DE202018106252U1

DE202018106252U1 - Elektrische Spulenstruktur

Info

Publication number: DE202018106252U1
Application number: DE202018106252.2U
Authority: DE
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2028-11-03
Also published as: US11295891B2; US20190139695A1; EP3496117B1; EP3496117A1; CN109755000B; CN109755000A

Abstract

Elektrische Spulenstruktur, aufweisend:einen Magnetkern;ein Spulensubstrat, das ein leitfähiges Material aufweist, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist,wobei das Spulensubstrat einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil des Spulensubstrats zumindest teilweise um den Magnetkern herumgewickelt ist; undeine Ausrichtungsstruktur, wobei die Ausrichtungsstruktur dazu ausgebildet ist, eine Befestigung des ersten Teils an dem zweiten Teil zur Definition einer Spule um den Magnetkern zu erleichtern.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 3.November 2017 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/581,557 mit dem Titel „ELECTRIC COIL STRUCTURE“, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen ist.
Die vorliegende Anmeldung betrifft auch die am 6.Juni 2017 eingereichte US-Patentanmeldung Nr. 15/174,477 mit dem Titel „FLEX-BASED SURFACE MOUNT TRANSFORMER“, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen ist.
HINTERGRUND
Gebiet
Das Gebiet betrifft elektrische Spulenstrukturen, insbesondere um Magnetkerne herumgewickelte Spulen, wie zum Beispiel Induktivitäten oder Transformatoren
Beschreibung der verwandten Technik
Transformatoren sind Bauelemente, die zur Änderung der Spannung von Wechselstrom verwendet werden. Induktivitäten speichern elektrische Energie in einem Magnetfeld. In beiden Bauelementen werden oftmals Drahtspulen um einen Magnetkern verwendet. Da eine Spulenwicklung ein zeitaufwendiger Vorgang sein kann, wird die Konstruktion eines handelsüblichen Transformators in erster Linie durch Kosten bestimmt. Eine Spulenwicklung wird im Allgemeinen manuell oder unter Verwendung eines halbautomatischen Prozesses durchgeführt, was für die Massenproduktion nicht zweckmäßig ist.
Demgemäß besteht ein Bedarf an einer kosteneffizienteren Herstellung von Transformatoren und Induktivitäten, insbesondere für eigenständige oder oberflächenmontierte Bauelemente.
KURZFASSUNG
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil des Spulensubstrats ist zumindest teilweise um den Magnetkern herumgewickelt. Die elektrische Spulenstruktur weist ferner eine Ausrichtungsstruktur auf. Die Ausrichtungsstruktur ist dazu ausgebildet, eine Befestigung des ersten Teils an dem zweiten Teil zur Definition einer Spule um den Magnetkern zu erleichtern.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen Spulenstruktur um einen Transformator.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen Spulenstruktur um ein oberflächenmontiertes elektronisches Bauelement.
Bei einer Ausführungsform weist der Magnetkern eine Ringform auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Spulensubstrat Polyimid auf.
Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur Ausnehmungen an dem ersten Teil und in den entsprechenden Ausnehmungen angeordnete Vorsprünge an dem zweiten Teil auf.
Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur eine zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnete Klebstoffschicht auf. Die Klebstoffschicht kann ABF (Ajinomoto Bonding Film) oder TSA (temperaturempfindlichen Klebstoff) aufweisen.
Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur ein Ausrichtungsloch an einer Spitze des zweiten Teils, das zur Aufnahme eines Führungsstifts während der Montage ausgebildet ist, auf.
Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnetes Umverteilungssubstrat auf. Die Ausrichtungsstruktur kann ferner ein Verriegelungsmerkmal an einem Rand des Umverteilungssubstrats aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur einen am ersten Teil des Spulensubstrats ausgebildeten Randkontakt auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Spulensubstrat mehrere Segmente auf, weist der zweite Teil des Spulensubstrats eine Basis auf und weist der erste Teil des Spulensubstrats die sich von dem zweiten Teil erstreckenden Segmente auf. Der zweite Teil kann einen Rücken und sich von dem Rücken erstreckende Beine aufweisen.
Bei einer Ausführungsform weist die Ausrichtungsstruktur ein Loch im zweiten Teil und einen entsprechenden Führungsstift im zweiten Teil auf.
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil des Spulensubstrats ist zumindest teilweise um den Magnetkern herumgewickelt. Ferner weist die elektrische Spulenstruktur ein Mittel zum zumindest teilweisen Führen der Befestigung des ersten Teils zu dem zweiten Teil zur Definition einer Spule um den Magnetkern auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Mittel zum Führen Ausnehmungen am ersten Teil und in den entsprechenden Ausnehmungen angeordnete Vorsprünge am zweiten Teil auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Mittel zum Führen eine zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnete Klebstoffschicht auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Mittel zum Führen ein Ausrichtungsloch an einer Spitze des zweiten Teils, das zur Aufnahme eines Führungsstifts während der Montage ausgebildet ist, auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Mittel zum Führen ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnetes Umverteilungssubstrat auf, und das Umverteilungssubstrat weist ferner ein Verriegelungsmerkmal an einem Rand des Umverteilungssubstrats auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Spulensubstrat mehrere Segmente auf, weist der zweite Teil des Spulensubstrats eine Basis auf, weist der erste Teil des Spulensubstrats die sich von dem zweiten Teil erstreckenden Segmente auf und weist der zweite Teil einen Rücken und sich von dem Rücken erstreckende Beine auf.
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil des Spulensubstrats ist zumindest teilweise um den Kern herumgewickelt. Ferner weist die elektrische Spulenstruktur einen leitfähigen Klebstoff auf, der den ersten Teil und den zweiten Teil elektrisch verbindet. Ferner weist die elektrische Spulenstruktur eine nichtleitfähige Materialschicht auf, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnet ist. Der erste Teil und der zweite Teil des Spulensubstrats definieren mindestens eine Wicklung um den Magnetkern.
Bei einer Ausführungsform weist die nichtleitfähige Materialschicht einen nicht leitfähigen Klebstoff auf. Der erste Teil kann einen Vorsprung aufweisen und der zweite Teil weist eine den Vorsprung aufnehmende Ausnehmung auf.
Bei einer Ausführungsform weist die elektrische Spulenstruktur ferner Leiterbahnen in oder auf der nichtleitfähigen Materialschicht auf. Die Leiterbahnen und die nichtleitfähige Materialschicht können ein Umverteilungssubstrat definieren.
Bei einer Ausführungsform weist der erste Teil des Spulensubstrats Randkontakte auf.
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil des Spulensubstrats ist um den Kern herumgewickelt. Die elektrische Spulenstruktur weist ferner ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnetes Umverteilungssubstrat auf. Das leitfähige Material des ersten Teils ist durch das Umverteilungssubstrat zur Definition mindestens einer Wicklung mit dem leitfähigen Material des zweiten Teils verbunden.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen Spulenstruktur um einen Transformator.
Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektrischen Spulenstruktur um ein oberflächenmontiertes elektronisches Bauelement.
Bei einer Ausführungsform weist der Magnetkern eine Ringform auf. Der Magnetkern kann einen Innenumfang und einen Außenumfang aufweisen. Das Umverteilungssubstrat kann eine größere Oberfläche als die durch den Innenumfang des Magnetkerns definierte Fläche aufweisen.
Bei einer Ausführungsform weist das Spulensubstrat Polyimid auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Spulensubstrat mehrere Segmente auf. Jedes der mehreren Segmente umwickelt zumindest teilweise den Magnetkern, wobei das leitfähige Material zur Bildung einer Spirale elektrisch verbunden ist. Der erste Teil kann eines der Segmente aufweisen, und der zweite Teil kann eine Basis aufweisen, von der sich die mehreren Segmente erstrecken.
Bei einer Ausführungsform weist das leitfähige Material einen leitfähigen Draht auf.
Bei einer Ausführungsform weist das leitfähige Material mehrere in dem Spulensubstrat eingebettete Bahnen auf.
Bei einer Ausführungsform weist das Umverteilungssubstrat eine Ausnehmung auf und weist der zweite Teil des Spulensubstrats einen in der Ausnehmung angeordneten Vorsprung auf.
Bei einer Ausführungsform weist die elektrische Spulenstruktur ferner einen zwischen dem Umverteilungssubstrat und dem zweiten Teil des Spulensubstrats angeordneten Klebstoff auf. Der Klebstoff kann ABF (Ajinomoto Bonding Film) oder TSA (temperaturempfindlichen Klebstoff) aufweisen.
Bei einer Ausführungsform weist der zweite Teil ein erstes Loch auf, das dazu ausgebildet ist, einen Führungsstift zur Ausrichtung des ersten Teils des Spulensubstrats bezüglich des Umverteilungssubstrats aufzunehmen. Durch den ersten Teil des Spulensubstrats kann ein erstes Segment definiert werden. Ferner kann das Spulensubstrat ein zweites Segment aufweisen, das sich von dem ersten Segment unterscheidet und durch einen dritten Teil des Spulensubstrats definiert wird, der ein zweites Loch aufweist, das zur Aufnahme des Führungsstifts ausgebildet ist. Das zweite Segment kann den Magnetkern umwickeln. Der dritte Teil des Spulensubstrats kann mit dem Umverteilungssubstrat elektrisch verbunden sein.
