und EMV-Abschirmgehäuse

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines EMV- Abschirmgehäuses und ein entsprechendes EMV-Abschirmgehäuse.

EMV-Abschirmgehäuse dienen zur Sicherung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) elektronischer Geräte, d.h. zur Reduzierung der elektro- magnetischen Abstrahlung elektronischer Geräte und zum Schutz elektronischer Geräte gegen elektromagnetische Einstrahlung. Zu den elektronischen Geräten, die eine solche EMV-Abschirmung benötigen, zählen zum Beispiel Elektromotoren, Antriebselemente, Steuergeräte, etc. zum Beispiel in elektronischen Haushaltsgeräten.

Es ist bekannt, eine elektromagnetische Abschirmung durch ein Metallgehäuse zu erzielen. Insbesondere aus Gewichts- und Preisgründen werden aber häufig Kunststoffgehäuse bevorzugt. Um ein EMV-wirksames Kunststoffgehäuse zu erzeugen, ist es zum Beispiel bekannt, das Kunststoffgehäuse mit einer EMV- wirksamen Beschichtung (metallisches Bedampfen, Leitlack, etc.) zu versehen oder elektrisch leitfähige Kunststoffe für das Gehäuse zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Möglichkeit zur

Herstellung von EMV-Abschirmgehäusen aus Kunststoff zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines EMV-Abschirmgehäuses enthält die Schritte des Einlegens eines EMV-wirksamen Gewebes in ein Formwerkzeug und des Umspritzens des EMV-wirksamen Gewebes im Formwerkzeug mit wenigstens einer Kunststoffkomponente.

Mit diesem Verfahren kann auf einfache Weise ein Kunststoffgehäuse hergestellt werden, das EMV-abschirmende Eigenschaften besitzt. Durch die Integration des EMV-wirksamen Gewebes während des Formungsprozesses werden keine zusätzlichen Verfahrensschritte benötigt, um ein Kunststoffgehäuse anschließend mit EMV-Abschirmeigenschaften zu versehen. Die Verwendung eines EMV- abschirmenden Gewebes schränkt die Formgebungsmöglichkeiten für das Abschirmgehäuse zudem nicht ein. Bei dem Abschirmgehäuse kann es sich in diesem Fall um ein Gehäuse handeln, welches ein oder mehrere Elektronikkomponenten ganz oder teilweise umgibt. Das Gehäuse kann geschlossen sein oder ein oder mehrere Gehäuseöffnungen aufweisen. Das Abschirmgehäuse kann je nach Anwendungsfall verschiedene weitere spezielle Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel Wärmeleitfähigkeit, zumindest teilweise Transparenz, und dergleichen.

Bei dem Formwerkzeug handelt es sich in diesem Zusammenhang um ein grundsätzlich beliebiges Formwerkzeug, das für ein Spritzgießverfahren geeignet ist. Das Formwerkzeug kann insbesondere ein oder mehrere Kavitäten aufweisen, ein oder mehrere Einspritzdüsen aufweisen, mit ein oder mehreren bewegbaren Teilen versehen sein, und dergleichen.

Bei der wenigstens einen Kunststoffkomponente handelt es sich grundsätzlich um ein beliebiges Kunststoffmaterial, das zur Verarbeitung in einem Spritzgieß- verfahren geeignet ist. Bei dem EMV-wirksamen Gewebe handelt es sich grundsätzlich um ein beliebiges Gewebe, welches elektromagnetische Strahlung abschirmen kann. Die Abschirmwirkung kann insbesondere durch die Materialeigenschaften und die Konfiguration des Gewebes erzielt werden. Das Gewebe kann vorzugsweise aus Metall-, Kunststoff- und/oder Textilfäden gebildet sein. Der Begriff "Gewebe" soll in diesem Zusammenhang grundsätzlich alle Arten von Geweben, Gewirken, Gestricken, Geflechten, Vliesstoffen umfassen. Gewebe sind einfach zu verarbeiten und zu formen. Die Porosität des Gewebes ermöglicht ein einfaches Durchdringen mit dem Kunststoffmaterial und damit eine gute Integration.

