DE60219675T2

DE60219675T2 - Verfahren und vorrichtung zur elektromagnetischen abschirmung

Info

Publication number: DE60219675T2
Application number: DE60219675T
Authority: DE
Inventors: Jeff Blairstown MCFADDEN; Michael Randolph LAMBERT; Philip Corona VAN HAASTER
Original assignee: Laird Technologies Inc
Current assignee: Laird Technologies Inc
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: EP1799023B1; JP2005512336A; ATE414404T1; EP1452080B1; DE60229893D1; TWI258771B; TW200306586A; AU2002365840A1; EP1799023A1; US20030192715A1; USRE41594E1; EP1452080A1; USRE42512E1; DE60219675D1; US6870092B2; ATE360351T1; KR20040078108A; CN1613281A; WO2003049521A1; CN100502630C

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von elektromagnetischen Störbeeinflussungs-Abschirmungen („electromagnetic interference"; EMI; zu deutsch EMV") und die dadurch hergestellten EMV-Abschirmungen.
Hintergrund der Erfindung
Wie hierin verwendet soll der Begriff EMI bzw. EMV dahin gehend verstanden werden, dass er sich allgemein sowohl auf elektromagnetische Störbeeinflussungsemissionen als auch Hochfrequenzstörungsemissionen (radio frequency interference; RFI) bezieht, und der Begriff elektromagnetisch soll dahin gehend verstanden werden, dass er sich allgemein auf elektromagnetische und Hochfrequenzen bezieht.
Während des Normalbetriebs erzeugt ein elektronisches Gerät unerwünschte elektromagnetische Energie, die den Betrieb eines in der Nähe angeordneten elektronischen Gerätes aufgrund von EMI-Übertragung mittels Strahlung und Konduktion beeinflussen kann. Die elektromagnetische Energie kann einen großen Bereich von Wellenlängen und Frequenzen aufweisen. Um die mit elektromagnetischer Störbeeinflussung verbundenen Probleme zu minimieren, können die Quellen von unerwünschter elektromagnetischer Energie abgeschirmt und elektrisch geerdet werden. Die Abschirmung ist dazu bestimmt, sowohl den Eintritt als auch den Austritt von elektromagnetischer Energie bezüglich eines Gehäuses oder einer anderen Einfassung zu verhindern, in denen das elektronische Gerät angeordnet ist. Da derartige Einfassungen oft Lüftungsöffnungen und -zwischenräume oder -nähte zwischen angrenzenden Zugangsplatten und um Türen herum umfassen, ist eine effektive Abschirmung schwierig zu erreichen, da die Zwischenräume in der Einfassung die Übertragung von elektromagnetischer Störbeeinflussung durch sie hindurch ermöglichen. Des Weiteren können in dem Falle von elektrisch leitenden Metalleinfassungen die Zwischenräume den gewünschten Faraday-Effekt negativ beeinflussen, in dem sie Unterbrechungen bei der Leitfähigkeit der Einfassung bilden, die die Wirksamkeit des Erdleitungspfades durch die Einfassung gefährden. Darüber hinaus kann durch die Bildung eines elektrischen Leitfähigkeitspotentials an den Zwischenräumen, das sich erheblich von dem der Einfassung im Allgemeinen unterscheidet, die Zwischenräume als Schlitzstrahler wirken, wodurch sich ergibt, dass die Einfassung selbst zu einer sekundären EMV-Quelle wird.
Spezielle EMV-Dichtungen wurden zur Verwendung bei der Abschirmung von kleinen Zwischenräumen in elektronischen Gehäusen entwickelt. Diese umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Metallfederfinger, Drahtgeflechte, leitfähige Textildichtungen (fabric-overfoam) und leitfähige Elastomere. Um elektromagnetische Störbeeinflussung wirksam abzuschirmen, sollte die Dichtung geeignet sein, elektromagnetische Störbeeinflussung zu absorbieren oder zu reflektieren sowie eine kontinuierliche elektrisch leitende Strecke über den Zwischenraum hinweg herzustellen, indem die Dichtung angeordnet ist.
Ein besonders herausforderndes Abschirmthema bei elektronischen Gehäusen betrifft die Lüftungsöffnung. In vielen Gehäusen sind die Öffnungen wesentlich größer als die Zwischenräume entlang der Fugen/Spalten und E-/A-Anschlüsse sind mit Absicht in den Gehäusen angeordnet, um das Abführen von Wärme zu ermöglichen. Ohne EMV-Abschirmung stellen Öffnungen große EMV-Undichtigkeitspunkte dar. Ein gemeinsamer Ansatz, um diese Bereiche abzuschirmen, ist es, Lüftungselemente zu verwenden, die auch als "vent panels" bekannt sind. Herkömmliche Lüftungselemente bestehen aus einem metallischen Wabenmaterial, dass mechanisch in einen steifen Metallrahmen eingebaut ist. Diese Anordnung wird anschließend mit irgendeiner Art von EMV-Dichtung, die entlang der Einfassung-/Lüftungselement-Schnittstelle installiert ist, an der Einfassung befestigt. Die Lüftungselemente können im Herstellungszustand verwendet werden oder sie können beschichtet werden. Preisgünstige Lüftungselemente, die in üblicher Weise aus Aluminiumwaben hergestellt sind, bieten geringere Werte an Abschirmwirksamkeit und sind von der Struktur her nicht robust. Bei Anwendungen, die ein sehr robustes Lüftungselement erfordern, das auch sehr hohe Abschirmwirksamkeitswerte bietet, wird häufig eine Stahl- oder Blechwabe verwendet. Diese Produkte sind jedoch wesentlich teuerer.
Eine Schlüsseleigenschaft jedes Lüftungselements ist die Leichtigkeit, mit der Luft durch die Wabe fließen kann, da die Kühlleistungsfähigkeit direkt mit dem Volumen an Luftdurchfluss pro Zeiteinheit in Verbindung steht. Weiterhin wird bei herkömmlichen Lüftungselementen der elektrische Kontakt durch mechanisches Anheften des Metallrahmens gegen das Wabenmaterial hergestellt, so dass der Metallrahmen eine Einbuchtung des Wabenmaterials entlang der Kante des Rahmens hervorruft. Dies gewährleistet einen guten elektrischen Kontakt, solange der Rahmen nicht an einer starken Biegung oder einem starken Drehmoment ausgesetzt ist.
Gehäuse bzw. Einfassungen für elektronisches Gerät verwenden Luftdurchsatz, um Wärme aus den Gehäusen abzuführen. Wabenartige Filter können in einer Öffnung an dem Gehäuse installiert werden, um als Lüftungselemente zu dienen. Zusätzlich sorgen wabenartige Filter für eine SMV-Abschirmung. Beispiele von im Handel erhältlichen wabenartigen Filtern sind bezeichnet mit „Commercial Honeycomb Ventilation Panels" und „BE 11 ALUHONYCOMB FILTERS" Lüftungselemente, hergestellt von der Firma Laird Technologies, Inc. (früher bekannt als Instrument Specialties Co. und Advanced Performance Materials). Ein weiteres Beispiel von kommerziell erhältlichen Wabenfiltern ist mit RF CORE Wabenkernen bezeichnet, hergestellt von der Firma R & F Products, mit Sitz in San Marcos, CA. Andere ähnliche kommerziell erhältliche Lüftungselemente werden von der Firma Tecknit mit Sitz in Cranford, NJ und Chomerics mit Sitz in Woburn, MA, hergestellt.
Wie in 1 dargestellt umfassen kommerziell erhältliche Lüftungselemente 10 in typischer Weise ein wabenartiges Substrat 12 und einen Rahmen 14. Das wabenartige Substrat 12 ist in typischer Weise aus sehr dünnen Streifen aus gewelltem Aluminium hergestellt. In den meisten Fällen werden eine Klebung, Punktschweißungen oder andere Befestigungsverfahren verwendet, um das wabenartige Substrat 12 zusammen zu halten. Zwischen den Aluminiumschichten sind oft Durchstechungen ausgebildet, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Das elektrisch leitfähige Aluminiumwabensubstrat 12 kann optional mit einer leitfähigen Schicht bedeckt sein, um die elektrische Leitfähigkeit über das wabenartige Substrat 12 hinweg zu verbessern. Einige Beispiele von leitfähigen Schichten sind eine Aluminium-chromatisierte Schicht oder eine verzinkte Schicht. Diese Beschichtungen können auch hinzugefügt werden, um die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion zu verbessern.
