-
Die Erfindung betrifft mehrlagige induktive passive Bauelemente, die sich in Low Temperature Cofired Ceramics/LTCC (bei niederer Temperatur gesinterte Keramik) einbetten lassen, sowie einen mehrlagigen Leiterplattenaufbau, der die Herstellung der eingebetteten Bauelemente durch Co-Firing ermöglicht.
-
Derartige Schaltungsträger ermöglichen auf Grund ihrer guten Leiterbahn-Qualität die Einbettung von Spulen zur Darstellung von Induktivitäten und Transformatoren, beispielsweise in leistungselektronischen Schaltungen. Zur Erzielung hoher Induktivitätswerte an einzelnen Spulen bzw. zur Erzielung guter magnetischer Kopplungen in den Transformatoren werden in der Regel zusätzliche Elemente aus magnetischer Keramik, bezeichnet als Ferrit, benötigt. Hintergrund ist die Verstärkung des Magnetfeldes und/oder dessen Ausformung.
-
Nachteilig ist, dass Ferrit-Elemente relativ große Flächenanteile des als Basis dienenden Schaltungsträgers belegen. Dies steht insbesondere einer Miniaturisierung entgegen. Die dadurch belegte Fläche steht dann für eine Bestückung mit SMD-Bauelementen/oberflächlich montierbaren Bauelementen nicht mehr zur Verfügung.
-
Nach dem Stand der Technik werden passive Bauelemente, die beispielsweise resistive, kapazitive, induktive oder wellenlängenselektive Funktion haben, teilweise zwischen den Lagen mehrlagiger Leiterplatten eingebettet, auch als „passive Integration“ bezeichnet, so dass idealerweise eine Ausgewogenheit zwischen der Nutzung des Innenraumes durch eine solche Einbettung und der Oberflächenbestückung besteht. Insbesondere bei hohen Arbeitsfrequenzen besitzen passive Bauelemente geringe, für die Integration vorteilhafte Abmessungen. Passive Integration kann sowohl in organischen als auch in keramischen mehrlagigen Leiterplatten ausgeführt werden, die aus polymer-basierten bzw. grünkeramischen Folien aufgebaut werden.
-
In der Leistungselektronik sind häufig die induktiven Bauelemente wie Spulen und Transformatoren wegen der geringeren Arbeitsfrequenzen größenbestimmend.
-
Im Stand der Technik sind bisher nur technisch wesentlich aufwändigere Konzepte zur Einbettung von Ferritkernen bekannt. Ferritkerne werden üblicherweise relativ schmal ausgelegt, um den Flächenbedarf zu reduzieren. Andererseits muss der für den Fluss erforderliche Querschnitt bei schmaler Auslegung der Ferritkerne durch entsprechende Bauhöhe erzielt werden. Auf dem Markt sind unterschiedlichste Formen und Größen von Ferritkernen erhältlich.
-
In einer Literaturstelle wird beispielsweise ein mehrlagiger Transformator betrachtet, der Mn-Zn Ferrite aufweist. Es werden die elektrischen Merkmale beschrieben und zwei Typen von Transformatoren verglichen, welche zum Einen eine konventionelle Windungsstruktur und zum Anderen eine neue Windungsstruktur aufweisen, wobei primärer- und sekundärer Leiter alternierend nicht lediglich in der vertikalen Richtung, sondern ebenso in der horizontalen Richtung positioniert sind. Durch derartige Varianten können die Kopplungskoeffizienten optimiert werden.
-
DE 693 14 142 T2 (
EP 0 601 779 B1 ) befasst sich mit der Problematik, dass Ferrite, die in dielektrische keramische Leiterplatten eingebettet sind, beim Sintern ein anderes Schrumpfungsverhalten aufweisen. Die Fehlanpassung kann zwar durch Trennschichten aus ausbrennbarem Opfermaterial aufgefangen werden, jedoch können die dabei entstehenden Hohlräume als Senke für metallische Bestandteile des Ferrits wirken. Zur Kompensation der resultierenden stöchiometrischen Degradation des Ferrits wird die Zugabe einer geeigneten Metallverbindung zu dem jeweiligen Opfermaterial angegeben, beispielsweise einer Zn-Legierung bei MnZn-Ferriten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrlagiges induktives passives Bauelement mit magnetischem Keramikteil, das monolithisch sinterbar ist, anzugeben, wobei die magnetischen Keramikteile mit ebenen, konventionell bestückbaren dielektrischen keramischen Lagen abgedeckt sind. Außerdem ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Integration von Ferritplatten in Niedertemperatur-gebrannte keramische Leiterplatten (LTCC). Das Verfahren ist bevorzugt an kommerzielle LTCC-Fertigungslinien problemlos anpassbar.
