DE19713147A1 - Chip-Induktivität - Google Patents
Chip-InduktivitätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Chip-Induktivität mit einem be
wickelten Spulenkern, der stehend auf Anschlußflächen ange
ordnet ist, die Teil eines Systemträgers sind.
Eine derartige Chip-Induktivität ist aus der EP 0 212 812 A1
bekannt. Diese Ausführung, bei der die platinenseitige Stirn
fläche des Kerns und die Anschlußteile in der Systemträ
gerebene liegen, zeichnet sich dadurch aus, daß der Einfluß
der metallischen Systemträgerteile auf das durch die Spule
produzierte elektromagnetische Feld reduziert ist. Allerdings
ist es schwierig, den Spulenkern und die elektrischen Kon
taktstellen mit hinreichender Genauigkeit auf den Systemträ
geranschlüssen zu positionieren.
In der genannten Druckschrift ist deswegen eine Lösung mit
Anschlußlaschen vorgeschlagen, bei der die Spulenkerne in
Vertiefungen derart eingeklebt werden, daß die platinensei
tige Stirnflächen der Kerne unter der Systemträgerebene
liegt. Hierdurch wird zwar eine bessere Positioniergenauig
keit erreicht, jedoch wird dies durch eine gewisse Ver
schlechterung der elektrischen Eigenschaften in Kauf genom
men.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Chip-In
duktivität der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß eine bessere Positioniergenauigkeit von Spulenkern und
elektrischen Kontakten auf den Anschlüssen erreicht wird,
ohne daß die elektrischen Eigenschaften verschlechtert wer
den.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Anschlußflächen Laschen aufweisen mit denen der Spulenkern
positioniert und fixiert ist und die der elektrischen Verbin
dung von Wicklung und Anschlüssen dienen, daß die Laschen und
der Spulenkern sich innerhalb eines Raums befinden, der zwi
schen den Stirnebenen des Spulenkerns besteht, und daß die
übrigen Teile der Anschlüsse außerhalb dieses Raums angeord
net sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angeführt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei
spiels näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung mit einer einzigen Figur ist
ein Spulenkern 1 mit darauf angeordneter Wicklung 2 darge
stellt. Der Spulenkörper 1 steht mit seiner platinenseitigen
Stirnfläche auf Anschlußflächen 5, die Teil eines Systemträ
gers 6 aus Metallblech sind.
Auf den Anschlußflächen 5 sind senkrecht stehende Laschen 7
angeordnet, so daß ein Raum gebildet wird, der der Positio
nierung des Spulenkerns 1 dient. Die Befestigung des Spulen
kerns 1 geschieht mittels Klebeverbindungen zwischen plati
nenseitiger Stirnfläche des Spulenkörpers 1 und den Anschluß
flächen 5 einerseits und zwischen den Laschen 7 und dem Kern
1 andererseits.
Während des Wickelns bewirkt der Wickelzug ein Verbiegen der
Anschlüsse 5 infolge ihrer Elastizität. Insbesondere beim
Starkdrahtwickeln mit Wickeldrahtdurchmessern von zum Bei
spiel 0,3 mm resultieren Taumelbewegungen des Spulenkerns 1,
die präzise Wickelbilder ausschließen und infolgedessen zu
erhöhter Streuung der elektrischen Spulendaten führen. Um
präzise und reproduzierbare Wickelbilder zu erhalten, müssen
deshalb die Anschlüsse zur Verringerung des Kerntaumelns mög
lichst nah am Kern 1 an der Bewegung gehindert werden.
Bei der aus der EP 0 212 812 A1 bekannten Ausführung sind für
die automatisierte Fertigung die benachbarten Spulenkörper
durch die Systemträger miteinander verbunden, wobei sich auf
den Systemträgern pro Spulenkern zwei Wickelstützpunkte be
finden. Die Wickeldrahtabschnitte zwischen Führungslaschen
und den Wickelstützpunkten liegen nach dem Wickeln auf den
Anschlüssen in Systemträgerebene, die senkrecht zu den Sy
stemträgern ausgebildet sind. Erforderlich wären hierbei Nie
derhalter von beiden Seiten des Systemträgers, wobei aber die
über die Anschlüsse laufenden Wickeldrahtabschnitte sowie die
Wickelstützpunkte stören würden. Weiterhin erfordert die be
kannte Ausführung ein zweiseitiges, mechanisches Abschneiden
der für den Anwendungsfall nicht benötigten Wickeldrahtab
schnitte.
Bei Gegenstand der Erfindung erfolgt die automatisierte Fer
tigung ebenfalls mit den Systemträgern 6, auf denen sich pro
Spulenkern 1 aber nur ein Wickelstützpunkt 8 befindet. Die
Wickeldrahtabschnitte 9 zwischen den Laschen 7 und dem
Wickelstützpunkt 8 liegen nach dem Wickeln nicht auf den An
schlüssen in Systemträgerebene, die parallel zu den System
trägern 6 ausgebildet sind.