Wie in dem Teilquerschnitt in 2 dargestellt ist der Rahmen 14 an das wabenartige Substrat angeheftet. Der Rahmen 14 umfasst feste Klemmfinger 16, um das wabenartige Substrat zu greifen. Der Rahmen 14 und das wabenartige Substrat 12 sind in elektrischer Verbindung miteinander, so dass von dem wabenartigen Substrat 12 erfasste SMV-Emissionen von dem wabenartigen Substrat 12 auf den Rahmen 14 und letztlich auf das elektronische Gehäuse übertragen werden können. Die Gestalt dieser Klemmfinger 16 ergibt einen Leitungskontakt zwischen dem Rahmen 14 und dem wabenartigen Substrat 12. Dieses Merkmal kann das Lüftungselement 10 anfällig für lokale EMV-Streuverluste machen, wenn ein Verdrehen und Erschüttern des Lüftungselements 10 den Kontaktbereich verschlechtert. Darüber hinaus schränkt der Bedarf nach Klemmfingern 16 in dem Metallprofil ein, wie schmal der Rahmen 14 hergestellt werden kann, typischer Weise nicht weniger als 0,25 Zoll breit.
Wie in 3 dargestellt ist das Lüftungselement 10 in einer Öffnung 18 installiert, die in einem Gehäuse 20 für elektronisches Gerät ausgebildet ist. Eine SMV-Dichtung 22 ist an dem Lüftungselement 10 um dessen Umfang herum befestigt, um EMV-Verluststrecken zwischen dem Gehäuse 20 und dem Lüftungselement 10 abzudichten.
Das Lüftungselement 10 erlaubt den Luftdurchsatz durch das wabenartige Substrat 12, um zu belüften und das elektronische Gerät innerhalb des Gehäuses 20 zu kühlen. Da elektronische Anwendungen immer höhere Taktraten erreichen und da elektronische Bauteile enger in das Gehäuse 20 gepackt werden, erhöht sich die innerhalb des Gehäuses 20 erzeugte Wärme, was einen größeren Luftdurchsatz erforderlich macht. Der Luftdurchsatz durch das Lüftungselement 10 ist jedoch durch das Vorhandensein des Rahmens 14 begrenzt. Je nach Gestalt des Lüftungselementes 10 kann das Vorhandensein des Rahmens 14 den Luftdurchsatz durch die Öffnung 18 um etwa 5 % bis 15 % oder mehr reduzieren. Herkömmliche Rahmen mit dem Merkmal der Klemmfinger schränken wegen der Anforderungen der minimalen Breite des Rahmenmaterials die Möglichkeit in großem Maße ein, den Luftdurchsatz durch das Lüftungselement zu erhöhen.
Ein weiteres Problem mit kommerziell erhältlichen Lüftungselementen 10 ist, dass sie in typischer Weise aus Aluminium hergestellt sind, das nicht sehr nachgiebig und deshalb Beschädigungen ausgesetzt ist. Der Mangel an Nachgiebigkeit resultiert in einer plastischen Verformung der wabenartigen Filter aufgrund von Stoßeinwirkungen, die während des Zusammenbaus und der Verwendung im Einsatz auftreten können. Um nach einer Beschädigung einen korrekten Luftdurchsatz zu gewährleisten, müssen die Zellen der Wabe nachgearbeitet werden. Der Nacharbeitungsprozess ist zeitaufwendig, weil er erforderlich macht, dass die verformten Aluminiumstreifen verbogen werden, um die Zellen zu öffnen. Sogar mit Nacharbeit existiert in typischer Weise eine Verschlechterung des Flusses durch das Lüftungselement 10. Darüber hinaus führt die Nacharbeit oft zu einer ästhetisch unerwünschten Optik. Es besteht ein Bedarf nach einem wabenartigen Filter mit verbesserter Luftdurchsatzfähigkeit und verbesserter Haltbarkeit.
WO-97/32459-A (D1), die als nächstkommender Stand der Technik betrachtet wird, beschreibt eine Lüftungselement einschließlich einer Wabenplatte aus Kunststoff, die eine darauf angeordnete leitfähige Beschichtung aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Haltbarkeit und einen verbesserten Luftdurchsatz durch EMV-Abschirmungswabenfilter bereitzustellen und gleichzeitig für eine gewisse Nachgiebigkeit zu sorgen und Platz einzusparen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des neuen Anspruchs 1 gelöst.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Lüftungselement, das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung abzuschirmen, wobei das Lüftungselement eine dielektrische Platte aufweist, die eine durch eine erste Seite und eine zweite Seite definierte Dicke besitzt. Die dielektrische Platte definiert eine Vielzahl von Öffnungen. Das Lüftungselement umfasst ebenfalls eine erste elektrisch leitfähige Schicht, die auf die dielektrische Platte aufgebracht ist. Die resultierende elektrisch leitfähig beschichtete oder metallisierte dielektrische Platte dämpft eine Übertragung von elektromagnetischer Energie von einer ersten Seite der Platte auf eine zweite Seite der Platte. Das Lüftungselement umfasst ebenfalls eine leitfähige Umrandung, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt, wobei die leitfähige Umrandung geeignet ist, das Lüftungselement in elektrische Verbindung mit dem Gehäuse anzuordnen, indem das Lüftungselement eingebaut ist. In einigen Ausführungsformen sichert die leitfähige Umrandung auch das Lüftungselement auf mechanische Art und Weise innerhalb einer Öffnung in dem Gehäuse. Z. B. kann die leitfähige Umrandung nachgiebige Federfinger, Vertiefungen und Kombinationen davon umfassen, die entlang eines Bandes bereitgestellt werden, das sich um den Umfang herum erstreckt. Die nachgiebigen Federfinger und Vertiefungen drücken gegen eine gegenüberliegende passende Oberfläche des Gehäuses bei der Einrichtung, wodurch sie für einen elektrischen Kontakt sorgen.
In einer Ausführungsform ist die dielektrische Platte aus einem Polymer wie z. B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polycarbonaten, Polysulfonen, Polyamiden und Polypropylenen gebildet. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die dielektrische Platte eine Vielzahl von Röhren oder anderen Formen, die zusammen koextrudiert sind. In noch einer weiteren Ausführungsform ist die dielektrische Platte durch Spritzguss hergestellt.
In einer Ausführungsform umfasst die elektrisch leitfähige Schicht eine erste Schicht, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die Kupfer, Nickel, Zinn, Aluminium, Silber, Gold, Graphit, Blei, Palladium, Kadmium, Zink und deren Kombinationen umfasst. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die elektrisch leitfähige Schicht eine zweite elektrisch leitfähige Schicht, die aus demselben oder einem anderen leitfähigen Material bestehen kann, wobei die zweite elektrisch leitfähige Schicht in elektrischer Verbindung mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht steht.
In einer Ausführungsform ist die Vielzahl von Öffnungen als zweidimensionales Array von ähnlichen Öffnungen konfiguriert, wobei jede Öffnung eine Querschnittsform wie z. B. einen Kreis, ein Sechseck und ein Rechteck usw. aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Lüftungselements bereitzustellen, das einen verbesserten Luftdurchsatz durch EMV-Abschirmungswabenfilter bietet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 18 gelöst.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Lüftungselements, das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung abzuschirmen. Das in geeigneter Weise angepasste Lüftungselement wird durch Bereitstellen einer dielektrischen Platte, die eine Dicke aufweist, die durch eine erste Seite und eine zweite Seite definiert ist, und durch Definieren eines Arrays von Öffnungen hergestellt. Eine erste elektrisch leitfähige Schicht wird auf die dielektrische Platte aufgebracht.
Das Verfahren umfasst des Weiteren das Formen des beschichteten Lüftungselements und die Bereitstellung einer Umrandungsbehandlung, so dass sich eine elektrisch leitfähige Umrandung bildet, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt und den Rand des Lüftungselements definiert, mittels nach außen hervorstehender Abschnitte gebildet wird, und so dass die leitfähige Umrandung geeignet ist, das Lüftungselement innerhalb einer durch das Gehäuse definierten Öffnung mechanisch zu befestigen.
In einer Ausführungsform wird eine erste elektrisch leitfähige Schicht unter Verwendung von einem oder mehreren der Verfahren stromloses Überziehen, Hochfrequenzaufdampfen, Gleichstrombedampfen oder Abscheidung aus der Dampfphase aufgebracht. In einigen Ausführungsformen wird eine zweite elektrisch leitfähige Schicht unter Verwendung dessel ben oder eines unterschiedlichen Plattierungsverfahrens aufgebracht.
