JP2018125531A - 電磁シールドを有する電気構造部材、電磁シールドを有する電気構造部材を作製する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡単な作製と同時に十分なシールドを可能とした電磁シールドを有する電気構造部材、電磁シールドを有する電気構造部材及びその作製方法を提供する。【解決手段】電磁シールド２を有する電気構造部材１であって、電気構造部材１は、射出成形加工品３を含む。電磁シールド２は、射出成形加工品３の導電性被覆２０によって少なくとも部分的に形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁シールドを有する電気構造部材、および電磁シールドを有する電気構造部材を作製する方法に関する。

このタイプの構造部材は、多くの場合、射出成形加工品を含み、射出成形加工品の周りには、たとえば妨害放射からの電磁シールドのために、特別な形状の金属薄板が取り付けられる。

しかし、そのような処置は複雑である。

本発明の課題は、より簡単な作製と同時に十分なシールドを可能にする解決策を提供することである。

これは、本発明によれば、射出成形加工品の導電性被覆によって電磁シールドが少なくとも部分的に形成されることで解決される。

本発明による方法では、射出成形加工品の少なくとも一部分上に導電性被覆が塗布される。

本発明による解決策によって、特別な形状の金属薄板の製造および取付けを不要にすることができる。

本発明は、自由に組み合わせることができる以下の有利なさらなる発展形態および有利な構成によってさらに改善することができる。

射出成形加工品は、第１の材料から形成された第１の構成要素と、第２の材料から形成された第２の構成要素とを含むことができ、第１の構成要素は、導電性被覆で少なくとも部分的に被覆される。そのような構成により、たとえば特定の部分だけのシールドを意図しまたは可能にする場合、特定の領域内の被覆に標的を絞ることが可能になる。

したがって、本発明による方法では、第１の材料から形成された第１の構成要素および第２の材料から形成された第２の構成要素を作製に使用することができ、第１の構成要素または第１の材料を金属で被覆することができる。

第２の構成要素は、被覆されないままとすることができる。その結果、一方では、方法ステップを省くことができる。他方では、たとえばアンテナなどの放射放出部分が含まれるため、特定の部分をシールドによって取り囲まないことが必要になる可能性もある。

対応する方法では、第１の構成要素のみが少なくとも部分的に被覆され、第２の構成要素は被覆されない。

さらに有利な構成では、電気構造部材は、２つ以上の射出成形加工品を含むことができ、１つの射出成形加工品のみが少なくとも部分的にすでに被覆されており、または被覆されているところである。

有利には、射出成形加工品の少なくとも一部分および／または構成要素は、導電性被覆を塗布するために活性化することができる活性化可能な材料から構成される。たとえば金属から形成された導電性被覆は、活性化された状態で塗布することができ、そのような塗布は、活性化されていない状態では可能でない。

したがって、対応する方法では、射出成形品の一部分または構成要素に対して、活性化可能な材料を使用することができる。

次のステップで、導電性被覆が塗布される前に、被覆すべき部分を活性化することができる。活性化剤を塗布することができる。これは、たとえば、導電性被覆が射出成形加工品に付着することを可能にする接着剤とすることができる。活性化剤は、射出成形加工品上に留まることができる。別法として、被覆ステップの被覆前に、活性化剤を除去することができる。

活性化ステップでは、別法として、たとえば電磁波を用いることができる。これらはたとえば、表面の変質、たとえば酸化、還元、または結合の破壊をもたらすことができる。

電気構造部材および／または射出成形加工品のうち被覆すべき部分を選択的に活性化することができる。たとえば、被覆すべき部分に開口を有し、被覆すべきでない部分では射出成形加工品を覆うマスクを使用することによって、幾何学的な選択を行うことができる。放射を使用するとき、被覆すべき部分に放射を特別に誘導することができる。

被覆を実施する様々な可能性が考えられる。たとえば、射出成形加工品は、たとえば噴霧、刷毛塗り、浸漬、または物理もしくは化学蒸着によって、液体または気体に露出させることができる。射出成形加工品の一部分だけまたは１つの構成要素だけが被覆可能または活性状態である場合、この部分だけが被覆される。また、射出成形加工品を全体として被覆プロセスにかけることもでき、選択的に被覆する必要はない。たとえば、射出成形加工品全体を液体に浸漬することができる。このとき、活性化されていない部分および被覆することができない部分は被覆されない。

