DE10031599A1 - Spulenelement - Google Patents
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Abstract
Ein Spulenelement, das sogar bei einer verkleinerten Konfiguration einen hohen Q-Faktor liefert, umfaßt einen säulenartigen Körper, eine Spule, die um diesen Körper gewickelt ist, eine Anschlußelektrode, die an beiden Enden des Körpers 7 vorgesehen ist und die mit der Spule verbunden ist, und ein Schutzmaterial, um die Spule zu bedecken, wobei es eine relative Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 6,0 aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spulenelement
für die Verwendung in einer mobilen Kommunikationseinrich
tung, in Netzgeräten und anderen elektronischen Apparaten.
Ein Beispiel für konventionelle Spulenelemente ist im offen
gelegten japanischen Gebrauchsmuster mit der Nummer S61-
144616 beschrieben: eine Chip-Spule (chip coil), die in Fig.
12 in perspektivischer Ansicht gezeigt ist. Die Chip-Spule
besteht aus einem Körper 1, der mit Flanschen 2, 3 an beiden
Enden eines Windungsgebietes 4 versehen ist, und einer Spule
6, die um den Körper 1 gewickelt ist. Die Flansche 2, 3 sind
mit einem Einschnitt 5 für das Halten des jeweiligen Endteils
der Spule 6 versehen. Da eine Chip-Spule der obigen Konfigu
ration keine Polarität aufweist, ist die Effizienz beim Mon
tieren der Chip-Spule auf einer Leiterplatte hoch; somit wird
die Produktivität bei der Leiterplattenherstellung erhöht. Da
die Spule 6 außerdem nicht über die Flanschoberfläche oder
die Verbindungsoberfläche vorsteht, weist sie eine überlegene
Stabilität bei der Oberflächenmontage auf.
Andere Beispiele konventioneller Spulenelemente, die aus ei
nem Körper und einer um den Körper gewickelten Spule beste
hen, sind beispielsweise auch in den offengelegten japani
schen Patenten mit den Nummern H8-124748, H8-124749, H8-
213248 und H9-306744 und im offengelegten japanischen Ge
brauchsmuster mit der Nummer H3-1510 beschrieben. Das offen
gelegte japanische Patent mit der Nummer H10-172832 be
schreibt ein Spulenelement, das mit einem abgeschrägten Teil
zwischen dem Windungsgebiet, das mit einer Spule umwickelt
wird, und den Flanschen, die als Anschlüsse dienen und die an
beiden Enden angeordnet sind, versehen ist.
In der oben beschriebenen Konfiguration ist jedoch, wenn der
Drahtdurchmesser im Zuge der Verkleinerung des Spulenelements
immer kleiner und kleiner werden muß, die Verschlechterung
des Q-Faktors signifikant.
Ein weiteres Problem bei dem oben beschriebenen konventionel
len Spulenelement besteht darin, daß es nicht leicht ist mit
einem Bilderkennungsverfahren zu beurteilen, ob ein Spulen
element akzeptabel ist, oder ob es zurückzuweisen ist, da die
Anschlüsse an beiden Enden des Körpers normalerweise die
Farbe Silber aufweisen und die Farbe des Körpers normaler
weise weiß ist. Bei der Beurteilung treten oft Erkennungsfeh
ler auf, was die Produktivität ungünstig beeinflußt.
Die vorliegende Erfindung spricht die obigen Probleme an und
versucht ein Spulenelement anzubieten, das vom Spulentyp ist
und dennoch sogar bei einer verkleinerten Konfiguration einen
verbesserten Q-Faktor und andere verbesserte Eigenschaften
liefert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Spulenelement anzubieten, bei dem eine Beurteilung der
Anschlußelektroden mit Leichtigkeit und sicher durchgeführt
werden kann, womit die Produktivität in Verbindung mit den
Spulenelementen verbessert werden kann.
Ein Spulenelement der vorliegenden Erfindung umfaßt einen
säulenförmigen Körper, eine Spule, die um den Körper gewic
kelt ist, Anschlußelektroden, die an beiden Enden des Körpers
für eine Verbindung mit der Spule vorgesehen sind, und ein
Schutzmaterial, das die Spule bedeckt, wobei das Schutzmate
rial eine relative Dielektrizitätskonstante von nicht mehr
als 6,0 aufweist. Der Q-Faktor kann durch die Verwendung ei
nes Schutzmaterials, dessen relative Dielektrizitätskonstante
nicht höher als 6,0 ist, in der oben beschriebenen Konfigura
tion verbessert werden.
Vorzugsweise weist beim Spulenelement der vorliegenden Erfin
dung die äußerste Schicht jeder Anschlußelektrode eine Farbe
auf, die sich von den Farben des Körpers und des Schutzmate
rials unterscheidet. Der Unterschied in den Farben trägt
merklich dazu bei, die Fehler bei der Bilderkennung zu ver
mindern und die Produktivität zu erhöhen. Es scheint, daß die
vorher beschriebene irrtümliche Beurteilung, die bei konven
tionellen Spulenelementen auftritt, durch einen Erkennungs
fehler verursacht wird, dergestalt daß die Anschlußelektrode
als größer im Vergleich zu spezifizierten Abmessungen einge
stuft wird, da sich die Farben des Körpers und der Anschluß
elektrode ähneln. Der kleinere Fehler bei der Erkennung der
Spulenelemente, wie er bei der vorliegenden Erfindung auf
tritt, scheint das Ergebnis der unterschiedlichen Farbgebung
zu sein.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Spulenele
ment gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Körper des
Spulenelements zeigt.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die die Anschlußstruk
tur des Spulenelements zeigt.
Fig. 4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die ein Gebiet um
den Anschluß des Spulenelements zeigt.
Fig. 5 ist eine Teilaufsicht, die einen Zustand der Spule im
Spulenelement zeigt.
Fig. 6 ist eine Teilquerschnittsansicht, die verwendet wird,
um einen Zustand der gewundenen Spule im Spulenelement zu be
schreiben.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Frequenz und dem Q-
Faktor.
Fig. 8 ist eine Teilquerschnittsansicht, die verwendet wird,
um das abgeschrägte Gebiet des Spulenwindungsgebiets im Spu
lenelement zu beschreiben.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der relativen Dielektri
zitätskonstanten des Schutzmaterials und dem Q-Faktor im Spu
lenelement.
Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen spezifischen Widerstand
IR des Körpers und dem Q-Faktor im Spulenelement.
Fig. 11 ist eine Aufsicht, die verwendet wird, um einen Zu
stand der Verbindung mit dem Anschluß der Spule im Spulenele
ment zu beschreiben.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines konventionel
len Spulenelements.
