DE19638344C2

DE19638344C2 - Abschirmfolie

Info

Publication number: DE19638344C2
Application number: DE19638344A
Authority: DE
Inventors: Dirk Maelzer; Gerhard Blanck
Original assignee: Eppstein Stanniolfabrik
Current assignee: Eppstein Stanniolfabrik
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: DE19638344A1

Description

Die Erfindung betrifft eine metallische Abschirmfolie zum Abschirmen von elektrischen Feldern.

Aus DE 82 24 462 U1 ist eine Abschirmfolie bekannt, die aus einer hochglänzenden Metall- oder metallisierten Kunststoffolie besteht, die gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilte Ausnehmungen aufweist. Die Größe der Ausnehmungen und deren Abstand liegt im Bereich von einigen Millimetern. Da es sich um eine siebartig gelochte Folie handelt, ist die Metallfläche durch die Ausnehmungen unterbrochen mit der Folge, daß die Abschirmeigenschaften nur unzureichend sind.

Aus der DE 40 91 002 T1 ist eine Abschirmfolie bekannt, deren Substratschicht durch eine durchsichtige Kunststoffschicht gebildet wird, die mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen ist. Diese elektrisch leitende Schicht weist u. a. elektrisch leitende Alkalimetalltitanatfasern auf und besitzt ein feinmaschiges Muster in Form paralleler Linien, Gitter- oder Wabenform oder anderer kontinuierlicher Linien. Auch bei dieser Abschirmfolie liegt das Trägermaterial in den Zwischenräumen frei.

Aus der DE 42 29 689 C2 ist eine formbare, aus mehreren Schichten gebildete Folie zum Abschirmen von Strahlungen bekannt, insbesondere von Strahlungen, die von elektrischen Leitungen ausgehen. Die Folie ist mehrschichtig aufgebaut, wobei die obere Schicht quer zur Längsmittelachse gereckt und mindestens eine weitere Schicht entgegengesetzt dazu gereckt ist. Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Metallschicht angeordnet. Einzelne Schichten können auch mit einer Lochung versehen sein.

Aus der CH 659755 A5 ist die Verwendung einer mindestens zweischichtigen Folie mit mindestens einer elektrisch isolierenden Schicht und mindestens einer elektrisch leitenden Schicht zur Abschirmung einer Raumzone gegen Feldeinflüsse bekannt, wobei die Begrenzungsflächen der Raumzone mit der Folie verkleidet werden. Die leitende Schicht besteht ebenfalls aus einer Metallfolie.

Als Abschirmmaterial ist weiterhin ein flammgespritzter, flexibler Verbundwerkstoff aus Metallgranulat auf einem Trägermaterial bekannt, das Dämpfungseigenschaften über 80 Dezibel aufweisen soll.

Ferner sind Metallfolien mit glatter Oberfläche bekannt, die zwar im Megahertz- Bereich gute Dämpfungseigenschaften aufweisen, im Kilohertz-Bereich jedoch nicht zufriedenstellend sind.

Aufgabe der Erfindung ist eine metallische Abschirmfolie, die eine verbesserte Dämpfungscharakteristik, insbesondere im Kiloherz-Bereich aufweist, und wobei die Dämpfung im Megahertz-Bereich möglichst über 60 Dezibel liegen soll.

Diese Aufgabe wird mit einer metallischen Abschirmfolie dadurch gelöst, daß die eine Seite der Abschirmfolie abwechselnd angeordnete, unregelmäßig gekrümmte Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, und daß zwischen benachbarten Erhöhungen und Vertiefungen kein Zwischenraum mit ebener Fläche ausgebildet ist.

Die Erhöhungen und Vertiefungen wechseln sich über die gesamte Fläche derart ab, daß eine geschlossene Struktur gebildet wird. Die Oberfläche weist somit fast ausschließlich gekrümmte Flächen auf.

Für die Erzielung einer guten Dämpfungscharakteristik ist offensichtlich auch die Unregelmäßigkeit der Oberflächenstruktur von Bedeutung, die durch eine mäanderförmige Ausbildung der Erhöhungen und Vertiefungen erreicht wird. Unter mäanderförmigen Abschnitten bzw. Vertiefungen werden unregelmäßig gekrümmte Strukturen verstanden, wobei auch langgestreckte gerade Abschnitte oder Verzweigungen nicht ausgeschlossen sind. Die schleifen-, kringel- oder hakenförmigen Strukturen der Erhöhungen wechseln sich mit den Vertiefungen ab, die wegen des Fehlens von Zwischenräumen dementsprechend ebenfalls eine solche mäanderförmige Struktur besitzen.