In einer Ausführungsform wird die dielektrische Platte durch das zusammen Befestigen einer Vielzahl von dielektrischen Röhren bereitgestellt. In einer weiteren Ausführungsform wird die dielektrische Platte durch gemeinsames Koextrudieren einer Anzahl von Röhren bereitgestellt. In einer weiteren Ausführungsform wird die dielektrische Platte durch Spritzgießen bereitgestellt. Und in noch einer weiteren Ausführungsform wird die dielektrische Platte durch spanabhebende Bearbeitung bereitgestellt.
In einer Ausführungsform ist die mit einer elektrisch leitfähigen Schicht beschichtete dielektrische Platte verjüngt, um eine passgenaue mechanische Passung bereitzustellen, die ebenfalls einen guten elektrischen Kontakt aufweist. In einer weiteren Ausführungsform ist die dielektrische Platte wahlweise entlang ihrer Ränder eingeschnitten, um eine "Federfinger"-Wirkung bereitzustellen, die zusammen mit den ganzen Zellen entlang ihres Umfangs eine passgenaue Einpassung durch Zusammendrücken durch Zellen und/oder von Abschnitten der Zellen entlang ihres Umfangs bereitstellen. In einer weiteren Ausführungsform wird ein elektrisch leitfähiger Streifen mit zusammendrückbaren Fingern und/oder Vertiefungen auf den Umfang des metallisierten dielektrischen Lüftungselements aufgebracht, so dass die zusammendrückbaren Finger und/oder Vertiefungen einen Kontakt mit einer gegenüberliegenden Oberfläche bilden, z. B. einem Gehäuse, wodurch eine feste mechanische Passverbindung und ein guter elektrischer Kontakt hergestellt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verwendung dielektrischen Lüftungselements bereitzustellen, das einen verbesserten Luftdurchsatz durch EMV-Abschirmungswabenfilter bietet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 26 gelöst.
Demgemäß weist ein Verfahren zur Verwendung eines dielektrischen Lüftungselementes, das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung auf EMI abzuschirmen, das Einfügen eines dielektrischen Lüftungselements in eine durch ein Gehäuse definierte Öffnung, wobei das Lüftungselement eine dielektrische Platte aufweist, die eine durch eine erste Seite und eine zweite Seite definierte Dicke aufweist, und die eine Vielzahl von Öffnungen definiert, die sich von der ersten zur zweiten Seite erstrecken und die einen Umfang definieren, der im Wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Seiten ist, wobei eine erste elektrisch leitfähige Schicht auf die dielektrische Platte aufgebracht ist, und wobei die dielektrische Platte in elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse steht, wobei nach außen hervorstehende Abschnitte eine leitfähige Umrandung bilden, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt und die eine Umrandung des Lüftungselements definiert, auf. Es weist ebenfalls das mechanische Befestigen des Lüftungselementes an dem Gehäuse unter Verwendung der leitfähigen Umrandung auf.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die obigen und weiteren Vorteile dieser Erfindung können durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser verstanden werden, in denen:
1 eine schematische Abbildung eines herkömmlichen Aluminium-Luftfilters ist;
2 eine schematische Darstellung eines Teilquerschnitts eines Aluminiumwaben-Substrats und eines Rahmens für den herkömmlichen Aluminium-Luftfilter ist;
3 eine schematische Darstellung des herkömmlichen Aluminium-Luftfilters ist, der in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist;
4 eine schematische Abbildung ist, die eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts eines metallisierten dielektrischen Wabenfilters darstellt;
5 ein Flussdiagram ist, das eine Ausführungsform eines Prozesses zur Bereitstellung bestimmter Ausführungsformen der Erfindung ist;
6A eine schematische Abbildung eines weiteren metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist;
6B eine Explosionsansicht einer Zelle aus dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter in 6A ist;
7A eine schematische Abbildung eines metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte ein gebaut ist;
7B eine Querschnittansicht des metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7B-7B aus 7A;
7C eine schematische Abbildung eines metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, abgewinkelt in Dickerichtung, der vertikal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist;
7D eine Querschnittansicht des metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, abgewinkelt in Dickerichtung, der vertikal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7D-7D aus 7C;
7E eine Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform des metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, der eine Fugenumrandung entlang seines Umfangs aufweist, der vertikal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7D-7D aus 7C;
7F ist eine schematische Abbildung von metallisierten dielektrischen Wabenfiltern, abgewinkelt in Dickerichtung, die vertikal eingebaut sind und eines weiteren Filters, der horizontal in einer Einfassung für elektronische Geräte eingebaut ist;
7G eine schematische Abbildung einer sich verjüngenden metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist;
7H eine Querschnittansicht des sich verjüngenden metallisierten dielektrischen Wabenfilters ist, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7H-7H aus 7G;
7I eine schematische Abbildung eines sich verjüngenden metallisierten Wabenfilters ist, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist;
8A eine schematische Abbildung ist, die eine Draufsicht eines Bandrahmens veranschaulicht, der ein metallisiertes dielektrisches Wabenlüftungselement umgibt, in dem der Bandrahmen horizontale Federfinger aufweist;
8B eine schematische Darstellung ist, die eine Vorderansicht des Bandrahmens veranschaulicht, in der der Bandrahmen horizontale Federfinger aufweist;
8C eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht des Bandrahmens veranschaulicht, in der der Bandrahmen horizontale Federfinger aufweist;
8D eine schematische Darstellung ist, die eine Vorderansicht eines alternativen Bandrahmens darstellt, in der der Bandrahmen vertikale Federfinger aufweist;
8E eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht des alternativen Rahmens ist, in der der Bandrahmen vertikale Federfinger aufweist;
8F eine schematische Darstellung ist, die eine Draufsicht eines Bandrahmens ist, der ein metallisiertes dielektrisches Wabenlüftungselement umgibt, in dem der Bandrahmen längliche Vertiefungen aufweist;
8G eine schematische Darstellung ist, die eine Vorderansicht des Bandrahmens ist, in der der Bandrahmen längliche Vertiefungen aufweist;
8H eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht des Bandrahmens veranschaulicht, in der der Bandrahmen längliche Vertiefungen aufweist;
8I eine schematische Darstellung ist, die eine Draufsicht eines alternativen Bandrahmens veranschaulicht, der ein metallisiertes dielektrisches Wabenlüftungselement umgibt, in dem der Bandrahmen kreisförmige Vertiefungen aufweist;
8J eine schematische Darstellung ist, die eine Vorderansicht des alternativen Bandrahmens veranschaulicht, in der der Bandrahmen kreisförmige Vertiefungen aufweist;
8K eine schematische Darstellung ist, die eine Draufsicht eines metallisierten dielektrischen Wabenlüftungselements veranschaulicht, das von einem Rahmen mit dünnem Profil umgeben ist, in dem der Rahmen kleine horizontale Randnasen und Federfinger aufweist;
8L eine schematische Darstellung ist, die eine Vorderansicht des Rahmens mit dünnem Profil veranschaulicht, in der der Rahmen kleine horizontale Randnasen und Federfinger aufweist;
8M eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht des Rahmens mit dünnem Profil veranschaulicht, in der der Rahmen kleine horizontale Randnasen und Federfinger aufweist;
9 eine schematische Darstellung ist, die eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines metallisierten dielektrischen Wabenlüftungselements veranschaulicht, das von einer komprimierbaren Elastomer-EMV-Dichtung umgeben ist;
10 ein Diagramm von EMV-Abschirmtestergebnissen für metallisierte dielektrische Wabenfilter gemäß bestimmter Ausführungsformen der Erfindung ist; und
11 ein Diagramm von Luftdurchsatztestergebnissen für metallisierte dielektrische Wabenfilter gemäß bestimmter Ausführungsformen der Erfindung ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Wabenfilter, die für Luftdurchsatz und EMV-Abschirmung verwendet werden, durch die Verwendung eines metallisieren dielektrischen Wabensubstrats und eines rahmenlosen Filterdesigns einen verbesserten Luftdurchsatz und eine verbesserte Haltbarkeit aufweisen. Das metallisierte dielektrische Wabensubstrat, das bei einem reduzierten Rahmendesign verwendet wird, kann auch verwendet werden, um sogar noch eine größere Haltbarkeit zusammen mit einem verbesserten Luftdurchsatz zu bieten.