Details von beispielhaften Ausführungsformen eines Spulenele
ments werden nachfolgend gemäß der vorliegenden Erfindung be
schrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Spulenelement aus einem
Körper 7 und einer Spule 13, die um den Körper 7 gewickelt
ist, ausgebildet. Zuerst wird nachfolgend der Körper 7 be
schrieben. Der Körper 7 ist entweder aus einem nicht magneti
schen Material, wie Aluminiumoxyd, oder einem magnetischen
Material, wie Ferrit, hergestellt. Ein Körper 7 aus einem
nicht magnetischen Material ist für eine Frequenz von 100 MHz
oder höher geeignet. Ein Körper 7 aus Aluminiumoxyd oder ei
nem Material, das Aluminiumoxyd enthält, ergibt bei den Ei
genschaften und den Herstellungskosten einen wesentlichen
Vorteil. Wohingegen ein Körper 7 aus einem magnetischen Mate
rial, wie Ferrit, zu einem Vorteil bei den Eigenschaften, bei
der leichten Verarbeitung und den Kosten der Herstellung
führt.
Vorzugsweise weist der Körper 7 eine relative dielektrische
Konstante von nicht mehr als 10,0 oder noch besser von nicht
mehr als 6,0 auf. Die Eigenresonanzfrequenz f0 verbessert
sich, und als Ergebnis davon verbessert sich der Q-Faktor,
wenn der Körper 7 mit einer relativen dielektrischen Kon
stante von nicht mehr als 10,0 versehen wird. Da ein Fluorid
harz (fluoric resin) das Material ist, das die volle Funktio
nalität eines Körpers 7 gewährleisten kann, so beträgt der
niedrigste Wert der relativen Dielektrizitätskonstanten vor
zugsweise 2,4. Die relative Dielektrizitätskonstante sollte
nämlich vorzugsweise nicht niedriger als 2,4 sein.
Vorzugsweise hat der Körper 7 einen spezifischen Widerstand
von nicht weniger als 1011 Ωm, und noch besser von nicht we
niger als 1014 Ωm. Durch das Einstellen des spezifischen Wi
derstands auf nicht weniger als 1011 Ωm kann der elektrische
Strom, der im Körper 7 fließt, vermindert werden, was zu ei
ner verbesserten Effizienz und einem verbesserten Q-Faktor
führt. Man erkennt dies aus dem Diagramm, das in Fig. 11 ge
zeigt ist, in dem der Q-Faktor gezeigt ist, wie er in einem
Gebiet aufgenommen ist, in dem der spezifische Widerstand
nicht kleiner als 1011 Ωm ist. Die Kurve, die in Fig. 10 ge
zeigt ist, stellt einen Fall dar, bei dem die Gesamtabmessun
gen des Spulenelements folgendermaßen ausgebildet sind: 1,6
mm lang, 0,8 mm breit, 0,8 mm hoch, die Wicklungszahl der
Spule 13 beträgt 10 Wicklungen, die Dicke des Schutzmaterials
16 fällt in einem Bereich von 70 µm bis 80 µm, wobei der spe
zifische Widerstand des Körpers 7 variiert wird. Der spezifi
sche Widerstand der Körpers 7 wird durch die Verschiebung der
Menge des Aluminiumoxyds etc. variiert.
Vorzugsweise ist der Körper 7 aus Forsterit, Mulit, Steatit
oder solchen Materialien, die Aluminiumoxyd enthalten, herge
stellt. Ein Körper 7, der eine relative Dielektrizitätskon
stante von nicht mehr als 10,0 oder einen spezifischen Wider
stand von nicht weniger als 1011 Ωm aufweist, kann durch die
Verwendung eines solchen Materials bereit gestellt werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird durch das Steuern einer der
Werte, die entweder die relative Dielektrizitätskonstante
oder den spezifischen Widerstand des Körpers 7 betreffen, in
nerhalb des oben beschriebenen Bereichs, der Trend zur Absen
kung des Q-Faktors selbst bei sehr verkleinerten Spulenele
menten eingeschränkt werden. Eine Verschlechterung des Q-Fak
tors wird somit verhindert.
Die Form des Körpers 7 wird als nächstes unter Bezug auf
Fig. 2 beschrieben. Der Körper 7 ist aus einem Windungsgebiet
8 für das Herumwickeln einer Spule 13 und einem Flansch 9,
10, der an den jeweiligen Enden des Windungsgebiets 8 vorge
sehen ist, ausgebildet. Das Windungsgebiet 8 und die Flansche
9, 10 sind jeweils ungefähr kubusförmig, wobei sich als Quer
schnitt ungefähr Quadrate ergeben. Das Windungsgebiet 8 ist
eine Stufe tiefer als die Flansche 9, 10 ausgebildet, wobei
der Durchmesser kleiner als der der Flansche 9, 10 ist. Vor
zugsweise sind die Seitenkanten 8a des Windungsgebiets 8 ab
geschrägt oder zugespitzt, um zu verhindern, daß der Draht
der Spule 13 mit der Isolationsbeschichtung während des Auf
wickelns beschädigt wird, da eine solche Beschädigung einen
Kurzschluß verursacht. Der bevorzugte Radius der Rundung an
den Seitenkanten 8a beträgt 0,08 mm bis 0,15 mm. Ein kleiner
Radius von nicht mehr als 0,8 mm weist eine Neigung zur Be
schädigung der Spule 13 auf, während ein größerer Radius, der
0,15 mm übersteigt, den Durchmesser der Spule 13 vermindert,
was eine Verschlechterung des Q-Faktors bewirkt.
Eine scharfe Seitenkante 8a erhöht wirksam die Befestigungs
stärke der Spule 13, die um das Windungsgebiet 8 zur Seiten
kante 8a gewickelt ist. Dies ist ein vorteilhafter Punkt bei
der Verhinderung einer Verschiebung der Spule 13. Somit soll
ten, wenn die Verhinderung einer Verschiebung der Spule ein
wichtigeres Element als eine Beschädigung der Spule 13 dar
stellt, die Seitenkanten 8a scharf ausgeführt werden. Wenn
eine solche Konfiguration verwendet wird, müssen einige zu
sätzliche Betrachtungen vorgenommen werden, beispielsweise
darüber, daß die Isolationsbeschichtung der Spule 13 unter
Verwendung eines etwas dickeren Drahtes für die Spule 13 dic
ker ausgebildet wird. Dadurch kann die Befestigungsstärke der
Spule 13 verbessert werden, während eine Beschädigung der
Spule 13 verhindert wird.
Ein abgeschrägtes Gebiet 11, das an der Grenze zwischen dem
Flansch 10 und dem Windungsgebiet 8 vorgesehen ist, erleich
tert es, die Spule 13 um das Windungsgebiet 8 zu wickeln und
verhindert, daß die Beschichtung des Drahtes der Spule 13
verletzt wird. In derselben Weise ist ein abgeschrägtes Ge
biet 12 an der Grenze zwischen dem Flansch 9 und dem Win
dungsgebiet 8 vorgesehen.
