terial benötigt. In ähnlicher Weise kann die Menge des
dielektrischen Materials in dem Basisteil durch Anwendung dieser Art des dielektrischen Teils ähnlich reduziert werden.
So dient das dielektrische Teil oder Material der in Figur 6 gezeigten Ausgestaltung der Fixierung der Entabschnitte
der Metallteile bzw. der leitenden Bleche und der präzisen Gestaltung des dazwischen befindlichen Spalte. In beiden
Ausgestaltungen verhindert -das dielektrische Material in dem Spalt oder in den Spalten 15 und 20 unerwünschte und
zerstörende elektrische Überschläge zwischen den beiden getrennten Metallkanten-Abschnitten der Bleche oder der
Metallteile, welche· ansonsten auftreten würden, wenn dort kein dielektrisches Material in dem schmalen Spalt zwischen
den Metallkanten derselben vorhanden wäre.
So wurde eine HF-Abschirmung für eine elektronische Einrichtung
oder Komponente gezeigt, welche einen Spalt zur Gleich-:
spannungs-Isolätion aufweist, der keine HF-Übertragung zuläßt.
030009/0735
.."... ORIGIN.".1-
Claims (10)
- latentanspräche - . ..j H ο ο hirequenz-Abschirmung für ein elektronisches Bauteil, ^ g e kenn ζ e i c h η e t durch, ein Basisteil (11) mit einem ersten (12) und einem zweiten (13) leitenden Blech, welche mittels dielektrischen Materials (14) unter Bildung eines Spaltes (15) zwischen ihnen in einem Abstand voneinander fixiert sind, mit einem Deckel (16) r mit einem ersten (18) und einem zweiten (17) Metallteil, welche mittels dielektrischen Materials (19) unter Bildung eines Spaltes (20) zwischen ihnen in einem Abstand voneinander fixiert sind und mit Mitteln (21) zur VeAndung der Bleche und der Metallteile untereinander zur Bildung einer gleichspannungs-isolierten Hochf'requen-Abschirmung für das elektronische Bauteil.
- 2. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich η et , daß das Basisteil mit mehreren elektrisch isolierten Löchern versehen ist, durch welche sich Verbindungsmittel für das elektronische Bauteil erstrecken können.
- 3_. Abschirmung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e η η — zeichnet durch einen separaten elektrischen Erdverbinder für sowohl das erste als auch das zweite Metallteil des Deckels.
- 4. Abschirmung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g-ek e nn ze ic hne t, daß das dielektrische Material des Basisteils das erst-e und das zweite leitende Blech umhüllt und Abschnitte der Bleche exponierende Einschnitte aufweist, wobei der Deckel Metallzungen hat, die sich von den Metallteilen auswärts erstrecken und welche an den leitenden Blechen des Basisteils festgelegt sind.Π 50009/0735
- 5. Abschirmung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ze ic hn e t ,daß die Metallzungen eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Basisteil und dem Deckel bilden.
- 6. Abschirmung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Bleche und die Metallteile aus elektrisch leitendem ferromagnetischem Material sind.
- 7. Abschirmung nach einem der vorstehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Spalte in einem Bereich von etwa 0,25 cm bis etwa 0,375 cm liegt.
- 8. Abschirmung nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekenn zeichnet , daß jeder Spalt eine Gleichspannungs-Isolation zwischen der Eingangserde und der Ausgangserde des elektronischen Bauteils bildet.
- 9. Abschirmung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß das dielektrische Material im wesentlichen alle Flächen der leitenden Bleche und der Metallteile überdeckt.
- 10. Abschirmung nach einem der Ansprüche Λ bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das dielektrische Material die leitenden Bleche und die Metallteile nur in der Iahe des jeweiligen Spaltes überdeckt.030009/0735
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