Gemäß einer Ausführungsform können die Erhöhungen abschnittsweise vorliegen und die Vertiefungen zusammenhängend ausgebildet sein. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Oberfläche der Vorderseite zusammenhängende Erhöhungen und Abschnitte von Vertiefungen aufweist. Es ist auch möglich, beide Ausführungsformen bei einer Abschirmfolie zu kombinieren, wobei beispielsweise in größeren Flächenbereichen die jeweils eine oder andere Ausführungsform realisiert ist.

Es ist von Vorteil, wenn die Länge der unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen oder Vertiefungen im Bereich zwischen 1 und 2 mm liegen.

Vorzugsweise liegt der mittlere Abstand a der Vertiefungen zwischen 0,01 und 1 mm.

Auch die Höhe h der unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen hat offensichtlich einen Einfluß auf die Dämpfungscharakteristik der Abschirmfolie. Vorteilhafte Werte für h liegen bei 0,01 bis 0,3 mm. Wenn die Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform geprägt ist, spricht man in Bezug auf die Größe h auch von der Prägetiefe. Bei dieser Ausführung erhält man bei dünnem Material auf der Rückseite die negative Struktur der Vorderseite. Beide Seiten der Folie können in diesem Fall als abschirmwirksame Oberfläche eingesetzt werden.

Die Abschirmfolie wird an Decken, Wänden und auf dem Fußboden verlegt. Um eine tapetenähnliche Verarbeitung zu ermöglichen, ist die Abschirmfolie auf einer Trägerfolie, die beispielsweise aus Papier bestehen kann, aufkaschiert. Andere Trägermaterialien, die geeignet sind, die Abschirmfolie als Komponente in Bauteilen einzusetzen, z. B. Ausrüstung mit Selbstklebebeschichtungen, sind möglich. Wenn die Abschirmfolie in Bahnen aufgeklebt wird, muß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Bahnen hergestellt werden. Zu diesem Zweck werden Streifen aus Abschirmfolie ohne Trägerfolie als sogenanntes Kontaktierungsband hergestellt, das auf der Rückseite mit Kleber, insbesondere mit einem wärmeaktivierbaren Kleber versehen ist. Nach Kontaktierung des Materials unter Wärmeeinfluß wird die elektrische Leitfähigkeit zwischen den einzelnen Abschirmbahnen hergestellt. Dieses Kontaktierungsband wird über die gesamte Länge der Bahn über die Nahtstelle geklebt.

Als vorteilhaft hat sich für die metallische Abschirmfolie eine Zinnlegierung herausgestellt, die vorzugsweise bis 10%, insbesondere bis 5% Antimon enthält.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a, b Draufsichten auf zwei erfindungsgemäße Abschirmfolien in 10-facher Vergrößerung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1a gezeigte Abschirmfolie mit Trägerfolie,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die in Fig. 1a gezeigte Abschirmfolie mit einer rückseitigen Beschichtung,

Fig. 4 die Dämpfungskurve der in Fig. 1a gezeigten Abschirmfolie,

Fig. 5 die Draufsicht auf eine Abschirmfolie mit mäanderförmigen Erhöhungen, jedoch nicht in Form einer geschlossenen Struktur in 10-facher Vergrößerung,

Fig. 6 die Dämpfungskurve der in Fig. 5 gezeigten Abschirmfolie,

Fig. 7 die Draufsicht auf eine Abschirmfolie mit einer kalottenförmigen Oberflächenstruktur in 10-facher Vergrößerung,

Fig. 8 die Dämpfungskurve der in Fig. 7 gezeigten Abschirmfolie und

Fig. 9 die Dämpfungskurve für eine Abschirmfolie mit glatter Oberfläche.

In der Fig. 1a ist eine erfindungsgemäße metallische Abschirmfolie 1 in Draufsicht dargestellt. Zusammenhängende mäanderförmige Erhöhungen 4 wechseln sich mit entsprechenden dazwischenliegenden Abschnitten von Vertiefungen 5 ab, so daß eine geschlossene Struktur gebildet wird. In der Fig. 1b ist eine Abschirmfolie 1 in Draufsicht dargestellt, bei der die Erhöhungen 4' in Abschnitten vorliegen und die Vertiefungen 5' zusammenhängend sind.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, gibt es fast keine ebenen Flächen, da sich die Erhöhungen 4 und die Vertiefungen 5 kontinuierlich abwechseln. Die Oberflächenstruktur wird vorzugsweise mit einer Prägewalze erzeugt, die auf der Abschirmfolie 1 abgerollt wird. Die Höhe h entspricht somit der Prägetiefe. Der Abstand a der Vertiefungen 5 wird von den tiefsten Stellen der Vertiefungen gemessen und liegt vorzugsweise bei 0,01-1 mm. Die Breite der Erhöhungen 4, die hier teilweise im Querschnitt zu sehen sind, ist dementsprechend geringer. Auf der Rückseite ist die Abschirmfolie 1 mit einer Trägerfolie in Form einer Papierschicht 3 versehen. Da die Abschirmfolie in der Regel erst nach dem Kaschieren geprägt wird, zeigt die Rückseite der Papierschicht 3 die Negativstruktur der Oberseite der Abschirmfolie 1.