-
Die Lösung dieser Aufgabe wird wiedergegeben durch die jeweilige Merkmalskombination der Hauptansprüche 1, 8 und 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen, den Figuren und der Beschreibung entnommen werden.
-
Als magnetische Keramikteile werden insbesondere Ferritelemente eingesetzt.
-
Als Kavität wird ein Hohlraum bezeichnet, in dem sich im Folienkörper das vorgesinterte magnetische Keramikteil befindet.
-
Transformatoren in Leiterplatten einzubetten bedeutet, die Spulenwicklungen und den Ferritkern einzubetten. Spulenwicklungen lassen sich im Rahmen bewährter Technologie, beispielsweise Siebdruck leitfähiger Pasten oder Kupferkaschierung, darstellen. Die technologische Entwicklung ist deshalb auf die Miniaturisierung und auf Einbettungstechnologien des Ferritkerns ausgerichtet. Die erforderliche Ferritkerngröße wächst proportional zur Leistung des Transformators und zur effektiven Permeabilität des Kerns; sie nimmt reziprok zur Betriebsfrequenz und zum Quadrat der zulässigen magnetischen Flussdichte ab. Eine geringere Permeabilität senkt allerdings die magnetische Kopplung zwischen der primären und der sekundären Wicklung und erhöht die Minimalfrequenz des Transformators. Die erfindungsgemäße Bauform stellt ein Optimum dar aus erhöhter Betriebsfrequenz, einem auf Ferritplatten mit Luftspalt reduzierten Ferritkern geringer effektiver Permeabilität und einer aus der Formvereinfachung folgenden Prozessierbarkeit vor allem im Rahmen mehrlagiger LTCC-Technologie.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es auf Grund elektromagnetischer Randbedingungen möglich ist, magnetische Feldlinien, die in einer leiterplatten-integrierten Spule innen zunächst senkrecht zur Leiterplattenoberfläche verlaufen, durch beidseitig aufgelegtes, magnetisch permeables Material in einen horizontalen Verlauf parallel zur Leiterplattenoberfläche zu zwingen. Umgekehrt wird dadurch ein weitgehend senkrechter Verlauf der Feldlinien innerhalb der Leiterplatte stabilisiert und eine magnetische Kopplung zwischen zwei integrierten Wicklungen bis zu technisch relevanten Dicken der Leiterplatte gesichert. Dies ermöglicht die Realisierung eines integrierten Transformators.
-
Physikalisch folgt dies aus der Randbedingung, dass die senkrechte Normal-Komponente der magnetischen Flussdichte B und die parallele Tangential-Komponente des Magnetfeldes H an der Grenzfläche zwischen Dielektrikum (Material 1) und Ferrit (Material 2), stetig, also zu beiden Seiten der Grenzfläche gleich groß sind. Aus
folgt für den Winkel θ der magnetischen Flussdichte relativ zur Flächennormalen in beiden Medien
-
Dieses, der Lichtbrechung ähnliche, „Brechungsgesetz“ für die magnetische Flussdichte beschreibt die wirksame Kopplung zwischen integrierten Leiterplatten-Spulen durch aufgelegte Ferritplatten.
-
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung werden Spulenwindungen durch Siebdruck auf einzelnen grünkeramischen, LTCC-Folien mit geeigneten Durchkontaktierungen aufgebracht und zu einer mehrlagigen Leiterplatte laminiert, so dass eine bzw. im Falle eines Transformators zwei eingebettete Wicklungen entstehen. Erfindungsgemäß werden je eine vorgesinterte Ferritplatte auf der Ober- bzw. Unterseite der ungesinterten Leiterplatte platziert und in einem zweiten Laminierschritt mit ungesinterten dielektrischen Lagen überdeckt. Es entsteht somit ein durchgängig LTCC-tauglicher Fertigungsprozess für eingebettete Leistungstransformatoren, der sich der üblichen Folientechnologie bedient, dabei aber das Einlaminieren gesinterter Ferritplatten in einer geeigneten Kavität als innovatives Element einsetzt. Anders als in bekannten Verfahren wird die Fehlanpassung durch Schwindung zwischen magnetischer und dielektrischer Keramik nicht durch Opfermaterial tolerierbar gemacht, sondern durch Vorsinterung der Ferrit-Teile sogar erhöht. Sie verhalten sich dann sintertechnisch inert; es kommt an den Grenzflächen zur dielektrischen Keramik zu keiner materiellen Verbindung.
