DE2543762A1

DE2543762A1 - COIL FOR GENERATING A MAGNETIC FIELD

Info

Publication number: DE2543762A1
Application number: DE19752543762
Authority: DE
Inventors: Thomas Tsung Chen; John Edward Ypma; Clyde Lonzo Zachry
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1976-04-15
Also published as: GB1484807A; JPS5161739A; FR2287097A1; FR2287097B1; NL7511495A; JPS5545987B2

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Magnetfeldspule und im spezielien auf eine Spule in gedruckter Schaltungstechnik, die beispielsweise in Einrichtungen verwendet werden kann, bei denen
innerhalb einer großen Fläche ein gleichmäßiges magnetisches
Feld nötig ist, beispielsweise bei den sogenannten feldgesteuerten Blasen-Speichereinrichtungen (field access bubble memory
devices)*The invention relates to a magnetic field coil and in particular to a coil in printed circuit technology which can be used, for example, in devices in which
uniform magnetic within a large area
Field is necessary, for example in the so-called field-controlled bubble memory devices (field access bubble memory
devices) *

Die vorgenannten feldgesteuerten Blasendomänen-Einrichtungen erfordern zu ihrem Betrieb ein magnetisches Feld» das in einer Ebene rotiert. Dieses ebene rotierende Feld wird im allgemeinen durch Windungen einer Spule hergestellt. Im Idealfall soll die Spule
ein gleichförmiges Feld erzeugen, geringe elektrische Verluste
aufweisen und relativ leicht wiederholbar in derselben Geometrie zu winden sein« Aus einem Draht gewundene Spulen, wie sie gegenwärtig benutzt werden, können die vorgenannten Anforderungen nicht lückenlos erfüllen.The aforementioned field-controlled bubble domain devices require a magnetic field to operate, which rotates in a plane. This plane rotating field is generally produced by winding a coil. Ideally you want the coil
generate a uniform field, low electrical losses
and can be wound relatively easily repeatably in the same geometry. Coils wound from a wire, as they are currently used, cannot completely meet the aforementioned requirements.

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Bei einer aus Draht gewundenen Spule ist die Stromdichte entlang der Spulenachse gleichmäßig; dies bedingt, daß die magnetische Feldstärke im Spulenzentrum einen Maximalwert hat, wobei sie nach den beiden Enden der Spule hin fortschreitend abfällt«Die Gieren—In the case of a coil wound from wire, the current density is uniform along the coil axis; this means that the magnetic field strength in the center of the coil has a maximum value, and gradually decreases towards the two ends of the coil.

zusätzliche mäßigfceit des magnetischen Feldes kann verbessert werden durcit / Windungen in der Nähe der beiden Enden der Spule. Biese Anordnung von zusätzlichen Windungen hat in nicht wünschenswerter Weise zur Folge, daß die Spule eine doch ungewöhnliche Konfiguration erhält, in Verbindung damit, daß die Spulengroße ansteigt. Mit den aus Draht gewundenen Spulen simuntrennbar der Skin-Effekt und der Eigenkapazitäts-Effekt verbunden. Diese Effekte sind primär bedingt durch die Kopplung zwischen den dicht gewundenen Drahtschleifen und bedingen einen Hochfrequenzverlust. Mit Litzen, d.h. mit Leitern, die aus verschiedenen einzelnen Drähten bestehen, können in bekannter Weise die Hochfrequenzverluste ver-.mieden werden. So gut diese Lösung auch ist, sie ist sehr teuer.additional moderate of the magnetic field can be improved by / Turns near the two ends of the coil. tuck Placement of additional turns undesirably results in the coil having an unusual configuration obtained in connection with the fact that the coil size increases. With the coils wound from wire, the skin effect is inseparable and the self-capacitance effect. These effects are primarily due to the coupling between the tightly wound Wire loops and cause high frequency loss. With Litz wires, i.e. with conductors that consist of different individual wires, can avoid high-frequency losses in a known manner will. As good as this solution is, it is very expensive.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die bekannten Verfahren zum Winden einer Spule nicht dazu führen, daß ein gleichförmiges Feld erzeugt werden kann, und daß sie darüber hinaus sehr beschwerlich sind, wobei die Verbesserungen, die notwendig sind, um diese Nachteile zu korrigieren, unwirtschaftlich sind*In summary, it can be said that the known methods of winding a coil does not cause a uniform field to be generated can be, and that they are also very cumbersome are taking the improvements that are needed to address these drawbacks to be corrected, are uneconomical *