Die Spule 13 kann um das Windungsgebiet 8 herum gewickelt
werden, wobei ein Lücke zwischen den benachbarten Drähten
aufrecht gehalten wird oder wobei keine Lücke zwischen den
Drähten eingehalten wird. Bei einer Spule, die mit einer
Lücke zwischen benachbarten Drähten gewickelt wurde, wird ei
ne Verschlechterung des Q-Faktors etc. verhindert, während
bei einer Spule, die ohne Lücke gewickelt wurde, die zuneh
mende Zahl von Wicklungen die Induktivität erhöht. Vorzugs
weise wird die Spule 13 mit einem Draht ausgebildet, der min
destens aus einem der leitenden Materialien Silber, einer
Silberlegierung, Kupfer, einer Kupferlegierung, Gold, einer
Goldlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung etc. ge
fertigt ist. Unter anderem scheinen Kupfer oder Kupferlegie
rungen am meisten bevorzugt zu werden, wenn man die Faktoren
der Kosten, der mechanischen Festigkeit, der leichten Handha
bung etc. in Betracht zieht.
Der Anschlußabschnitt 14, 15, der auf der Oberfläche des
Flansches 9, 10 vorgesehen ist, ist aus einer Anschlußelek
trode und einer Verbindungsschicht ausgebildet, wie das in
den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
Die Anschlußelektrode enthält eine untere Schicht 100, die
auf dem Körper 7 ausgebildet ist, eine leitende Schicht 101,
die auf der unteren Schicht 100 ausgebildet ist, und eine
leitende Schicht 101b, die auf die leitende Schicht 101a auf
gesetzt ist. Wenn der Körper 7 aus Aluminiumoxyd, Ferrit oder
einem anderen keramischen Material, das sich nicht für ein
Elektroplattieren eignet, hergestellt ist, so kann eine unte
re Schicht 100 auf dem Körper 7 leicht entweder durch das
Ausbilden der unteren Schicht 100 durch ein nicht elektri
sches Plattierverfahren oder Metallisierverfahren oder indem
zuerst eine leitende Paste auf den Körper 7 gebracht und er
dann gebrannt wird, vorgesehen werden. Eine dicke Anschluß
elektrode kann in einer kurzen Zeit durch das Bereitstellen
einer leitenden Schicht 101a unter der Schicht 100 durch ein
Elektroplattieren vorgesehen werden.
Die Anschlußelektrode ist so strukturiert, daß ein abgeflach
tes Ende der Spule 13 sandwichartig zwischen der leitenden
Schicht 101a und der leitenden Schicht 101b eingeschlossen
wird. Die obige Struktur verbessert die Verbindungsfestigkeit
wesentlich, und die Wahrscheinlichkeit, daß die Spule 13 sich
von den Anschlüssen 14, 15 löst, wird nahezu eliminiert. In
der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wurden beide
leitende Schichten 101a und 101b aus einem Material herge
stellt, das bei 260°C nicht schmilzt.
Zumindest die leitende Schicht 101b sollte vorzugsweise aus
einem Material ausgebildet werden, das bei 260°C oder vor
zugsweise bei 300°C nicht schmilzt. Der Schmelzpunkt sollte
nämlich vorzugsweise nicht tiefer als bei 260°C oder noch
besser nicht tiefer als bei 300°C liegen. Vorzugsweise ist
das Material ein Metall. Wenn die leitende Schicht 101b mit
einem Material ausgebildet ist, das nicht bei 260°C
schmilzt, so tritt ein Schmelzen der leitenden Schicht 101b
bei einer Temperatur, bei der irgendwelche Verbindungsmate
rialien, die normalerweise für das Verbinden einer elektroni
schen Komponente oder anderen Vorrichtung auf der Oberfläche
einer Leiterplatte verwendet werden, schmelzen, nicht auf.
Dies bedeutet, daß sie einem Aufschmelzlötverfahren oder ähn
lichen Hitzebehandlungen widerstehen kann, und daß sich die
Spule 13 nicht vom Anschluß löst.
In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wurde die
Anschlußelektrode mit drei Schichten ausgebildet (eine untere
Schicht 100, eine leitende Schicht 101a und eine leitende
Schicht 101b). Die Anschlußelektrode kann jedoch auch eine
zweilagige Struktur, eine vierlagige Struktur oder sogar eine
Struktur mit einer höheren Zahl von Lagen annehmen. Eine
zweilagige Anschlußelektrode kann beispielsweise mit einer
leitenden Schicht ausgebildet werden, die sowohl als die un
tere Schicht 100 als auch die leitende Schicht 101a dient,
und einer leitenden Schicht 101b, die auf der einen leitenden
Schicht angeordnet ist, oder in einem Fall, bei der die unte
re Schicht 100 nicht benötigt wird, können die leitende
Schicht 101a und die leitende Schicht 101b in dieser Reihen
folge direkt auf dem Körper 7 gestapelt werden. Wenn beab
sichtigt ist, die Anschlußelektrode selbst mit einer Korrosi
onsfestigkeit zu versehen, oder einen gewissen Schutz für den
Körper 7 zu liefern, oder die Stärke der Haftung zwischen der
Anschlußelektrode und dem Körper 7 zu verbessern, so wird das
Einführen einer mehrlagigen Schicht, die aus mehr als drei
Schichten besteht, bevorzugt.
Die untere Schicht 100, die leitende Schicht 101a und die
leitende Schicht 101b sind mit einem leitenden Metall, wie
Kupfer, Silber, Gold etc., oder einer leitenden Metallegie
rung, wie einer Kupferlegierung, einer Silberlegierung, einer
Goldlegierung etc. oder aus diesen leitenden Materialien, de
nen andere Elemente zugefügt wurden, ausgebildet. Betrachtet
man die Produktivität und die Kostenfaktoren, so ist es sehr
vorteilhaft, zuerst eine untere Schicht 100 durch ein Ver
backen von Silber oder einer Silberlegierung auszubilden, und
dann eine leitende Schicht 101a auf der unteren Schicht 100
durch Plattieren von Kupfer oder einer Kupferlegierung durch
ein Elektroplattierverfahren oder ein ähnliches Verfahren
auszubilden. Indem so vorgegangen wird, kann ebenfalls die
Stärke der Anhaftung zwischen dem Körper 7 und der Anschluß
elektrode vergrößert werden.
Vorzugsweise wird die leitende Schicht 101a mit mindestens
einem der Materialien Silber, Kupfer, einer Silberlegierung,
einer Kupferlegierung, Lötzinn, Zinn, Nickel, einer Nickelle
gierung, Gold und einer Goldlegierung ausgebildet. Vorzugs
weise wird die leitende Schicht 101b mit mindestens einem der
Materialien Silber, Kupfer, einer Silberlegierung, einer Kup
ferlegierung, Nickel, einer Nickellegierung, Gold, einer
Goldlegierung, einer Zinn-Silberlegierung, einer Zinn-Wismut-
Legierung und einer Zin-Silber-Wismut-Legierung ausgebildet.
