Zusammenhang EMV-Problematik und Vergussmassen? [Archiv] - ProgForum.com

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30.09.2003, 21:54

Mal eine ganz andere Frage. Gibt es irgendwelche Untersuchungen oder Erfahrungswerte, in wie weit Vergussmassen Einfluss auf die EMV-Eigenschaften speziell von Mikrocontrollersysten haben? Steffen

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30.09.2003, 22:15

untersuchungen kenne ich keine. Allerdings habe ich schon AVRs mit ein wenig Krempel drumrum in Epox eingegossen und sie in ältere Schaltschränke eingebaut. Trotzdem musste ich hin und wieder mit nem Schirmkasten drumrum arbeiten, damit die Controller nicht gesponnen haben.

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30.09.2003, 22:41

Hi, normale Vergussmassen haben keinen kontrollierten Einfluss auf die Schaltung. Kann besser, schlechter oder gleich bleiben. Auch könnte die Masse Kapazitiv oder Induktiv Einfluss auf die Schaltung nehmen. Übrigens: Bei einer großen Elektronikentwicklerfirma gab es mal das Problem, dass ein Schaltschrank immer kurz nach Mittag aus Störung schaltete. Nach einem Jahr haben die rausgefunden, dass die Sonne auf eine bestimmte LED schien, wenn die Störung auftrat. Die hatte dann als Solarzelle die Störschaltung aktiviert. So kann es gehen. Es ist nicht immer EMV, wenn was aus unerklärlichen Gründen nicht geht. Gruß Elmar

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30.09.2003, 22:59

@Steffen Vergussmassen ist ein riesiger Begriff. Harze haben keinen EMV Wert, gehen aber mit ihrer Dielektrizitätskonstante sehr wohl in HF- Schaltungen ein. Wichtig ist, welcher Füllstoff im Harz enthalten ist. Es besteht die Möglichkeit, leitende Füller einzufügen und eine gewisse Abschirmwirkung zu erzielen. Die Hersteller von Vergussmassen geben in der Regel die Daten an (Durchschlagsfestigkeit, Wasserbeständigkeit, UV- Beständigkeit, Temperaturkoeffizient, chem. Bestand usw.) Nach diesen Kriterien sucht man sich das passende Mittel aus. Es kommt also immer darauf an, wo soll was und womit erreicht werden. Gerd (Anatec)

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30.09.2003, 23:07

Doch Elmar, das Problem ist EMV! Jedenfalls der Hintergrund meiner Frage. Mal etwas genauer: Wir produzieren hier ein System, was als OEM-Komponente (nackte LP) verkauft wird. Mittlerweile sind es einige tausend, die zur Zufriedenheit der (meisten) Kunden arbeiten. Ein Kunde vergießt die Systeme um sie umweltressistent zu machen. Das könnte er auch von uns so haben aber das kostet natürlich etwas mehr (ist ja logisch oder). So, das Problem ist jetzt, dass bei diesen Systemen (also die vom Kunden vergossenen) unerklärliche Probleme auftauchen, die es bei den anderen Systemen nicht gibt. Es sieht ganz so aus, als ob der MC manchmal spinnt und Sachen mach die er gar nicht machen sollte.? Klar, Garantieansprüche kann der Kunde eigentlich eh nicht durchbekommen, da er das System selbst modifiziert hat. Dumm ist nur, das genau dieser Kunde von den einigen tausend Systemen so ca. 20% im Einsatz hat. Konfrontation ist da ausgeschlossen und ich will so oder so der Ursache auf den Grund gehen. @ Hellraiser Ich denke mal das Problem im Schaltschrank sind die Relais, Schütze etc. die dort eingebaut sind. Wenn die schalten, dann schmiert ein AVR (gut, die neueren angeblich nicht) gern mal ab. Bei Epoxy hab ich übrigens auch schon schlechte Erfahrungen gemacht. Wenn irgend ein Bauteil (!!! gilt nur für SMD, meistens ist´s der Spannungsregler) mal etwas wärmer wird, dann zerreißt es die Leiterbahnen auf der Platine durch die Wärmeausdehnung recht schnell. Das umgehe ich, in dem ich die Platine vor dem Verguß mit dünnflüssigem Silikon (ist von Toshiba, gibt´s unter anderem bei Conrad) umhülle. Steffen