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Spule anzugeben, die auf vorteilhafte Weise die eingangs genannten Forderungen erfüllt.The invention is based on the aforementioned disadvantages to avoid and to specify a coil that meets the requirements mentioned in an advantageous manner.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.This problem is solved according to the characterizing features of the main claim.

Die erfindungsgemäße Spule ist somit vom Leiterstreifen-Typ, wobei die Windungen auf einer Leiterbahn-Folie geätzt sind, und die Folie ihrerseits von einem isolierenden Filmträger getragen wird. Es werden Leiter mit variierender Breite verwendet und die Streifenleiter-Muster werden in einer Mehrfachschichten-Streifen-Struktur angeordnet, und zwar derart, daß die Leiter in Reihe entlang der Schichtrichtung ausgerichtet sind und nicht in der axialen Richtung.The coil according to the invention is thus of the conductor strip type, the turns being etched on a conductor track foil, and the foil, in turn, is carried by an insulating film support. There are conductors of varying widths used and the strip conductor patterns are arranged in a multilayer strip structure in such a way that the conductors are aligned in series along the laminate direction and not in the axial direction.

Zusammenfassend bezieht sich daher die Erfindung auf eine Spule zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in der gedruckten Schaltungstechnik, die auf einem flexiblen Leiterbahn-Träger hergestellt wird, indem ein gewünschtes Streifenleiter-Muster herausgeätzt wird, und zwar derart, daß die Leiter variierende Breiten auf der Leiterbahn-Folie haben, die ihrerseits von einem isolierenden Film getragen wird, z*B. kalt gewäztes Kupfer auf einem Polyamid-Film. Das Streifen-Leitermuster auf dem Film wird umIn summary, the invention therefore relates to a coil for generating a magnetic field in printed circuit technology, which is produced on a flexible conductor track carrier by etching out a desired strip conductor pattern is, in such a way that the conductors have varying widths on the conductor track film, in turn of an insulating Film is worn, e.g. cold-etched copper on one Polyamide film. The strip conductor pattern on the film will be around

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eine feste Spulenform geschlungen. Die äußeren Enden werden nach Art einer Abbiegung bzw. Abkröpfung verbunden, d.h. versetzt durch eine Zeile von Leitern werden alle Streifenleiter zu einer einzigen Schleife elektrisch verbunden. Die Mehrfachschichten-Struktur wird so aufgebaut, daß die Leiter entlang der Schichtrichtung aufgereiht sind und nicht in der axialen Richtung. Die Leiterlänge, die Leiterbreite und die Abstände zwischen den Leitern werden durch das geätzte Muster vorgegeben. Diese vorgegebene Geometrie und die aneinandergereihten Verbindungen sind der tiefe Grund für die verbesserten Spulenparameter, beispielsweise hinsichtlich der Impedanz, der gleichförmigen Feldverteilung, des Dämpfungsfaktors, der Größe, der Abmessungen und der Hochfrequenz-Arbeitsweise. looped into a solid coil shape. The outer ends are after Connected like a bend or bend, i.e. offset by a row of conductors, all strip conductors become one single loop electrically connected. The multilayer structure is constructed so that the conductors are along the direction of the layers are lined up and not in the axial direction. The ladder length, the ladder width and the spacing between the ladders are given by the etched pattern. This given geometry and the lined up connections are the deep reason for the improved coil parameters, for example with regard to the impedance, the uniform field distribution, the damping factor, the size, the dimensions and the high frequency mode of operation.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Further features, advantages and possible uses of the invention emerge from the description of the exemplary embodiments shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 die Draufsicht auf das Spulen-Streifenleitermuster, bevor es zur Feldspule geschlungen ist;Fig. 1 is a plan view of the coil-stripline pattern before it is looped to the field coil;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;Figure 2 is a section along line 2-2 of Figure 1;