Durch das Ausbilden der leitenden Schicht 101b mit mindestens
einer der Materialien Zin-Silberlegierung, Zin-Wismut-Legie
rung und Zin-Silber-Wismut-Legierung wird eine sogenannte
bleifreie elektronische Komponente ausgebildet, die einen be
achtlich umweltfreundlichen Charakter aufweist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist das Ausbilden
einer unteren Schicht 100 durch das Verbacken von Silber oder
einer Silberlegierung und das anschließende Ausformen einer
leitenden Schicht 101a durch das Plattieren von Silber oder
einer Silberlegierung auf der unteren Schicht 100 durch ein
Elektroplattierverfahren oder ein ähnliches Verfahren. Dann
erfolgt das Verbinden der Spule 13 durch thermische Kompri
mierung, ein Ultraschallschweißen oder ein ähnliches Verfah
ren auf der leitenden Schicht 101a und das Ausbilden einer
leitenden Schicht 101b mit Kupfer oder einer Kupferlegierung,
deren Schmelzpunkt höher als 260°C liegt.
Die bevorzugte Dicke beträgt: 2 µm-30 µm für die untere
Schicht 100, 10 µm-30 µm für die leitende Schicht 101a,
3 µm-100 µm für die leitende Schicht 101b. Noch stärker bevor
zugte Werte der Dicke für die untere Schicht 100, die leiten
de Schicht 101a und die leitende Schicht 101b betragen je
weils 2 µm-10 µm, 18 µm-22 µm und 20 µm-30 µm.
Eine Verbindungsschicht auf der Anschlußelektrode kann in dem
Fall, bei dem das Schaltungsmuster mit einem Lot für eine
elektrische Verbindung mit einem Element versehen wird, weg
gelassen werden. Im allgemeinen Fall wird es jedoch bevor
zugt, eine Verbindungsschicht auszubilden, um die Festigkeit
der Verbindung mit der Leiterplatte zu erhöhen.
Eine Verbindungsschicht wird aus einer Antikorrosionsschicht
102 und einer Verbindungsoberflächenschicht 103 ausgebildet.
Die Verbindungsoberflächenschicht 103 ist für eine Verbin
dungsschicht unbedingt notwendig, während die Antikorrosions
schicht 102 optional ist und je nach Notwendigkeit bereitge
stellt werden kann. Die Antikorrosionsschicht 102 wird mit
Nickel (Ni), Titan (Ti), Palladium (Pd) oder einem anderen
Antikorrosionsmetall oder einer Legierung solcher Metalle
durch eine Metallisierung oder ein ähnliches Verfahren ausge
bildet. Die Antikorrosionsschicht 102 verbessert die Korrosi
onsfestigkeit der Anschlußelektrode wesentlich. Über der An
tikorrosionsschicht 102 wird eine Verbindungsoberflächen
schicht 103 mit einem Lot oder einem ähnlichen leitenden Ver
bindungsmaterial unter Verwendung eines Metallisierverfahrens
oder eines ähnlichen Verfahrens ausgebildet.
Ein Schutzmaterial 16, das die Spule 13 nahezu vollständig
mit Ausnahme des Endteils bedeckt (siehe Fig. 1), ist aus
einem Epoxidharz oder einem anderen witterungsbeständigen Ma
terial hergestellt. Es kann auch ein Resist für das Schutzma
terial 16 verwendet werden. Die Verwendung eines Resists er
gibt bei der Ausbildung des Schutzmaterials 16 eine verbes
serte Produktivität. Das Schutzmaterial 16 kann auch durch
eine elektrolytische Abscheidung eines kationischen System
harzes oder eines anionischen Systemharzes ausgebildet wer
den. Das Verfahren der elektrolytischen Abscheidung gestattet
die gemeinsame Aufbringung des Schutzmaterials 16 bei vielen
Elementen in einem Verfahrensschritt. Das verbessert die Pro
duktivität merklich.
Wenn ein Schutzmaterial 16 bereit gestellt wird, das die
Spule 13 vollständig bedeckt, kann ein solches Spulenelement
leicht durch eine Düse einer Montagemaschine aufgesaugt wer
den. Und das Schutzmaterial 16 schützt die Spule 13 gegenüber
einer Verformung oder Verletzung durch die Düse. Wenn das
Schutzmaterial 16 aus einem isolierenden Material hergestellt
ist, gewährleistet es weiter eine zuverlässige Isolierung
zwischen den Drähten der Spule 13. Wenn das Schutzmaterial 16
aus einem Harz hergestellt ist, das eine glatte Oberfläche
liefert, so verbessert es die Zuverlässigkeit beim Aufsaugen
durch eine Düse, und die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten
von Montagefehlern wird erniedrigt. Somit verbessert ein
Schutzmaterial 16, das auf einem Spulenelement vorgesehen
ist, beträchtlich die Kompatibilität mit einer Montagemaschi
ne eines spulenartigen Induktanzelements, wobei es sich beim
Spulenelement, das das Schutzmaterial nicht aufweist, um das
handelt, das sich nicht für eine Montage mit der Maschine
eignet.
Das Schutzmaterial 16 kann in Form eines Schlauches, der aus
einem thermisch schrumpfbaren Harz hergestellt ist, bereit
gestellt werden, wobei der Schlauch einen Körper 7 umgibt.
Mit diesem Konzept wird die Genauigkeit der Dimension wesent
lich verbessert, und es wird auch die Zuverlässigkeit beim
Schutz der Spule verbessert. Weiterhin kann das Herstellungs
verfahren vereinfacht werden, um die Ausschußrate zu vermin
dern. Ein praktisches Verfahren für das Implementieren eines
Schutzmaterials gemäß dem Schlauchkonzept besteht aus den
folgenden Schritten: Vorbereiten eines Schlauches aus ther
misch schrumpfbarem Harz, wobei der Schlauch eine runde, qua
dratisch oder ovale Querschnittsform mit einem größeren
Durchmesser als ein Körper 7 aufweist, Einschließen des Kör
pers 7 mit dem Schlauch und Aussetzen einer Hitzebehandlung,
um ein Schrumpfen zu erreichen. Auf diese Weise kann der
Schlauch sicher um den Körper 7 herum angeordnet werden.