4 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Querschnitt einer Ausführungsform eines metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50. Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 um fasst ein dielektrisches wabenartiges Substrat 52 und eine elektrisch leitfähige Schicht 54. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff Wabe auf ein zweidimensionales Array von Öffnungen mit beliebigem Querschnitt. Der Öffnungsquerschnitt kann eine beliebige Form wie z. B. sechseckig, kreisförmig, elliptisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig, parallelogrammförmig oder anders oder eine Kombination daraus sein. Das dielektrische Wabensubstrat 52 ist ausgewählt, um verglichen mit herkömmlichen Aluminiumwabenfiltern eine signifikant verbesserte Nachgiebigkeit zu bieten. Aufgrund der verbesserten Nachgiebigkeit ist es viel weniger wahrscheinlich, dass das dielektrische Wabensubstrat 52 permanent unter Last- oder Stoßbedingungen verformt wird, die während der Montage und des normalen Betriebs auftreten können. In dem durch die Verwendung des dielektrischen Wabensubstrat 52 die Möglichkeit der Verformung minimiert wird, wird ein Großteil der Nacharbeit vermieden, die erforderlich ist, um beschädigte Aluminiumwabenfilter zu reparieren, um einen korrekten Luftdurchsatz durch den Filter aufrecht zu erhalten.
Das dielektrische Wabensubstrat 52 kann aus einem beliebigen dielektrischen Material hergestellt sein, z. B. Kunststoff. Z. B. sind einige Materialien, die für das dielektrische Wabensubstrat 52 verwendet werden können Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polycarbonat, Polysulfon, Polyamid, Polypropylen, Polyethylen und Polyvinylchlorid (PVC). Darüber hinaus können andere dielektrische Materialien wie Z. B. Glasfaser und Papierprodukte wie z. B. Aramid (z. B. Kevlar^®)-Folien und Aramidfaserpapier verwendet werden. Dielektrische Wabensubstrate sind kommerziell erhältlich. Z. B. Kevlar^®-Wabenkerne (z. B. Ultracor Teil Nr. PN UKF-85-1/4-1.5), Carbon-Wabenkerne (z. B. Ultracor Teil Nr. UCF-145-3/8-0.8) sind kommerziell von der Firma Ultracor Inc. mit Sitz in Livermore, CA, erhältlich, Aramidfaser-Wabenkerne (z. B. Hexcel Teil Nr. PN HRH-10), Glasfaserwabenkerne (z. B. Hexcel Teil Nr. HRP) sind kommerziell von der Firma Hexcel Corp. mit Sitz in Danbury, CT erhältlich, und Polypropylen-Wabenkerne (z. B. Plascoreteil Nr. PP30-5) sind kommerziell von der Firma Plascore Inc. mit Sitz in Zeeland, Michigan erhältlich.
Das dielektrische Wabensubstrat 52 kann Zellen 53 aufweisen, die von der Größe her so bemessen sind, dass sie einer bestimmten Anwendung entsprechen. Das Substrat 52 kann beschrieben werden, dass es eine Gesamtlänge L und eine Gesamtbreite W aufweist. Die Abmessungen L und W werden in typischer Weise durch eine bestimmte Anwendung bestimmt, die im Allgemeinen mit den Abmessungen einer abzuschirmenden Öffnung übereinstimmen. Jede der Zellen 53 kann beschrieben werden, dass sie einen Querschnittsdurchmesser d und eine Dicke t aufweist. Die Abmessungen (d, t) für eine Zelle 53 werden im Allgemeinen ausgewählt, um einen vorbestimmten Wert an elektromagnetischer Störbeeinflussungsleistung zu bieten, der oft als Abschirmeffektivität bezeichnet wird. Jede Zelle stellt im Wesentlichen einen Wellenleiter dar, der im Allgemeinen eine elektromagnetische Störbeeinflussung (EMI) mit Wellenlängen (λ_EMI), die geringer sind als eine Cutoff-Wellenlänge λ_c (höhere Frequenzen) durchlässt, während er eine elektromagnetische Störbeeinflussung mit Wellenlängen größer als λ_c (d. h. niedrigere Frequenzen) reflektiert.
Eine allgemeine Beziehung, die in Gleichung 1 vorgestellt ist, kann für die Näherung der Abschirmeffektivität hinsichtlich der oben angegebenen geometrischen Parameter für eine einzelne Zelle, gemessen in Dezibel (dB), angegeben werden. Eine geometrieabhängige Konstante K beträgt ungefähr 32 für kreisförmige Zellen und 27 für rechteckige Zellen.
Typischer Weise kann der Zelldurchmesser d von etwa 1,52 mm (0,06 Zoll) bis etwa 25,4 mm (1,0 Zoll) reichen, während die Zelldicke t von etwa 3,18 mm (0,125 Zoll) bis 38,1 mm (1,5 Zoll) reicht mit allgemeinen Tiefen von 6,35 mm (0,25 Zoll) bis 25,4 mm (1,0 Zoll).
Die Dichte des dielektrischen Wabensubstrats 52 kann von etwa 32 kg/m³ (2 lb/ft³) bis ungefähr 320 kg/m³ (20 lb/ft³) reichen. Durch Auswahl eines dielektrischen Wabensubstrats 52 mit geringer Dichte kann die Flexibilität des dielektrischen Wabensubstrats erhöht werden, wodurch im Allgemeinen die Federkraft in dem Wabensubstrat 52 verringert wird. Typische Wanddicken reichen von 0,0508 mm (0,002 Zoll) bis 1,27 mm (0,05 Zoll), sind jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt. Für Anwendungen, bei denen ein robusteres dielektrisches Wabensubstrat 52 erforderlich ist, kann ein dielektrisches Wabensubstrat 52 mit höherer Dichte oder eine andere Wabengeometrie gewählt werden.
Um ein erfindungsgemäßes Lüftungselement herzustellen, wird in einer Ausführungsform unter Bezugnahme nun auf 5 ein dielektrisches Lüftungselement wie z. B. das oben beschriebene Wabensubstrat 52 bereitgestellt (Schritt 60). Das Wabensubstrat 52 kann durch Extrusion oder durch Guss (z. B. Spritzguss) als ein integrales Element bereitgestellt werden. Derartige Gusstechniken sind für Polymersubstrate gut geeignet. Alternativ kann das Wabensubstrat 52 durch Kleben oder durch Befestigen einer Vielzahl von gewählten Streifen zusammen in sonstiger Weise hergestellt werden. Solche Klebetechniken sind für Substrate gut geeignet, die aus Fasermaterialien wie z. B. Papier sowie aus Polymersubstraten gebildet sind. Alternativ kann eine Mehrzahl von Röhren in einem planaren Array zusammen befestigt werden, wobei jede Röhre eine der Zellen 53 bildet, derart dass eine Längsachse jeder der Röhren im Allgemeinen parallel zu den Achsen seiner benachbarten Röhren ist. Das Befestigen kann unter Verwendung einer chemischen Verbindung wie z. B. eines Klebers, einer Thermoschweißung oder durch eine mechanische Verbindung wie z. B. eine Heftung erzielt werden. Das Wabensubstrat 52 kann ebenfalls durch andere Verfahren hergestellt werden wie z. B. durch spanabhebende Verformung einer Platte des Substratmaterials, z. B. durch Bohren der Zellen 53 unter Verwendung eines Bohrers, oder durch Schneiden jeder Zelle unter Verwendung eines Gewindeschneiders bzw. einer Stanze.
Als nächstes kann das dielektrische Wabensubstrat 52 zu einer beliebigen Konfiguration geformt werden (Schritt 62). Z. B. kann ein planares dielektrisches Substrat 52 in einer beliebigen gewünschten planaren Form wie z. B. einem Quadrat, einem Rechteck, einem Kreis usw. konfiguriert werden, die vorbestimmte Abmessungen aufweist, um einer zugedachten Öffnung zu entsprechen. Eine derartige Gesamtformung kann während des Herstellungsschrittes des Substrats 52 durchgeführt werden. Z. B. durch wahlweises Verändern der Gestalt einer Form oder eines Extruders. Die Formgebung kann ebenfalls nach dem Herstellungsprozess durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Substrat 52 unter Verwendung eines Messers, einer Säge, einer Schere, eines Lasers oder einer Stanze geschnitten werden. Darüber hinaus eignen sich bestimmte dielektrische Substrate wie Z. B. Polymere für eine Vielzahl von Herstellungstechniken. Z. B. kann ein dielektrisches Wabensubstrat 52 derart spanabhebend maschinell hergestellt werden, so dass ein oder mehrere seiner Ränder entlang seinem Umfang eine Phase oder eine Nut aufweisen. Noch weiter kann das dielektrische Substrat 52 so geformt sein, dass es eine konvexe oder konkave Oberfläche oder eine Einbuchtung über einem Abschnitt einer oder beider seiner planaren Oberflächen umfasst. Eine derartige planare Oberflächenverformung kann erwünscht sein, um eine mechanische Einpassung zu erzielen.
