DE19908458A1 - Kompakte Montagekonfiguration und Verfahren zur Verminderung der Leiterdrahtverbindungen und Lötverbindungen - Google Patents

Kompakte Montagekonfiguration und Verfahren zur Verminderung der Leiterdrahtverbindungen und Lötverbindungen

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektronische Vorrichtung für das Gleichrichten von elektrischen Einganssignalen, um gleichgerichtete Ausgangssignale zu erzeugen. Die elektronische Vorrichtung umfaßt eine induktive Eingangsschaltung, die eine leitende Eingangswindungsspur für das Empfangen der elektrischen Eingangssignale umfaßt. Die elektronische Vorrichtung umfaßt ferner einen gleichrichtenden integrierten Schaltungs(IC)-Chip, der direkt auf der Windungsspur aufgelötet ist, für das Verarbeiten der elektrischen Eingangssignale, die für das Erzeugen der gleichgerichteten Ausgangssignale bereitgestellt werden. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die induktive Eingangsschaltung eine einschleifige induktive Schaltung, die weiter einen oberen Kern und einen unteren Kern für das Erzeugen induktiver Eingangssignale in Erwiderung auf die elektrischen Eingangssignale umfaßt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfaßt die elektronische Vorrichtung ferner eine Ausgangsschaltung, die mit dem IC-Chip verbunden ist, wobei die Ausgangsschaltung ferner eine induktive Ausgangsschaltung einschließt, für das Erzeugen von induktiven Ausgangssignalen in Erwiderung auf die gleichgerichteten Ausgangssignale. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die induktive Ausgangsschaltung eine einschleifige induktive Ausgangsschaltung, die weiter einen oberen Ausgangskern und einen unteren Ausgangskern für das Erzeugen der induktiven Ausgangssignale umfaßt.

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Struktur und das Verfahren zum Zusammenbauen einer kompakten elektroni­ schen Vorrichtung. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine neue Konfiguration und ein Montageverfahren für das Herstellen kompakter elektronischer Vorrichtungen mit vermin­ derten Leiterdrähten und Lötpunkten, um einen verbesserten Leistungsversorgungswirkungsgrad mit einer besseren thermi­ schen Leistungsfähigkeit und einer gleichzeitigen verbesser­ ten Zuverlässigkeit der Montage zu erzielen.
Da viele diskrete Bauteile durch Leiterdrähte miteinander verbunden werden, die an Lötverbindungen miteinander verlötet werden, um die Leistungsversorgungssysteme zu bilden, so wer­ den der Wirkungsgrad der Leistungsverwendung und die Packungsdichte verschlechtert, wenn die Zahl der Lötverbin­ dungen erhöht wird. Zusätzlich zu den Problemen, die durch das Verbinden dieser diskreten Bauteile durch Leiterdrähte verursacht werden, bedingte die Unterbringung in festen Bau­ gruppen für alle diese diskreten Bauteile auch die Verwendung von Leiterplatten und Drahtverbindungen, die ebenfalls Löt­ verbindungen erfordern. Die Schwierigkeiten der Verschlechte­ rung des Wirkungsgrades und der Vorrichtungen mit größerem Volumen, die einen größeren Platz beanspruchen, addieren sich durch diese Gehäuse- und Montagekonfigurationen.
Es wird ein Vorwärtswandler, wie er allgemein in einem Schaltnetzteil (SPS) verwendet wird, dargestellt. Ein Induk­ tionsstrom wird erzeugt und in eine Induktionswindung von ei­ ner zweiten Windung über einen Transformator eingegeben. Ein Satz Gleichrichter richtet dann den induzierten Strom gleich, um den Ausgangsgleichstrom (DC) an einer Ausgangsschaltung, die zwischen einem positiven Anschluß und einem negativen An­ schluß angeordnet ist, zu erzeugen. Die Gleichrichter können entweder Dioden oder Metalloxydhalbleiter-Feldeffekttransi­ storen (MOSFET) umfassen. Ein alternativer Vorwärtswandler wird ebenfalls im allgemeinen in einem SPS verwendet, aber er ist anders angeordnet als der Vorwärtswandler.