Die relative Dielektrizitätskonstante des Schutzmaterials 16
sollte vorzugsweise nicht höher als 6,0, noch besser nicht
höher als 4,0 sein. In der vorliegenden beispielhaften Aus
führungsform ist das Schutzmaterial 16 so vorgesehen, daß es
die vier Seitenflächen des Körpers 7 in einer Art bedeckt,
daß das Schutzmaterial 16 im wesentlichen die gesamte Spule
13 bedeckt. Mit der obigen Konfiguration verbessert sich der
Q-Faktor in einem Fall, bei dem das verwendete Schutzmaterial
eine relative Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 6,0
aufweist; wenn jedoch das Schutzmaterial eine relative Die
lektrizitätskonstante aufweist, die 6,0 überschreitet, so er
hält man keine Verbesserung beim Q-Faktor. Insbesondere wird
in der vorliegenden Ausführungsform eines Spulenelements, das
sehr kleine Abmessungen aufweist, der Drahtdurchmesser der
Spule 13 sehr klein und der Q-Faktor verschlechtert sich we
sentlich. Somit stellt sich heraus, daß die relative Dielek
trizitätskonstante des Schutzmaterials 16 einen sehr ent
scheidenden Faktor darstellt. Basierend auf dieser Beobach
tung wurde bestätigt, daß die Verschlechterung des Q-Faktors
sogar bei einem sehr kleinen Spulenelement durch das Auswäh
len eines Materials für das Schutzmaterial 16, dessen relati
ve Dielektrizitätskonstante nicht höher als 6,0, vorzugsweise
nicht höher als 4,0 ist, vermieden werden kann. Andererseits
sollte die relative Dielektrizitätskonstante des Schutzmate
rials 16 nicht niedriger als 2,0 liegen, da typischerweise
Paraffin als Schutzmaterial verwendet wird. Da ein Fluorid
harz ein Material ist, das die volle Funktion des Schutzmate
rials 16 gewährleisten kann, sollte die relative Dielektrizi
tätskonstante am besten nicht kleiner als 2,4 sein. Wie oben
beschrieben wurde, kann die Verschlechterung des Q-Faktors
durch das spezielle Bestimmen des Wertes der relativen Die
lektrizitätskonstante des Schutzmaterials 16 vermieden wer
den, sogar wenn das Schutzmaterial 16 so angeordnet wird, daß
es die vier Seitenflächen des Körpers 7 bedeckt. Der Schutz
auf der Spule 13 wird also verbessert.
Wie in Fig. 9, die die Beziehung zwischen der relativen Die
lektrizitätskonstanten des Schutzmaterials 16 und dem Q-Fak
tor zeigt, gezeigt ist, beobachtet man beim Q-Faktor bei ei
nem Schutzmaterial 16, das eine relative Dielektrizitätskon
stante von nicht weniger als 6,0 aufweist, keine Verbesse
rung. Die Beziehung, die in Fig. 9 dargestellt ist, stellt
ein Spulenelement dar, wobei die Gesamtabmessungen eine Länge
von 1,6 mm, eine Breite von 0,8 mm und eine Höhe von 0,8 mm
aufweisen und die Zahl der Windungen der Spule 13 10 beträgt,
der Körper 7 aus einem Isolationsmaterial hergestellt ist,
das Aluminiumoxyd enthält, wobei die Dicke des Schutzmateri
als 16 in einen Bereich von 70 µm bis 80 µm fällt und die re
lative Dielektrizitätskonstante des Schutzmaterials 16 durch
das Verschieben der Menge des hinzugefügten Siliziumoxyds
etc. im Schutzmaterial variiert wird.
Als nächstes wird die Verbindung zwischen der Spule 13 und
dem Anschlußabschnitt 14, 14 beschrieben. Wie in Fig. 5 ge
zeigt ist, besteht die Spule 13 aus einem Spulenteil 13a, der
um den Windungsbereich 8 gewickelt ist, und einem Anschluß
teil 13b; ein Biegepunkt G, der den Anschlußteil 13b vom Spu
lenteil 13a trennt. Der Biegepunkt G bezeichnet eine Grenze
zwischen dem Spulenteil 13a, der normal um das Windungsgebiet
8 gewickelt ist, und dem Anschlußteil 13b, der aus der Spule
13 für eine Verbindung mit der Anschlußelektrode, die im An
schlußabschnitt 14, 15 angeordnet ist, herausgenommen wurde.
Wenn der Biegewinkel θ2 am Biegepunkt im Bereich von 90 Grad
-160 Grad festgelegt wird, lockert sich der Spulenteil 13a
nicht, obschon der Verbindungsteil 13b wirksam mit dem An
schlußabschnitt 14, 15 verbunden werden kann. Ein stärker be
vorzugter Biegewinkel θ2 liegt im Bereich von 125 Grad-145
Grad.
Ein anderer wichtiger Punkt in der vorliegenden Erfindung ist
das Bereitstellen eines Abstandes LV von nicht weniger als 80
µm, vorzugsweise von nicht weniger als 100 µm, zwischen dem
äußeren Ende des Spulenteils 13a und der Anschlußelektrode,
die auf dem Anschlußabschnitt 14, 15 angeordnet ist, wie das
in Fig. 6 dargestellt ist. Durch das Bereitstellen eines Ab
standes LV von nicht weniger als 80 µm, kann die Verschlech
terung des Q-Faktors durch einen Wirbelstrom, der an der An
schlußelektrode erzeugt wird, verhindert werden, und die Ef
fizienz des Spulenelements als ganzes kann auch vor eine Ver
schlechterung geschützt werden. Wenn insbesondere der Abstand
LV in einer Größe von mehr als 100 µm bereitgestellt wird, so
kann die Effektivität bei der Verhinderung einer Verschlech
terung des Q-Faktors beachtlich erhöht werden. Der Stand der
Technik, auf den früher Bezug genommen wurde, beschreibt auch
einen Abstand. Aber es erfolgt keine Lehre darüber, wie groß
der Abstand sein sollte. In der vorliegenden beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde nach der
Durchführung ausführlicher Studien bestätigt, daß der Abstand
mindestens im Bereich von 80 µm vorgesehen werden muß, wobei
die verminderten Gesamtabmessungen des Spulenelements in Be
tracht gezogen wurden.
Fig. 7 zeigt eine Beziehung zwischen der Frequenz und dem Q-
Faktor. In Fig. 7 stellt die gestrichelte Linie A einen Fall
dar, bei dem der Abstand LV 34,2 µm beträgt, während die
durchgezogene Linie B einen Fall darstellt, bei dem der Ab
stand LV 102,9 µn beträgt. Das Schaubild zeigt, daß der Q-
Faktor einen beachtlichen hohen Wert im Hochfrequenzbereich
annimmt, wenn ein Abstand LV von mehr als 100 µm bereit ge
stellt wird. Nach der Durchführung ausführlicher Studien
wurde, wie oben beschrieben, bestätigt, daß ein Abstand von
nicht weniger als 80 µm zu einer zufriedenstellenden Kennli
nie führt.
Der Abstand LV bezeichnet eine Distanz in der Längsrichtung
in einem Spulenelement zwischen dem äußeren Ende des Wick
lungsteils 13a und der Anschlußelektrode, wobei die Distanz
in Richtung der Höhe irrelevant ist. Wie in Fig. 6 darge
stellt ist, ist die Spule 13 in den meisten Fällen mit einer
Isolationsschicht 13d, die um einen Spulendraht 13c herum an
geordnet ist, versehen. Der oben beschriebene Abstand LV
stellt einen Abstand zwischen der Kante des Spulendrahtes 13c
auf der Seite der Anschlußelektrode und der Kante der An
schlußelektrode dar.