代替の構成では、射出成形加工品は、たとえばこの場合も幾何学的な選択を介して、たとえばマスクを用いて、またはたとえばインクジェットプリンタのように、被覆の誘導、たとえば電磁波の誘導によって、選択的に被覆することができる。これにより、被覆すべき領域のより精密な選択を可能にすることができる。

射出成形加工品は、少なくとも２つの構成要素を含むことができ、１つの構成要素は、活性化可能な材料から構成される。材料または構成要素は、完成した状態で、部分的または完全に活性化することができる。

完全なシールドを実現するために、被覆は、構造部材に対して、すべての面で閉鎖されたシールドを形成することができる。しかし、より小さい孔または間隙を有することもできる。ただしこれらの孔は、たとえばシールドすべき放射の波長の１０％未満とするべきである。

電流および良好なシールドを実現するために、異なる部分を互いに導電的に接続することができる。

有利な構成では、被覆は、同じまたは異なる構造部材上のさらなる電気シールドとともに、すべての面で閉鎖されたシールドを形成する。たとえば、完全なシールドは、相手プラグと嵌合するプラグによってのみ実現することができる。シールドはそれぞれ、嵌合されていない状態で不完全とすることができる。

導電性被覆は、少なくとも２つの層を有することができる。２つの層は、たとえば標的を絞って特定の抵抗を実現するために、異なる材料からなることができる。

良好なシールド効果を実現するために、電磁シールドまたは導電性被覆は、構造部材または射出成形加工品の外面上に存在することができる。

被覆を保護するために、導電性被覆上にさらなる被覆が存在することができ、それにより機械的または化学的な保護が与えられる。これらは、電気絶縁性とすることができ、たとえば酸化物またはプラスチックから形成することができる。

良好なシールドを実現するために、導電性被覆は、特に金属から構成することができる。

電磁シールドまたは導電性被覆は、電気構造部材を受け取るための内側空間を取り囲むことができる。

構造部材は、特に、コネクタもしくはプラグ、または別のやり方でシールドされたケーブルの電気導体が接続される構造部材とすることができる。電磁シールドによって、接続の領域でもシールドが実現される。

射出成形加工品は、ハウジングまたは端子ブロックとすることができる。本発明による解決策によって、さらなる部分がここで省かれる。

射出成形加工品は、プラスチックから構成することができる。これは、容易に形を変えることができる。

十分なシールドを実現するために、導電性被覆の厚さは１〜５００μｍとすることができる。

射出成形加工品は、追加のシールド部分とすることができる。そのような構成では、以前作製されていた金属薄板を、被覆されたシールド部分に置き換えることができ、それにより作製がより容易かつ経済的になる。

以下、本発明について、有利な構成を使用し、図面を参照して、例としてより詳細に説明する。この例に示す有利なさらなる発展形態および構成はそれぞれ、互いから独立しており、適用の際にこれがどのように必要になるかに応じて、互いに自由に組み合わせることができる。

電気構造部材の第１の実施形態の断面図である。 電気構造部材の第２の実施形態の概略斜視図である。 図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、電気構造部材の第３の実施形態の作製における３つのステップを示す図である。 図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、電気構造部材の第３の実施形態の作製における３つのステップを示す図である。 図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、電気構造部材の第３の実施形態の作製における３つのステップを示す図である。 第４の実施形態の詳細な断面図である。 電気構造部材の一実施形態を作製する方法のステップを示す図である。 電気構造部材の一実施形態を作製する方法のステップを示す図である。 電気構造部材の一実施形態を作製する方法のステップを示す図である。 電気構造部材の一実施形態を作製する方法のステップを示す図である。 電気構造部材の第６の実施形態の断面図である。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、電気構造部材の第７の実施形態を作製する方法の３つのステップを示す図である。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、電気構造部材の第７の実施形態を作製する方法の３つのステップを示す図である。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、電気構造部材の第７の実施形態を作製する方法の３つのステップを示す図である。

図１は、電気構造部材１の第１の実施形態を示す。プラグの形態の電気構造部材１は、射出成形加工品３を含み、加工品３内には、図示されていない相手プラグとの電気的接触を生じさせる２つのコンタクト要素６が配置される。ケーブル１０を通って電流が供給される。

プラグと相手プラグとの間の接続領域を電磁放射からシールドするために、たとえば、射出成形加工品３は、一部分１４０内で電磁シールド２によって取り囲まれる。図示の例示的な実施形態では、電磁シールド２は、射出成形加工品３上の導電性被覆によって形成される。