In einem konventionellen Packungsverfahren wird ein MOSFET- Chip durch Bonden von Drähten mit einem Source-Leiter und ei­ nem Gate-Leiter, die jeweils auf einer Leiterplatte vorgese­ hen sind, verbunden. Der MOSFET-Leistungstransistor wird auf einem Kupferabgriff abgestützt. Ein Drain-Anschluß des Lei­ stungs-MOSFET wird auf der Unterfläche des Substrats des Chips ausgeformt und über den Kupferabgriff mit der Leitung verbunden. Der MOSFET-Gleichrichter wird durch Einschmelzen in Epoxidharz eingeschlossen und geschützt. Dieser verpackte MOSFET-Gleichrichter wird dann als Bauteil verwendet und wei­ ter als Teil des Vorwärtswandlers zusammengefügt.
Eine elektronische Vorrichtung, die zwischen einem positiven und einen negativen Anschluß angeordnet ist, wird im folgen­ den beschrieben. Ein Ende der Sekundärwindung ist mit der Kupferleiterbahn auf der gedruckten Leiterplatte durch eine Lötverbindung verbunden. Die Source-Leitung des MOSFET ist mit der Kupferleiterbahn durch eine andere Lötverbindung ver­ bunden. Die Drahtverbindung wird verwendet, um den Source- Leiter und den MOSFET-Chip zu verbinden. Der MOSFET-Chip wird an der Kupferanschlußfläche durch eine dritte Verbindung be­ festigt, und die Kupferanschlußfläche wird durch eine zweite Kupferspur auf der gedruckten Leiterkarte mit einer vierten Verbindung gestützt und befestigt. Ein Ende der Spulenwindung wird mit der Kupferspur durch eine fünfte Lötverbindung ver­ bunden. Das andere Ende der Spulenwindung wird mit dem posi­ tiven Anschluß verbunden. Gemäß der Konfiguration der gezeig­ ten Vorrichtungen gibt es mehrere Verbindungen, das heißt fünf Lötverbindungen, die aus Sn62%Pb36%Ag2% zusammengesetzt sind. Für eine Leistungsversorgung fungieren diese vielen Verbindungen elektrisch als Widerstände, und Leistungsverlu­ ste an diesen Punkten vermindern wesentlich den Betriebswir­ kungsgrad des Leistungsversorgungssystems. Bei einem Vor­ wärtswandler mit einer normalen Größe ergibt eine Vorrichtung einen Gesamtwiderstand von ungefähr 875 Mikro-Ohm. Da der Leistungsverlust proportional zum Widerstand und dem Quadrat des Stromes ist, d. h. I2R für eine Leistungsversorgung, die mit einem höheren Strom betrieben wird, wird der Leistungs­ verlust zu einem wesentlichen Gestaltungsproblem, das durch die Konfiguration der Vorrichtung, die so viele Lötverbindun­ gen erfordert, nicht überwunden werden kann.
Zusätzlich zum Problem des Leistungsverlustes wird auch die Packungsdichte des Leistungsversorgungssystems negativ beein­ flußt. Die Packungsdichte ist eine Funktion der Größe der Komponenten und der Distanz zwischen den Komponenten. In ei­ nem SPS-System mit einer hohen Leistungsdichte gibt es mehre­ re parallel angeordnete Gleichrichter, um die Leistung zu er­ höhen. Die Verbindungsleiterbahnen, die sich zwischen diesen Verbindungen erstrecken, benötigen somit einen großen Pro­ zentsatz des Packungsraumes. Da ein konventioneller Vorwärts­ wandler so viele Lötverbindungen erfordert, kann die Packungsdichte nur schwer vermindert werden.
