Was ist eine SMT-EMI-Abschirmdichtung?

Da Leiterplattenlayouts immer dichter werden und elektronische Montagelinien einen höheren Automatisierungsgrad erfordern, stoßen die traditionellen EMI-Erdungsmethoden an ihre Grenzen.

Manuell angebrachte, leitfähige Schaumstoff- und verlötete Berylliumkupfer-Fingerstümpfe werden nach und nach durch eine fortschrittlichere Lösung ersetzt: die SMT-EMI-Abschirmdichtung , auch bekannt als SMT-EMI-Dichtung oder weiche SMD-Kontakte.

Warum entwickelt sich diese Technologie so schnell zur bevorzugten Erdungslösung für Smartphones, Automobilelektronik, 5G-Geräte und medizinische Geräte?

Dieser Artikel erklärt, was SMT-Leitschaum ist, wie er funktioniert und warum er das moderne Design von EMI-Abschirmungen revolutioniert.

Wenn Sie mit leitfähigen Schaumstoffen noch nicht vertraut sind, empfehlen wir Ihnen, zunächst Folgendes zu lesen:
Was ist EMI-Schaumstoff? Ein umfassender Leitfaden zu EMI-Schaumstoff

Was ist SMT und warum? Leitfähiger Schaumstoff Benötigen Sie SMT?

SMT steht für Surface Mount Technology (Oberflächenmontagetechnik) , das Kernverfahren, das in der modernen Elektronikfertigung eingesetzt wird.

Bei der SMT-Bestückung positionieren automatisierte Bestückungsautomaten die Bauteile direkt auf den Lötpads der Leiterplatte. Anschließend durchläuft die Leiterplatte einen Reflow-Lötofen, in dem die Lötpaste schmilzt und die Bauteile dauerhaft mit der Leiterplatte verbindet.

Nahezu jedes moderne elektronische Gerät – Smartphones, Laptops, Steuergeräte für Elektrofahrzeuge und Kommunikationsgeräte – basiert auf der SMT-Bestückung.

Herkömmlicher leitfähiger Schaumstoff übersteht diesen Prozess jedoch nicht.

Konventioneller leitfähiger Schaumstoff (FOF – Fabric-over-Foam) verwendet typischerweise PU-Schaum oder Poron als Kern. Diese Materialien sind nicht beständig gegen Reflow-Temperaturen von bis zu 260 °C. Zudem fehlen herkömmlichen leitfähigen Schaumstoffen lötbare Anschlüsse für die Leiterplattenmontage.

Diese Einschränkung führte zur Entwicklung der SMT-EMI-Abschirmdichtung — ein leitfähiges Erdungsbauteil, das speziell für die automatisierte SMT-Bestückung entwickelt wurde.

Einen detaillierteren Vergleich zwischen herkömmlichen leitfähigen Schaumstoffen und leitfähigen Gewebestrukturen finden Sie hier:
Leitfähige Schaumstoffdichtung vs. leitfähiges Gewebe: Die wichtigsten Unterschiede erklärt

Struktur und Funktionsprinzip von SMT EMI-Dichtung

Eine SMT-EMI-Dichtung besteht typischerweise aus drei Hauptschichten:

1. Hochtemperatur-Elastikkern

Anstelle von PU-Schaum verwenden Soft SMD Contacts Silikonstreifen oder Silikonschaumschwamm, die Reflow-Löttemperaturen von bis zu 260 °C standhalten und dabei eine ausgezeichnete Elastizität beibehalten.

2. Leitfähige Umhüllungsschicht

Der Silikonkern ist mit einer leitfähigen PI-Folie umhüllt, die mit Kupfer, Nickel, Zinn oder Gold beschichtet ist. Diese äußere Schicht sorgt für einen niedrigen Oberflächenwiderstand von typischerweise ≤0,03 Ω.

3. Lötbare Metallpads

Am unteren Ende der Dichtung befinden sich leitfähige Lötanschlüsse, die für die direkte Leiterplattenmontage beim Reflow-Löten vorgesehen sind.

Funktionsweise von weichen SMD-Kontakten

Weiche SMD-Kontakte werden in Gurtverpackung geliefert, ähnlich wie Standard-SMT-Elektronikbauteile.

Während der Produktion:

1. Die Bestückungsmaschine montiert die Dichtung auf den dafür vorgesehenen Lötpads der Leiterplatte.
2. Die Leiterplatte tritt bei Spitzentemperaturen zwischen 230°C und 260°C in den Reflow-Ofen ein.
3. Die Lötpaste schmilzt und befestigt die Dichtungsanschlüsse an der Leiterplatte.
4. Nach dem Löten bleibt die elastische Leiterstruktur oberhalb der Leiterplattenoberfläche frei.
5. Wenn das Gerätegehäuse die Dichtung komprimiert, bildet es einen stabilen niederohmigen Erdungspfad.