Um eine EMV-Abschirmung bereitzustellen, wird eine elektrisch leitfähige Schicht 54 auf das dielektrische Wabensubstrat 52 aufgebracht, woraus sich der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 ergibt. In einem Verfahren wird eine erste elektrisch leitfähige Schicht auf das dielektrische Wabensubstrat aufgebracht (Schritt 64). Die erste dielektrisch leitfähige Schicht kann unter Verwendung einer Vielzahl von dem Fachmann bekannten Techniken aufgebracht werden, wie z. B. stromloses Überziehen oder Abscheidung aus der Dampfphase. Siehe Z. B. US-Patent mit Nr. 5,275,861 an Vaughn und US-Patent mit der Nr. 5,489,489 an Swirbel et al. Nach der Lehre von Vaughn kann z. B. ein Leiter wie z. B. Kupfer unter Verwendung eines stromlosen Bades aufgebracht werden.
Das Verfahren des stromlosen Bades ist insbesondere für eine Klasse von Polymeren gut geeignet, die als plattierbare Kunststoff bekannt sind. Diese Klasse der Kunststoffe umfasst Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), und Polycarbonate, zusammen mit anderen polymeren Bestandteilen wie Z. B. Polysulfonen, Polyamide, Polypropylenen, Polyethylenen und Polyvinylclorid (PVC). Im Allgemeinen sollte das dielektrische Wabensubstrat vorbehandelt werden, um jegliche Verunreinigungen (z. B. Dreck und Öl) zu entfernen. Je nach Art des Materials kann das Substrat 52 noch weiter behandelt werden, um seine Anhaftungseigenschaften mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht zu verbessern. Z. B. kann die Oberfläche durch mechanische Mittel abgeschliffen werden (z. B. Schmirgeln oder Sandstrahlen) oder durch chemische Mittel (z. B. durch Verwendung eines Lösungsmittels zum Weichmachen oder einer Säure zum Ätzen). Eine chemische Vorbehandlung kann ebenfalls hinzugefügt werden, um die Chemie der Oberfläche zu verändern, was seine Eigenschaft weiter verbessert, sich mit der ersten Schicht chemisch zu verbinden.
Andere Verfahren des Aufbringens der ersten elektrisch leitfähigen Schicht des Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Farbe wie z. B. eines Lacks oder Schellacks, der mit einem bestimmten Leiter wie z. B. Kupfer, Silber oder Bronze imprägniert ist. Noch weitere Verfahren des Aufbringens der ersten elektrisch leitfähigen Schicht umfassen Abscheidung aus der Dampfphase wie z. B. Evaporation, einen nicht thermischen Aufdampfungsprozess (z. B. Metallaufdampfen) und Gasphasenabscheidung. Aufdampfungstechniken umfassen Hochfrequenz-(RF) Dioden-, Gleichstrom-(DC) Dioden, Trioden- und Magneton-Aufdampfen. Abscheidung aus der Dampfphase umfasst Techniken wie Vakuumbedampfen, reaktive Evaporation und Gasverdampfung.
Je nach gewünschter Dicke und/oder Bedeckung kann der Schritt des Aufbringens der ersten elektrisch leitfähigen Schicht optional wiederholt werden (Schritt 66), so dass eine oder mehrere zusätzliche elektrisch leitfähige Schichten, die im Wesentlichen aus demselben Leiter gebildet sind, auf das vorbehandelte Substrat 52 aufgebracht werden, wodurch die Dicke der Schicht erhöht wird. Bei der Wiederholung des Aufbringens der elektrisch leitfähigen Schicht kann im Allgemeinen dasselbe Plattierungsverfahren verwendet werden; es kann jedoch auch ein anderes Verfahren verwendet werden.
Im Allgemeinen kann ein beliebiges Material für die elektrisch leitfähige Schicht 54 verwendet werden. Einige Beispielmetalle, die für die elektrisch leitfähige Schicht 54 verwendet werden können, sind Kupfer, Nickel, Zinn, Aluminium, Silber, Graphit, Bronze, Gold, Blei, Palladium, Kadmium, Zink und Kombinationen oder Legierungen daraus wie z. B. Blei-Zinn- und Gold-Palladium. Die elektrisch leitfähige Schicht 54 kann ebenfalls direkt als ein elektrisch leitfähiger Verbund aufgemacht werden. Z. B. kann das Substrat 52 mit einem einzigen stromlosen Bad mit sowohl Kupfer als auch Nickel behandelt werden. Die resultierende elektrisch leitfähige Schicht 54 ist ein Verbund aus sowohl Kupfer als auch Nickel.
Optional kann mehr als eine Art an elektrisch leitfähiger Schicht auf das Wabensubstrat 52 aufgebracht werden (Schritt 68). Z. B. können, nachdem die erste elektrisch leitfähige Schicht 54 aufgebracht worden ist, eine oder mehrere zusätzliche elektrisch leitfähige Schichten desselben oder eines unterschiedlichen Materials aufgebracht werden, indem stromloses Überziehen, elektrolytische Galvanisierung, Abscheidung aus der Dampfphase oder andere dem Fachmann bekannte Verfahren verwendet werden (Schritt 70). Elektrolytische Galvanisierung wäre im Allgemeinen zum Aufbringen von nachfolgenden elektrisch leitfähigen Schichten verfügbar, da die erste elektrisch leitfähige Schicht für die erforderliche Oberflächenleitfähigkeit sorgen würde.
In einer Ausführungsform wird eine zweite elektrisch leitfähige Schicht aus Nickel auf eine erste leitfähige Schicht aus Kupfer aufgebracht, wobei das Kupfer für eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit und das Nickel für eine korrosionsbeständige obere Beschichtung sorgt. Wie bei der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 54 und auch aus ähnlichen Gründen kann die zweite Art der leitfähigen Beschichtung optional erneut angewendet werden, bis eine gewünschte Dicke erreicht ist.
Zusätzliche Beschichtungen oder Behandlungen von noch anderen Arten an elektrisch leitfähigen oder sogar nicht leitfähigen Materialien können optional auf den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 aufgebracht werden (Schritt 72). Z. B. kann eine Behandlung mit einem Flammschutzmittel, einem Antischimmelmittel oder einem Korrosionsschutzmittel auf den metallisierten dielektrischen Wabenfilter aufgebracht werden. Diese Beschichtungen können wahlweise aufgebracht werden, indem sie entweder die gesamte Oberfläche oder einen beliebigen Abschnitt davon bedecken. Z. B. kann der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 vollständig in einem Flammschutzmittel eingetaucht werden, oder wahlweise mit einem Korrosionsschutzmittel behandelt werden, indem eine Maskierungstechnik verwendet wird, derart, dass ein Umfang des Filters 50 unbehandelt bleibt, wodurch eine Qualitätsverschlechterung des erreichbaren elektrischen Kontaktes vermieden wird.
Des Weiteren kann der metallisierte, behandelte Filter 50 erneut wie erforderlich durch eine der vorher offenbarten Techniken geformt werden (Schritt 74). Ebenfalls kann eine Kantenbehandlung optional auf den Umfang oder die Einbauoberfläche des Filters 50 angewendet werden (Schritt 76). Spezielle Kantenbehandlungen umfassen kommerziell erhältliche EMV-Dichtungen einschließlich metallisierter Federfinger, elektrisch leitfähiger Textildichtungen, elektrisch leitfähiger Elastomere, Drahtgeflechte, leitender Schaum und mit elektrisch leitfähigen Textilien beschichtete Elastomere.
6A zeigt eine weitere Ausführungsform des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50. In dieser Ausführungsform ist das dielektrische Wabensubstrat 52' durch eine Vielzahl von Röhren 55 gebildet, die zusammen koextrudiert werden können. In einer weiteren Ausführungsform kann die Vielzahl von Röhren 55 zusammengeklebt sein. Diese Art des Aufbaus könnte auch durch Spritzguss oder einen ähnlichen Kunststoffherstellungsprozess erzeugt werden. Das dielektrische Wabensubstrat 52' wird anschließend wie zuvor beschrieben metallisiert.
6B ist eine Explosionsansicht einer Zelle 53' aus 6A, die die elektrisch leitfähige Schicht 54 auf dem dielektrischen Wabensubstrat 52' der Zelle 53' zeigt. Wiederum kann die elektrisch leitfähige Schicht 54 durch eine der zuvor beschriebenen Techniken aufgebracht werden.