Es wird somit eine verbesserte Packung und eine verbesserte Montagekonfiguration gefordert, um die Struktur und die Ver­ bindungen dieser diskreten Komponenten zu vereinfachen. Diese vereinfachte Struktur muß die Zahl der Verbindungen vermin­ dern können, während sie stabile und zuverlässige Verbindun­ gen liefert. Es ist weiter wünschenswert, daß die verbesserte Konfiguration in einem Massenproduktionsverfahren ausgeführt werden kann, das praktischerweise automatisiert werden kann, um die Produktionskosten des zusammengebauten Systems weiter zu vermindern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine neue Konfiguration und ein Montageverfahren für das Ver­ binden von Komponenten für ein zusammengebautes System für das Vermindern der verbindenden Leiterdrähte und Lötverbin­ dungen zu liefern, so daß die vorher erwähnten Begrenzungen und Schwierigkeiten, auf die man im Stand der Technik stößt, überwunden werden können.
Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine neue Konfiguration und ein Montageverfahren für das Verbinden von Komponenten für ein zusammengebautes System zu liefern, indem direkt elektronische Chips, die nicht schon verpackt sind, für eine direkte Verbindung mit elektrischen Schaltungen, die auf den Kupferstreifen ausgeformt sind, di­ rekt auf eine leitende Platte montiert werden. Der Leiter kann aus einem Kupferstreifen bestehen. Die Leiterdrähte, die für die Verbindung der Komponenten benötigt werden, und die entsprechenden Lötverbindungen für diese Leiterdrähte werden vermindert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue Konfiguration und ein Montageverfahren für das Ver­ binden von Komponenten eines zusammengebauten Systems zu lie­ fern, indem direkt die elektronischen Chips, die nicht schon verpackt sind, auf Leiterplatten montiert werden, für das di­ rekte Verbinden mit den elektrischen Schaltungen, die auf den Leiterplatten ausgebildet sind. Die Herstellverfahren werden vereinfacht, und es werden zuverlässigere Aufbauten erzielt, dadurch daß die Leiterdrähte, die für das Verbinden der Kom­ ponenten notwendig sind, und die entsprechenden Lötverbindun­ gen für diese Leiterdrähte beide reduziert werden. Darüber­ hinaus können die Aufbauten, die mit der neuen Konfiguration hergestellt sind, aus denselben Gründen bequem in der Größe und dem Volumen vermindert werden und bessere Formfaktoren erzielen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine kompakte elektro­ nische Vorrichtung beschrieben, die eine Umwandlung eines Wechselstroms (AC) in einen Gleichstrom (DC) durchführt. Die kompakte elektronische Vorrichtung umfaßt eine Windung, einen elektronischen Chip, der mit der Windung integriert ist, und eine Ausgangsschaltung, die elektrisch mit dem Chip verbunden ist. Verglichen mit konventionellen SPS-Systemen wird der Leistungsverlust wesentlich vermindert, da der Eingangsstrom, der zur Windung übertragen wird, nun so konfiguriert wird, daß er direkt zum elektronischen Chip fließt, ohne durch zu­ sätzliche Lötverbindungen verbunden zu sein.
Kurz gesagt, die vorliegende Erfindung beschreibt in einer bevorzugten Ausführungsform einen Vorwärtswandler für ein SPS-System. Der Vorwärtswandler umfaßt erste und zweite MOS- FET-Leistungstransistoren. Der Vorwärtswandler umfaßt ferner einen zweiten Kupferwindungsstreifen, der als Eingang für den Vorwärtswandler dient, und einen Spulenwindungskupferstrei­ fen. Der erste MOSFET-Leistungstransistor ist so angeordnet, daß der Drain-Anschluß sich direkt auf dem zweiten Kupferwin­ dungsstreifen befindet. Der zweite Leistungs-MOSFET ist so angeordnet, daß sein Drain-Anschluß direkt auf der Spulenwin­ dung angeordnet ist. Ein Source-Anschluß des ersten MOSFET und eine zweite MOSFET-Leistungsvorrichtung sind mit einem Ausgangsanschluß verbunden. Somit sind die MOSFET-Leistungs­ transistor-Chips direkt auf Kupferstreifen montiert, die als Spulenwindungen verwendet werden, um die verbindenden Lötver­ bindungen zu vermindern.