Bei einer Ausführungsform sind das Umverteilungssubstrat und der zweite Teil des Spulensubstrats durch eine Lötstelle elektrisch verbunden. Die Lötstelle kann mehrere Kontakte des Umverteilungssubstrats und entsprechende mehrere Randkontakte des zweiten Teils des Spulensubstrats elektrisch verbinden. Die Lötstelle kann auf dem Umverteilungssubstrat freiliegen.
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil, der mehrere Segmente aufweist, und einen zweiten Teil auf, der einen Rücken aufweist, welcher eine erste Seite und eine der zweiten Seite gegenüberliegende zweite Seite hat. Die Segmente erstrecken sich von einer ersten Seite des Rückens. Das Spulensubstrat ist um den Kern herumgewickelt, wobei der erste Teil zur Definition mindestens einer Spule um den Kern mit dem zweiten Teil elektrisch verbunden ist. Der Rücken ist allgemein parallel zu einer Oberfläche des Magnetkerns angeordnet.
Bei einer Ausführungsform sind der erste Teil und der zweite Teil durch einen leitfähigen Klebstoff elektrisch verbunden. Ferner weist die elektrische Spulenstruktur einen nichtleitfähigen zweiten Klebstoff zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil auf. Der leitfähige Klebstoff weist eine größere Haftfestigkeit als der nichtleitfähige zweite Klebstoff auf.
Bei einer Ausführungsform weist der erste Teil ferner Beine auf, die sich von der zweiten Seite des Rückens erstrecken.
Bei einer Ausführungsform weist die elektrische Spulenstruktur ferner ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Spulensubstrats angeordnetes Umverteilungssubstrat auf.
Bei einer Ausführungsform weist der erste Teil in am zweiten Teil definierte entsprechende Ausnehmungen angeordnete Vorsprünge auf.
Bei einer Ausführungsform weisen die Segmente des ersten Teils Randkontakte auf. Die Randkontakte legen elektrische Verbindungen zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil frei.
Bei einem Aspekt wird eine elektrische Spulenstruktur offenbart. Die elektrische Spulenstruktur weist einen Magnetkern und ein Spulensubstrat auf. Das Spulensubstrat weist ein leitfähiges Material auf, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist. Das Spulensubstrat weist einen ersten Teil, der mehrere Kontakte aufweist, und einen zweiten Teil, der entsprechende mehrere Randkontakte aufweist, auf. Das Spulensubstrat ist um den Kern herumgewickelt. Ferner weist die elektrische Spulenstruktur eine Lötstelle auf, die zwischen den mehreren Kontakten und den entsprechenden mehreren Randkontakten unter Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Teil zur Definition mindestens einer Wicklung angeordnet ist. Die Lötstelle liegt auf dem ersten Teil frei.
Figurenliste
Es werden nunmehr spezielle Implementierungen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, die beispielhaft und nicht einschränkend bereitgestellt werden.

1A zeigt eine schematische Draufsicht einer ineinander geschachtelten Konstruktion eines Transformators.
1B zeigt eine schematische Draufsicht einer verschachtelten oder ineinander verflochtenen Konstruktion eines Transformators.
2 ist eine schematische Draufsicht eines Transformators bei einer Ausführungsform.
3A ist eine schematische isometrische Ansicht eines Transformators bei einer Ausführungsform von einer Unterseite (Lötpadseite).
3B ist eine schematische isometrische Ansicht des in 3A gezeigten Transformators von einer Oberseite (Flex-an-Flex-Bonding-Seite).
4A ist eine Draufsicht eines ein flexibles Substrat verwendenden Transformators.
4B ist eine schematische Ansicht, die elektrische Verbindungen von leitfähigen Materialien in dem flexiblen Substrat des Transformators von 4B zeigt.
4C ist eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsteils von 4B.
5A ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht eines mechanischen Ineinandergreifmerkmals vor dem Befestigen.
5B ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht des mechanischen Ineinandergreifmerkmals nach dem Befestigen.
5C zeigt einen Aufriss einer Spitze oder eines Endes eines Substratsegments von unten, die bzw. das mit der Basis verbunden ist und drei in 5A gezeigte Vorsprünge aufweist.
5D zeigt einen Aufriss der Basis des in 5A gezeigten flexiblen Substrats von oben vor dem Anordnen eines Dauerklebstoffs.
5E zeigt einen Aufriss der Basis des in 5A gezeigten flexiblen Substrats von oben nach dem Anordnen des Dauerklebstoffs.
6 ist ein Bild, das eine Draufsicht eines Transformators in einem Stadium des Herstellungsprozesses bei einer Ausführungsform zeigt.
7 zeigt einen schematischen Aufriss eines Transformators von oben bei einer Ausführungsform vor der Herstellung von elektrischen Verbindungen.
8A ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht eines Teils des in 7 gezeigten flexiblen Substrats.
8B zeigt den in 8A gezeigten Teil des flexiblen Substrats nach der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Spitze oder dem Ende eines Substratsegments und der Basis des flexiblen Substrats.
8C ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht von Kontaktteilen von 7.
8D zeigt eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht der in 8C gezeigten Kontaktteile nach der Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spitze und der Basis.
9A ist eine schematische Draufsicht, die Segmentspitzen und die Basis des flexiblen Substrats vor dem Löten bei einer Ausführungsform zeigt.
9B ist eine schematische Draufsicht, die die Segmentspitzen und die Basis des flexiblen Substrats nach dem Löten zeigt.
10A ist ein Aufriss einer Schicht aus leitfähigem Material in dem flexiblen Substrat bei einer Ausführungsform.
10B ist ein Aufriss einer anderen Schicht aus leitfähigem Material in dem flexiblen Substrat bei der Ausführungsform.
10C zeigt eine vergrößerte Ansicht der Kontaktteile der Schicht der in 10A gezeigten Substratbasis.
11A zeigt eine Schicht des flexiblen Substrats an der Spitze oder am Ende eines Substratsegments bei einer Ausführungsform, die Randkontakte aufweist.
11B zeigt eine andere Schicht des flexiblen Substrats an der Spitze oder am Ende eines Substratsegments bei der Ausführungsform, die Randkontakte aufweist.
12A ist eine schematische Draufsicht, die Segment- und Basisteile des flexiblen Substrats vor dem Löten bei einer Ausführungsform zeigt.
12B ist eine schematische Draufsicht, die die Segment- und Basisteile des flexiblen Substrats nach dem Löten bei der Ausführungsform zeigt.
13 ist eine schematische Draufsicht eines Transformators bei einer Ausführungsform, die ein Umverteilungssubstrat zwischen der Basis des flexiblen Substrats und den Segmenten des flexiblen Substrats aufweist.
14A zeigt einen Aufriss des Umverteilungssubstrats von oben bei einer Ausführungsform.
14B zeigt einen Aufriss des Umverteilungssubstrats von unten bei einer Ausführungsform.
15A ist eine schematische isometrische Ansicht von der Unterseite (Lötpadseite) eines Transformators bei einer Ausführungsform, die das Umverteilungssubstrat zwischen der Basis des flexiblen Substrats und den Segmenten des flexiblen Substrats aufweist.
15B ist eine schematische isometrische Ansicht der Oberseite (Flex-an-Flex-Bonding-Seite) des Transformators, der das Umverteilungssubstrat zwischen der Basis des flexiblen Substrats und den Segmenten des flexiblen Substrats aufweist.
16 zeigt eine als Querschnitt ausgeführte schematische Seitenansicht eines Transformators nahe den Verbindungsteilen bei einer Ausführungsform.
17A ist ein Aufriss eines flexiblen Substrats von oben, das Durchgangslöcher aufweist, in einem auseinandergefalteten Zustand.
17B ist ein Aufriss eines anderen flexiblen Substrats von oben, das Durchgangslöcher und Randkontakte aufweist, in einem auseinandergefalteten Zustand.
18A ist ein schematischer Seitenquerschnitt und ein entsprechender Aufriss von oben, der ein Stadium eines Prozesses dessen, wie das Substrat einen Magnetkern zur Bildung eines Transformators umwickelt, bei einer Ausführungsform zeigt.
18B ist ein schematischer Seitenquerschnitt und ein entsprechender Aufriss von oben, der ein anderes Stadium des Prozesses nach 18A zeigt.
18C ist ein schematischer Seitenquerschnitt und entsprechender Aufriss von oben, der ein anderes Stadium des Prozesses nach 18B zeigt.
18D ist ein schematischer Seitenquerschnitt und ein entsprechender Aufriss von oben, der ein anderes Stadium des Prozesses nach 18C zeigt.
18E ist ein schematischer Seitenquerschnitt und ein entsprechender Aufriss von oben, der ein anderes Stadium des Prozesses nach 18D zeigt.
18F ist eine als Querschnitt ausgeführte schematische Seitenansicht des Transformators von 18E während eines Lötprozesses nach der Montage/Ausrichtung der Spitzen der Segmente zur elektrischen Verbindung mit der Basis.