Bei dieser Anschluß- und Systemträgerkonstruktion lassen sich
für das Starkdrahtwickeln Niederhalter von einer Seite des
Systems realisieren, so daß sich die Wickelabschnitte 9 und
der Wickelstützpunkt 8 nicht im Arbeitsbereich der Niederhal
ter befinden. Weiterhin ist bei der Ausführungsform nach der
Erfindung nur noch ein einseitiges Schneiden der nicht benö
tigten Wickeldrahtabschnitte 9 erforderlich.
Die Ausführungsform gemäß der Erfindung führt deshalb zu en
gerer Tolerierung der elektrischen Spulendaten durch bessere
reproduzierbare Wickelbilder und zu einfacherem Abtrennen des
überschüssigen Wickeldrahts.
Für die Anwendung bei erhöhten Temperaturen, wie zum Beispiel
in der Motorelektronik, sind Schweißverbindungen erforder
lich, da sie temperaturstabiler sind als Lötverbindungen.
Für die automatisierte Fertigung von Chip-Induktivitäten mit
Starkdrahtwicklung existiert bislang kein geeignetes Schweiß
verfahren.
Eine direkte Schweißverbindung mittels des bekannten Ultra
schallverfahrens ist mit Taktzeiten von ca. 1 s verbunden und
führt deshalb zu hohen Fertigungskosten.
Für eine direkte Schweißverbindung mittels Laser, die bei
spielsweise aus der DE 40 39 527 C1 bekannt ist, ist noch
kein Fertigungsverfahren entwickelt.
Das aus der DE 44 32 740 A1 bekannte indirekte Laserschweißen
ist bei Starkdrahtwicklung nicht durchführbar, da die Rückfe
derung des Wickeldrahts im Moment des Aufschmelzens zu Unter
brechungen oder zu unzureichenden Schweißverbindungen führt.
Die Laschen 4, die die Positionierung des Spulenkerns 1 und
die Klebefestigkeit verbessern, sind teils mit und teils ohne
Wickelhaken ausgebildet. Mit Wickelhaken dienen sie zusätz
lich als mit geringen Toleranzen positionierte elektrische
Anschlüsse. Für Starkdrahtwicklungen sind diejenigen Laschen
4, an denen die elektrische Verbindung von Wickelende und
Anschluß erfolgt durch Schlitze 10 zweigeteilt, wobei die mit
der Wicklung 2 verbundenen Teillaschen das Auffedern des
Wickeldrahts verhindern, da sie nicht aufgeschmolzen werden,
während die durch den Wickeldrahtabschnitt 9 mit dem Wickel
stützpunkt 8 verbundenen Teillaschen das Material für die
Schweißperlen bei indirekter Laserschweißung gemäß
DE 44 32 740 A1 liefern.
Durch die Ausführungsform gemäß der Erfindung wird dadurch
das indirekte Laserschweißen von Starkdrahtwicklungen mit zum
Beispiel 0,3 mm Drahtdurchmesser ermöglicht.
Nach fertiggestellter Bewicklung des Spulenkerns 1 sowie der
Befestigung der Wickeldrahtenden 9 an den entsprechenden La
schen 7 erfolgt eine Umhüllung mit einem Kunststoff 11, zum
Beispiel einem flüssigkristallinem Polymer.
Nachdem die Umhüllung 11 hergestellt ist, werden die Chip-In
duktivitäten vereinzelt, indem die Anschlüsse 5 an den ge
strichelten Linien 12 vom Systemträger 6 getrennt werden.
Durch Umbiegen der Anschlüsse 5 auf die Umhüllung 11 werden
die elektrischen Anschlüsse hergestellt, die zum Einlöten in
Platinen erforderlich sind.
Claims (5)
1. Chip-Induktivität mit einem bewickelten Spulenkern (1),
der stehend auf Anschlußflächen (5) angeordnet ist, die Teil
eines Systemträgers (6) sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußflächen (5) Laschen (7) aufweisen mit denen
der Spulenkern (1) positioniert und fixiert ist und die der
elektrischen Verbindung von Wicklung (2) und Anschlüssen die
nen, daß die Laschen (7) und der Spulenkern (1) sich inner
halb eines Raums befinden, der zwischen den Stirnebenen des
Spulenkerns (1) besteht, und daß die übrigen Teile der An
schlüsse außerhalb dieses Raums angeordnet sind.
2. Chip-Induktivität nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenkern (1) mittels einer Klebeverbindung auf dem
Systemträger (6) befestigt ist.
3. Chip-Induktivität nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wickelenden (9) mit den an dem Spulenkern (1) anlie
genden Laschen (7) mittels indirekter Laserschweißung verbun
den sind.
4. Chip-Induktivität nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Wickelenden (9) verbundenen Laschen (7) aus
zwei Teilen bestehen, und daß ein Teil das Material für eine
Schweißperle liefert.
5. Chip-Induktivität nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mit den Anschlüssen parallel zur Trägerbandlängsrich
tung auf einem Systemträger (6) montiert ist, der pro Chip-
Induktivität nur einen Wickelstützpunkt (8) besitzt.
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