Die vorliegende Erfindung kann am besten durch die folgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verstanden werden:
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung von Komponenten, die für die Montage in einen Vorwärtswandler ge­ mäß einer Struktur dieser Erfindung bereitgestellt werden;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur und die Verbindungsstellen für einen Aufbau zeigt, der gemäß eine Konfiguration angeordnet ist, wie er in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3(A) und 3(B) sind Schaltungsdiagramme zweier Halb­ brücken-Wandler, die in einem SPS-System verwendet werden; und
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Kompo­ nenten, die für den Zusammenbau in einen Vorwärtswandler der Fig. 3(A) gemäß einer Struktur dieser Erfindung bereitge­ stellt werden.
Man betrachte bitte Fig. 1 für eine Explosionsdarstellung der Ausgangsstufe eines Vorwärtswandleraufbaus gemäß der Konfigu­ ration, die in dieser Erfindung beschrieben wird. Dieser Vor­ wärtswandler wird mit einer kompakten Aufbaukonfiguration zu­ sammengebaut. Statt des Verbindens mehrerer vorverpackter diskreter Komponenten durch Leiterdrähte, wird eine total neue Montagetechnik beschrieben. Der Vorwärtswandler gemäß dieser neuen Konfiguration umfaßt eine Sekundärwindung, die strukturiert ist, indem ein oberer und unterer Kern 311 be­ ziehungsweise 312 über einer erster Kupferstreifenwindung 31 plaziert werden. Der Vorwärtswandler umfaßt ferner eine Aus­ gangsspulenwindung, die durch das Plazieren eines oberen und unteren Kerns 321 beziehungsweise 322 über einer zweiten Kup­ ferstreifenwindung 32 strukturiert ist. Die zweite Windung 101 trägt einen ersten MOSFET-Leistungstransistor-Chip 112, wobei ein Drain-Anschluß des Transistors direkt auf der Kup­ ferstreifenwindung 31 plaziert ist. Die Source-Anschlüsse der gleichrichtenden MOSFET-Chips 111 und 112 sind mit Drähten zu einem Ausgangsanschluß 33 verbunden, der mit einem negativen Ausgangsanschluß -Vo verbunden ist, wobei die Kupferstreifen­ windung 32 der Spulenwindung 12 mit einem positiven Anschluß +Vo verbunden ist.
Fig. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Vorwärts­ wandlers, der gemäß einer Struktur der vorliegenden Erfindung durch das Implementieren eines Vorwärtswandlers konfiguriert ist. Der MOSFET-Rohchip 111 ist mit der Kupferwindung 12 durch eine Lötverbindung 522 verbunden, die einen Teil der Ausgangsspule darstellt. Der Source-Anschluß des MOSFET 111 ist mit einer Kupferwindung 12 verbunden, die einen Teil des sekundären Windung 101 des Transformators darstellt. Der Aus­ gangsstrom fließt durch 101, 53, 111, 522 und 12. In diesem Fall führen Lötanschlußflächen 511 und 512 und Lötverbindun­ gen 521 und 523 keinen Widerstand in den Stromweg ein, so daß der Wirkungsgrad optimiert wird. Der Aufbau hat einen Wider­ stand von ungefähr 165 µΩ, der wesentlich niedriger liegt als der Widerstand einer Packung des Standes der Technik, beispielsweise weniger als ein Fünftel des Widerstands von 875 µΩ einer Packung eines Vorwärtswandlers des Standes der Technik beträgt.
Die Konfiguration, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und das Montageverfahren, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, kann auf ver­ schiedene Arten von elektrischen Vorrichtungen, die Windungen und Halbleiterchips aufweisen, angewandt werden. Andere An­ wendungsbeispiele sind in den Fig. 3(A) und 3(B) gezeigt, die Schaltungsdiagramme von zwei verschiedenen Halbbrücken- Wandlern, die üblicherweise in einem SPS-System verwendet werden, zeigen. Es können entweder MOSFETs oder Dioden als Gleichrichter, die mit den Bezugszahlen 611 und 612 bezeich­ net sind, verwendet werden. Fig. 3(B) zeigt eine andere An­ ordnung der Gleichrichter, die in Fig. 3(A) eingeschlossen sind, während sich die durchgeführten Funktionen ähneln.