Um für einen verbesserten Luftdurchsatz zu sorgen, Kosten zu reduzieren und die Herstellung zu vereinfachen, weist das metallisierte dielektrische Substrat 50 unter erneuter Bezugnahme auf 4 keinen Rahmen auf, so dass ein größerer Prozentsatz des Oberflächenbereichs des metallisierten dielektrischen Substrats 50 den Luftdurchfluss durch die Öffnung 18 in dem Gehäuse 20 aufnehmen kann. Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 kann einfach passgenau für die Größe der Öffnung 18 in dem Gehäuse 20 geschnitten werden. Alternativ kann das dielektrische Wabensubstrat 52 vor dem Hinzufügen der elektrisch leitfähigen Schicht 54 auf Größe geschnitten werden. Das Schneiden des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 durch die Zellen 53 ergibt teilweise offenseitige Wabenzellen 86, die teils durch Zellwände begrenzt sind, die nachgiebige Federfinger 88 ausbilden. Die nachgiebigen Federfinger 88 verformen sich elastisch, wenn der Filter 50 eingebaut wird, so dass sowohl ein elektrischer Kontakt mit dem Gehäuse 20 gewährleistet ist und der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 fest an Ort und Stelle gehalten wird. Damit bilden die Federfinger 88 eine leitfähige Umrandung, die sich im Wesentlichen um den Umfang des Filters 50 herum zum Anordnen des Filters 50 in elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse 20 erstreckt.
Die zylindrischen Röhren 55, die die Zellen 53 des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 bilden, in 6A gezeigt, können auch sehr biegsam ausgebildet sein, so dass sie sich elastisch verformen, wenn der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 eingebaut wird, und dadurch den elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse gewährleisten. Der elektrische Kontakt wird mit den nachgiebigen Federfingern 88' gewährleistet, die durch Schneiden der Zellen 53' auf dem Umfang des metallisierten Wabenfilters 50 gebildet werden. Darüber hinaus werden durch Vermeidung des herkömmlichen Rahmens die mit der Herstellung des Filters verbundenen Kosten reduziert.
Die Zelle 53 können entlang ihres Durchmessers geschnitten werden, wodurch sie einen annähernd halbkreisförmigen Zellabschnitt wie dargestellt hinterlassen. Alternativ können die Zellen 53 geschnitten werden, in dem sie entweder eine größere oder geringere Menge der Zellwand hinterlassen, um eine Feder zu bilden.
7A zeigt, wie der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 in einem Kanal 91 eingebaut wäre, der sich in einem Elektronikschrank in einer horizontalen Einbaukonfiguration befindet. Ein Türelement oder Schlusskappe 92 fasst den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 in dem Kanal 91 ein. In dieser Konfiguration sind alle Befestigungsoberflächen des Schrankes und des Lüftungselements orthogonal. Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 kann von der Größe her so bemessen sein, dass die nachgiebigen Fingerfedern 88 sich elastisch verformen und genau in den Kanal 91 passen, um eine exakte Passung und einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Durch Verwendung des Kanals 91, der integral in dem Gehäuse 20 ausgebildet ist, wird der Bedarf nach einer getrennten EMV-Dichtung zwischen dem Filter 50 und dem Gehäuse 20 vermieden. 7B ist eine Quer schnittsansicht des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50, der horizontal in der Öffnung in einem Gehäuse für elektronisches Gerät eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7B-7B aus 7A.
In noch weiteren Ausführungsformen, die in den 7C-7I dargestellt sind, kann die Öffnung 18 entweder vertikal verjüngt (mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen verglichen von oben nach unten), oder horizontal verjüngt sein (mit unterschiedlichen Breitenabmessungen, verglichen bei Vorder- und Hinterkante). In einer vertikalen Konfiguration, dargestellt in 7C, weist der rahmenlose metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 eine Verjüngung entlang seiner Dicke auf, die ähnlich zu der Verjüngung in der Schrankwand wäre. Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 würde in die sich verjüngende Schranköffnung (alternativ kann der Schrank nicht spitz zulaufende oder gerade Kanten aufweisen) in einem Winkel von etwa 90° bezüglich der Öffnungsebene eingesetzt werden, bis ein enger Druckpass-Sitz (ähnlich einem Korken) erreicht ist. Anschläge können optional und/oder unterhalb des Lüftungselements angeordnet sein, um es während der Verwendung an Ort und Stelle zu halten. 7D veranschaulicht eine Querschnittsansicht des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50, angewinkelt in Dickerichtung, der vertikal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte installiert ist, genommen entlang des Schnittes 7D-7D aus 7C. 7E veranschaulicht eine alternative Ausführungsform, bei der der Umfang des Filters 50' so geformt ist, dass er einen Nutrand 94 bereitstellt, um eine geeignete Gegenoberfläche 91' aufzunehmen. Wiederum können Anschläge optional oberhalb des Lüftungselements angeordnet sein, um es während des Gebrauchs an Ort und Stelle zu halten. 7F zeigt den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 mit einer Verjüngung oder einer Nut entlang seiner Dicke, eingebaut auf der oberen Oberfläche 20A und einer Wand 20B eines elektronischen Gerätgehäuses 20.
7G zeigt die horizontale Konfiguration, wo der rahmenlose metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 eine Verjüngung entlang seiner Länge aufweist, der ähnlich einer Verjüngung in einem Schrankkanal 91 ist, der zum Aufnehmen eines abgeschrägten Filters 50 geeignet ist. Wie dargestellt weist der Filter 50 eine erste Breite W₁ entlang einer Vorderkante und eine unterschiedliche zweite Breite W₂ entlang einer Hinterkante auf. Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 wird in den Schrankkanal 91 an dem Ort des Filters und entlang der Kanalachse eingefügt, bis der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 passgenau mit beiden Seitenwänden 93' und der Hinterwand 93'' ist. Eine Schlusskappe oder ein Türelement 92 kann über den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 geklemmt oder in sonstiger Weise befestigt sein, um die Schlussseite abzudichten. 7H veranschaulicht eine Querschnittansicht des abgeschrägten metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50, der horizontal in einer Öffnung in einem Gehäuse für elektronische Geräte eingebaut ist, genommen entlang des Schnittes 7H-7H aus 7E. 7I veranschaulicht einen metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 mit einer Verjüngung entlang seiner Länge, der in einem elektronischen Gerätegehäuse 20 eingebaut ist.
In anderen Ausführungsformen, dargestellt in den 8A-8M wird ein Bandrahmen oder Rahmen mit dünnem Profil 96', 96'', 96''', 96'''', allgemein bezeichnet mit 96, zu dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 hinzugefügt. In der Bandrahmenkonfiguration, dargestellt in den 8A-8M, wird ein flacher Metallstreifen 98', 98'', 98''', 98'''', allgemein mit 98 bezeichnet, mit zahlreichen Federfingern 100', 100'', im Allgemeinen mit 100 bezeichnet (8A-8E) oder mit Vertiefungen 101', 101'', im Allgemeinen mit 101 bezeichnet (8F-8J) entlang seiner Länge eng um den Umfang des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 auf seiner Seite umwinkelt, wodurch sich ein Band 96', 96'', 96''', 96'''', allgemein mit 96 bezeichnet, ausbildet. Das Band 96 drückt auf seiner nach innen gerichteten, flachen Seite den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 entlang dessen Dicke zusammen, um einen guten elektrischen Kontakt zu erzeugen, wohin gegen die Federfinger 100 bzw. Vertiefungen 101 auf der entgegengesetzten, nach außen gerichteten Seite des Bandes 96 einen guten elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse bzw. Schrank herstellen (indem sie allgemein einen Widerstandswert unterhalb eines gewissen vorbestimmten wünschenswerten Grenzwerts erzielen). Die Merkmale des Bandes 96 sind in geeigneter Weise je nach dem orientiert, ob der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 vertikal (8D und 8E) oder horizontal (8B und 8C) bezüglich einer Gehäuseöffnung eingefügt ist. Der Nutzen dieses Bandrahmens 96 ist, dass er die Luftdurchsatzfläche des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 praktisch unblockiert lässt, während er die Flexibilität des Lüftungselements erhöht.
8B ist eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht auf einer Seite des Bandrahmens 96 aus 8A veranschaulicht, wobei der Bandrahmen horizontale Federfinger 100' aufweist. 8C ist eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht einer Seite des Bandrahmens 96' aus 8A zeigt. In ähnlicher Weise ist 8D eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht eines Bandrahmens 96' (nicht mit dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 dargestellt) veranschaulicht, wobei der Bandrahmen vertikale Federfinger 100'' aufweist, z. B. befestigt an einem Band 98 an einem Ende und für einen vertikalen Einbau ausgerichtet. 8E ist eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht des Bandrahmens 96'' aus 8D zeigt.