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30.09.2003, 23:32

@ Gerd, Was genau der Kunde verwendet hat, weiß ich auch noch nicht. Fakt ist, dass bei den Systemen in den Gehäusen von diesem Kunde die seltsamsten Sachen passieren. Die Syteme dürfen nicht geschirmt sein. Es sind im Prinzip aktive Sender (und gleichzeitig passive Empfänger). Noch genauer gesagt sind es RF-ID-Systeme. Der Kunde hatte z.B. einmal eine Lieferung vergossen und danach ging überhaupt nichts mehr. Komischerweise funktionierten die Systeme wieder, wenn man hinten ein 50-Cent Stück aufklebte.????? Keine Ahnung warum. Entweder lags an der Vergussmasse oder an der Farbe (metallhaltig) mit der die Gehäuse lackiert wurden. Mal sehen was beim vor-Ort-Termin rauskommt. Evtl. liegt´s ja doch nicht am Verguß. @Elmar Es ist zwar irgendwo ein EMV-Einfluss nur wo, das ist die Frage die ich mir stelle. Es ist eigentlich egal ob das Problem durch die Verarbeitung des Kunden kommt oder sonst irgendwo her. Ich als Entwickler des Systems muss die Ursache finden und elliminieren. MfG Steffen

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01.10.2003, 08:01

Da ist bestimmt ne aufgedruckte Leiterschleife auf der Platine. Die ist gleichzeitig Kapazität und Induktivität. Durch Einbringen eines Dieelektrikums (Vergußmasse) verändert sich die Kapazität. Durch das 50 Cent Stück ändert sich die Induktivität, was die veränderte Kapazität wohl wieder kompensiert. Ich würde mal das Layout auf HF-gerechtes Design überprüfen und vielleicht mal die Platine Stückweise vergießen um zu sehen wo der Fehler herkommt. Durch die Vergußmasse kann sich auch die Hitze von Bauteilen wie Spannungsreglern gut auf andere Bauteile verteilen, die vielleicht nicht für den erweiterten Temperaturbereich ausgelegt sind.

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01.10.2003, 09:38

moin Steffen die Platte vor dem vergiesen mit Trennmittel zu versehen, ist der richtige Weg, nur Silikon sollte es nimmer sein. Wir haben Silikon auf seine elektrischen Eigenschaften getestet und zumindest bis 500 KHz gehts. Ab dann wirds kritisch. µC sind auf ihre steilen Schaltflanken angewiesen, das sollte man bedenken. Bestens geeigent sind alle Toulol basierenden Mittel. Zur Not halt selber mixen. Temperaturrelevante Bauteile müssen vor dem vergiesen mit Kühlern versehen werden, die bis zum Rand reichen. (Materialeinsatz bedenken, Haarrißbildung möglich) HF- Schaltungen werden generell nicht vergossen, nicht mal in der Raumfahrt, das wäre ja auch zu einfach :-), sie werden gekapselt und und nur die LP- Ränder werden zur Stabilisierung Flex geklebt. Wenn Dein Kunde also Fehler macht, würde ich nicht unbedingt ewig Zeit drauf verschwenden und sehen warum meine Schaltung so oder so reagiert sondern ihm sagen, wenns schon dicht sein soll, dann soll er sie halt verpressen. Is zwar teurer, aber beeinflusst die Schaltung nicht. Als Beispiel möchte ich noch anführen, auch Chips aller Art sind nicht vergossen, auch wenn es so aussieht. Die sind verpresst und verklebt, warum wohl? Ich hoffe Du hast einige Argumente Deinem Kunden gegenüber finden können. Gerd (Anatec)