-
Die Vorteile sind:
- • sehr flache Bauform,
- • Platz sparende Einbettung in den Schaltungsträger,
- • ins Herstellungsverfahren integrierte Überdeckung der Ferritschichten mit isolierenden dielektrischen Lagen dadurch bestückbar mit oberflächenmontierbaren Bauteilen,
- • hohe chemische Stabilität und magnetische Performanz der Ferrit-Teile, da unter idealen Bedingungen separat vorgesintert,
- • große Auswahl unter verschiedenen Ferritarten,
- • geringe Zusatzkosten bei Verwendung kommerzieller Standard-Ferrite.
-
Die Abdeckung der Ferritlagen kann beispielsweise als Fortsetzung des innen liegenden dielektrischen Lagenaufbaus der Leiterplatte in Form einer oder mehrerer Folienlagen ausgestaltet sein, die untereinander auch vorlaminiert sein können.
-
Bevorzugt ist die Abdeckung mit dem Material des Schaltungsträgers kompatibel, insbesondere ist die Abdeckung aus dem gleichen Material wie der Schaltungsträger.
-
Bei größerer Stärke der Ferritplatten wird vorteilhafterweise der Höhenunterschied zur benachbarten Oberfläche der Leiterplatte durch einen vorlaminierten Rahmen aus einer geeigneten Zahl dielektrischer Lagen ausgeglichen. Die darauf laminierte finale Abdeckung erhält dann eine ebenere und besser bestückbare Oberfläche.
-
Auch wenn erfindungsgemäß keine Zusatzstoffe eingesetzt werden, können solche nach wie vor, beispielsweise als Dotiermaterial oder als ein- bzw- mehrkomponentiges Opfermaterial, auf den Oberflächen der Ferrit-Teile verwendet werden.
-
Beispielsweise sind die gesinterten magnetischen Keramikteile durch Extrusion einer Ferritpaste oder durch mechanische Bearbeitung aus dem Volumen oder durch Lamination gezogener Ferritfolien hergestellt. Als magnetische Keramiken eignen sich beispielsweise Werkstoffe auf der Basis von NiZn- und MnZn-Ferriten.
-
Übliche oberflächenmontierte Bauelemente sind weitere passive Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren, Spulen) oder gehäuste Halbleiter-ICs. Diese können gemäß der Erfindung auf der Abdeckung montiert werden.
-
Jeder Transformator umfasst zumindest die drei folgenden Komponenten: Primärwicklung, Sekundärwicklung und magnetisierbaren Kern. Der Kern ist im einfachsten Fall ein Zylinder, auf den die Wicklungen unter Verwendung eines isolierten Drahtes mit den erforderlichen Windungszahlen für die Primär- oder Sekundärseite aufgewickelt sind. Die Magnetisierungsrichtung des Kerns lässt sich bevorzugt unter dem Einfluss der primärseitig anliegenden Wechselspannung leicht verändern, d.h. der Kern ist bevorzugt aus weichmagnetischem Werkstoff mit niedrigem Koerzitivfeld.
-
Bei niedrigen Frequenzen werden i.a. Eisenlegierungen verwendet, die zur Unterdrückung von Wirbelströmen als Bleche zu mehrlagigen Formen gestapelt werden. Bei höheren Frequenzen werden magnetische Keramiken als Vollform wegen ihrer geringeren Verluste vorgezogen. Dafür eignen sich Werkstoffe auf der Basis von NiZn-und MnZn-Ferriten. Um die magnetischen Feldlinien auch außerhalb der Wicklungen kontrolliert zu schließen, wird der zylindrische Kern i.a. außerhalb der Spulenwindungen durch ein oder zwei Bögen zu einem die Windungen umfassenden Rechteck oder einer liegenden Acht geschlossen.
-
Die bekannten und häufig eingesetzten Strukturen mehrlagiger induktiver passiver Bauelemente, vorzugsweise mit Ferritanteilen, sind in den 1 und 2 dargestellt.