8G ist eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht des Bandrahmens 96'' aus 8F zeigt, wobei der Bandrahmen 96''' längliche leitfähige Vorsprünge oder Vertiefungen 101' aufweist, die sich vom Umfang nach außen erstrecken. 8H ist eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht des Bandrahmens 96' aus 8H veranschaulicht, in dem der Bandrahmen 96''' längliche Vertiefungen 101' aufweist. In ähnlicher Weise ist 8I eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht eines Bandrahmens 96'''' (nicht mit dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 dargestellt) veranschaulicht, wobei der Bandrahmen 96'''' kreisförmige Vertiefungen 101'' aufweist, die z. B. innerhalb eines Bandes 98'''' ausgebildet sind. 8H ist eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht des Bandrahmens 96'''' aus 8I veranschaulicht.
In noch einer weiteren Ausführungsform verwendet in einer Dünnrahmenkonfiguration, dargestellt in 8K, das Band 99 einen Bandrahmen 96 und enthält schmale Elemente oder Nasen 102, die sich um den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 auf dessen oberer und/oder unterer Oberfläche in einer geringen Menge wickeln, so dass sie weniger als 6,35 mm (0,25 Zoll) belegen. Darüber hinaus können die Nasen 102 in wesentlichen Bereichen weggeschnitten werden, so dass sie sich lediglich um Abschnitte des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 an dessen oberer und/oder unterer Oberfläche herumwickeln. Diese Ausführungsform sorgt für zusätzliche Stützung des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 und reduziert die Luftdurchlassoberfläche lediglich um einen kleinen Betrag.
8L ist eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht einer Seite des Bandrahmens 96 aus 8K zeigt, wobei der Bandrahmen Nasen 102 aufweist, die derart zum Biegen ausgestaltet sind, dass die Nasen, wenn sie um 90° bezüglich beider Oberflächen des Filters 50 nach innen gebogen werden, den Bandrahmen 96 an dem Filter 50 sichern. 8M ist eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht einer Seite des Bandrahmens 96 aus 8L darstellt.
In noch weiteren Ausführungsformen kann der Bandrahmen 96 aus einem beliebigen elektrisch leitfähigen Material konstruiert sein, das einen maximalen Durchlass durch den dielektrischen Wabenfilter 50 aufrecht erhält, jedoch auch zusätzlich zu der Tatsache, dass es elektrisch leitfähig ist, auch dabei hilft, Abweichungen bei Abmessungstoleranzen während des Einsetzens des dielektrischen Wabenfilters 50 in das Gehäuse 20 aufzunehmen. Abmessungstoleranzen zwischen dem dielektrischen Wabenfilter 50 und dem Gehäuse 20 können z. B. durch die Verwendung von leitfähigem Schaum, von elektrisch leitfähigem Textilstoff, oder von elektrisch leitfähigen Textildichtungen für das Bandmaterial angepasst werden. Diese Bandmaterialien erzeugen einen guten elektrischen Kontakt genauso wie ein Metallband, diese Bandmaterialien weisen jedoch anders als ein Metallband eine wesentlich niedrigere Kompressionskraft auf und sind nachgiebiger, was ihnen ermöglicht, einfach Toleranzveränderungen zwischen dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 und dem Gehäuse 20 auszugleichen. Elektrisch leitfähige Textildichtungen und leitende Schäume können von Laird Technologies, Inc. mit Sitz in Delaware Water Gap, PA erworben werden.
In einer Ausführungsform, dargestellt in 9, können der leitfähige Schaum oder die elektrisch leitfähigen Textildichtungen 104 zur Verwendung als ein Band 98 geschlitzt oder in Streifen hergestellt sein, die näherungsweise so breit oder breiter als die Dicke des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 sind. Die Streifen dieser Bandmaterialien 104 können dann auf den Umfang des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 unter Verwendung einer Klebebefestigungsmethode aufgebracht werden, wie z. B. druckempfindlicher Klebstoff oder Leim 106, um ein vollständiges Band um den Umfang des metallisierten dielektrischen Wabenfilters 50 herum zu bilden. Die Dicken dieser Bandmaterialien können von ungefähr 0,5 mm bis zu 10 mm variieren oder je nach Bedarf, um die Zwischenräume zwischen dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 und dem Gehäuse 20 zu füllen. Diese Bandmaterialien 104 weisen die Vorteile auf, elektrisch leitfähig zu sein, flexibel und komprimierbar, was sie als EMV-Dichtung zwischen dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 und dem Gehäuse 20 verwendbar macht. Dies ermöglicht, dass die elektrische Störbeeinflussungsstrahlung, die durch elektrische Ströme induziert ist, einfach von dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 über das Bandmaterial zu dem Gehäuse 20 und schließlich auf Erde abfließt. Das komprimierbare Schaummaterial füllt die Zwischenräume und hält einen guten Presssitz zwischen dem metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 und dem Gehäuse 20 aufrecht, und dichtet gleichzeitig beliebige Oberflächenunterbrechungen, Nähte und Zwischenräume ab, die als EMV-Undichtigkeitspunkte wirken könnten.
Wie vom Fachmann leicht verstanden werden wird, können viele unterschiedliche Konfigurationen verwendet werden, die den metallisierten dielektrischen Wabenfilter 50 in dem Ge häuse 20 enthalten.
Der metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 sorgt für einen verbesserten Luftdurchsatz, und erfüllt gleichzeitig strenge Entflammbarkeitsstandards. Ein derartiger Entflammbarkeitsstandard ist der UL94 Vertical Flame Test, im Detail beschrieben in Underwriter Laboratories Standard 94 mit dem Titel „Tests for Fammability of Plastic Materials for Parts in Device and Appliances", 5. Ausgabe, 1996. Die erfindungsgemäßen metallisierten dielektrischen Lüftungselemente 50 sind in der Lage, eine V0-Entflammungsbewertung sowie V1- und V2-Vertikalbewertungen zu erreichen, die in dem Standard beschrieben sind.
Die EMV-Abschirmeffektivität und Luftdurchsatztestdaten für einen metallisierten dielektrischen Wabenfilter gemäß bestimmter Ausführungsformen der Erfindung sind in den 10 bzw. 11 dargestellt. Der für die Abschirmeffektivität getestete Filter ist aus einem Polycarbonat-Polymer mit einer Nickel-über-Kupfer-Beschichtung hergestellt. Die Testplatte ist etwa 12,7 mm (0,5 Zoll) dick mit einer Zellgröße von etwa 3,18 mm (0,125 Zoll) und einer Dichte von etwa 64,1 kg/m³ (4 lb/ft³). Die Nickelschicht ist etwa 0,127-0,254 m³ (5-10 Zoll³) dick und wurde durch stromloses Überziehen aufgebracht. Die Kupferschicht ist etwa 0,508-1,27 m³ (20-50 Zoll³) dick und wurde durch stromloses Überziehen aufgebracht. 10 zeigt, dass in der rahmenlosen Konfiguration der metallisierte dielektrische Wabenfilter einen Bereich von etwa 80-90 dB an Abschirmeffektivität bis zu 1 GHz bereitstellt. In der gerahmten Konfiguration bietet der mit Nickel über Kupfer metallisierte dielektrische Wabenfilter 50 einen Bereich von etwa 40-60 dB an Abschirmeffektivität bis zu 1 GHz. 10 stellt auch die Testergebnisse für herkömmliche Aluminiumwabenlüftungselemente mit unterschiedlichen Ausführungen dar (unbeschichtet und verchromt). Die Aluminium-Lüftungselemente ohne Beschichtung und mit verchromter Ausführung bieten lediglich 30-40 dB an Abschirmeffektivität bis zu 1 GHz.
Die für die Luftdurchsatzeffektivität getesteten Filter sind der standardmäßige Aluminiumwabenfilter und zwei unterschiedliche Polycarbonat-Polymer-Waben mit einer Beschichtung von Nickel über Kupfer gemäß der Erfindung. Die Testplatten waren etwa 12,7 mm (0,5 Zoll) dick mit einer Zellgröße von etwa 3,18 mm (0,125 Zoll). Eine der dielektrischen Wabenplatten hatte eine Dichte von etwa 64,1 kg/m³ (4 lb/ft³) und die andere dielektrische Wabenplatte hatte eine Dichte von etwa 160 kg/m³ (10 lb/ft³). 11 zeigt, dass es im Wesentlichen keinen Unterschied bei den Luftdurchsatzeigenschaften zwischen der Standardaluminiumwabe derselben Dicke und Zellgröße und der 64,1 oder 160 kg/m³ Dichte der metallisierten dielektrischen Wabe gibt. Sämtliche Luftdurchsatztests wurden auf der Wabe ohne das Vorhandensein eines Rahmens durchgeführt, so dass die Ergebnisse die Luftdurchsatzleistung der Wabenmaterialien darstellen.