19A zeigt eine zusammengefügte elektrische Spulenstruktur bei einer Ausführungsform, wobei die Basis des Substrats entlang der Innenfläche des Kerns verläuft.
19B zeigt eine Vorderansicht des in 19A verwendeten Substrats in einem auseinandergefalteten Zustand.
19C zeigt eine Rückansicht des in 19A verwendeten Substrats in einem auseinandergefalteten Zustand.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine auf einem flexiblen Substrat basierende oberflächenmontierte elektrische Spulenstruktur kann zum Beispiel ein Transformator oder eine Induktivität sein. Als Beispiel kann ein leitfähige Bereiche (zum Beispiel Leiter) aufweisendes flexibles Substrat dahingehend verwendet werden, die Wicklungen/Drähte des Transformators durch Umwickeln eines Magnetkernkörpers (zum Beispiel eines ringförmigen Ferrits) und Bonden an sich selbst oder an ein anderes Substrat zur elektrischen Verbindung der Leiter des flexiblen Substrats zur Bildung der Wicklungen zu bilden. Demgemäß kann das flexible Substrat auch als Spulensubstrat bezeichnet werden. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass flexible Substrate aufgrund der Ausführung der Leiter und des dünnen, flexiblen Isoliermaterials (wie zum Beispiel Polyimid oder PEEK), in dem sie eingebettet sind, und ihrer sich daraus ergebenden Fähigkeit, während der Montage von elektronischen Bauelementen oder Packages, die das flexible Substrat enthalten, gewickelt oder gebogen zu werden, so bezeichnet werden. Ferner werden solche Substrate in einer Anordnung selbst dann noch als flexibel bezeichnet, wenn sie in einem Endprodukt beispielsweise durch Kleben an eine starre Struktur und/oder Verkapselung unflexibel gemacht werden.
Ein als „Flex“ bekanntes flexibles Substrat kann mehrere leitfähige Schichten aufweisen, die zum Beispiel feine leitfähige Spuren oder Leiterbahnen aufweisen können. Bei einigen Ausführungsformen kann es von Vorteil sein, eine durchgehende ringförmige oder geschlossene Form für den Magnetkern, wie zum Beispiel einen ringförmigen Ferrit, einzusetzen. Obgleich die Ringformen der hierin veranschaulichten Ausführungsformen im Allgemeinen rund sind, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass Vorteile des ringförmigen Magnetkerns auch mit anderen Ringformen erhalten werden können, wie zum Beispiel rechtwinkligen oder anderen polygonalen Ringformen. Nach der Bildung der Wicklungen um den Magnetkern kann die flexible Schaltung oder andere Anordnung Pads aufweisen, um beispielsweise die Verwendung des Transformators bei SMT-Anwendungen (SMT - surface mount technology/Oberflächenmontagetechnik) oder SMDs (surface mount devices - oberflächenmontierten Bauelementen) zu erleichtern. Zum Beispiel können Eingabe-/Ausgabe-Pads (E/A-Pads) (zum Beispiel Lötpads, -höcker oder -flecke) auf einer Außenfläche eines flexiblen Substrats oder einem anderen Teil einer Transformatoranordnung, die ein flexibles Substrat aufweist, platziert werden, was zweckmäßige E/A-Anschlüsse, die auf der Außenfläche des Transformators integriert sind, ergibt. Die E/A-Pads können für elektrische und mechanische Integration auf einer Leiterplatte, wie zum Beispiel durch Löten, obgleich auch andere Mittel, wie zum Beispiel ACF (anistropic conductive film/ anisotrope leitfähige Folie), verwendet werden können, verwendet werden. Der Flexbasierte Transformator mit einer integrierten E/A-Lösung kann auch mit automatischen Pick-and-Place-Montagetechnologien sowie Reflow beim Second-Level-Assembly-Prozess verwendet werden.
Es besteht zunehmend Bedarf an Miniaturtransformatoren beispielsweise zur Verwendung in Ethernet-PHY-Anwendungen (PHY - physical layer/physikalische Schicht), die in einem Package mit größerer Bandbreite und geringeren Einfügungsverlusten integriert sein können. Solch ein Bedarf führte zu der Entwicklung von ineinander geschachtelten Konstruktionen (mit abwechselnden Abschnitten mehrerer Primärwindungen mit mehreren Sekundärwindungen) und verschachtelten Konstruktionen (mit abwechselnden einzelnen Primär- und Sekundärwindungen in jedem Abschnitt) für Transformatoren, wobei die Wicklungen in Segmenten eines flexiblen Substrats vorgesehen sind, die um einen Magnetkern herumgewickelt sind. Ausführungsformen, wie zum Beispiel die in der am 6.Juni 2017 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 15/174,477 („die '477-Anmeldung“), die oben mit eingeschlossen wurde, beschriebenen, erleichtern eine relativ hohe Wicklungsdichte in einer relativ kostengünstigen Anordnung.
Beim Wickeln eines flexiblen Substrats um einen Magnetkern kann es zu mehreren Schwierigkeiten kommen. Zum Beispiel kann es insbesondere bei automatisierter Massenproduktion schwierig sein, die Ausrichtung von Kontaktpads des flexiblen Substrats auf andere Pads auf anderen Teilen des flexiblen Substrats oder auf einem anderen Substrat aufrechtzuerhalten. Ferner besteht beim herkömmlichen Lötbonden eine Kurzschlussgefahr aufgrund von Überfließen des Lötmittels von einem Bonding-Bereich zum anderen. Aufgrund der schwierigen Geometrie des um einen Magnetkern und insbesondere einen ringförmigen Kern herumgewickelten flexiblen Substrats verdeckt das flexible Substrat den Bonding-Bereich, so dass es schwierig ist, visuell zu inspizieren, ob eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung hergestellt wurde. Darüber hinaus können solche Bonding-Bereiche relativ klein sein, damit sie in Bauelement-Packages und/oder IC-Module passen, was beim genauen Bonden des Substrats Schwierigkeiten verursachen kann.
Somit kann bei einigen Ausführungsformen eine vorübergehende Haftung ein ordnungsgemäßes Ausrichten und Bonden erleichtern. Bei einigen Ausführungsformen werden Bonding-Strukturen zur Verhinderung eines Kurzschlusses aufgrund von Überfließen von Bonding-Material vorgesehen. Bei einigen Ausführungsformen werden Bonding-Strukturen zur Erleichterung einer Inspektion der elektrischen Verbindung vorgesehen.
Die 1A und 1B zeigen zwei Konstruktionen eines Transformators 1. 1A zeigt eine ineinander geschachtelte Konstruktion, und 1B zeigt eine verschachtelte oder ineinander verflochtene Konstruktion. Der Transformator 1 kann Primär- und Sekundärwindungen oder -wicklungen aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen können die Primärwindungen des Transformators 1 Leistung aufnehmen, und die Sekundärwindungen können Leistung abgeben. Bei der ineinander geschachtelten Konstruktion, wie in 1A veranschaulicht, können die Primärwindungen an zwei Primärabschnitten angeordnet sein, und die Sekundärwindungen können an zwei Sekundärabschnitten angeordnet sein, wobei die Primär- und Sekundärabschnitte abwechselnd um einen Kern 10 herum positioniert sind. Bei der in 1B veranschaulichten ineinander geschachtelten Konstruktion werden vier Abschnitte gezeigt, wobei jeder Abschnitt die Primär- und Sekundärwindungen aufweist. Bei einigen anderen Ausführungsformen kann es mehr oder weniger Abschnitte des Kerns 10 zur Positionierung der Primär- und/oder Sekundärwindungen geben.
2 ist eine schematische Draufsicht eines Transformators 1 bei einer Ausführungsform. In dieser Ansicht weist der Transformator 1 ein flexibles Substrat 12 auf, das eine scheibenförmige Basis 14 (einen zweiten Teil) mit mehreren Segmenten 16 (ersten Teilen), die sich radial nach außen erstrecken, aufweist. Die Basis 14 ist in 2 an einem oberen Ende des Transformators 1 zu sehen. Bei einigen Ausführungsformen können die Segmente 16 Finger aufweisen, die sich innerhalb eines ringförmigen (torusförmigen) Magnetkerns 10 von der Unterseite der Basis 14 allgemein vertikal nach unten erstrecken, die Außenseite des Kerns 10 umwickeln, wobei Enden oder Spitzen 18 der Segmente 16 wieder mit der Oberseite der Basis 14 verbunden sind, wie in 2 gezeigt wird. Bei anderen Ausführungsformen ist es möglich, dass die Segmente auf andere Weisen verbunden sind, dass sie sich zum Beispiel von dem oberen Ende der Basis um die Außenseite des Kerns herum erstrecken, wobei die Spitzen innerhalb des Kerns wieder mit der Unterseite der Basis verbunden sind. Die veranschaulichte Anordnung weist jedoch für eine leichtere Wiederverbindung der Spitzen der Segmente mit der Basis praktische Vorteile auf. Lötpads (nicht gezeigt) für eine äußere Verbindung sind auf einer unteren Seite des Magnetkerns 10 in der Mitte der Segmente 16 ausgebildet, wie unten aus der isometrischen Ansicht von der Unterseite (Lötpadseite) beispielsweise in 3A hervorgeht. Der ringförmige Magnetkern 10 weist einen Innenumfang 11a und einen Außenumfang 11b auf. Kontaktteile 20 zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen den Spitzen 18 der Segmente 16 und der Basis 14 des flexiblen Substrats 12 sind zwischen dem ersten und dem zweiten Teil, den Segmenten 16 und der Basis 14 angeordnet. Die Kontaktteile 20 werden jedoch der Erläuterung halber an den Segmenten 16 veranschaulicht. Bei einigen Ausführungsformen kann das flexible Substrat 12 Biegungslinien aufweisen, die verdünnt, vorgebogen oder auf andere Weise strukturiert sein können, um die Positionierung der Biegungen zu erleichtern und zu führen, die vor dem Umwickeln des Kerns 10 mit den Segmenten 16 ausgebildet werden, um den Umwicklungsprozess zu erleichtern.