-
Mittels einer Kernstruktur entsprechend 1 lassen sich hohe Induktivitäten erzielen. Dabei erstreckt sich der magnetische Fluss entlang der gemeinsamen Achse von Primär- und Sekundärspule eines Transformators und wird durch das Ferritmaterial verstärkt. Drei Öffnungen in dem mehrlagigen Schaltungsträger dienen der Aufnahme eines Ferritkerns, der so gestaltet ist, dass sich der eingeschlossene magnetische Gesamtfluss aus dem mittleren Teil des Kerns oberhalb und unterhalb der Platine durch zwei seitwärts/waagerecht verlaufende Schenkel und zwei äußere vertikale Ferritsäulen schließen kann. Auf diese Weise entsteht ein Ferrit-Element in Form einer Acht, welches beim Aufsetzen auf die Platine aus einem E-förmigen 3‘‘ und einem I-förmigen Teil 3‘ zusammengesetzt ist und mit Klammern (in 1 nicht gezeigt) zusammengehalten wird.
-
Zur Nachbildung von Ferritkernen nach 1 stehen im Rahmen der LTCC-Technologie zwar Ferritpasten zur Verfügung, mit deren Hilfe vertikale magnetische Durchkontaktierungen herstellbar wären. Diese Technik besitzt jedoch hinsichtlich der sintertechnischen Entkopplung der dielektrischen und magnetischen Werkstoffe und der möglichen magnetischen Querschnittsflächen ihre Grenzen. Sie stellt kein praktikables Verfahren für die Integration von Leistungstransformatoren in keramische Leiterplatten dar.
-
Eine einfachere Struktur ist in 2 gezeigt. Diese Figur zeigt eine Anordnung, bestehend aus zwei Windungen 2 in einer Leiterplatte 1 eingebettet, die mit zwei Ferritplatten 3 bestückt ist. Ein dielektrischer Schaltungsträger entsprechend 2 ergibt sich, wenn die vertikalen, den Schaltungsträger durchdringenden, Ferritsegmente 3‘ und 3‘‘ entfallen. Dies führt zwar zu einer Verminderung der Induktivitäten entsprechend der Ausführung eines Transformators nach 1 und führt zu eingeschränkter Leistung im unteren Frequenzbereich, lässt sich jedoch einfacher herstellen.
-
Insbesondere ist diese Bauform kompatibel mit den Laminiertechnologien bei der Leiterplattenherstellung. Des Weiteren unterstützt die durch den Luftspalt zwischen beiden Ferritplatten reduzierte effektive Permeabilität die Verkleinerung des Bauelementes, da ein erheblicher Anteil der zu übertragenden Leistung im Luftspalt gespeichert werden kann.
-
Im Folgenden wird beispielhaft eine Bauelement-Struktur mit dielektrischen und ferritischen Lagen angegeben, die ähnlich der in
DE 10 2009 010 874 beschriebenen aufgebaut ist. Hier sind die Ferrit-Teile jedoch nicht durch konventionelle Aufbau- und Verbindungstechnik appliziert, sondern monolithisch integriert und im Verbund gesintert.
-
Die in 3 gezeigte Graphik stellt die Amplitudenpermeabilität von niedrig sinternden MnZn-Ferritfolien bei 2,5 MHz als Funktion der magnetischen Flussdichte mit Sättigungseffekten bei 40 mT dar.
-
Als Beispiel wird ein Transformator mit Innendurchmesser der Windungen von 2r = 6 mm betrachtet, der mit N2 = 16 Sekundärwicklungen bei 2,5 MHz die Leistung P = 100 W an eine Last von R = 25 Ω überträgt. Die Amplitude der Spannung am Lastwiderstand ist demnach V = √2RP und die magnetische Flussamplitude nach dem Induktionsgesetz Φ = V/ωN2 = √2RP/ωN2 = 4 × 10–8Wb .
-
Die Ferritschichten sind bevorzugt in ihren Dicken so bemessen, dass die magnetische Flussdichte die Sättigungsgrenze nicht überschreitet. Diese beträgt, wie in
3 gezeigt, für MnZn-Ferritfolien Bmax = 40mT bei 2,5 MHz. An der Stelle höchster Flussdichte, d.h. auf dem inneren Umfang der Wicklungen muss deshalb die Ferritschicht dicker sein als
-
Selbst wenn aus Gründen der Minimierung der Ferritverluste eine drei- bis vierfache Dicke für die Ferritplatten gewählt wird, ermöglicht eine solch geringe Schichtdicke eine sehr flache Bauweise und gute Integration in den LTCC-Fertigungsprozess.
-
4 zeigt eine schematische Querschnitts-Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Bauelement-Struktur.
