Stanzteile für EMV-Schirmung

Seit Jahren ungebrochen ist der Trend in der Elektrotechnik, immer kleinere, leistungsfähigere und intelligentere Geräte zu entwickeln. Was ein heutiges Smartphone an Leistung mit sich bringt, war bis vor einigen Jahren noch Desktop-Rechnern vorbehalten. Und moderne Motoransteuerungen erlauben Sanftanläufe und Drehzahlen, die früher nicht vorstellbar gewesen wären.

Doch die Miniaturisierung bringt auch Probleme mit sich. Einerseits muss die entstehende Verlustwärme auf immer kleinerem Raum effizient abgeführt werden. Andererseits nähern sich Signalleitungen und leistungsführende Leitungen immer mehr einander an.

Diese geringe Distanz zueinander erhöht natürlich die Gefahr der Induktion von Strömen beziehungsweise die Ausbreitung elektromagnetischer Störfelder. Besonders bei Sensor- und Steuerleitungen können durch solche Störungen Fehlinformationen übermittelt werden. Im schlimmsten Fall können energiereiche, induzierte Impulse die Eingangs- oder Ausgangsbauteile solcher Signalleitungen schädigen. Das passiert vor allem dann, wenn große Lasten geschaltet werden oder die Erdung nicht richtig ausgeführt ist.
Ein recht aktuelles Beispiel für eine solche Nähe von großen Magnetfeldern und empfindlicher Elektronik ist die Elektromobilität, bei der geringe Messströme enormen Leistungen in den Leitungen von der HV-Batterie zum Antriebsstrang gegenüber stehen.

Die nicht drahtgebundene Ausbreitung energiereicher E-Felder können zusätzlich eine Störung anderer Geräte verursachen (EMV).

Verschiedene Maßnahmen gegen diese unerwünschten Nebeneffekte sind bereits lange Stand der Technik. Eine in vielen Fällen sehr effiziente davon ist die sogenannte Schirmung.

 Im Prinzip geht es immer darum, eine Art „Faraday´schen Käfig“ zu bilden, der entweder die Ausbreitung oder die Einstrahlung von elektromagnetischen Wellen verhindert. Materialien wie Eisen und MU-Metalle (vor allem H-Felder) sowie Aluminium und Kupfer (E-Felder) sind dank ihrer charakteristischen Eigenschaften im Einsatz.

Im Klebebandprogramm der CMC Klebetechnik finden sich daher verschiedene Kupfer- und Aluminiumklebebänder sowie metallisierte Gewebe- und Vliese. Mit diesen vergleichsweise dünnen und teilweise sehr leichten und flexiblen Klebebändern können bereits sehr gute Schirmeffekte erzielt werden.

Ein Kunststoffgehäuse (z.B. wegen des Designs) kann von innen an den wichtigsten Stellen (EMV-Messung) mit Folienstanzteilen aus Aluminium- oder Kupferfolien abgeschirmt werden.
Sofern notwendig, können diese Formstanzteile aus Kupfer- und Aluminiumfolie auch ein- und beidseitig z.B. mit Mylar® oder Kapton® isoliert werden. Damit vermeidet man Kurzschlüsse zwischen Erde (Ground) und z.B. einer Platinenunterseite. Ein überstehender Isolationsrand der Stanzteile hält dabei vorgeschriebene Luft- und Kriechstrecken ein.

Die meisten EMV-Abschirmmaterialien der CMC Klebetechnik sind mit einem gut leitfähiger Kleber ausgerüstet. Dadurch muss die Kontaktierung der Schirmbestandteile nicht zwingend über Löten, Klemmen oder Grimpen erfolgen, sondern kann durch simples Verkleben erfolgen. Das erleichtert die Montage erheblich und ersetzt in vielen Fällen wesentlich aufwändigere Maßnahmen. Stanzteile zur Abschirmung brauchen darum auch nicht notwendigerweise lötbar zu sein.