Demgemäß können die erfindungsgemäß hergestellten Lüftungselemente eine signifikant verbesserte Abschirmeffektivität bei denselben Luftdurchsatzeigenschaften wie herkömmliche metallene Lüftungselemente bieten.
Änderungen, Modifikationen und andere Implementierungen dessen, was hierin beschrieben wurde, werden dem einschlägigen Fachmann begegnen, ohne vom Umfang der Erfindung wie beansprucht abzuweichen. Die verschiedenen dargestellten Merkmale und Konfigurationen und deren Äquivalente können in verschiedenen Kombinationen und Permutationen verwendet werden. Demgemäß soll die Erfindung nicht durch die vorstehenden veranschaulichenden Beschreibungen, sondern stattdessen durch die nachfolgenden Ansprüche definiert sein.

Claims

Lüftungselement (10), das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung (EMI) von elektronischen Einfassungen (20) in einem elektrisch leitfähigen Gehäuse abzuschirmen, wobei das Lüftungselement (10) eine dielektrische Platte (50) aufweist, die eine durch eine erste Seite und eine zweite Seite definierte Dicke besitzt, und die eine Vielzahl von Öffnungen (53) definiert, die sich von der ersten zu der zweiten Seite erstrecken und einen Umfang definieren, der im Wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Seiten ist, wobei eine erste elektrisch leitfähige Schicht (54) auf die dielektrische Platte (50) aufgebracht ist, und wobei die dielektrische Platte (50) in elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse steht, dadurch gekennzeichnet, dass nach außen hervorstehende Abschnitte (88, 52') eine leitfähige Umrandung bilden, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt, und die die Umrandung des Lüftungselements (10) definiert, und dass die leitfähige Umrandung geeignet ist, das Lüftungselement (10) innerhalb einer Öffnung, die durch das Gehäuse definiert wird, mechanisch zu befestigen.
Lüftungselement (10) nach Anspruch 1, wobei die dielektrische Platte (50) ein Polymer ist.
Lüftungselement (10) nach Anspruch 1, wobei die dielektrische Platte (50) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polycarbonat, Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polyethylen, Polyvinylchlorid (PVC), Kohlenstoff, Glasfaser, Papier und deren Kombinationen besteht.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (54) aus der Gruppe ausgewählt ist, die Kupfer, Nickel, Zinn, Aluminium, Silber, Gold, Graphit, Blei, Palladium, Kadmium, Zink und deren Kombinationen umfasst.
Lüftungselement, (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das des Weiteren eine zweite elektrisch leitfähige Schicht aufweist, die in elektrischer Verbindung mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (54) ist.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von Öffnungen (53) als ein zweidimensionales Array von ähnlichen Öffnungen konfiguriert ist.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Querschnittsform jeder der ähnlichen Öffnungen (53) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Kreis, einer Ellipse, einem Sechseck, einem Quadrat, einem Rechteck, einem Dreieck, einem Parallelogramm und deren Kombinationen besteht.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Querschnittsdurchmesser jeder der gleichen Öffnungen (53) als zwischen ungefähr 0,023 cm (0,06 Zoll) und 2,54 cm (1 Zoll) liegend ausgewählt ist.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dielektrische Platte (50) ausgewählt ist, eine Dichte von zwischen 0,03 g/m³ (2 lb/ft³) und etwa 0,3 g/m³ (20 lb/ft³) aufzuweisen.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lüftungselement (10) mindestens etwa 20 dB EMI-Dämpfung bei 10⁹ Hz bietet.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Umrandung ein komprimierbares Material aufweist.
Lüftungselement (10) nach Anspruch 11, wobei das komprimierbare Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem leitfähigen Elastomer, einem leitfähigen Gewebe, mit leitfähigem Gewebe umwickelten Elastomeren und deren Kombinationen besteht.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfä hige Umrandung eine Vielzahl von Teilöffnungen aufweist.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Umrandung an dem Lüftungselement (10) befestigt ist.
Lüftungselement (10) nach Anspruch 14, wobei die leitfähige Umrandung unter Verwendung eines Klebstoffs an dem Lüftungselement (10) befestigt ist.
Lüftungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Umrandung einen elektrisch leitfähigen Streifen aufweist, der in elektrischer Verbindung mit einem Umfang des Lüftungselements (10) steht, wobei der leitfähige Streifen eine Vielzahl von leitfähigen Vorsprüngen aufweist, die sich von dem Umfang nach außen erstrecken.
Lüftungselement (10) nach Anspruch 16, wobei jeder der Vielzahl von leitfähigen Vorsprüngen aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus nachgiebigen Federfingern, Vertiefungen und deren Kombinationen besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Lüftungselements (10), das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung (EMI) von Einfassungen (20) in einem elektrische leitfähigen Gehäuse abzuschirmen, aufweisend: Bereitstellen einer dielektrischen Platte (50) mit einer Dicke, die durch eine erste Seite und eine zweite Seite definiert ist, und die eine Vielzahl von Öffnungen (53) definiert, wobei sich jede Öffnung (53) von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt; Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Schicht (54) auf die dielektrische Platte (50), dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin aufweist Formen (74) des beschichteten Lüftungselements (10) und Behandeln (76) der Umrandung, so dass eine leitfähige Umrandung, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt und die die Umrandung des Lüftungselements (10) definiert, mittels nach außen hervorstehende Abschnitte (88, 52') gebildet wird, und so dass die leitfähige Umrandung geeignet ist, das Lüftungselement (10) innerhalb einer durch das Gehäuse definierten Öffnung mechanisch zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Aufbringen stromloses Überziehen, Hochfrequenzaufdampfen, Gleichstrombedampfen, Verdampfung, Galvanisieren, Gasphasenabscheidung oder Abscheidung aus der Dampfphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, das des Weiteren das Aufbringen einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Aufbringen der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht stromloses Überziehen, Hochfrequenzaufdampfen, Gleichstromaufdampfen oder Abscheidung aus der Dampfphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen einer dielektrischen Platte (50) das Bereitstellen einer Vielzahl von zusammen verbundenen Röhren aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen einer dielektrischen Platte (50) das Bereitstellen einer Vielzahl von zusammen co-extrudierten Röhren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen einer dielektrischen Platte (50) Spritzgießen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen einer dielektrischen Platte (50) umfasst: Bereitstellen einer Vielzahl von gewellten dielektrischen Blechen; und Verbinden der gewellten dielektrischen Bleche, wobei die verbundenen gewellten dielektrischen Bleche die Vielzahl von Öffnungen (53) definieren.
Verfahren der Verwendung eines dielektrischen Lüftungselements (10), das geeignet ist, gegen elektromagnetische Störbeeinflussung (EMI) abzuschirmen, mit folgenden Schritten: Einfügen eines dielektrischen Lüftungselements (10) in eine durch ein Gehäuse definierte Öffnung, wobei das Lüftungselement (10) eine dielektrische Platte (50) aufweist, die eine durch eine erste Seite und eine zweite Seite definierte Dicke aufweist und die eine Vielzahl von Öffnungen (53) definiert, die sich von der ersten zur zweiten Seite erstrecken und die einen Umfang definieren, der im Wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Seiten ist, wobei eine erste elektrisch leitfähige Schicht (54) auf die dielektrische Platte (50) aufgebracht ist, und wobei die dielektrische Platte (50) in elektrischer Verbindung mit dem Gehäuse steht, wobei nach außen hervorstehende Abschnitte (88, 52') eine leitfähige Umrandung bilden, die sich im Wesentlichen um den Umfang herum erstreckt und die eine Umrandung des Lüftungselements (10) definiert; und mechanisches Befestigen des Lüftungselements (10) an dem Gehäuse unter Verwendung der leitfähigen Umrandung.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Einfügen in eine Öffnung das Gleiten des dielektrischen Kühllüftungselements (10) in einen vordefinierten Kanal umfasst, der für die Aufnahme des Lüftungselements (10) geeignet ist.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Befestigen an dem Gehäuse das Zusammendrücken der leitfähigen Umrandung des dielektrischen Lüftungselements (10) umfasst.