Fig. 4 ist eine Explosionsansicht von vorgefertigten Kompo­ nenten für eine Montage in die Ausgangsstufe eines Halb­ brücken-Wandlers, wie er in Fig. 3(A) gezeigt ist. Statt die vorverpackten Gleichrichter zu verwenden, wie das üblicher­ weise im Stand der Technik implementiert ist, werden die Gleichrichter 611 und 612 direkt auf die Windungen 71, 72 und 73 gelötet. Es können verschiedene Lote verwendet werden, wie Sn63%Pb37%, Sn60%Pb40%, Sn62%Pb36%Ag2%, Sn96,5%Ag3,5% und Pb92,5%5n5%Ag2%. Wiederum bilden, ähnlich wie das in Fig. 1 dargestellt und diskutiert wurde, die Kupferwindung 71, der obere Kern 711 und der untere Kern 712 die einschleifige Se­ kundärwindung des Transformators 601 in Fig. 3(A). Die Kup­ ferwindung 72, der obere Kern 721 und der untere Kern 722 bilden die einschleifige Spule 621 in Fig. 3(A). Die Kupfer­ windung 73, der obere Kern 731 und der untere Kern 732 bilden die einschleifige Spule in Fig. 3(A). Der einseitig gerich­ tete Diodenchip oder der zweiseitig gerichtete MOSFET-Transi­ stor-Chip 611 und 612 sind ebenfalls elektrisch mit der Ver­ bindung zwischen 71 und 72, beziehungsweise 71 und 73 als Gleichrichter verbunden.
Gemäß den Zeichnungen und der obigen Beschreibung beschreibt diese Erfindung eine elektronische Vorrichtung für das Gleichrichten von elektrischen Eingangssignalen, um gleichge­ richtete Ausgangssignale zu erzeugen. Die elektronische Vor­ richtung umfaßt ferner integrierte Gleichrichterschaltung­ schips (IC), die direkt auf die Windungsleiterspur aufgelötet sind, für das Verarbeiten der elektrischen Eingangssignale, die für das Erzeugen der gleichgerichteten Ausgangssignale geliefert werden. In einer anderen bevorzugten Ausführungs­ form ist die Eingangsinduktionsschaltung eine einschleifige Eingangsinduktionsschaltung, die für das Erzeugen von induk­ tiven Eingangssignalen in Erwiderung auf die elektrischen Eingangssignale einen oberen Kern und einen unteren Kern um­ faßt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfaßt die elektronische Vorrichtung ferner eine Ausgangsschaltung, die mit dem IC-Chip verbunden ist, wobei die Ausgangsschaltung weiter eine induktive Ausgangsschaltung für das Erzeugen von induktiven Ausgangssignalen in Erwiderung auf die gleichge­ richteten Ausgangssignale umfaßt. In einer anderen bevorzug­ ten Ausführungsform ist die induktive Ausgangsschaltung eine einschleifige induktive Ausgangsschaltung, die ferner für das Erzeugen der induktiven Ausgangssignale einen oberen Aus­ gangskern und einen unteren Ausgangskern umfaßt. In einer be­ vorzugten Ausführungsform ist die Eingangswindungsleiterspur ein Metallstreifen mit einer metallischen Beschichtung, die aus einer Gruppe, die aus Nickel, Gold und Lötmetallen be­ steht, ausgewählt wird. In nochmals einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Gleichrichter-IC-Chip eine einseitig gerichtete Diode, die eine Anode und eine Kathode aufweist, wobei die Kathode mit der leitenden Eingangswindungsspur ver­ lötet ist. In einer anderen Ausführungsform ist der Gleich­ richter-IC-Chip ein zweiseitig gerichteter MOSFET, der einen Source-Anschluß und einen Drain-Anschluß aufweist, wobei der Drain-Anschluß direkt auf der leitenden Eingangswindungsspur aufgelötet ist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Gleichrichter-IC-Chip ein zweiseitig gerichteter MOS- FET, der einen Source-Anschluß und einen Drain-Anschluß auf­ weist, wobei der Source-Anschluß direkt mit der leitenden Eingangswindungsspur verlötet ist. Diese Erfindung beschreibt auch ein Leistungsversorgungssystem. Das Leistungsversor­ gungssystem umfaßt einen Gleichrichter für das Gleichrichten eingegebener elektrischen Signale, um gleichgerichtete Aus­ gangssignale zu erzeugen. Der Gleichrichter umfaßt ferner ei­ ne induktive Eingangsschaltung, die eine leitende Eingangs­ windungsspur für das Empfangen der elektrischen Eingangssi­ gnale aufweist. Und der Gleichrichter umfaßt ferner einen Gleichrichter-IC-Chip, der direkt auf der Windungsspur aufge­ lötet ist, für das Verarbeiten der elektrischen Eingangssi­ gnale, die für das Erzeugen der gleichgerichteten Ausgangssi­ gnale geliefert werden.
