Störschutz für Elektronikgeräte richtig planen

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Mechanische Festigkeit – nicht zu vernachlässigen

Bei der Materialauswahl für Gehäuse oder Abdeckungen ist auch deren mechanische Festigkeit wichtig. Die Abdeckung muss mit der Passfläche und dem Abschirmmaterial formschlüssig einen Faraday-Käfig bilden. Ist der Werkstoff zu dünn oder zu biegsam, wie etwa metallisierter Kunststoff, können Lücken entstehen, die wie Schlitzantennen wirken und elektromagnetische Störstrahlung aussenden.

Abhilfe schaffen hier leitfähige Schaumdichtungen. Leitfähiger Schaum ist ein mit einem vernickelten Metallgeflecht versehener Polyurethanschaum, der in einem selbstklebenden Gebinde aus Kupferfolie und PET-Trägerfilm (Polyethylen-Terephthalat) zusammengefasst ist. Dieser leitfähige Schaum sorgt für eine ausreichende Dichtigkeit, selbst wenn sich die Abdeckung verbiegt.

Ein weiterer Aspekt ist Verformung und Alterung der Abdeckung bzw. des Gehäuses, da sich Materialveränderungen direkt auf die elektrische Dichtigkeit auswirken. Das betrifft Abdichtungen, Masseflächen und andere flexible Elemente, die Hohlräume dauerhaft abschließen sollen. Bei gefüllten Werkstoffen gilt das sowohl für die Matrix als auch die Füller. Die Matrix muss geometrisch stabil bleiben, damit der leitfähige Füller die Lage im Grundwerkstoff beibehält.

Langzeitstabile Dichtungen auf PTFE-Basis

Ausführliche Lebensdauertests belegen, dass Werkstoffe, bei denen Nickel- oder Kohlenstoffpartikel in einer PTFE-Matrix (Polytetrafluorethylen) eingelagert sind, zuverlässige und langzeitstabile EMV-Dichtungen sind. Diese für den Temperaturbereich von –200 und 200 °C ausgelegte Materialkombination gibt es z.B. unter der Bezeichnung GS500, GS5200 und GS2100 bei Gore (Bild 3).

Im Gegensatz zu in der Industrie gängigen Dichtungen, die eine Breite von etwa 3 mm haben, besitzen diese PTFE-Produkte bei vergleichbarem Abschirmungsvermögen eine Breite von 1 mm.

Elektrische und mechanische Produkteigenschaften

Die Leistungsmerkmale einer Dichtung hängen von der geforderten Lebensdauer sowie von den elektrischen und mechanischen Eigenschaften ab. Ist der geeignete Störschutz-Werkstoff gewählt, muss eruiert werden, wie lange das Produkt zum Einsatz kommen soll: kurzfristig oder unbefristet.

Bei Dichtungen, die zur Gehäuseversiegelung eingesetzt werden, ist die Abschirmeffizienz ein wichtiger Kennwert. Werte zur Abschirmeffizienz hängen von anwendungsspezifischen Faktoren ab, wie dem Gehäusematerial, Dichtungswerkstoff, von der Breite der Dichtung und der Höhe des Drucks beziehungsweise der Kraft, die auf das Dichtungsmaterial wirkt. Abschirmeffizienz-Daten müssen für jede Abschirmung vollständig bewertet werden. Die Breite der Abdichtung am Prüfling beeinflusst die Betriebseigenschaften des Systems stark.

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