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Pig, 3 eine perspektivische Ansicht der vollständigen Streifenleiter-Spulenwicklung gemäß der Erfindung}Pig, Fig. 3 is a perspective view of the complete stripline coil winding according to the invention}

Fig. 3a eine Teilansicht der Pig* 3, wo sich die Leiterteile A, B überlappen;Fig. 3a is a partial view of the Pig * 3, where the conductor parts A, B overlap;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Streifenleiter-Spule mit unterschiedlichen Streifenbreitenj4 shows a section through a stripline coil with different Strip width j

Pig* 5a einen Teilschnitt eines auf einer Seite angeordneten Leiters mit doppelter Stärke;Pig * 5a is a partial section of a double-thickness conductor arranged on one side;

Fig. 5b einen Teilschnitt von doppelseitig angeordneten Leiterstreifen; 5b shows a partial section of conductor strips arranged on both sides;

Fig. 6a die Endansicht einer Mehrfachschicht-Streifenleiter-Spule, hergestellt aus der doppelseitigen Streifenleiter-Anordnung nach Fig. 5b;6a is the end view of a multilayer stripline coil, produced from the double-sided stripline arrangement according to FIG. 5b;

Fig. 6b einen Schnitt entlang der Linie 6b-6b der Fig. 6a; und Fig. 6c eine ungefaltete Leitstreifenbahn der Spule nach Fig. 6a.6b shows a section along the line 6b-6b of FIG. 6a; and FIG. 6c shows an unfolded strip conductor of the coil according to FIG. 6a.

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In den Fig. 1 und 2 ist eine L-förmige Streifen-Leitungsanordnung 10 dargestellt, die eine geätzte Le it erbahn folie 11 aufweist, die sich auf einem isolierenden Filmträger 12 befindet. Vorzugsweise wird die Leiterbahnschicht 11 durch Kupfer auf einem Polyamid-Film 12 gebildet. Eine Methode zur Herstellung des Streifen-Leitungsmusters auf der Leiterbahnschicht ist die bekannte photolithographische Technik, die darauf beruht, daß man die Kupferoberfläche mit einer dünnen Schicht von lichtempfindlichem Material bedeckt, die so überzogene Oberfläche durch einsi Photomaster belichtet, wobei diese Photomaster das gewünschte Streifenleitermuster aufweist; es schließt sich dann ein EntwicklungsVorgang" sowie ein Ätzvorgang hinsichtlich des Leitermaterials an, um auf diese Weise das Muster zu erzeugen, beispielsweise das parallele Leiterbahnmuster nach Fig. 1.In Figs. 1 and 2 there is an L-shaped strip line arrangement 10 shown, which has an etched conductor it erbahn film 11, the is on an insulating film support 12. The conductor track layer 11 is preferably made of copper on a polyamide film 12 formed. A method of making the strip wiring pattern on the conductor track layer is the known photolithographic Technique based on covering the copper surface with a thin layer of photosensitive material covered the surface covered in this way by a photomaster exposed, this photomaster producing the desired stripline pattern having; a development process then follows " as well as an etching process with respect to the conductor material, in order in this way to produce the pattern, for example the parallel one Conductor pattern according to FIG. 1.