Die 3A und 3B sind schematische isometrische Ansichten eines Transformators 1 bei einer Ausführungsform von einer Unterseite (Lötpadseite) (3A) und von einer Oberseite (Flex-an-Flex-Bonding-Seite) (3B). Die Ansicht von der Unterseite in 3A zeigt Lötpads 22 in der Mitte der Segmente 16 auf der unteren Seite des Transformators 1. Die Ansicht von der Unterseite in 3A zeigt ferner eine Unterseite oder eine Rückseite der Basis 14 (des zweiten Teils). Die Lötpads 22 können für eine Oberflächenmontage des Transformators 1 beispielsweise an einer Leiterplatte (PCB) günstig sein. Bei einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr Lötpads 22 vorgesehen sein, um bei mehr als zwei aktiven Pads elektrische Verbindungen zwischen den Lötpads 22 und der PCB herzustellen. Bei einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr Spulen um den Kern herum definiert sein. Ausführungsformen des hier veranschaulichten Transformators enthalten zehn Segmente 16, die sich von der Basis 14 erstrecken. Das flexible Substrat 12 kann jedoch irgendeine Anzahl von Segmenten 16 aufweisen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform von 3B sind die Spitzen 18 der Segmente 16 an den Kontaktteilen (nicht gezeigt) einzeln an der Oberseite der Basis 14 befestigt. Bei einigen Ausführungsformen kann jede Spitze 18 einen oder mehrere der Kontakte aufweisen, und der eine oder die mehreren der Kontakte der Spitze 18 können entsprechend mit einem oder mehreren Kontakten der Basis 14 verbunden sein.
4A ist eine Draufsicht eines ein flexibles Substrat 12 verwendenden Transformators 1. 4B zeigt elektrische Verbindungen von leitfähigen Materialien 24, 26 in dem flexiblen Substrat 12 des Transformators 1. 4C ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4B. Die leitfähigen Materialien 24 der Basis 14 und die leitfähigen Materialien 26 der Segmente 16 können an den Kontaktteilen 20 verbunden sein. Bei einigen Ausführungsformen können die leitfähigen Materialien 24, 26 Leiterbahnen aufweisen, die in dem flexiblen Substrat 12 (oder bei einer anderen Ausführungsform dem dazwischenliegenden Umverteilungssubstrat) eingebettet sind. Die Spitzen 18 der Segmente 16 (auch als Beine oder Finger bezeichnet) werden in 4C vertikal ausgerichtet, indem das Ende jeder Spitze 18 auf eine leitfähige Spur x um eine Mitte eines entsprechenden Kontaktteils 20 des leitfähigen Materials 24 der Basis 14 herum platziert wird. Die Spitzen 18 können auf eine leitfähige vertikale Spur y (die senkrecht zu der leitfähigen Spur x verläuft) um die Mitte des entsprechenden Kontaktteils 20 des leitfähigen Materials 24 herum ausgerichtet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann/können die leitfähige Spur x und/oder die leitfähige vertikale Spur y eine Spur aus Kupfer (Cu-Spur) aufweisen. Die Spuren x und y dienen als Ausrichtungsmarkierungen und brauchen bei anderen Ausführungsformen nicht leitfähig zu sein. Die leitfähigen Materialien 24 der Basis 14, die sich unter den Spitzen 18 der Segmente 16 befinden, werden zum leichteren Verständnis der relativen Positionen der Strukturen an den Spitzen 18 der Segmente 16 veranschaulicht.
Die 5A und 5B zeigen ein mechanisches Ineinandergreifmerkmal. Das beispielsweise in 5A veranschaulichte mechanische Ineinandergreifmerkmal kann eine Ausnehmung 30 aufweisen, die sowohl zum Einschließen eines Dauerklebstoffs 32 (zum Beispiel Lots) darin als auch zum Führen der Position eines Vorsprungs 34 der Spitze 18 eines der Segmente 16 des flexiblen Substrats 12 ausgebildet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Ausnehmung 30 durch eine Schicht 36 zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des flexiblen Substrats 12 aus einem anderen Klebstoff (zum Beispiel temperaturempfindlichem Klebstoff (TSA), Ajinomoto Bonding Film (ABF) usw.) definiert. Der zweite Teil des Substrats 12 kann zum Beispiel der Basisteil 14 des Substrats 12 sein und kann die Klebstoffschicht 36 aufweisen, die die Ausnehmung oder den Hohlraum 30 zur Aufnahme eines Lots zumindest teilweise definiert. Das Segment 16 kann eines der Segmente (auch als Finger bezeichnet) des flexiblen Substrats 12 sein, die den Magnetkern 10 umwickeln (siehe zum Beispiel 2-3B) und kann den Vorsprung 34 (zum Beispiel einen leitfähigen Vorsprung) aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Vorsprung einen nahe der Spitze 18 angeordneten Kupferstift aufweisen. Wenn die beiden Teile 14, 16 befestigt sind, können die Ausnehmung 30 und der Vorsprung 34 eine relative Positionierung führen, und der Klebstoff 36 kann eine vorübergehende Haftung bereitstellen, um die beiden Teile 14, 16 bezüglich einander zumindest bis zur Bildung einer Lötstelle in Position zu halten. Der Dauerklebstoff 32 (zum Beispiel das Lot) kann bei einer elektrischen Verbindung zwischen den beiden Teilen 14, 16 eine dauerhafte Haftung herstellen. Der Dauerklebstoff 32 verklebt die beiden Teile 14, 16 nicht zwangsweise dauerhaft. Stattdessen wird der Dauerklebstoff 32 so genannt, um den Klebstoff 36, der dazu dient, die Segmente 16 während des „dauerhafteren“ Haftungsprozesses (zum Beispiel Löten) zumindest vorübergehend an der Basis 14 zu halten, zu unterscheiden. Bei einigen Ausführungsformen können deshalb die beiden Teile 14, 16 selbst nach Aufbringen eines Dauerklebstoffs 32 getrennt werden. Bei einigen Ausführungsformen weist der Dauerklebstoff 32 eine größere Haftfestigkeit als eine Haftfestigkeit der Klebstoffschicht 36 auf. Der Hohlraum 30 kann darüber hinaus ein Überfließen des Dauerklebstoffs 32 verhindern, wodurch ein Kurzschluss auf dem Substrat 12 verhindert wird. Wie in den 5A und 5B veranschaulicht wird, kann die Ausnehmung 30 zumindest teilweise auch durch einen Teil des Substrats 12 definiert werden. Beispielsweise kann eine nichtleitfähige Schicht 37 (zum Beispiel ein Polyimid) des Substrats 12 eine Öffnung aufweisen, um die leitenden Materialien 24 der Basis 14 freizulegen, und die Öffnung kann auf die Öffnung in der Klebstoffschicht 36 ausgerichtet sein, wie in 5A und 5B gezeigt wird. Bei solchen Ausführungsformen, bei denen die Ausnehmung 30 durch den Teil des Substrats 12 definiert wird, kann die Klebstoffschicht weggelassen werden, was die vorübergehende Haftung zum Inpositionhalten der beiden Teile 14, 16 bezüglich einander nicht bereitstellt, aber immer noch eine relative Positionierung zwischen den beiden Teilen 14, 16 führt. Das Substrat kann eine andere Isolierschicht 38, wie zum Beispiel eine Lötmaskenschicht oder eine Lötresistschicht (SR-Schicht, SR - solder resist), aufweisen. Die Isolierschicht 38 kann ein Oxidieren der leitfähigen Materialien 24, 26 verhindern oder mindern.
Obgleich das beispielsweise in den 5A und 5B veranschaulichte mechanische Ineinandergreifmerkmal die Ausnehmung 30 an der Basis 14 und den Vorsprung 34 an der Spitze 18 des Segments 16 hat, kann die Ausnehmung bei einigen Ausführungsformen an der Spitze des Segments ausgebildet sein, und der Vorsprung kann an der Basis ausgebildet sein.
