DE2446045A1

DE2446045A1 - Verfahren zur herstellung eines induktiven bauelements

Info

Publication number: DE2446045A1
Application number: DE19742446045
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Hentschke; Josef Dipl Ing Wimmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1974-09-26
Publication date: 1976-04-15

Description

Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelements.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelements, wie z.B. Übertrager, Drossel und dergleichen, bei dem der magnetische Kern aus z.B. Ferrit oder Carbonyl-Eisen mindestens teilweise mit einer unmagnetischen, metallischen Schicht, insbesondere Ku#fer-, Aluminium-j Gold- oder Silberschicht bedeckt und die Schicht mittels eines Laserstrahls in eine wendelförmige Wicklung aufgetrennt wird und ist ein Zusatz zum Patent ... (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 22 53 412.9).
Durch das Verfahren nach dem Hauptpatent ist ohne Ringkernwickeln oder Flechten eine sehr einfache Herstellung von induktiven Bauelementen selbst kleinster Abmessungen möglich.
Die Wendelgeschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeit, mit der die leitfähige metallische Schicht in eine Wicklung aufgetrennt wird, ist jedoch verhältnismäßig niedrig, da diese Schichten infolge ihres hohen Reflexionsvermögens, das bei ebenen Schichtoberflächen ca. 95 % beträgt, eine hohe und damit zusätzlich aufwendige Laserenergie erfordern. Gegebenenfalls wird beim Abtragen der leitfähigen metallischen Schicht durch den Laserstrahl auch das Kernmaterial in unerwunscht hohem Maße angegriffen.
In weiterer Verbesse#rung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent, insbesondere auch zur Behebung der vorerwähnten Nachteile, schlägt die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß eine mit einer Deckschicht mit im Vergleich zur metallischen Schicht niedrigeren Reflexionsvermögen bedeckte metallische Schicht mittels eines Laserstrahls in eine Wicklung aufgetrennt wird.
Bedingt durch ihr niedriges Reflexionsvermögen überträgt die laserbestrahlte Deckschicht vor ihrem Verdampfen einen erheblichen Anteil der aufgestrahlten Laserenergie auf die darunterliegende metallische Schicht.
Zweckmäßigerweise verwendet man daher Deckschichten aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und hohem Schmelzpunkt, d.h. insbesondere aus Or, Ni, Mo, W, Ti, V (Reflexionsvermögen ca. 60 o/o) oder ein anorganisches Isoliermaterial, wie z.B. Al203. Diese Deckschichtmaterialien eignen sich insbesondere bei Verwendung eines YAG-Lasers, dessen WellenlängeR = 1,06 /um beträgt. Aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer verhältnismäßig einfachen Herstellungsmöglichkeit, nämlich durch Aufdampfen oder elektrolytische Abscheidung, wird bevorzugt eine Cr-Ni-Schicht als Deckschicht benutzt.
Gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung kann das vorstehend erläuterte Verfahren dahingehend abgewandelt wird den, daß in den Bereichen der abgetragenen Deckschicht die metallische Schicht zunächst mittels des Laserstrahlsnur teilweise und erst durch nachfolgendes Ätzen vollständig abgetragen wird. Bei einer üblicherweise verwendeten Ou-Schicht als metallische Schicht und einer Ni-Schicht als Deckschicht wird vorteilhafterweise Chrom-Schwefelsäure als selektives Ätzmittel verwendet, da diese das Deckschichtmaterial nicht angreift.
Hierbei zenit der Laser nur zur Kennzeichnung der Schnittrinnen, wohingegen der zeitraubende Arbeitsgang, nämlich die vollständige Abtragung der metallischen Schicht auf chemischem Wege im Massenverfahren, also äußerst kostensparend, durchführbar ist. Des weiteren gestattet dieses Verfahren, bei Anwendung eines Lasers die Leiterbahnwindungen bei geringer thermischer Belastung des Kernmaterials aufzubringen. Auf diese Weise bleiben die Oberfläche und die Struktur des Kernmaterials erhalten und damit die von den Kerneigenschaften in starkem Maße abhängigen Eigenschaften der herzustellenden Induktivitäten möglichst wenig beeinträchtigt.
Das aufgezeigte und gegebenenfalls durch das Ätzen ergänzte Verfahren eignet sich zur Herstellung von induktiven Funktionselementen mit Rechteckkern utd grundsätzlich zur Herstellung von induktiven Funktionselementen mit beliebigen Kernformen, soweit eine Auftrennung der Metallschicht mittels eines Laserstrahles vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend anhand der geschnitten dargestellten Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 wird auf einen magnetischen Kern 1, z.B. Ferritkern, eine metallische Schicht 2, insbesondere Cu-Schicht, aufgebracht, z.B. aufgedampft und diese metallische Schicht z.B. durch Aufdampfen oder elektrolytische Abscheidung mit einer Deckschicht 3 mit niedrigem Reflexionsvermögen bedeckt.
Durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Laserstrahleinrichtung wird die Deckschicht 3 und teilweise die unter der Deckschicht liegende Metallschicht 2 entsprechend der gewonschten Wendelung abgetragen, d.h. abgedampft, derart, daß die in Fig. 2 mit 4 bezeichneten Schnittrinnen entstehen.
Durch anschließendes Ätzen wird das restliche, in den Schnittrinnen befindliche Material der metallischen Schicht 2 abgetragen (siehe 5 in Fig. 3).
6 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patent ans#rüche Verfahren zur Herstellung eines induktiven Bauelements, bei dem der metallische Kern mindestens teilweise mit einer unmagnetischen metallischen Schicht, insbesondere Cu-Schicht, bedeckt und die Schicht mittels eines Laserstrahles in eine Wicklung aufgetrennt wird, nach Patent (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 22 53 412.9), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine mit einer Deckschicht mit im Vergleich zur metallischen Schicht niedrigeren Reflexionsvermögen bedeckte metallische Schicht mittels eines Laserstrahles in eine Wicklung aufgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß eine Deckschicht aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und hohem Schmelzpunkt auf die metallische Schicht aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n r. ze i c h n e t, daß als Deckschichtmaterial Metall oder eine Metall-Legierung, insbesondere Cr, Ni-, Mo, W, Ti, V oder Or-Ni verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als Deckschichtmaterial ein anorganisches Isoliermaterial, insbesondere Al203, verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß in den Bereichen der abgetragenen Deckschicht die metallische Schicht durch den Laserstrahl nur teilweise und durch nachfolgendes Ätzen vollständig abgetragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß als Deckschicht eine Ni-Schicht, als metallische Schicht eine Cu-Schicht, als Ätzmittel Chrom-Schwefelsäure verwendet wird.