Als nächstes wird das abgeschrägte Gebiet 11, 12 beschrieben.
Der Abstand LV von nicht weniger als 80 µm kann durch das
Einstellen einer Spulmaschine auf einen optimalen Zustand für
den Wert erreicht werden. Es tritt jedoch gar nicht selten
der Fall auf, daß sich die Spule 13 lockert und der Spulen
teil 13a sich ungewöhnlich dicht zur Anschlußelektrode be
wegt, was schließlich dazu führen kann, daß der Abstand LV
kleiner als 80 µm wird.
In der vorliegenden Ausführungsform verhindert das abge
schrägte Gebiet 11, 12, daß der Spulenteil 13a sich ungewöhn
lich weit der Anschlußelektrode nähert. Das abgeschrägte Ge
biet 11, 12 wirkt nämlich, sogar wenn der Spulenteil 13a lose
wird, als ein Anschlag. Somit wird sich der Spulenteil 13a
kaum der Anschlußelektrode nähern. Der Abstand LV wird so ge
halten, daß er nicht weniger als 80 µm beträgt. Die horizon
tale Länge LX des abgeschrägten Gebiets 11, 12 wird so be
stimmt, daß sich nicht weniger als 90 µm, vorzugsweise nicht
weniger als 100 µm beträgt. Mit der oben beschriebenen Konfi
guration kann ein Abstand LV von nicht weniger als 80 µm gut
aufrecht gehalten werden, sogar wenn der Drahtdurchmesser der
Spule 13 in einem praktisch verwendbaren Bereich geändert
wird.
Ein bevorzugter Winkel θ1 für das Ausbilden des abgeschrägten
Gebiets 11, 12, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, liegt bei 100
Grad -170 Grad, vorzugsweise bei 110 Grad-130 Grad. Durch
die Festlegung des Winkels θ1 auf einen gewissen spezifischen
Wert, wie er oben angegeben wurde, wird eine spitzwinklige
Biegung weder an der Grenze zwischen dem abgeschrägten Gebiet
11, 12 und dem Windungsgebiet 8, noch an der Grenze zwischen
dem abgeschrägten Gebiet 11, 12 und dem Anschlußabschnitt 14,
15 ausgebildet, obwohl eine ausreichende Funktion als An
schlag gegeben ist.
Betrachtet man Fig. 6, so erfüllt der Drahtdurchmesser d der
Spule 13 vorzugsweise die folgende Formel, die eine Beziehung
zwischen der Stufendifferenz LW in der Ebene zwischen dem An
schlußabschnitt 14, 15 und dem Windungsgebiet 8 und dem
Drahtdurchmesser d beschreibt:
(0,5 × Stufendifferenz LW) < Durchmesser d < (0,98 × Stu
fendifferenz LW)
Wenn die obige Formel erfüllt wird, so wird Aufrechthalten
eines Abstands LV von nicht weniger als 80 µm gut gewährlei
stet.
Als nächstes wird ein Verfahren für das Herstellen des Spule
nelements beschrieben.
Ein Körper 7 wird durch ein Trockenpreßverfahren oder ein
Druckausbildungsverfahren (pressure molding method) bereitge
stellt. Wenn er durch ein Druckausbildungsverfahren herge
stellt wird, so werden das Windungsgebiet 8 und die Flansche
9, 10 durch eine Bearbeitung in Form eines Schneidverfahrens
oder dergleichen ausgebildet. Dann wird eine untere Schicht
100 vorgesehen, die die gesamte Oberfläche des Flansches 9
bedeckt (in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform
die vier Seitenflächen 9a und eine Endfläche 9b), um weiter
mit einer leitenden Schicht 101a unter Verwendung eines Elek
troplattierverfahrens oder dergleichen bedeckt zu werden. Ob
wohl die untere Schicht 100 und die leitenden Schicht 101a so
ausgebildet wurden, daß sie die ganze Oberfläche des Flan
sches 9 in der vorliegenden Ausführungsform bedecken, können
diese Schichten statt dessen in anderen Anordnungen ausgebil
det werden, wobei Faktoren, wie der Q-Faktor und die leichte
Montage in Betracht gezogen werden; beispielsweise indem nur
die Seitenfläche 9a bedeckt wird, indem nur die Endfläche 9b
bedeckt wird, indem nur ein Teil der Seitenfläche 9a in einer
Ringanordnung bedeckt wird. Auf dieselbe Art wird der Flansch
10 mit der unteren Schicht 100, die die gesamte Oberfläche
bedeckt (in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform
die vier Seitenflächen 10a und eine Endfläche 10b), versehen,
und dann wird die leitende Schicht 101a unter Verwendung ei
nes Elektroplattierverfahrens oder eines ähnlichen Verfahrens
aufgebracht.
Die Spule 13 wird um das Windungsgebiet 8 herum gewickelt.
Die Zahl der Spulenwindungen wird in Abhängigkeit vom Induk
tivitätswert und andere Faktoren des Spulenelements bestimmt.
Der Q-Faktor kann durch das Wickeln einer Spule 13, die eine
Lücke zwischen benachbarten Drähten bietet, angehoben werden.
Vorzugsweise wird ein gewisser spezifischer Abstand zwischen
der unteren Schicht 100, der leitenden Schicht 101a und der
Spule 13 mit Ausnahme des Endteils der Spule 13 bereitge
stellt.
Der Endteil der Spule 13 wird mit der leitenden Schicht 101a
unter Verwendung eines thermischen Druckverfahrens (thermal
compression) verbunden. Neben dem thermischen Druckverfahren
kann die Verbindung durch andere Verfahren erfolgen, bei
spielsweise durch ein Laserschweißen, ein Punktlöten, eine
Verbindung mittels eines leitenden Haftmittels, das aus einem
Lot und einem leitenden Harz hergestellt ist.
Das Schutzmaterial 16 wird auf der Spule 13 aufgebracht, wo
bei mindestens der Anschlußabschnitt 14, 15 unbedeckt gelas
sen wird. In einem Fall, bei dem ein Schlauch eines durch
Hitze schrumpfbaren Materials als Schutzmaterial 16 verwendet
wird, wird ein Körper 7 im Schlauch eingeschlossen und dann
einer Hitzebehandlung für ein Schrumpfen unterworfen.