Die nichtleitfähige Schicht 37 des Substrats 12 kann eine Dicke t1 von ca. 25 µm aufweisen. Die Dicke t1 der nichtleitfähigen Schicht 37 kann in einem Bereich von 15 µm bis 35 µm, zum Beispiel 20 µm bis 30 µm, liegen. Die leitfähigen Materialien 24, 26 des Substrats 12 können eine Dicke t2 von ca. 25 µm aufweisen. Die Dicke t2 der leitfähigen Materialien 24, 26 kann in einem Bereich von 15 µm bis 35 µm, zum Beispiel 20 µm bis 30 µm, liegen. Der Vorsprung 34 kann eine Dicke t3 von 25 µm aufweisen. Die Dicke t3 des Vorsprungs 34 kann in einem Bereich von 15 µm bis 35 µm, zum Beispiel 20 µm bis 30 µm, liegen. Der Vorsprung 34 kann eine Vorsprungsbreite w1 von ca. 50 µm aufweisen. Die Vorsprungsbreite w1 des Vorsprungs 34 kann in einem Bereich von 40 µm bis 60 µm, zum Beispiel 45 µm bis 55 µm, liegen. Die Öffnung der nichtleitfähigen Schicht 37 des Substrats 12 kann eine Öffnungsbreite w2 von ca. 60 µm aufweisen. Die Öffnungsbreite w2 kann in einem Bereich von 80 µm bis 50 µm, zum Beispiel 70 µm bis 60 µm usw., liegen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Öffnung an einem oberen Teil der Öffnung eine größere Breite als an einem unteren Teil der Öffnung aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen kann der obere Teil der Öffnung die Öffnungsbreite w2 von ca. 70 µm aufweisen, und der untere Teil der Öffnung kann die Öffnungsbreite w2 von ca. 60 µm aufweisen.
5C zeigt einen Aufriss der Spitze 18 eines der in 5A gezeigten Segmente 16 des Substrats 12. Es sind drei Vorsprünge 34 an der Spitze 18 ausgebildet. Die Vorsprünge 34 können elektrische Verbindungen mit den leitfähigen Materialien 26 (zum Beispiel Bahnen) an dem Substrat 12 oder daran eingebettet aufweisen. 5D zeigt einen Aufriss der Basis 14 des in 5A gezeigten flexiblen Substrats 12 von oben vor dem Anordnen eines Dauerklebstoffs 32 (zum Beispiel Lots). 5E zeigt einen Aufriss der Basis 14 des in 5A gezeigten flexiblen Substrats 12 von oben nach dem Anordnen des Dauerklebstoffs 32 (zum Beispiel Lots).
6 ist ein Bild, das eine Draufsicht eines Transformators 1 in einem Stadium des Herstellungsprozesses bei einer Ausführungsform zeigt, wobei sich vier Segmente 16 durch die Mitte des ringförmigen (torusförmigen) Magnetkerns 10 nach unten erstrecken, nach außen und nach oben den Kern 10 umwickeln und mit der Oberseite der Basis 14 verbunden sind. Das flexible Substrat 12 bleibt nach dem Umwickeln des Magnetkerns 10 von allein möglicherweise nicht in Position. Mit anderen Worten, die Segmente 16 können aus der Oberseite der Basis 14 herausspringen. Somit hilft das oben erläuterte mechanische Ineinandergreifmerkmal dabei, das Substrat 12 nach dem Umwickeln und vor dem Haften (zum Beispiel Löten) mittels der Klebstoffschicht 36 (siehe zum Beispiel 5A und 5B) in Position zu halten. Bei einigen Ausführungsformen kann solch eine vorübergehende Haftung eine genauere Ausrichtung als ohne den Klebstoff unterstützen.
7 zeigt einen schematischen Aufriss eines Transformators 1 von oben bei einer Ausführungsform vor der Herstellung von elektrischen Verbindungen. Diese Ausführungsform weist Randkontakte 40 an den Spitzen 18 der Segmente 16 (ersten Teile) zum Bilden sichtbarer Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Teilen 16, 14 an den Kontaktteilen 20 auf. Wie in 7 gezeigt wird, kann die Basis 14 ein Loch 42 in der Mitte der Basis 14 aufweisen. Für einen Fachmann wird auf der Hand liegen, dass solch eine Ausführungsform der Basis 14 auf jegliche Ausführungsformen des hier offenbarten Transformators 1 angewandt werden kann.
8A ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht eines Teils des flexiblen Substrats 12 entlang den Linien 8A-8A von 7. 8B zeigt den in 8A gezeigten Teil des Substrats 12 nach der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Spitze 18 eines der Segmente 16 und der Basis 14. Wie in den 8A und 8B veranschaulicht wird, kann die Klebstoffschicht 36 auf der Basis 14 und an einem Innenumfang des Segments 16 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die am Innenumfang des Segments 16 angeordnete Klebstoffschicht 36 an den Kern 10 geklebt sein (siehe zum Beispiel 2 bis 4A), so dass das Segment 16 zumindest während der Montage in Position bleibt. Für einen Fachmann wäre ersichtlich, dass solch eine Verwendung der Klebstoffschicht 36 auf jegliche Ausführungsformen des hier offenbarten Transformators 1 angewandt werden kann. Am Kontaktteil 20 können der Randkontakt 40 an der Spitze 18 und das entsprechende leitfähige Material 24 der Basis 14 aufeinander ausgerichtet werden, und die Spitze 18 und die Basis 14 können durch die Klebstoffschicht 36 geklebt werden. Nach dem Umwickeln des Kerns 10 durch das flexible Substrat 12 kann der Randkontakt 40 der Spitze 18 des Segments 16 einen Teil eines elektrischen Kontakts auf der Basis 14 freigelegt lassen. Dies gestattet Sichtbarkeit während des Prozesses des Verbindens des leitfähigen Materials 24 und des Randkontakts 40 beispielsweise mittels Löten. Der Dauerklebstoff 32 (zum Beispiel das Lot) kann den Randkontakt 40 und das leitfähige Material 24 elektrisch verbinden, wie in 8B gezeigt wird. Der Randkontakt 40 gestattet, dass der Dauerklebstoff 32 (zum Beispiel das Lot) nach der Herstellung der elektrischen Verbindung sichtbar ist. Dies kann zum Beispiel für das Inspizieren der Verbindung günstig sein.
8C ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht von Kontaktteilen 20 sowohl der Segmente 16 als auch der Basis 14 von 7. 8D zeigt eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht der in 8C gezeigten Kontaktteile 20 nach der Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spitze 18 und der Basis 14. Der Randkontakt 40 kann eine verkupferte Seitenwand der nichtleitfähigen Schicht 37 (zum Beispiel Polyimid) aufweisen, damit die Lötstelle nach der Herstellung der elektrischen Verbindung in 8D sichtbar ist.
9A ist eine schematische Draufsicht, die den ersten und den zweiten Teil, die Segmente 16 und die Basis 14 des flexiblen Substrats 12, die während der Montage, aber vor dem Löten, ausgerichtet sind, bei einer Ausführungsform zeigt. 9B ist eine schematische Draufsicht, die die Segmente 16 und die Basis 14 des flexiblen Substrats 12 nach dem Hinzufügen von Dauerklebstoff 32, zum Beispiel durch Löten, bei der Ausführungsform zeigt.
10A und 10B zeigen Bahnen 24a, 24b, 26a, 26b in verschiedenen Schichten des flexiblen Substrats 12 bei einer Ausführungsform. Bei einigen Ausführungsformen kann die in 10A gezeigte Schicht eingebettet sein, und die durch die in 10B gezeigten Bahnen 24b, 26b gebildete leitfähige Schicht (zum Beispiel Metall) kann eine äußere Schicht sein, die bei Umwicklung des Kerns 10 von dem Kern 10 weg weist (siehe zum Beispiel 2 bis 4A). Bei einigen Ausführungsformen kann das flexible Substrat 12 wie zweckmäßig eine beliebige Anzahl von Schichten aufweisen. 10C zeigt eine vergrößerte Ansicht der Kontaktteile 20 der Basis 14, die Teil der in 10A gezeigten leitfähigen Schicht sind. 10C zeigt die von dem Klebstoff 36 umgebenen Kontaktteile 20.
Die 11A und 11B zeigen verschiedene Schichten des flexiblen Substrats 12 an der Spitze 18 eines der Segmente 16 des flexiblen Substrats 12 bei einer Ausführungsform mit den Randkontakten 40. Die in 11A gezeigte Schicht weist eine Klebstoffschicht 36 und die in dem flexiblen Substrat 12 eingebetteten Bahnen 26 auf. Die in 11B gezeigte Schicht weist die Lötmaske 38 auf. Die Bahnen 26 sind unterhalb der Klebstoffschicht 36 und/oder der Lötmaske 38 angeordnet.
12A ist eine schematische Draufsicht, die den ersten und zweiten Teil, die Segmente 16 und die Basis 14 des flexiblen Substrats 12 vor dem Löten bei einer Ausführungsform zeigt. 12B ist eine schematische Draufsicht, die die Segmente 16 und die Basis 14 des flexiblen Substrats 12 nach dem Löten bei der Ausführungsform zeigt. Die Spitzen 18 der Segmente 16 des in den 12A und 12B gezeigten Substrats 12 weisen die Randkontakte 40 auf. Wie in 12B gezeigt, ist die Lötstelle nach dem Löten sichtbar, wodurch eine Sichtprüfung der Qualität der Verbindungen gestattet wird.