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01.10.2003, 13:01

Hi, @Steffen: Gib mir mal Deine Mailadresse (oder schick mir einfach eine Mail). dann kann ich Di rMaterial zu EMV und eventuell HF-Technik zuschicken. Vielleicht findest Du die Antwort. Wegen der Geschichte der Münze solltest Du Dir dann aufmerksam die teile über Stripline, Antennen im Nahfeld und Kapazitive Kopplung durchlesen. Gruß Elmar

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01.10.2003, 13:07

P.S.: probier mal die Schaltung mit Alufolie zu umwickeln und die mal mit Masse oder Plus zu verbinden. Wenn es funktioniert, einfach mal testen, was passiert, wenn man die Schaltung in ein Metallgehäuse einbaut und das dann vergießt (das innere vergießen und wenn es nicht funktioniert nur außenrum vergießen). Wenn alles nicht hilft, vertrauensvoll an ein EMV-Messlabor wenden: <a href="http://www.serco-europe.de/de/de030200.htm" target=_top>http://www.serco-europe.de/de/de030200.htm</a> <a href="http://www.serco-europe.de/de/docs/adobe/de_OTN.pdf" target=_top>http://www.serco-europe.de/de/docs/adobe/de_OTN.pdf</a> <a href="http://www.serco-europe.de/de/docs/adobe/serco_bn_de.pdf" target=_top>http://www.serco-europe.de/de/docs/adobe/serco_bn_de.pdf</a> Gruß Elmar

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01.10.2003, 23:29

Danke für Eure Antworten. Das Design der Platine ist schon HF gerecht. Von uns oder unvergossen gibt es auch keine Probleme. Das mit dem 50 Cent Stück war nur mal ein Beispiel. Da hat der Kunde einen Fehler gemacht und sieht das auch ein. Nur das jetzige Problem liegt etwas anders. Der MC macht anscheinen (Sabotage kann ich nicht ausschliesen) irgendwelchen Schrott und ändert seinen EEPROM-Inhalt. Das passiert komischerweise aber nur bei diesen, vom Kunden vergossenen Lesern. @Gerd Das von uns verwendete Silikon heißt TSE 399 bei Conrad ist die Bestellnummer im aktuellen Katalog 53 22 82-33. Ist zwar verdammt teuer aber eigentlich extra für elektronische Schaltungen entwickelt. Damit hatten wir bisher noch nie Probleme. Der MC ist ein PIC16F876(A) und läuft mit 16MHz die externe Peripherie wird über SPI-ähnliche Schittstellen (per Software, also nicht allzu schnell) angesprochen. @Carsten Es ist eine gewickelte Spule. Bei dem Beispiel mit der 50 Cent-Münze lag es auch entweder am Harz oder an dem metallhaltigen Lack mit dem die Gehäuse lackiert wurden. Temperaturprobleme scheiden eigentlich aus, da alle Bauteile für den erweiterten Temperaturbereich ausgelegt sind. Obwohl ich auch schon mit dem Gedanken gespielt habe, das evtl. die Vergussmasse die Platine so gut Warmeisoliert, das die Temperaturen soweit ansteigen, dass nach einem Jahr der EEPROM seine Daten verliert. Das ist aber mehr als unwahrscheinlich. Das mit dem einen Jahr hab ich auch noch nicht erwähnt. Die gesamte Anlage lief ca. ein Jahr problemlos und erst dann kam das Problem auf. @Elmar Wie schon oben gesagt abschirmen geht nicht. Was das Material angeht, kannst Du es mir auf stta*gmx.de (* durch @ ersetzen) zusenden. Da bin ich auf jeden Fall interessiert. Meine Emailadresse ist übrigens kein Geheimniss aber mit jedem Beitrag in einem Forum wird die Menge an Spam-Mails immer mehr. @alle Ich vermute nach wie vor, das es an irgend etwas anderem liegt. Wenn ich beim Vororttermin etwas herausbekomme, dann lass ich euch auf jeden Fall nicht dumm sterben. Steffen