Die leitende Schicht 101b wird unter Verwendung eines Elek
troplattierverfahrens oder eines ähnlichen Metallisierverfah
rens mit einem Material ausgebildet, das bei 260°C nicht
schmilzt, wobei der Verbindungsteil der Spule 13 und die lei
tende Schicht 101a bedeckt werden. Mit der vorliegenden
Struktur, bei der der Verbindungsteil der Spule 13 und die
leitende Schicht 101a mit einem Material mit einem hohen
Schmelzpunkt bedeckt sind, wird die Verbindung, sogar wenn
sie einer hohen Temperatur unterworfen wird, nur schwer ge
löst. Weiterhin wird die Festigkeit der Verbindung auf einen
sehr hohen Pegel angehoben. Das Bedecken des Verbindungsteils
mit einer leitenden Schicht 101b erleichtert den Schritt des
Ausgleichs der Differenz der Ebenen, die durch die Verbindung
verursacht wird. Das trägt zu einem stabilen Sitz des Spulen
elements auf der Leiterplatte und zu einer leichteren Montage
bei.
Die so weit beschriebenen Verfahrensschritte vervollständigen
ein fertiges Spulenelement, das keine Verbindungsschicht be
nötigt. Für ein solches Spulenelement, das eine Verbindungs
schicht benötigt, werden weitere Verfahrensschritte benötigt,
die im folgenden beschrieben werden.
Eine Antikorrosionsschicht 102 wird mit Ni, Ti oder einem an
deren Antikorrosionsmaterial unter Verwendung eines Plattier-
oder Sputterverfahrens ausgebildet, und dann wird eine Ver
bindungsoberflächenschicht 103 durch ein Plattierverfahren
über der Antikorrosionsschicht 102 unter Verwendung eines
normalen Lots, eines bleifreien Lots oder eines anderen lei
tenden Materials ausgebildet. In der vorliegenden beispiel
haften Ausführungsform ist die Verbindungsschicht aus der An
tikorrosionsschicht 102 und der Verbindungsoberflächenschicht
103 ausgebildet. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
oder anderen Faktoren kann die Antikorrosionsschicht 102 un
ter den Schichten, die die Verbindungsschicht ausbilden, eli
miniert werden, wobei aber die Verbindungsoberflächenschicht
103 unbedingt notwendig ist. Die Verbindungsschicht, die auf
der Anschlußelektrode vorgesehen ist, vergrößert die Festig
keit der Verbindung zwischen der Spule 13 und der Anschluß
elektrode. Der Anschlußabschnitt 14, 15 wird somit durch die
Anschlußelektrode und die Verbindungselektrode ausgebildet,
und ein endgültiges Spulenelement wird fertiggestellt.
Obwohl die Querschnittsformen des Flansches 9, 10 und des
Windungsgebiets 8 als ungefähre Quadrate in der aktuellen
beispielhaften Ausführungsform dargestellt wurden, können sie
statt dessen eine fünfeckige, sechseckige oder andere vielec
kige Form annehmen, oder sie können sogar eine ungefähr runde
Querschnittsform annehmen. Wesentlich ist, daß die Quer
schnittsform eines Spulenelements frei von einer Ausrichtung
ist, wenn es auf einer Oberfläche einer Leiterplatte montiert
wird.
Vorzugsweise fallen die Gesamtabmessungen des Spulenelements
in einen Bereich, der folgendermaßen spezifiziert wird, wobei
die Höhe durch P1, die Breite durch P2 und die Länge durch P3
dargestellt wird, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist: 0,4 mm <
P1 < 1,2 mm; 0,4 mm < P2 < 1,2 mm; 0,9 mm < P3 < 2,0 mm. Vor
zugsweise werden folgende Maße verwendet: 0,7 mm < P1 < 1,2
mm; 0,7 mm < P2 < 1,2 mm; 1,5 mm < P3 < 2,0 mm.
Wenn P1 und P2 0,4 mm oder weniger betragen, so wird der Kör
per 7 eine schlechte mechanische Festigkeit aufweisen, und es
kann leicht sein, daß ein Spulenelement während des Wickelns
zerbricht, wobei es weiter sein kann, daß gewisse gewünschte
Eigenschaften mit einem verminderten Durchmesser der Spule
nicht erzielt werden können. Ein scharf gebogener Draht der
Spule 13 führt leicht zu einer gebrochenen Spule 13 und einer
abgeschabten Oberflächenbeschichtung 13d. Deswegen sollten P1
und P2 vorzugsweise 0,4 mm oder mehr betragen. Wenn sie mehr
als 0,7 mm betragen, mag die Wahrscheinlichkeit für das Auf
treten der oben beschriebenen Nachteile um eine Stufe gerin
ger sein. Wenn andererseits P1 und P2 größer als 1,2 mm sind,
wird die Gesamtgröße eines Elements zu groß und es verbraucht
zu viel Montagefläche. Dies erzeugt einen negativen Faktor im
Hinblick auf eine Verkleinerung der Leiterplatte und somit
der Herstellung eines kompakten fertigen Geräts.
Wenn P3 kleiner als 0,9 mm ist, so ist die Zahl der Windungen
der Spule 13 begrenzt, was es schwierig macht, einen ge
wünschten Induktivitätswert bereit zu stellen. Wenn die Zahl
der Windungen der Spule 13 erhöht werden soll, ist es notwen
dig den Durchmesser des Drahtes kleiner zu machen, wobei ein
solcher Draht aber leichter bricht, wenn er um den Körper 7
gewickelt wird. Somit sollte P3 vorzugsweise größer als 0,9
mm sein. Wenn P3 mehr als 1,5 mm beträgt, wird die Wahr
scheinlichkeit für das Auftreten der oben erwähnten Nachteile
um eine Stufe vermindert. Andererseits wird, wenn P3 größer
als 2,0 mm wird, die Gesamtgröße eines Elements zu groß und
es verbraucht zu viel Montagefläche. Dies erzeugt einen nega
tiven Faktor beim Versuch, die Leiterplatte zu verkleinern
und somit ein kompaktes fertiges Gerät herzustellen.
Obwohl beide Anschlußenden der Spule 13 auf der selben Ebene,
die eine Seitenfläche des Körpers 7 enthält, an den jeweili
gen Enden 21 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungs
form, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, in Verbindung gebracht
werden, können statt dieser Verbindung andere Anordnungen be
trachtet werden, wobei beispielsweise ein Anschlußende der
Spule 13 auf einer gewissen speziellen Seitenfläche des Kör
pers 7 in Verbindung gebracht werden kann, während das andere
Anschlußende der Spule 13 auf einer Seitenoberfläche, die der
spezifischen Seitenoberfläche gegenüber liegt, oder auf einer
Seitenoberfläche, die der spezifischen Seitenoberfläche des
Körpers 7 am nächsten liegt, in Verbindung gebracht werden
kann. Der Induktivitätswert kann optimiert werden, der Q-Fak
tor kann erhöht werden und der erlaubte Bereich kann durch
das Auswählen einer geeigneten Verbindungsanordnung verklei
nert werden.