-
Zu erkennen ist ein mehrlagiges induktives passives Bauelement wie ein Transformator, in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines integrierten Planartransformators 10, der sich wie folgt von dem in 2 gezeigten ableiten lässt. Zu erkennen ist die – beispielsweise mehrlagige – Leiterplatte 1, in der die primäre und die Spulen-Wicklung 2, beispielsweise eine sekundäre Transformator-Wicklung eingebettet sind. Die Leiterplatte 1 umfasst beispielsweise die üblichen, laminierten keramischen Lagen mit niedriger Sintertemperatur, die über einen LTCC-Prozess herstellbar sind, so dass die Leiterbahnen durch Siebdruck von Silberpaste erzeugt werden können.
-
Auf zumindest einer Seite der Leiterplatte 1, beispielsweise zu beiden Seiten, befindet sich innerhalb einer Kavität, also eines Hohlraums 6 eines Rahmens aus zumindest einer dielektrischen Lage zum Höhenausgleich 4 eine magnetische Keramiklage 3, vorzugsweise eine aus zumindest einem Ferrit-Teil 3, wie beispielsweise einer Ferritplatte. Diese magnetische Keramiklage 3 ist – bevorzugt beidseitig – von dielektrischen Lagen 4 zum Höhenausgleich umgeben. Bevorzugt ist die – zumindest eine – magnetische Keramiklage 3 so von den dielektrischen Lagen 4 umgeben, dass eine durchgehend ebene Substratfläche umfassend Bereiche aus magnetischer Keramiklage 3 und dielektrischen Lagen zum Höhenausgleich 4, resultiert. Diese Anordnung wird durch dielektrische, hier als „Abdeckung“ bezeichnete, zumindest eine Lage 5 überdeckt.
-
Sowohl die magnetische Keramiklage 3 als auch die zumindest eine dielektrische Lage 4 können, wie auch die Leiterplatte 1 aus einer einzelnen oder aus mehreren Materiallagen bestehen. Zusammen mit der Leiterplatte 1 und der Abdeckung 5 bilden sie eine, mit zumindest einer magnetischen Keramiklage 3 gefüllte, Kavität oder einen Hohlraum 6. Beispielsweise können die dielektrischen Lagen zum Höhenausgleich 4, die Abdeckung 5 und die Leiterplatte 1 zunächst jeweils separat laminiert und/oder verpresst und für den finalen Sinterprozess untereinander verbunden werden. Nach einer Ausführungsform können die Verbunde durch Verkleben gebildet werden. Beispielsweise werden die dielektrischen Lagen 4, die Abdeckung 5 und/oder die Leiterplatte 1 aber auch zusammen oder im Zweierverbund laminiert werden. Bevorzugt bilden sie außerhalb der magnetischen Keramiklage 3 eine monolithische Einheit. Die bevorzugt ebene Substratfläche der Abdeckung 5 kann zur Herstellung des mehrlagigen induktiven passiven Bauelements 10 ganzflächig mit Bauelementen bestückt werden.
-
Vor dem Einlaminieren der magnetischen Keramiklage 3 werden diese zumindest teilweise vorgesintert, so dass sie die wesentliche Sinterschrumpfung bereits erfahren haben. Während der finalen Sinterung im Verbund ergeben sich somit ausgeprägte Relativbewegungen zwischen magnetischen und dielektrischen Schichten, so dass ein materieller Verbund an den Grenzflächen in der erwünschten Weise unterdrückt wird und die zumindest eine magnetische Keramiklage 3 locker in die Kavität 6 eingebettet ist. „Locker eingebettet“ heißt in dem Fall, dass in gewissen Grenzen durchaus Hohlräume zwischen der zumindest einen magnetischen Keramiklage 3 und der zumindest einen dielektrischen Lage 4, sowie der Abdeckung 5 vorhanden sein können.
-
Bevorzugt ist das Material der dielektrischen Lagen 4, der Abdeckung 5 und der Leiterplatte 1 identisch oder zumindest sinterungstechnisch kompatibel und umfasst zumindest eine dielektrische Folie 4 und/oder 5, die die magnetische Keramiklage 3 in Position hält. In einer vereinfachten Ausführungsform für dünne magnetische Keramiklagen 3 kann die zumindest eine dielektrische Lage zum Höhenausgleich 4 entfallen, so dass die Abdeckung 5 unmittelbar mit der Leiterplatte 1 versintert wird. Die Abdeckung 5 kann einseitig oder beidseitig an der Leiterplatte 1 angeordnet sein, abhängig davon ob ein oder beidseitig eine magnetische keramische Lage 3, wie eine Ferritplatte 3, angebracht ist.