Der Begriff "Umspritzen" soll in diesem Zusammenhang ein vollständiges

Umspritzen und ein zumindest teilweises Umspritzen (z.B. Hinterspritzen) des Gewebes umfassen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das EMV-Abschirm- gehäuse ein Kunststoff-Formteil auf. Das EMV-wirksame Gewebe wird dann vorzugsweise von wenigstens einer Kunststoff komponente zum Bilden dieses Formteils umspritzt. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das EMV- Abschirmgehäuse ein Kunststoff-Formteil und eine in das Formteil integrierte Vergussmasse zum Kapseln einer Elektronik auf. Das EMV-wirksame Gewebe wird dann vorzugsweise von wenigstens einer Kunststoffkomponente zum Bilden des Formteils und/oder wenigstens einer Kunststoff komponente zum Bilden der Vergussmasse umspritzt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das EMV-wirksame Gewebe in Form eines Prepregs in das Formwerkzeug eingelegt. Bei einem Prepreg handelt es sich um ein elastisches Gewebeteil, das mit einem flüssigen Kunststoffmaterial durchtränkt ist, sodass es in Form gebracht und dann durch Aushärten des Kunststoffmaterials (vorzugsweise mittels Temperatur und/oder Druck) stabilisiert werden kann. Bei dem Kunststoffmaterial handelt es sich bevorzugt um ein Duroplast.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine Kunststoffkomponente zum Umspritzen des EMV-wirksamen Gewebes ein Thermoplast auf. Diese Ausführungsvariante ist insbesondere bei der

Verwendung eines Prepregs von Vorteil, da das Kunststoffmaterial im Prepreg durch den Thermoplast mit ausreichend Temperatur und Druck beaufschlagt wird, dass es aushärten kann. Ein anschließender separater Schritt des

Aushärtens kann so entfallen.

Das Kunststoff-Formteil des EMV-Abschirmgehäuses kann wahlweise aus einer Kunststoffkomponente oder aus mehreren Kunststoffkomponenten gebildet werden Im Fall mehrere Kunststoffkomponenten können diese aus dem gleichen Kunststoffmaterial oder aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen.

Das erfindungsgemäße EMV-Abschirmgehäuse weist ein Kunststoff-Formteil und ein in das Kunststoff-Formteil integriertes EMV-wirksames Gewebe auf. Mit diesem EMV-Abschirmgehäuse können die gleichen Vorteile wie mit dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren erzielt werden. Bezüglich der

Vorteile, Begriffserläuterungen und vorteilhaften Ausgestaltungen wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das EMV-wirksame Gewebe von wenigstens einer Kunststoffkomponente des Kunststoff-Formteils umspritzt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine

Vergussmasse zum Kapseln einer Elektronik in das Kunststoff-Formteil integriert. In diesem Fall kann das EMV-wirksame Gewebe von wenigstens einer weiteren Kunststoff-komponente der Vergussmasse umspritzt sein. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines EMV-Abschirmgehäuses gemäß einem

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens eines

EMV-Abschirmgehäuses gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung; und

Fig. 3 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens eines

EMV-Abschirmgehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung.

In Figur 1 ist der Grundaufbau eines EMV-Abschirmgehäuses 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Das EMV-Abschirmgehäuse 10 dient der EMV-wirksamen Abschirmung einer Elektronik 12, die von dem EMV-Abschirmgehäuse 10 zumindest teilweise umschlossen ist. Die Elektronik 12 weist zum Beispiel eine Leiterplatte mit

Elektronikkomponenten eines elektronischen Geräts wie beispielsweise eines Elektromotors, Antriebselements, Steuergeräts, etc. auf. Die Elektronik 12 mit dem EMV-Abschirmgehäuse ist zum Beispiel in elektronischen Haushaltsgeräten wie Wäschebehandlungsgeräten, Kochfeldern, Herden, Mikrowellenöfen, Spülmaschinen, und dergleichen einsetzbar. Das EMV-Abschirmgehäuse 10 weist ein Kunststoff-Formteil 14 aus einer oder mehreren Kunststoffkomponenten auf, das durch ein Spritzgießverfahren geformt worden ist. In diesem Kunststoff-Formteil 14 ist ein EMV-wirksames Gewebe 16 integriert. Die Integration erfolgt beispielsweise durch ein zumindest teilweises Umspritzen des Gewebes 16 durch wenigstens eine Kunststoffkomponente des Kunststoff-Formteils, wie nachfolgend beschrieben.