13 ist eine schematische Draufsicht eines Transformators 1 bei einer Ausführungsform, die ein Umverteilungssubstrat 44 aufweist. Das Umverteilungssubstrat 44 ist mit einer oberen Fläche des Basisteils (zweiten Teils) 14 des flexiblen Substrats 12 elektrisch verbunden. Die Segmente 16 (ersten Teile) des flexiblen Substrats 12 können sich entlang einer Innenseite des ringförmigen (torusförmigen) Magnetkerns 10 vertikal von der Basis 14 erstrecken (siehe zum Beispiel 15A und 15B) und die Außenseite des Kerns 10 ein- und umwickeln. Das Umverteilungssubstrat 44 kann ein Mittel zum Verteilen der Kontaktteile der Basis 14 (des zweiten Teils) des Substrats 12 aufweisen. Die Spitzen 18 der Segmente 16 sind mit einer Oberseite des Umverteilungssubstrats 44 elektrisch verbunden. Die Kontaktteile 20 zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen den Segmenten 16 und der Umverteilungsschicht 44 werden auch gezeigt. Während sich bei der in 2 gezeigten Ausführungsform die elektrischen Verbindungsteile 20 zwischen der Basis 14 und dem Segment 16 in der Öffnung im ringförmigen Kern 10 (zum Beispiel innerhalb des Innenumfangs 11a des Magnetkerns 10) befinden, sind die elektrischen Verbindungsteile 20 bei der in 13 gezeigten Ausführungsform weiter nach außen (zum Beispiel zwischen dem Innenumfang 11a und dem Außenumfang 11b des Magnetkerns 10) positioniert. Deshalb kann das Umverteilungssubstrat 44 eine Ausrichtung der Spitzen 18 der Segmente 16 auf die entsprechenden Pads auf dem Umverteilungssubstrat 44 erleichtern.
Die 14A und 14B zeigen eine Drauf- bzw. Unteransicht des Umverteilungssubstrats 44 bei einer Ausführungsform. Umverteilungskontakte 46 auf einer Oberseite 52 werden in 14A gezeigt, und elektrische Verbindungen 48 auf einer Unterseite 54 zwischen den umverteilten Kontakten 46 und den ursprünglichen Kontakten auf der Basis 14 des flexiblen Substrats 12 werden in 14B gezeigt. Wie aus 14B ersichtlich ist, gestattet das größere Umverteilungssubstrat 44 größere und besser beabstandete Kontakte 46 auf seiner Oberseite bezüglich der Oberseite der darunterliegenden Basis 14 des flexiblen Substrats 12. Verriegelungsmerkmale 50 können das flexible Substrat während des Faltens durch Aufnahme der Breite der ersten Teile oder Segmente des flexiblen Substrats führen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Umverteilungssubstrat 44, wie unten ausführlicher erläutert wird, eine Ausnehmung und/oder einen Vorsprung (ähnlich den beispielsweise in den 5A-5C erläuterten) aufweisen, um das Umverteilungssubstrat 44 bezüglich des Substrats 12 genau auszurichten. Das größere Bonding-Pad kann eine summierte Lagetoleranz während des Faltens der Segmente beseitigen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Umverteilungssubstrat 44 die Kontaktteile 46 bezüglich der Kontaktpads auf der darunterliegenden Basis 14 um mehr als 100% vergrößern. Bei einigen Ausführungsformen können die Verriegelungsmerkmale 50 des Umverteilungssubstrats 44, wie hierin gezeigt, Zähne aufweisen.
Die 15A und 15B sind schematische isometrische Ansichten eines Transformators 1 bei einer Ausführungsform, die das Umverteilungssubstrat 44 zwischen der Basis 14 und den Segmenten 16 des flexiblen Substrats 12 aufweist. Die Verriegelungsmerkmale 50 (zum Beispiel Zähne) des Umverteilungssubstrats 44 können zwischen den Segmenten 16 des Substrats 12 angeordnet sein und können bei einigen Ausführungsformen eine bessere Ausrichtung zwischen Verbindungen der Spitzen 18 des Substrats 12 und dem Umverteilungssubstrat 44 bereitstellen. Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass die in 15B veranschaulichten Spitzen 18 der Segmente 16 die zum Beispiel in den 11A und 11B veranschaulichten Randkontakte 40 aufweisen können.
16 zeigt eine als Querschnitt ausgeführte schematische Seitenansicht eines Transformators 1 nahe den Verbindungsteilen 20 bei einer Ausführungsform. Ein Umverteilungssubstrat 44 (RD flex) ist zwischen den Spitzen 18 und der Basis 14 des flexiblen Substrats 12 angeordnet. Das Umverteilungssubstrat 44 verteilt Lötstellen 58 auf der Unterseite 54 des Umverteilungssubstrats 44 zu Lötstellen 56 auf der Oberseite 52 des Umverteilungssubstrats 44 um. Die umverteilten Lötstellen 56 können mit der Spitze 18 eines der Segmente 16 des Substrats 12 elektrisch verbunden sein. Die in 16 gezeigte Ausführungsform weist einen Führungsstift 60 auf, der die Position der Spitzen 18 des Substrats 12 bezüglich des Umverteilungssubstrats 44 durch Aufnahme eines Durchgangslochs 62 (siehe zum Beispiel 17) nahe der Spitze 18 des Segments 16 mechanisch verriegeln kann, so dass die Positionen der Flex-Basis 14, des Umverteilungssubstrats 44 und der Flex-Segmente 16 während des Bondens relativ fixiert werden können. Der Führungsstift 60 kann die Position des Segments 16 vorübergehend mechanisch verriegeln, und nach dem Bonden (zum Beispiel Löten) kann der Stift 60 entfernt werden. Der Führungsstift 60 kann zum Beispiel dadurch entfernt werden, dass ein Ende des Führungsstifts 60 gedrückt und/oder der Führungsstift 60 von einem anderen Ende gezogen wird. Das in 16 gezeigte Umverteilungssubstrat 44 weist auch die Verriegelungsmerkmale 50 (zum Beispiel Zähne) auf, die die Segmente 16 während des Wickeln oder Faltens der Segmente 16 um den Kern 10 führen können. Diese Ausführungsform kann auch oder alternativ eine Klebstoffschicht zwischen dem Segment 16 und dem Umverteilungssubstrat 44 und/oder einen Vorsprung und eine Ausnehmung, wie zum Beispiel bei den 5A und 5B oben beschrieben wurde, aufweisen. Alternativ können die Verriegelungsmerkmale 50 und/oder 60 den temporären Klebstoff und/oder den Vorsprung und die Ausnehmung zwischen den Kontakten an den Segmentspitzen 18 und dem Umverteilungssubstrat 44 zum Führen, Ausrichten und/oder Halten der Segmente an der Basis vor dem dauerhaften Bonden 40 überflüssig machen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Umverteilungssubstrat 44 ein mechanisches Ineinandergreifmerkmal ähnlich dem oben unter Bezugnahme auf beispielsweise die 5A und 5B erläuterten aufweisen. Zum Beispiel kann die Oberseite 52 des Umverteilungssubstrats 44 Ausnehmungen aufweisen, die an den Spitzen 18 des flexiblen Substrats 12 ausgebildete Vorsprünge aufnehmen können. Darüber hinaus kann die Unterseite 54 des Umverteilungssubstrats 44 Vorsprünge aufweisen, die in entsprechende an der Basis 14 des Substrats ausgebildete Ausnehmungen angeordnet werden können. Natürlich kann die Oberseite 52 des Umverteilungssubstrats 44 bei anderen Ausführungsformen die Vorsprünge aufweisen, kann die Unterseite 54 des Umverteilungssubstrats 44 die Ausnehmungen aufweisen, können sowohl die Ober- als auch die Unterseite 52, 54 des Umverteilungssubstrats 44 die Ausnehmungen aufweisen oder können sowohl die Ober- als auch die Unterseite 52, 54 des Umverteilungssubstrats 44 die Vorsprünge aufweisen.
17A zeigt ein flexibles Substrat 12, das Durchgangslöcher 62 aufweist, in einem auseinandergefalteten Zustand (vor dem Umwickeln eines ringförmigen Magnetkerns). 17B zeigt ein flexibles Substrat 12, das Durchgangslöcher 62 und Randkontakte 40 aufweist, in einem auseinandergefalteten Zustand (vor dem Umwickeln eines ringförmigen Magnetkerns). Das Loch 42 in der Basis 14 und die Durchgangslöcher 62 an den Spitzen 18 sind zur Aufnahme des Führungsstifts 60, wie zum Beispiel in 16 veranschaulicht, ausgebildet.