-
Die dielektrischen Lagen zum Höhenausgleich 4, also der Rahmen des Hohlraums 6 garantiert die Beweglichkeit der Ferritplatten 3 und damit die Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Abdeckung 5 kann- ebenso wie die Leiterplatte 1 jeweils einzelne oder mehrere Folien und/oder Lagen umfassen. Die Lagen können jeweils aus gleichem oder aus zueinander kompatiblem Material sein. Die einzelnen Schichten sind beispielsweise mit Durchkontaktierungen ausgestattet und /oder mit Metallisierung, insbesondere bevorzugt mit planarer Metallisierung, beschichtet.
-
Der gesamte Schichtaufbau wird zur Herstellung des fertigen Bauelements gebrannt und zu einer festen Keramik gesintert. Durch geeignete Überdimensionierung der Kavitäten 6 wird erreicht, dass der vorgesinterte Ferrit 3 nach der Sinterschrumpfung des umgebenden Lagenaufbaus weder, wie beispielsweise bei zu kleiner Kavität, Risse zeigt noch, bei zu großer Kavität, zu geringe Fixierung besitzt.
-
Beispielsweise werden die dielektrischen und magnetischen Schichten 1, 3, 4 und 5 aus niedrig sinternder Keramik hergestellt und im LTCC-Verfahren gemeinsam gebrannt.
-
Als „monolithisch sinterbar“ wird vorliegend ein Bauelement aus mehreren Keramiklagen bezeichnet, das im Gegensatz zu einem Bauelement aus getrennt gesinterten und verklebten Keramiklagen weder verlötet noch verklebt ist. An den Grenzflächen der einzelnen Keramiklagen ist diese Herstellungsweise auch nachweisbar.
-
Bei monolithischer Sinterung werden die Lagen eines Folienkörpers zusammen gebrannt und miteinander versintert. Diese Keramiklagen sind im Bauelement weder verlötet noch verklebt.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird erstmals gezeigt, wie sich dielektrische und magnetische niedrig sinterbare (LTCC) Keramiklagen im Verbund ohne materiellen oder prozesstechnischen Zusatzaufwand sintern lassen, so dass sich induktive Bauteile, wie Spulen und Transformatoren, im Rahmen gewöhnlicher Leiterplattentechnologie Platz sparend einbetten lassen. Dazu werden die für solche Bauelemente erforderlichen Ferritteile in Plattenform ausgeführt, vorgesintert und vor dem finalen Verbund-Sintern beidseitig der Spulenwindungen in die Leiterplatte einlaminiert. Dadurch ist eine Oberflächenbestückung der Leiterplatte auch im Bereich des eingebetteten Bauelementes möglich, dessen Flächenbedarf nun für die Größe der Baugruppe unkritisch ist.
-
Die Erfindung gibt Bauelementformen und Herstellungsverfahren an, die die passive Integration von Spulen und Transformatoren beispielsweise für bis zu einigen 100W Leistung und 100kHz bis 10MHz Betriebsfrequenz ermöglichen.
-
Die Erfindung betrifft mehrlagige induktive Bauelemente, die sich in Low Temperature Cofired Ceramics/LTCC (bei niederer Temperatur gesinterte Keramik) einbetten lassen, sowie einen mehrlagigen Leiterplattenaufbau, der die Herstellung der eingebetteten Bauelemente durch Co-Firing ermöglicht.
-
Hier wird erstmals offenbart, wie eine dielektrische Abdeckung, die entweder aus dem Material des Schaltungsträgers oder aus einem mit dem Material des Schaltungsträgers kompatiblen dielektrischen Material beschaffen ist, die Miniaturisierung von Baugruppen durch Einbettung derartiger passiver Bauteile in die Leiterplatte und Bereitstellung der gewonnenen Oberfläche für die Bestückung mit weiteren Bauteilen vorteilhaft beeinflussen kann. Dazu wird die Abdeckung auf die magnetischen Keramiklagen laminiert. Bei monolithischer keramischer Bauweise werden die mehrlagigen dielektrischen und magnetischen Leiterplattenteile durch Vorsintern des Ferrits und eine angepasste Kavität mechanisch entkoppelt, so dass das Sintern im Verbund auch bei nicht angepassten Werkstoffen möglich ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 69314142 T2 [0008]
- EP 0601779 B1 [0008]
- DE 102009010874 [0032]