Ferner kann die Elektronik 12 in einer Vergussmasse 18 gekapselt sein. Die Vergussmasse 8 ist bevorzugt aus einer Kunststoffkomponente geformt und vorzugsweise wärmeleitend. Die Vergussmasse 18 kann neben der Wärmeableitung und einem mechanischen Schutz der Elektronik 12 auch einer elektrischen Isolierung der Elektronik 12 dienen. Die Elektronik 12 mit der

Vergussmasse 18 kann wahlweise mit dem Kunststoff-Formteil 14 integriert sein, zum Beispiel mittels eines gemeinsamen Spritzgießprozesses, oder als separate Baueinheit in das Kunststoff-Formteil 14 eingesetzt sein. Anhand der Fig. 2 und 3 werden nachfolgend zwei Varianten eines Herstellungsverfahrens für ein derartiges EMV-Abschirmgehäuse näher erläutert. Die EMV- Abschirmwirkung wird dabei mittels eines Verbundspritzgießens bzw. inline im Spritzgießprozess in das Kunststoff-Formteil 14 des EMV-Abschirmgehäuses 10 integriert.

In der Ausführungsvariante von Fig. 2 erfolgt die Integration der Elektronik 12 in das EMV-Abschirmgehäuse 10 in einem einzigen Fertigungsschritt mit mehreren sequenziell oder parallel ausgeführten Spritzgießprozessen in einem Formwerkzeug 20.

Zunächst wird die Elektronik 12 in das Formwerkzeug 20 eingelegt. Dann wird eine Kunststoffkomponente 28 zum Bilden der Vergussmasse 18 eingespritzt. Dann wird das EMV-wirksame Gewebe 16 in Form eines Prepregs 22, d.h. eines mit einem Kunststoffmaterial (z.B. ein Duroplast) durchtränkten Gewebes (z.B. aus Metall-, Kunststoff- und/oder Textilfäden), in das Formwerkzeug eingelegt. Dann wird zunächst eine erste Kunststoffkomponente 24 zum Bilden des

Kunststoff-Formteils 14 angrenzend an die Kunststoffkomponente 28 für die Vergussmasse 18 eingespritzt. Die erste Kunststoffkomponente 24 weist vorzugsweise ein wärmeleitendes Kunststoffmaterial auf. Die

Kunststoff komponenten 24 und 28 verschmelzen dabei in ihrem

Übergangsbereich miteinander.

Anschließend wird das Prepreg 22 des EMV-wirksamen Gewebes 16 mit einer zweiten Kunststoffkomponente 26 für das Kunststoff-Formteil 14 hinterspritzt. D.h. die zweite Kunststoffkomponente 26 wird zwischen die erste Kunststoffkomponente 24 für das Formteil 14 und das Prepreg 22 eingespritzt und durchdringt dabei auch das Prepreg 22. Die Kunststoffkomponenten 24 und 26 verschmelzen dabei miteinander. Die zweite Kunststoffkomponente 26 weist vorzugsweise ein Elastomer auf, durch dessen Temperatur- und Druckeinwirkung beim Aushärten des Formteils 14 auch das Kunststoffmaterial im Prepreg 22 aushärtet und ein nachgeschalteter Aushärtungsvorgang entfallen kann.

Bei dieser Ausführungsvariante befindet sich das EMV-wirksame Gewebe 16 letztlich im äußeren Bereich des Kunststoff-Formteils 14 des EMV-Abschirm- gehäuses 10.

In der Ausführungsvariante von Fig. 3 erfolgt die Integration der Elektronik 12 in das EMV-Abschirmgehäuse 0 ebenfalls in einem einzigen Fertigungsschritt mit mehreren sequenziell oder parallel ausgeführten Spritzgießprozessen in einem Formwerkzeug 20.

