Skyddar elektronik på kretskortet

Ericsson har tagit fram en ny metod att kapsla in elektroniken på ett kretskort. Tekniken skyddar både mot EMC-störningar, ESD och dålig miljö. Svenska Proofcap har licensrättigheten.

I dag används gjutna aluminiumkåpor eller bockade plåtkåpor för att skydda ett kretskort. Oftast skyddslackas dessutom kretskortets yta. Allt detta ger en dyr, tung och miljöbelastande lösning.

Istället har Ericsson utvecklat en ny metod att skydda elektroniken på ett kretskort. Ett specialuppbyggt laminat formpressas till en kåpa som passar elektroniken på kortet. Därefter smältsvetsas kåpan fast. Endera mot ett likadant laminat, vilket gör att kretskortet omsluts av kåpan, eller direkt mot kretskortet.

Tekniken är från början utvecklad för att användas i Ericssons basstationer. Men nu har Ericsson licensierat ut patenten till Stockholmsföretaget Proofcap; ett nystartat företag som leds av kapslingsteknikens uppfinnare, Karl-Erik Leeb.

Metall- och plastlager varvas

Laminatet som används i Ericssons tillämpning är uppbyggt i fyra lager. Lagret som bildar kåpans ytterskikt bestå av en rostfri metallfolie. Den fogas samman med en mässingsfolie med hjälp av en mellanliggande plastfilm. På insidan av kåpan finns ytterligare en plastfilm, vilken gör att kåpan kan smältsvetsas mot kretskortet eller underliggande laminat.

Alla laminat behöver dock inte byggas upp på detta sätt. Istället kan andra material användas för att ge önskade egenskaper till en viss tillämpning.

För att uppnå skärmegenskaper hos kåpan levereras den med en platt tvinnad tråd, en så kallad kontakteringstråd, runt kanterna. När kåpan sedan värms fast mot kretskort skär trådens kanter både in i kortet och i kåpans mässingslager. På så sätt jordas kåpan effektivt mot kortet med enbart en till två millimeter mellan varje jordpunkt.

Dämpar 65 dB

Genom att formpressa laminatet så att två eller flera hålrum bildas kan olika delar på ett kretskort skyddas från att störa varandra. På så sätt kan tekniken exempelvis användas till att avskärma sändar- och mottagardelen på ett transceiverkort. Kåpan dämpar omkring 65 dB.

Ytterligare en fördel med kapslingen är att den skyddar elektroniken mot fukt och annan dålig miljö, samtidigt som man slipper den långsamma och miljöbelastande lackningen av kortet. I Norge används exempelvis tekniken i en styranläggning för utfodring av fiskar som utsätts för mycket tuff miljö med höga salthalter och fukt.

Genom att kretskortet är hermetiskt tillslutet kan kylningen ske direkt med ytterluften. Därmed slipper man bygga in luftkonditionering i den färdiga produkten, vilket minskar både kostnaden och vikten rejält samt spar plats. Till det hela hör också att den formpressade kåpan i sig väger betydligt mindre än en gjuten kåpa.

Fördelarna är många men det finns även en nackdel med kapslingstekniken. Kretskortet måste nämligen designas om så att inga komponenter sitter nära kanten för att kåpan skall kunna fästas där.

Anna Wennberg