Die 18A bis 18E zeigen einen Ablauf zum Wickeln des flexiblen Substrats 12 um einen Magnetkern 10 bei einer Ausführungsform zur Bildung eines Transformators 1. Der Ablauf verläuft von 18A bis 18E. Die Teile der 18A bis 18E in der oberen Hälfte zeigen schematische Querschnittsansichten, und die Teile der 18A bis 18E in der unteren Hälfte zeigen schematische Draufsichten. Diese Ausführungsform weist einen Führungsstift 60, Durchgangslöcher 62 an den Spitzen der Segmente 16 und ein Umverteilungs-Flex 44 auf. 18A zeigt den Kern 10 auf einem flachen flexiblen Substrat 12 vor der Montage. Wie in 18B gezeigt, weist der Montageablauf Platzieren des Führungsstifts 60 durch das mittlere Loch 42 in der Basis 14 und Falten der Segmente 16 auf die Stiftbasis 70, von der der Führungsstift 60 vorragt, auf. Die Stiftbasis 70 kann dann in die Öffnung des Kerns 10 eingeführt werden, was dazu führt, dass sich Flex-Segmente 16 von der Basis 14 durch die Öffnung eines ringförmigen Magnetkerns 10 erstrecken. Wie in 18C gezeigt, wird das Umverteilungssubstrat 44 auf den Führungsstift 60 und die Basis 14 platziert. Wie in 18D gezeigt, werden die Segmente 16 des flexiblen Substrats dann um die Außenfläche des ringförmigen Magnetkerns 10 herum gefaltet. Wie in 18E gezeigt, werden dann die Spitzen 18 der Segmente auf die Oberfläche des Umverteilungssubstrats 44 gefaltet, wonach Kontaktpads der Flex-Segmente 16 mit Kontaktpads des Umverteilungssubstrats 44 verbunden werden können, was wiederum eine Verbindung mit der Basis 14 des flexiblen Substrats 12 herstellt. Die Leiter des Umverteilungssubstrats 44 und der Basis 14 des flexiblen Substrats 12 verbinden die Leiter der Segmente 16 auf eine Weise miteinander, die Wicklungen um den Magnetkern 10 herum definiert. Die Wicklungen können, wie oben beschrieben, ineinander geschachtelte oder verschachtelte/ineinander verflochtene Konfigurationen haben. Die Durchgangslöcher 62 an den Flex-Segmenten 16 und der sich durch die Flex-Basis 14 erstreckende Führungsstift und/oder das Umverteilungssubstrat 44 erleichtern die Ausrichtung der Kontaktpads an den Spitzen 18 der Flex-Segmente 16 auf Kontaktpads an der Flex-Basis 14 und/oder dem Umverteilungssubstrat 44.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Führungsstift 60, wie bei dem oben gezeigten Montageablauf aufgezeigt, an der Stiftbasis 70 ausgebildet sein, die eine durch einen Innenumfang des Magnetkerns 10 allgemein definierte Form aufweist. Demgemäß richtet sich die Stiftbasis 70 selbst auf die Position des Führungsstifts 60 zur Montage vor dem Bonden aus. Bei solchen Ausführungsformen kann ein Entfernen des Führungsstifts 60 durch Drücken auf den Führungsstift 60 nach dem Bonden zum Trennen des Transformators 1 von den Führungsstift 60 und der Stiftbasis 70 erreicht werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Führungsstift 60 nach Verbindung der Kontaktpads der Flex-Segmente 16 mit Kontaktpads des Umverteilungssubstrats 44 entfernt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann in 18B vor dem Befestigen des Umverteilungssubstrats 44 in 18C Lötflussmittel auf die Basis 14 aufgebracht werden. Bei einigen Ausführungsformen kann in 18D vor dem Befestigen der Spitzen 18 an dem Umverteilungssubstrat 44 in 18E Lötflussmittel auf das Umverteilungssubstrat 44 aufgebracht werden. Bei einigen Ausführungsformen kann in 18E dem Transformator 1 Wärme (zum Beispiel Heißluft) zum Rückfluss zugeführt werden, um die Basis 14 mit dem Umverteilungssubstrat 44 und/oder die Spitzen 18 mit dem Umverteilungssubstrat 44 zu verbinden. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Lötkolben zur Herstellung von Lötstellen zwischen der Basis 14 und dem Umverteilungssubstrat 44 und/oder zwischen den Spitzen 18 und dem Umverteilungssubstrat 44 verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Stiftbasis 70 erwärmt werden, um Wärme zur Verbindung der Basis 14 mit dem Umverteilungssubstrat 44 und/oder der Spitzen 18 mit dem Umverteilungssubstrat 44 bereitzustellen.
Der Ablauf kann auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angewandt werden, selbst auf jene ohne Führungsstift 60, Durchgangsloch 42, Durchgangslöcher 62 oder Umverteilungssubstrat 44 (das die Verriegelungsmerkmale 50 zum Führen der Segmente 16 aufweisen kann). Bei Ausführungsformen ohne Umverteilungssubstrat 44, können die Flex-Segmente 16 oder Finger direkt an der Flex-Basis 14 befestigt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann der Ablauf auf Ausführungsformen angewandt werden, die ein beliebiges oder mehrere der Ineinandergreifmerkmale und/oder temporären Klebstoffschichten, die hierin offenbart werden, aufweisen. Solche Merkmale können als Mittel zum Führen der Ausrichtung und/oder vorübergehenden Halten der Segmente 16 in Beziehung zu den Kontakten der Basis 14 (direkt oder indirekt durch das Umverteilungssubstrat) vor dem sicheren Bonden, wie zum Beispiel durch Löten, dienen.
18F ist eine als Querschnitt ausgeführte Seitenansicht des Transformators 1 nach der Montage/Ausrichtung der Spitzen 18 der Segmente zur elektrischen Verbindung mit der Basis 14, die während eines Lötprozesses gezeigt wird. In 18F wird ein Lötkolben 72 zum Zuführen von Wärme zu den Lötstellen 56, 58 verwendet. Wie in 18F veranschaulicht wird, kann der Lötkolben 72 dahingehend geformt sein, den Stift 60 aufzunehmen, um den Lötstellen 56, 58 effektiv Wärme zuzuführen. Bei einigen Ausführungsformen kann unterhalb der Basis 14 eine Isolierschicht 74 (zum Beispiel ein Polyimidgemisch) angeordnet sein. Die Isolierschicht 74 kann die Basis 14 des Substrats 12 und die Stiftbasis 70 isolieren, um zum Beispiel einen Wärmeverlust zur Stiftbasis 70 zu reduzieren und/oder der Basis 14 Ebenheit zu verleihen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Lötkolben 72 Teile der Seiten des Transformators 1 bedecken, wodurch zum Beispiel eine leichtere Ausrichtung und/oder bessere Wärmezufuhr als die, die nur die Oberseite des Transformators 1 bedeckt, gewährleistet werden kann. Bei einigen Ausführungsformen kann die Stiftbasis 70 den Lötstellen 56, 58 Wärme zuführen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Lötkolben 72 von der Oberseite des Transformators 1 Druck auf die Lötstellen 56, 58 ausüben. Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass die Form des Lötkolbens 72 geändert werden kann, so dass er zum Zuführen von Wärme zu Lötstellen im Transformator 1 mit verschiedenen Formen geeignet ist. Wie beispielsweise in 18F zu sehen, ist der Lötkolben 62 so geformt, dass die Oberseite des Transformators 1 kontaktiert werden kann, während der Lötkolben 62 eine Ausnehmung 76 zur Aufnahme des Führungsstifts 62 aufweist.
Obgleich 18F nur die Spitzen 18 von zwei Segmenten 16 zeigt und nicht die Überlappung mehrerer Segmente am Führungsstift 60 entsprechend den 13 und 15B zeigt, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass sich bei anderen Ausführungsformen (siehe 17A-18E) mehrere Segmente 16 bei Ausführungsformen, die die Durchgangslöcher 62, die mit dem Führungsstift 60 zur Ausrichtung/vorübergehenden Fixierung während des Lötens in Eingriff gelangen, verwenden, im mittleren Bereich der Basis 14 überlappen können. Demgemäß kann der Führungsstift 60 für solche Ausführungsformen so ausgewählt werden, dass er eine den Dicken mehrerer Segmente 16 gerecht werdende Höhe aufweist, und die Abmessungen der Ausnehmung 76 im Lötkolben 72 werden analog dahingehend ausgewählt, der Höhe des Führungsstifts 60 gerecht zu werden.