Die Spule 13 kann mit dem Anschlußabschnitt 14, 15 auch in
einer Art verbunden werden, die in Fig. 11 gezeigt ist. Dort
ist nämlich ein Vorsprung 14a, 15a, der elektrisch mit dem
Anschlußabschnitt 14, 15 verbunden ist, vorgesehen, wie er
sich auf die Mitte des Körpers 7 erstreckt, und das Anschluß
ende der Spule 13 ist mit dem Vorsprung 14a, 15a durch ein
thermisches Komprimieren oder mittels eines Verbindungsmate
rials verbunden. Die oben beschriebene Struktur verbessert
den Q-Faktor und liefert einen kleineren Toleranzbereich.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Farben der An
schlußelektrode und des Körpers. Die äußerste Schicht der An
schlußelektrode ist die Verbindungsoberfläche 103, die eine
Farbe von Silber oder von Weiß aufweist. Obwohl man das in
der Zeichnung nicht sieht, ist der Körper 7 in der vorliegen
den beispielhaften Ausführungsform teilweise an einem Ort
zwischen dem Schutzmaterial 16, das die Spule 13 bedeckt, und
der Anschlußelektrode offengelegt, wodurch die äußerste
Schicht der Anschlußelektrode so ausgebildet wird, daß sie
eine Farbe aufweist, die sich von der des Schutzmaterials 16
und dem Körper 7 unterscheidet. Im vorliegenden Beispiel ist
das Schutzmaterial 16 nämlich schwarz, der Körper 7, zumin
dest seine Oberfläche, ist schwarz, und die äußerste Schicht
der Anschlußelektrode weist eine Farbe von Silber oder von
Weiß auf. Somit ist die äußerste Schicht der Anschlußelek
trode silberfarben oder weiß, wohingegen der Rest schwarz
ist. Dies liefert einen wesentlichen Vorteil bei der Inspek
tion und der Beurteilung der Ausbildungsbreite der Anschluß
elektrode und anderer Punkte, unter Verwendung eines Bilder
kennungsverfahrens. Es wird eine zuverlässige Erkennung mög
lich, und die Produktivität wird verbessert.
Obwohl in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform das
Schutzmaterial 16 und der Körper 7 dieselbe Farbe aufweisen,
kann jedes seine eigene Farbe annehmen, die sich von der
Farbe der äußersten Schicht der Anschlußelektrode unterschei
det. Obwohl sowohl der Körper 7 als auch das Schutzmaterial
16 die Farbe Schwarz aufweisen, können diese Gegenstände an
dere Farben, wie Rot, Blau oder Grün aufweisen, sofern sie
sich von der Farbe der äußersten Schicht unterscheiden.
Der Körper 7 kann durch das Hinzumischen eines speziellen Zu
satzes oder eines Pigments gefärbt werden. Wenn die Eigen
schaften als Ergebnis des Hinzumischens eines Zusatzstoffes
zum Körper 7 jedoch wesentlich beeinträchtigt werden, wird
statt dessen vorzugsweise eine gewisse spezifische Farbe auf
die Oberfläche des Körpers 7 aufgebracht.
Claims (14)
1. Spulenelement, umfassend:
einen säulenförmigen Körper;
eine Spule, die um diesen Körper gewickelt ist;
eine erste Anschlußelektrode und eine zweite Anschluß elektrode, die an beiden Enden des Körpers vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Anschlußelektroden mit der Spule verbunden sind; und
ein Schutzmaterial für das Bedecken der Spule, wobei das Schutzmaterial eine relative Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 6,0 aufweist.
einen säulenförmigen Körper;
eine Spule, die um diesen Körper gewickelt ist;
eine erste Anschlußelektrode und eine zweite Anschluß elektrode, die an beiden Enden des Körpers vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Anschlußelektroden mit der Spule verbunden sind; und
ein Schutzmaterial für das Bedecken der Spule, wobei das Schutzmaterial eine relative Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 6,0 aufweist.
2. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei der spezifische Wi
derstand des Körpers nicht weniger als 1011 Ohm beträgt.
3. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei die relative Dielek
trizitätskonstante des Körpers nicht mehr als 10,0 beträgt.
4. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei der Körper eine qua
dratische Säulenform aufweist, und ein Ende der Spule mit der
ersten Anschlußelektrode auf einer ersten Seitenfläche des
Körpers verbunden ist, wohingegen das andere Ende der Spule
mit der zweiten Anschlußelektrode auf einer zweiten Seiten
fläche des Körpers, die sich von der ersten Seitenoberfläche
unterscheidet, verbunden ist.
5. Spulenelement nach Anspruch 4, wobei der Körper im mittle
ren Teil mit einem erniedrigten Gebiet versehen ist, dessen
Höhe im Vergleich zum restlichen Teil eine Stufe tiefer
liegt.
6. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der
ersten und zweiten Anschlußelektroden mit einem vorstehenden
Teil versehen ist, der sich auf die Mitte des Körpers er
streckt und die Spule mit dem vorstehenden Teil verbunden
ist.
7. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei eine Höhe, eine Brei
te und eine Länge die folgenden Formeln erfüllen, wobei P1
die Höhe, P2 die Breite und P3 die Länge bezeichnen:
0,4 mm < P1 < 1,2 mm
0,4 mm < P2 < 1,2 mm
0,9 mm < P3 < 2,0 mm
0,4 mm < P1 < 1,2 mm
0,4 mm < P2 < 1,2 mm
0,9 mm < P3 < 2,0 mm
8. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei die jeweiligen äußer
sten Schichten der ersten und zweiten Anschlußelektroden eine
Farbe aufweisen, die sich von der Farbe des Körpers und der
Farbe des Schutzmaterials unterscheidet.
9. Spulenelement nach Anspruch 8, wobei der Körper und das
Schutzmaterial eine identische Farbe aufweisen.
10. Spulenelement nach Anspruch 9, wobei die Schutzschicht
die Farbe Schwarz aufweist.
11. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei ein Ende der Spule
zwischen zwei leitenden Schichten der ersten und zweiten An
schlußelektroden sandwichartig eingeschlossen ist, wobei eine
der leitenden Schichten, die entfernt vom Körper angeordnet
ist, aus einem Material ausgebildet ist, dessen Schmelzpunkt
nicht niedriger als 260°C liegt.
12. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei ein Abstand von
nicht weniger als 80 µm zwischen den ersten und zweiten An
schlußelektroden und einem Windungsteil der Spule vorgesehen
ist.
13. Spulenelement nach Anspruch 12, wobei der Körper ein Win
dungsgebiet und Flansche, die an beiden Enden des Windungsge
biets angeordnet sind, aufweist, und wobei die Flansche auf
der Seite des Windungsgebiets mit einem abgeschrägten Gebiet
versehen sind.
14. Spulenelement nach Anspruch 1, wobei die Spule einen Spu
lenteil umfaßt, der spiralförmig um den Körper gewickelt ist,
und einen Anschlußteil, der integral zwischen dem Spulenteil
und den ersten und zweiten Anschlußelektroden vorgesehen ist,
wobei der Anschlußteil in einem Winkel zwischen 90 Grad bis
160 Grad in Beziehung zum Spulenteil ausgebildet ist.
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