Insgesamt beschreibt diese Erfindung eine elektronische Vor­ richtung, die eine induktive Schaltung und einen IC-Chip auf­ weist. Die induktive Schaltung umfaßt eine leitende Windungs­ spur. Und der IC-Chip ist direkt auf der leitenden Windungs­ spur montiert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die induktive Schaltung ferner einen oberen Kern, der ober­ halb der leitenden Windungsspur angeordnet ist, und einen un­ teren Kern, der unterhalb der leitenden Windungsspur angeord­ net ist, um eine einschleifige Spule zu bilden. In einer an­ deren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die elektronische Vorrichtung ferner eine induktive Ausgangsschaltung, die mit der induktiven Schaltung, die eine leitenden Ausgangswin­ dungsspur umfaßt, verbunden ist. Und die induktive Ausgangs­ schaltung umfaßt ferner einen oberen Ausgangskern, der ober­ halb der leitenden Ausgangswindungsspur angeordnet ist, und einen unteren Ausgangskern, der unter der leitenden Ausgangs­ windungsspur angeordnet ist, um eine einschleifige Ausgangs­ spule zu bilden.
Die Montage- und Verpackungsverfahren werden durch die direk­ te Verwendung des IC-Chips vereinfacht, ohne daß eine vorver­ packte Einheit, wie sie gemeinhin im Stand der Technik ver­ wendet wird, notwendig ist. Die Lötverfahren werden auf das direkte Montieren der IC-Chips auf die Kupferwindungen, die als Teil der Spulen implementiert sind, vermindert. Die Not­ wendigkeit für die Verwendung von Kupferabgriffen und Leiter­ drähten wird ebenfalls eliminiert, so daß der Widerstand stark vermindert und der Wirkungsgrad der Leistungsverwendung stark verbessert wird. Weiterhin wird die Größe des Aufbaus vermindert, da verschiedene Komponenten dichter integriert sind. Die Vorrichtungsstruktur und die Montagekonfiguration sind insbesondere nützlich für SPS mit hoher Leistungsdichte.
Somit beschreibt die vorliegende Erfindung eine neue Konfigu­ ration und ein Montageverfahren für das Verbinden von Kompo­ nenten eines zusammengefügten Systems für das Vermindern der verbindenden Leitungsdrähte und Lötverbindungen, so daß die Begrenzungen und Schwierigkeiten, auf die man im Stand der Technik stößt, überwunden werden. Insbesondere wird eine neue Konfiguration und ein Montageverfahren für das Verbinden von Komponenten eines zusammengebauten System geliefert durch das direkte Montieren von elektronischen Chips, die nicht schon verpackt sind, direkt auf die leitenden Spuren für eine di­ rekte Verbindungen mit den elektrischen Schaltungen, die auf den leitenden Spuren ausgebildet sind. Die leitenden Spuren können aus einer Kupferspur bestehen. Die Leiterdrähte, die für das Verbinden der Komponenten benötigt werden, und die entsprechenden Lötverbindungen für diese Leiterdrähte werden vermindert. Das Herstellverfahren wird vereinfacht, und es werden zuverlässigere Baugruppen erzielt, da sowohl die Lei­ terdrähte, die für das Verbinden der Komponenten notwendig sind, als auch die entsprechenden Lötverbindungen für die Leiterdrähte vermindert werden. Die Aufbauten, die mit der neuen Konfiguration hergestellt wurden, können bequem in der Größe und dem Volumen vermindert werden und erzielen bessere Formfaktoren, da die Leiterdrähte, die für das Verbinden der Komponenten notwendig sind, und die entsprechenden Lötverbin­ dungen für diese Leiterdrähte beide reduziert werden.