Zunächst werden die Elektronik 12 und das EMV-wirksame Gewebe 16 in Form eines Prepregs 22, d.h. eines mit einem Kunststoffmaterial durchtränkten

Gewebes, in das Formwerkzeug 20 eingelegt. Dabei umschließt das Prepreg 22 die Elektronik 12 mit einem bestimmten Abstand zu dieser. Dann wird eine

Kunststoffkomponente 28 zum Bilden der Vergussmasse 18 eingespritzt. Diese Kunststoffkomponente 28 ist bevorzugt elektrisch nicht-leitend, sodass sie die Elektronik 12 von dem EMV-wirksamen Gewebe 16 isoliert. Die Kunststoffkomponente 28 für die Vergussmasse 18 durchdringt dabei das Prepreg 22 zumindest teilweise.

Dann wird zunächst eine erste Kunststoffkomponente 24 zum Bilden des

Kunststoff-Formteils 14 angrenzend an das Prepreg 22 und die Kunststoffkomponente 28 für die Vergussmasse 18 in das Formwerkzeug 20 eingespritzt. Die Kunststoffkomponente 28 für die Vergussmasse 18 und die erste Kunststoff- komponente 24 für das Formteil 14 weisen jeweils vorzugsweise ein wärmeleitendes Kunststoffmaterial auf.

Anschließend wird eine zweite Kunststoffkomponente 26 für das Formteil 14 angrenzend an die erste Kunststoffkomponente 24 für das Formteil 14

eingespritzt. Die zweite Kunststoffkomponente 26 weist vorzugsweise ein

Elastomer auf, durch dessen Temperatur- und Druckeinwirkung beim Aushärten des Formteils 14 auch das Kunststoffmaterial im Prepreg 22 mit aushärtet und ein nachgeschalteter Aushärtungsvorgang entfallen kann. Bei dieser Ausführungsvariante befindet sich das EMV-wirksame Gewebe 16 letztlich zwischen der die Elektronik 12 kapselnden Vergussmasse 18 und dem Kunststoff-Formteil 14 des EMV-Abschirmgehäuses 10, wobei die Vergussmasse 18 und das Formteil 14 durch die Spritzgießprozesse miteinander integriert sind. Die Erfindung wurde anhand verschiedener Ausführungsbeispiele Bezug nehmend auf Fig. 1 bis 3 erläutert. Der Fachmann wird problemlos verschiedene Ausführungsvarianten der Erfindung erkennen, die in den durch die anhängenden Ansprüche definierten Schutzbereich fallen. So ist in den beiden Ausführungsvarianten von Fig. 2 und 3 das Kunststoff- Formteil 14 jeweils aus zwei Kunststoffkomponenten 24, 26 gebildet. Alternativ kann das Formteil 14 auch nur aus einer Kunststoffkomponente oder aus mehr als zwei Kunststoffkomponenten gebildet werden.

Ferner weist in den beiden Ausführungsvarianten von Fig. 2 und 3 die zweite Kunststoffkomponente 26 für das Formteil 14 jeweils ein Elastomer aus, durch dessen Temperatur- und Druckeinwirkung auch das Kunststoffmaterial im

Prepreg 22 mit aushärtet. Falls andere Kunststoffmaterialien für die zweite

Kunststoffkomponente 26 eingesetzt werden, muss das Kunststoffmaterial im Prepreg 22 möglicherweise in einem separeten Aushärtungsvorgang ausgehärtet werden.

Ferner umschließt das EMV-Abschirmgehäuse 10 die Elektronik 12 in den beiden Ausführungsvarianten von Fig. 2 und 3 nur teilweise. Alternativ kann das Formteil 14 des EMV-Abschirmgehäuses 10 die Elektronik 12 auch vollständig um- schließen. Elektrische Anschlüsse der Elektronik sind dann zum Beispiel durch die Kunststoffkomponenten 24-26 des EMV-Abschirmgehäuses 10 hindurch geführt.

BEZUGSZIFFERNLISTE

10 EMV-Abschirmgehäuse

12 Elektronik

14 Kunststoff-Formteil

16 EMV-wirksames Gewebe

18 Vergussmasse

20 Formwerkzeug

22 Prepreg für EMV-wirksames Gewebe

24 erste Kunststoffkomponente für Formteil

26 zweite Kunststoffkomponente für Formteil

28 Kunststoffkomponente für Vergussmasse