電磁シールド２は、射出成形加工品３の外面１５上に位置する。相手プラグ上の対応するシールドとともに、内側空間７０がシールドされる。

導電性被覆２０は、たとえば導電性被覆を接地電位で固定するために、図示されていない接続要素を介して、ケーブル１０のシールド要素に接続することができる。

図２では、電気構造部材１の第２の実施形態が示されており、導電性被覆２０によって形成される電磁シールド２は、電気構造部材１または射出成形加工品３の外面１５のほぼ全体を覆う。上面１１上の開口８の領域内だけに間隙が存在する。この間隙は、アンテナ７によって電磁放射１３を放出する働きをする。そのような構成は、たとえば、被覆することができない第２の構成要素３２をアンテナ７の領域内で使用することによって実現することができる。他の領域内では、被覆することができる第１の構成要素３１が使用され、第１の構成要素３１は、導電性被覆２０によって覆われる。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃでは、射出成形加工品３が導電性被覆２０によって少なくとも部分的に被覆される方法の３つのステップが示されている。

図３Ａに示す射出成形加工品３は、第１の構成要素３１および第２の構成要素３２からなる。第１の構成要素３１は、被覆することができる材料から構成され、第２の構成要素３２は、被覆することができない材料からなる。被覆すべき部分１３０は、第１の構成要素３１の一部である。電気構造部材１の一部とすることができる電気素子は、簡単にするために示されていないが、射出成形加工品の上もしくは中の異なる箇所に位置することができ、または射出成形加工品によって覆いまたは支持することができる。

図３Ｂに示す方法ステップでは、射出成形加工品３は、容器５１内に位置する溶液５０中に少なくとも部分的に浸漬される。その結果、構成要素３１上に導電性被覆が堆積する。対照的に、第２の構成要素３２は被覆されないままである。

図３Ｃでは、製作された射出成形加工品３が示されており、射出成形加工品３の第１の構成要素３１上の一部分１４０内に部分的な被覆２０が位置している。

図４は、第５の実施形態の断面の詳細を示す。射出成形加工品３は、２つの導電層２１からなる電磁シールド２を有する。これらの２つの層２１は、異なる厚さを有することができ、かつ／または異なる材料からなることができる。特に、これらの層は、金属から構成することができる。射出成形加工品３は、好ましくは、プラスチックからなる。

より内側に位置する層２１は、射出成形加工品３のプラスチックとより外側に位置する層２１との間の接着剤とすることができる。より外側に位置する層２１は、より内側に位置する層２１より良好なシールド効果を実現することができるが、より内側に位置する層２１なしではプラスチックに取り付けることができない。

２つの導電層２１または導電性被覆２０の外側には、２つの層２１をたとえば機械的または化学的な外部の影響から保護する別の保護被覆１２が存在する。この保護被覆１２は、プラスチックまたは金属酸化物などの絶縁材料からなることができる。

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄでは、電気構造部材１の第５の実施形態を作製する方法の異なるステップが示されている。

図５に示すように、射出成形加工品３はこの場合も、第１の構成要素３１および第２の構成要素３２からなる。第１の構成要素３１は、活性化可能な材料１０４、言い換えれば活性化によって導電性被覆で被覆することが可能になる材料から構成される。第２の構成要素３２は、被覆可能になる必要も活性化可能になる必要もない。第１の構成要素３１の一部分、すなわち被覆すべき部分１３０または活性化領域４０が、活性化放射４１によって活性化される。したがって、図５Ｂに示す活性化領域４０内では、第１の構成要素３１は、被覆することが可能になっているが、他の領域では、被覆することができないままである。

この場合も射出成形加工品３を容器５１内の溶液５０中に少なくとも部分的に浸漬することを含む図５Ｃに示す被覆ステップでは、活性化領域４０だけが導電性被覆２０で被覆される。その結果を図５Ｄに見ることができる。電気構造部材１の大部分は被覆されておらず、わずかな一部分１４０だけが、導電性被覆２０の形態の電磁シールド２を含む。

当然ながら、示されている処置では、構造部材１を溶液中に完全に浸漬することもできる。

図６では、第６の実施形態が示されている。電気構造部材１は支持体８１を含み、支持体８１上には、抵抗器、プロセッサなどの電気素子８０を配置することができる。

２つのシールド要素６０が内側空間７０を形成し、内側空間７０内に支持体８１および電気素子８０が配置される。シールド要素６０はそれぞれ、導電性被覆２０の形態の電磁シールド２を有する。被覆２０は、電磁放射を外側から内へまたはその逆に通過させない構造部材１のために、すべての面で閉鎖されたシールド９０をともに形成する。