Dadurch wird eine äußerst zuverlässige EMI-Erdung erreicht, während gleichzeitig manuelle Installationsschritte entfallen.

SMT-EMI-Abschirmdichtung im Vergleich zu traditionellen Lösungen

Die Vorteile werden im direkten Vergleich deutlich.

Wichtigste Vorteile

• Erübrigt die manuelle Installation von leitfähigem Schaumstoff
• Verbessert die Montagekonsistenz
• Reduziert die Nacharbeitsquoten
• Bietet eine bessere Elastizität als BeCu-Kontakte
• Fügt Stoßdämpfung und Vibrationsfestigkeit hinzu
• Unterstützt kompakte Leiterplatten-Erdungslayouts

Weitere Informationen zur SMT-Erdung finden Sie hier:
SMT-EMI-Dichtung vs. leitfähiger Schaumstoff für die Leiterplattenerdung

Haupttypen von weichen SMD-Kontakten

Nicht alle SMT-EMI-Dichtungen weisen den gleichen internen Aufbau auf. Gängige Bauformen sind beispielsweise:

Jede Struktur erfüllt unterschiedliche Anforderungen an Kompression, Abschirmung und Montage.

Verwandte strukturelle Innovationen finden Sie unter:
Umfassender Leitfaden für leitfähigen Schaumstoff: Von der SMT-Dichtung zur Luftschleifendichtung

Typische Anwendungsbereiche SMT-EMI-Abschirmdichtung

Heute findet SMT-Leitschaum breite Anwendung in Branchen, die eine zuverlässige Leiterplattenerdung erfordern.

Unterhaltungselektronik

• Smartphone-Antennenerdung
• Schirmung Erdung
• Erdung von Tablet- und Laptop-Leiterplatten

Neue Energiefahrzeuge

• Erdung des EV-Motorreglers
• Batteriemanagementsysteme (BMS)
• EMI-Schutz für Kfz-Steuergeräte

5G-Kommunikationsausrüstung

• Erdung des HF-Moduls
• Erdung des Antennenfilters
• EMI-Abschirmung der Basisstation

Medizinische Elektronik

• Erdung von Präzisionsinstrumenten
• Hochzuverlässige Leiterplattenbestückungen

SMT EMI-Dichtung Auswahlhilfe

Bei der Bewertung von SMT-Leitschaum für ein Projekt sollten Sie folgende Parameter berücksichtigen:

Reflow-Temperaturwiderstand

Prüfen Sie die Kompatibilität mit dem Temperaturprofil Ihrer SMT-Fertigungslinie, typischerweise 230–260°C.

Verdichtungsverhältnis

Für eine optimale Kontaktfestigkeit und Elastizität wird eine Arbeitskompression von 25–30 % empfohlen.

Pad-Design

Die Abmessungen der Leiterplattenpads sollten den vom Lieferanten empfohlenen Lötflächenspezifikationen entsprechen.

Verpackungskompatibilität

Stellen Sie sicher, dass die Gurtverpackung mit automatisierten Bestückungsautomaten kompatibel ist.

Zertifizierungen

Für Anwendungen im Automobilbereich sollten Zulieferer über eine IATF16949-Zertifizierung verfügen.
Medizinische Projekte erfordern häufig die Einhaltung der ISO13485-Norm.

Warum Hersteller umsteigen SMT-EMI-Dichtungen

Die Elektronikindustrie bewegt sich in Richtung:

• höhere Automatisierung
• kleinere Leiterplattenlayouts,
• engere Toleranzen
• und Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMI) bei höheren Frequenzen.

Herkömmliche Erdungslösungen können diesen Anforderungen zunehmend nicht mehr gerecht werden.

Eine SMT-EMI-Abschirmdichtung kombiniert:

• automatisierte Montage,
• stabile Erdungsleistung,
• Langzeitelastizität,
• und kompakte Bauweise

Damit zählt es zu den effektivsten modernen Leiterplatten-Erdungslösungen, die heute erhältlich sind.

Über Konlida

Suzhou Konlida Precision Electronics wurde 2006 gegründet und ist ein führender Hersteller von SMT-EMI-Abschirmungslösungen.

Konlida bietet umfassende interne Kompetenzen, darunter:

• Entwicklung leitfähiger PI-Filme
• automatisierte SMT-Dichtungsformung,
• Präzisionsstanzen,
• und Band- und Rollenverpackung.

Unsere SMT-EMI-Dichtungsprodukte sind zertifiziert nach:

• IATF16949
• ISO13485

Unterstützung hochzuverlässiger Anwendungen in der Automobil- und Medizinelektronik weltweit.

Ob Sie Standard-SMT-EMI-Abschirmdichtungsprodukte oder kundenspezifisch entwickelte leitfähige Erdungslösungen benötigen, Konlida bietet Ihnen umfassenden technischen Support vom Prototyp bis zur Serienproduktion.