In der Fig. 3 ist anstelle der Papierschicht 3 nur eine Klebschicht 2 aufgebracht.

In der Fig. 4 ist die Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz für die in Fig. 1a gezeigte Abschirmfolie dargestellt. Bereits bei Werten zwischen 10 und 100 Kilohertz werden Dämpfungswerte von mehr als 40 Dezibel erreicht. Oberhalb einer Frequenz von einem Megahertz liegen die Dämpfungswerte bei oder über 60 Dezibel. Die Fig. 4 gilt auch für die in Fig. 1b gezeigte Folie.

Im Vergleich hierzu wurde eine metallische Abschirmfolie hergestellt, die zwar auch eine mäanderförmige Oberflächenstruktur zeigt, wobei jedoch zwischen den mäanderförmigen Erhöhungen 40 Bereiche mit glatter ebener Fläche vorhanden sind. Dies bedeutet, daß die Vertiefungen 50 zwischen den mäanderförmigen Erhöhungen 40 nicht rinnenförmig mit gekrümmter Fläche ausgebildet sind, wie dies bei der Abschirmfolie gemäß den Fig. 1a, b der Fall ist. Der Anteil dieser ebenen Zwischenbereiche und offensichtlich auch die Tatsache, daß die Prägetiefe unter 0,01 mm liegt, tragen dazu bei, daß die Dämpfungscharakteristik, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist, weitaus schlechter ist. Sowohl im Kilohertz- als auch im Megahertz-Bereich liegen die Dämpfungswerte um 10-30 Dezibel niedriger.

Weiterhin wurde zum Vergleich eine metallische Abschirmfolie mit kalottenförmigen Erhöhungen 10 hergestellt, die in Fig. 7 zu sehen ist. Die Dämpfungscharakteristik dieser Folie ist in der Fig. 8 gezeigt, aus der zu entnehmen ist, daß zwar im Bereich oberhalb von 10 Megahertz Werte von mehr als 60 Dezibel erreicht werden, daß aber insbesondere im Bereich zwischen 100 Kilohertz und 10 Megahertz die Dämpfungswerte teilweise schlechter sind als bei der mäanderförmigen Struktur gemäß der Folie, die in der Fig. 5 gezeigt ist.

In der Fig. 9 ist zum Vergleich die Dämpfungskurve einer vollständig glatten metallischen Abschirmfolie dargestellt. Der Kurvenverlauf entspricht in etwa dem in Fig. 4, jedoch mit insgesamt niedrigeren Dämpfungswerten.

Bezugszeichenliste

1

metallische Abschirmfolie

2

Klebschicht

3

Trägermaterial

4

,

4

'Abschnitt einer mäanderförmigen Erhöhung

5

,

5

'Vertiefung

10

kalottenförmige Erhöhung

40

Erhöhung

50

Vertiefung

Claims

1. Metallische Abschirmfolie zum Abschirmen von elektrischen Feldern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Abschirmfolie (1) abwechselnd angeordnete, unregelmäßig gekrümmte Erhöhungen (4, 4') und Vertiefungen (5, 5') aufweist, und daß zwischen benachbarten Erhöhungen (4, 4') und Vertiefungen (5, 5') kein Zwischenraum mit ebener Fläche ausgebildet ist.

2. Abschirmfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf Teilbereichen der Abschirmfolie (1) die unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen (4') abschnittsweise vorliegen und die Vertiefungen (5') zusammenhängend ausgebildet sind.

3. Abschirmfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf Teilbereichen der Abschirmfolie (1) die Vertiefungen (5) abschnittsweise vorliegen und die unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen (4) zusammenhängend ausgebildet sind.

4. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen (4, 4') oder Vertiefungen (5, 5') eine mittlere Länge zwischen 1 und 2 mm aufweisen.

5. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abstand a der Vertiefungen (5, 5') zwischen 0,01 und 1 mm liegt.

6. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unregelmäßig gekrümmten Erhöhungen (4, 4') eine Höhe h von 0,01 bis 0,3 mm aufweisen.

7. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche geprägt ist.

8. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit ihrer Rückseite auf einer Trägerfolie (3) aufkaschiert ist.

9. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Rückseite eine Klebschicht (2) aufweist.

10. Abschirmfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Zinnlegierung besteht.

11. Abschirmfolie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinnlegierung bis zu 10% Antimon enthält.