Claims (19)

1. Elektronische Vorrichtung für das Gleichrichten von elek­ trischen Eingangssignalen, um gleichgerichtete Ausgangssigna­ le zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung folgendes umfaßt:
eine induktive Eingangsschaltung (101, 601), die eine leitende Eingangswindungsspur (31, 71) für das Empfangen der elektrischen Eingangssignale umfaßt; und
einen gleichrichtenden integrierten Schaltungschip (IC, 111, 112, 611, 612), der direkt auf der Windungsspur (31, 71) verlötet ist, für das Verarbeiten der elektrischen Eingangs­ signale, die für das Erzeugen der gleichgerichteten Ausgangs­ signale geliefert werden.
2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die induktive Eingangsschaltung (101, 601) eine einschleifige induktive Eingangsschaltung ist, die weiter ei­ nen oberen Kern (311, 711) und einen unteren Kern (312, 712) für das Erzeugen induktiver Eingangssignale in Erwiderung auf die elektrischen Eingangssignale einschließt.
3. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung weiter eine Ausgangsschaltung umfaßt, die mit dem IC-Chip (111, 112, 611, 612) verbunden ist, wobei die Ausgangsschal­ tung weiter eine induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) einschließt, für das Erzeugen induktiver Ausgangssignale in Erwiderung auf die gleichgerichteten Ausgangssignale.
4. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) eine induktive einschleifige Ausgangsschaltung ist, die einen oberen Ausgangskern (321, 721, 731) und einen unteren Aus­ gangskern (322, 722, 732) für das Erzeugen der induktiven Ausgangssignale einschließt.
5. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die leitende Eingangswindungsspur (31, 71) ein Metallstreifen mit einer metallischen Beschich­ tung, die aus einer Gruppe, die aus Nickel, Gold und Lötme­ tallen besteht, ausgewählt wird, ist.
6. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der gleichrichtende IC-Chip (111, 112, 611, 612) eine einseitig gerichtete Diode ist, die eine Anode und eine Kathode aufweist, wobei die Kathode mit der leitenden Eingangswindungsspur (31, 71) verlötet ist.
7. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der gleichrichtende IC-Chip (111, 112, 611, 612) ein zweiseitig gerichteter Metalloxydhalblei­ ter-Feldeffekttransistor (MOSFET) ist, der einen Source-An­ schluß und einen Drain-Anschluß aufweist, wobei der DrainAn­ schluß direkt auf der leitenden Eingangswindungsspur (31, 71) verlötet ist.
8. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der gleichrichtende IC-Chip (111, 112, 611, 612) ein zweiseitig gerichteter Metalloxydhalblei­ ter-Feldeffekttransistor (MOSFET) ist, der einen Source-An­ schluß und einen Drain-Anschluß aufweist, wobei der Source- Anschluß direkt auf der leitenden Eingangswindungsspur (31, 71) verlötet ist.
9. Leistungsversorgungssystem, das einen Gleichrichter für das Gleichrichten von elektrischen Eingangssignalen umfaßt, um gleichgerichtete Ausgangssignale zu erzeugen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gleichrichter weiter eine induktive Eingangsschaltung (101, 601) umfaßt, die eine leitende Ein­ gangswindungsspur (31, 71) für das Empfangen der elektrischen Eingangssignale einschließt, und der Gleichrichter ferner ei­ nen gleichrichtenden IC-Chip (111, 112, 611, 612) aufweist, der direkt auf der Windungsspur (31, 71) verlötet ist, für das Verarbeiten der elektrischen Eingangssignale, die für das Erzeugen der gleichgerichteten Ausgangssignale bereitgestellt werden.
10. Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die induktive Eingangsschaltung (101, 601) eine einschleifige induktive Eingangsschaltung ist, die wei­ ter einen oberen Kern (311, 711) und einen unteren Kern (312, 712) für das Erzeugen von induktiven Eingangssignalen in Er­ widerung auf die elektrischen Eingangssignale umfaßt.
11. Leistungsversorgungssystem nach den Ansprüchen 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter weiter eine Ausgangsschaltung umfaßt, die mit dem IC-Chip (111, 112, 611, 612) verbunden ist, wobei die Ausgangsschaltung weiter eine induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) umfaßt, für das Erzeugen von induktiven Ausgangssignalen in Erwiderung auf die gleichgerichteten Ausgangssignale.
12. Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) eine einschleifige induktive Ausgangsschaltung ist, die einen oberen Ausgangskern (321, 721, 731) und einen unteren Ausgangskern (322, 722, 732) für das Erzeugen der induktiven Ausgangssignale umfaßt.
13. Elektronische Vorrichtung mit einer induktiven Schaltung (101, 601) und einem IC-Chip (112, 611, 612), wobei die in­ duktive Schaltung (101, 601) eine leitenden Windungsspur (31, 71) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der IC-Chip (111, 112, 611, 612) direkt auf der leitenden Windungsspur (31, 71) montiert ist.
14. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die induktive Schaltung (101, 601) weiter einen oberen Kern (311, 711), der oberhalb der leitenden Win­ dungsspur (31, 71) angeordnet ist, und einen unteren Kern (312, 712), der unter der leitenden Windungsspur (31, 71) an­ geordnet ist, umfaßt, um eine einschleifige Spule zu bilden.
15. Elektronische Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung weiter eine induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) um­ faßt, die mit der induktiven Schaltung (101, 601) verbunden ist, und eine leitende Ausgangswindungsspur (32, 72, 73) ein­ schließt, wobei die leitende induktive Ausgangsschaltung (12, 621, 622) ferner einen oberen Ausgangskern (321, 721, 731), der oberhalb der leitenden Ausgangswindungsspur (32, 72, 73) angeordnet ist, und einen unteren Ausgangskern (322, 722, 732), der unterhalb der leitenden Ausgangswindungsspur (32, 72, 73) angeordnet ist, umfaßt, um eine einschleifige Aus­ gangsspule zu bilden.
16. Verfahren zur Montage einer elektronischen Vorrichtung mit einer induktiven Schaltung (101, 601) und einem IC-Chip, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:
  • a) Ausbilden der induktiven Schaltung (101, 601) mit einer leitenden Windungsspur (31, 71); und
  • b) direktes Montieren des IC-Chips (111, 112, 611, 612) auf der leitenden Windungsspur (31, 71).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) des Ausbildens der induktiven Schaltung (101, 601) weiter einen Schritt des Plazierens eines oberen Kerns (311, 711) über der leitenden Windungsspur (31, 71) und das Plazieren eines unteren Kerns (312, 712) unterhalb der lei­ tenden Windungsspur (31, 71) umfaßt, um eine einschleifige Spule zu bilden.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren weiter folgende Schritte umfaßt:
  • a) Ausbilden einer induktiven Ausgangsschaltung (12, 621, 622) mit einer leitenden Ausgangswindungsspur (32, 72, 73) und Verbinden der induktiven Ausgangsschaltung (12, 621, 622) mit der induktiven Schaltung (101, 601); und
  • b) Plazieren eines oberen Ausgangskerns (321, 721, 731) oberhalb der leitenden Ausgangswindungsspur (32, 72, 73) und Plazieren eines unteren Ausgangskern (322, 722, 732) unter­ halb der leitenden Ausgangswindungsspur (32, 72, 73), um eine einschleifige Spule zu bilden.
19. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schritt (b) des direkten Montierens des IC- Chips (111, 112, 611, 612) auf der leitenden Windungsspur (31, 71) ein Schritt des Verlötens des IC-Chips (111, 112, 611, 612) direkt auf der Windungsspur (31, 71) ist.
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