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃでは、電磁シールド２を有する電気構造部材１の第７の実施形態を作製する方法が示されている。

図７Ａに示す方法ステップでは、この場合は活性化可能な１つの単一の構成要素３１のみからなる射出成形加工品３が、マスク４９内の孔４３の領域内で活性化材料４４から形成された電磁波４２によって活性化される。射出成形加工品３上の活性化領域４０は、孔４３によって画定される。したがってこれは、マスク４９による活性化領域４０内での選択的な活性化である。

図７Ｂに示すように、マスク４９が除去され、活性化領域４０内で活性化材料４４が任意選択で洗い落とされた後、加工品３は気体雰囲気２７に露出され、その結果、加工品３は、図７Ｃに見ることができるように、活性化領域４０内で被覆される。

図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃに示す方法と同様に、たとえばマスク４９を介して材料を塗布することによって、被覆を選択的に実施することもできる。また、活性化ステップと被覆ステップのどちらに対しても、インクジェットプリンタのような選択的な塗布が可能である。

図示の被覆ステップの代わりに、他の方法、たとえば液体、ゲル状、またはペースト状の材料の刷毛塗りを使用することもできる。

１ 電気構造部材
２ 電磁シールド
３ 射出成形加工品
６ コンタクト要素
７ アンテナ
８ 開口
１０ ケーブル
１１ 上面
１２ 保護被覆
１３ 放射
１５ 外面
２０ 導電性被覆
２１ 導電層
２７ 気体雰囲気
３１ 第１の構成要素
３２ 第２の構成要素
４０ 活性化領域
４１ 活性化放射
４２ 電磁波
４３ 孔
４４ 活性化材料
４９ マスク
５０ 溶液
５１ 容器
６０ シールド要素
７０ 内側空間
８０ 電気素子
８１ 支持体
９０ すべての面で閉鎖されたシールド
１０４ 活性化可能な材料
１３０ 被覆すべき部分
１４０ 部分

Claims (13)

1. 電磁シールド（２）を有する電気構造部材（１）であって、射出成形加工品（３）を含む電気構造部材（１）において、前記電磁シールド（２）は、前記射出成形加工品（３）の導電性被覆（２０）によって少なくとも部分的に形成されていることを特徴とする電気構造部材（１）。
2. 前記射出成形加工品（３）は、第１の材料から形成された第１の構成要素（３１）と、第２の材料から形成された第２の構成要素（３２）とを含み、前記第１の構成要素（３１）は、導電性被覆（２０）で少なくとも部分的に被覆されている、請求項１に記載の電気構造部材（１）。
3. 前記第２の構成要素（３２）は被覆されていない、請求項２に記載の電気構造部材（１）。
4. 前記射出成形加工品（３）の少なくとも一部分（１４０）が、導電性被覆（２０）を塗布するために活性化することができる活性化可能な材料（１０４）から構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気構造部材（１）。
5. 前記射出成形加工品（３）は、少なくとも２つの構成要素（３１、３２）を含み、少なくとも１つの構成要素（３１）が、活性化可能な材料（１０４）から構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気構造部材（１）。
6. 前記導電性被覆（２０）は、前記構造部材（１）に対して、すべての面で閉鎖されたシールド（９０）を形成している、請求項１から５のいずれか一項に記載の電気構造部材（１）。
7. 前記導電性被覆（２０）は、少なくとも２つの導電層（２１）を含んでいる、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気構造部材（１）。
8. 電磁シールド（２）を有する電気構造部材（１）を作製する方法であって、前記構造部材（１）は、射出成形加工品（３）を含む、方法において、射出成形加工品の少なくとも一部分（１４０）上に導電性被覆（２０）が塗布されるステップを含むことを特徴とする方法。
9. 前記導電性被覆（２０）が塗布される前に、被覆すべき部分（１３０）を活性化して、導電性被覆（２０）を塗布する、請求項８に記載の方法。
10. 前記構造部材（１）のうち前記被覆すべき部分（１３０）は、選択的に活性化される、請求項８または９に記載の方法。
11. 前記構造部材（１）の前記一部分（１４０）は、選択的に被覆される、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記射出成形加工品（３）全体が、活性化ステップを経る、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記活性化ステップおよび／または前記被覆ステップは、液体（５０）中に少なくとも部分的に浸漬することを含む、請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。

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