19A zeigt eine andere Ausführungsform einer elektrischen Spulenstruktur 1. Die 19B und 19C zeigen eine Vorder- und eine Rückansicht des in 19A verwendeten flexiblen Substrats 12 in einem auseinandergefalteten Zustand (vor dem Umwickeln eines ringförmigen Magnetkerns). Statt radialer Segmente von einer scheibenförmigen Basis weist das flexible Substrat 12 dieser Ausführungsform die Basis 14 (zum Beispiel den ersten Teil) auf, der einen linearen Rücken 78 und Beine 80 und parallele Segmente 16 (zum Beispiel den zweiten Teil) aufweist, die sich von dem Rücken 78 der Basis 14 erstrecken. Der lineare Rücken 78 weist eine erste Seite 82, von der sich die Segmente 16 erstrecken, und eine zweite Seite 84, von der sich die Beine 80 erstrecken, auf. Der lineare Rücken 78 kleidet gemäß der Darstellung in 19A die Innenfläche (zum Beispiel den Innenumfang 11a) eines ringförmigen (zylindrischen) Magnetkerns 10 aus. Die Segmente 16 umwickeln zumindest teilweise den Kern und sind mit den entsprechenden Beinen 80 der Basen 14 verbunden, um mindestens eine Spule um den Kern zu definieren. Bei einer Variation der Ausführungsformen der 19A-19C weist die Basis möglicherweise nur einen Rücken (ohne Beine) und die sich nur von einer Seite erstreckenden Segmente auf, die den Kern umwickeln, um Spitzen der Segmente wieder mit dem Rücken/der Basis zu verbinden. Bei solch einer Ausführungsform kleidet der lineare Rücken/die Basis vorzugsweise die Außenfläche des Kerns aus, so dass Ausrichtungsmerkmale und Kontakte zur Ausrichtung und Verbindung (zum Beispiel zum Löten) leichter zugänglich sind. Leiter innerhalb der Segmente 16 sind auf eine Wicklungen für die elektrische Spule definierende Weise in der Basis 14 verbunden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Rücken 78, wie in 19A veranschaulicht, allgemein parallel zu einer Fläche (zum Beispiel dem Innenumfang 11a) des Magnetkerns 10 angeordnet sein.
Bei einigen Ausführungsformen können zur Befestigung der Spitzen 18 der Segmente 16 an den Beinen 80 der Basis 14 (oder bei anderen Ausführungsformen direkt an einem beinlosen Rücken/einer beinlosen Basis) ein oder mehrere hierin offenbarte Ineinandergreifmerkmale verwendet werden. Zum Beispiel können die Spitzen 18 der Segmente 16 Vorsprünge aufweisen, und die Beine 80 der Basis 14 (oder bei anderen Ausführungsformen an einem beinlosen Rücken/einer beinlosen Basis) können komplementäre Hohlräume oder Ausnehmungen aufweisen, oder umgekehrt. Zusätzlich oder anstelle solcher Ausrichtungsmerkmale kann ein temporärer Klebstoff zwischen den Spitzen 18 der Segmente 16 und den Beinen 80 der Basis 14 (oder bei anderen Ausführungsformen auf einem beinlosen Rücken/einer beinlosen Basis) angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Umverteilungsschicht zwischen den Spitzen 18 der Segmente 16 und den Beinen 80 der Basis 14 (oder bei anderen Ausführungsformen einem beinlosen Rücken/einer beinlosen Basis) angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsformen können die Spitzen 18 des Segments 16 einen Randkontakt aufweisen, um eine Sichtprüfung des dauerhaften Bonds (zum Beispiel der Lötverbindung) zu erleichtern. Durchgangslöcher und Führungsstifte können auch oder alternativ eingesetzt werden, um die Spitzen 18 der Segmente in Ausrichtung zur elektrischen Verbindung mit der Basis 14 zu verbinden.
Für einen Fachmann läge die Anwendung irgendeines oder mehrerer der Ausrichtungsführungsmerkmale (zum Beispiel Ineinandergreifmerkmale oder Merkmale vorübergehender Haftung) bei irgendwelchen anderen hier offenbarten Ausführungsformen, wie zum Beispiel Ausführungsformen mit Randkontakt an den Spitzen des Substrats und/oder mit dem Umverteilungssubstrat, auf der Hand.
Obgleich im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen und Beispielen offenbart, ist für den Fachmann ersichtlich, dass sich die vorliegende Erfindung über die speziell offenbarten Ausführungsformen auf andere alternative Ausführungsformen und/oder Verwendungen und offensichtliche Modifikationen und Äquivalente davon hinaus erstreckt. Zwar sind mehrere Varianten ausführlich gezeigt und beschrieben worden, jedoch sind darüber hinaus andere Modifikationen, die innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung liegen, ohne Weiteres für den Fachmann auf Basis dieser Offenbarung ersichtlich. Es wird auch in Betracht gezogen, dass verschiedene Kombinationen oder Teilkombinationen der speziellen Merkmale und Aspekte der Ausführungsformen erstellt werden können und immer noch in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Es versteht sich, dass verschiedene Merkmale und Aspekte der offenbarten Ausführungsformen miteinander kombiniert oder füreinander substituiert werden können, um verschiedene Modi der offenbarten Erfindung zu bilden. Somit sollte der hierin offenbarte Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht durch die oben beschriebenen, bestimmten offenbarten Ausführungsformen eingeschränkt werden, sondern sollte nur durch eine angemessene Lektüre der folgenden Aspekte bestimmt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62581557 [0001]
US 15/174477 [0002, 0049]

Claims

Elektrische Spulenstruktur, aufweisend: einen Magnetkern; ein Spulensubstrat, das ein leitfähiges Material aufweist, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist, wobei das Spulensubstrat einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil des Spulensubstrats zumindest teilweise um den Magnetkern herumgewickelt ist; und eine Ausrichtungsstruktur, wobei die Ausrichtungsstruktur dazu ausgebildet ist, eine Befestigung des ersten Teils an dem zweiten Teil zur Definition einer Spule um den Magnetkern zu erleichtern.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 1, wobei die elektrische Spulenstruktur ein Transformator ist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die elektrische Spulenstruktur ein oberflächenmontiertes elektronisches Bauelement ist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Magnetkern eine Ringform aufweist und das Spulensubstrat Polyimid aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausrichtungsstruktur Ausnehmungen an dem ersten Teil und in den entsprechenden Ausnehmungen angeordnete Vorsprünge an dem zweiten Teil aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausrichtungsstruktur eine zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnete Klebstoffschicht aufweist und die Klebstoffschicht ABF (Ajinomoto Bonding Film) oder TSA (temperaturempfindlichen Klebstoff) aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausrichtungsstruktur ein Ausrichtungsloch an einer Spitze des zweiten Teils aufweist, das zur Aufnahme eines Ausrichtungsstifts während der Montage ausgebildet ist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausrichtungsstruktur ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnetes Umverteilungssubstrat aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 8, wobei die Ausrichtungsstruktur ferner ein Verriegelungsmerkmal an einem Rand des Umverteilungssubstrats aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausrichtungsstruktur einen am ersten Teil des Spulensubstrats ausgebildeten Randkontakt aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Spulensubstrat mehrere Segmente aufweist, der zweite Teil des Spulensubstrats eine Basis aufweist und der erste Teil des Spulensubstrats die sich von dem zweiten Teil erstreckenden Segmente aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 11, wobei der zweite Teil einen Rücken und sich von dem Rücken erstreckende Beine aufweist.
Elektrische Spulenstruktur, aufweisend: einen Magnetkern; ein Spulensubstrat, das ein leitfähiges Material aufweist, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist, wobei das Spulensubstrat einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil des Spulensubstrats zumindest teilweise um den Magnetkern herumgewickelt ist; und ein Mittel zum zumindest teilweisen Führen der Befestigung des ersten Teils an dem zweiten Teil zur Definition einer Spule um den Magnetkern.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 13, wobei das Mittel zum Führen Ausnehmungen am ersten Teil, in den entsprechenden Ausnehmungen angeordnete Vorsprünge am zweiten Teil und eine zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnete Klebstoffschicht aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei das Mittel zum Führen ein zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnetes Umverteilungssubstrat aufweist und das Umverteilungssubstrat ein Verriegelungsmerkmal an einem Rand des Umverteilungssubstrats aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Spulensubstrat mehrere Segmente aufweist, der zweite Teil des Spulensubstrats eine Basis aufweist und der erste Teil des Spulensubstrats die sich von dem zweiten Teil erstreckenden Segmente aufweist und der zweite Teil einen Rücken und sich von dem Rücken erstreckende Beine aufweist.
Elektrische Spulenstruktur, aufweisend: einen Magnetkern; ein Spulensubstrat, das ein leitfähiges Material aufweist, das in einem Isoliermaterial eingebettet ist, wobei das Spulensubstrat einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil des Substrats zumindest teilweise um den Kern herumgewickelt ist; einen leitfähigen Klebstoff, der den ersten Teil und den zweiten Teil elektrisch verbindet; und eine nichtleitfähige Materialschicht, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnet ist; wobei der erste Teil und der zweite Teil des Spulensubstrats mindestens eine Wicklung um den Magnetkern definieren.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 17, wobei die nichtleitfähige Materialschicht einen nicht leitfähigen Klebstoff aufweist und der erste Teil einen Vorsprung aufweist und der zweite Teil eine den Vorsprung aufnehmende Ausnehmung aufweist.
Elektrische Spulenstruktur nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, ferner aufweisend Leiterbahnen in oder auf der nichtleitfähigen Materialschicht, wobei die Leiterbahnen und die nichtleitfähige Materialschicht ein Umverteilungssubstrat definieren.
Elektrische Spulenstruktur nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der erste Teil des Spulensubstrats Randkontakte aufweist.