hergestelltmanufactured

Nach Fig.2 kann eine Feldspule mit festen Abmessungen dadurch / werden, daß man zunächst die Streifenleiter-Anordnung 10 nach Fig. um eine nicht dargestellte Spuienform schlingt. Das innere Ende B' des Schenkels 14 der Anordnung 10 wird dabei über die Spulenform geschlungen und wird dann mehrfach mit einer vorgegebenen Zahl von Windungen um diese Form gewunden in Richtung auf das innere Ende B der Fig. 1, währenddessen der kürzere Schenkel aus dem Innern der Windungen nach außen sich erstreckt. Das laschenförmige Ende A des kurzen Schenkels 16 wird anschließend um die SpulenformAccording to Figure 2, a field coil with fixed dimensions can thereby / become that one first loops the stripline arrangement 10 according to FIG. Around a coil shape, not shown. The inner end B 'of the leg 14 of the arrangement 10 is over the coil shape looped and is then wound several times with a predetermined number of turns around this shape in the direction of the interior End B of Fig. 1, during which the shorter leg extends from the inside of the turns to the outside. The tab-shaped End A of the short leg 16 is then around the coil shape

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gewickelt und wird schließlich unter einem Winkel von ungefähr lJ5° auf sich selbst gefaltet, so daß die parallelen Leiterbahnen in dem Laschenende A mit den parallelen Leiterbahnen des inneren Endes B fluchten. Danach werden, in eine bevorzugten Ausführungsform, die Leiter im Ende A durch geeignete Mittel, z.B. Löten, elektrisch mit den Leitern im Ende B verbunden, wie aus den Figuren 3 und 3a hervorgeht, wobei sie eine einzige geschlossene Schleife bilden. Auf diese Weise läuft der Strom in der versetzt parallel angeordneten Leiterbahnen in einem kontinuierlichen Strompfad um die geschlossene Schleife. Die Leiterbahnlänge, ihre Breite und die Abstände der einzelnen Leiterbahnen werden durch die dem geätzten Muster innewohnende Genauigkeit vorgegeben. Dadurch erzielt man auch eine erhebliche Genauigkeit in den Spulenparametern, beispielsweise hinsichtlich der Impedanz, der Feldgleichmäßigkeit des Dämpfungsfaktors und der Größe sowie der äußeren Gestaltung.and is finally folded onto itself at an angle of approximately 15 °, so that the conductors are parallel in the end of the tab A are aligned with the parallel conductor tracks of the inner end B. Thereafter, in a preferred embodiment, the conductors in end A are secured by suitable means, e.g., soldering, electrically connected to the conductors in end B, as can be seen from Figures 3 and 3a, wherein they form a single closed loop. In this way the current runs parallel in the offset arranged conductor tracks in a continuous current path around the closed loop. The length of the track, its width and the distances between the individual conductor tracks are dictated by the accuracy inherent in the etched pattern. Achieved thereby one also has a considerable accuracy in the coil parameters, for example with regard to the impedance, the field uniformity the damping factor and the size as well as the external design.

Eines der Probleme, die bei den konventionellen mit Draht gewickelten Spulen auftreten, ist die Dichtheit der Drahtwindungen, die eine Verkoppelung zwischen den Drähten sowie HochfrequenzVerluste bedingt. Die erfindungsgemäße Vielschicht-Streifenleiterspule 13 wie sie in Pig. 4 gezeigt ist, reduziert wesentlich die Hochfrequenzverluste, und zwar aufgrund von den folgenden zwei Gegebenheiten: Zunächst kann der Abstand zwischen den Schichten oder denOne of the problems with the conventional wire-wound Coils occur is the tightness of the wire windings, the coupling between the wires as well as high frequency losses conditional. The multilayer stripline coil 13 according to the invention as shown in Pig. 4, significantly reduces the high frequency losses, and because of the following two conditions: First, the distance between the layers or the

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Säulen 17 von Leiterbahnen in geeigneter Weise durch das vom Photomaster erzeugte Muster so vorgegeben werden, daß ein genügender Abstand zwischen den Leitern vorhanden ist, um auf diese V/eise den oben erwähnten Nachteil der Verkopplung zwischen den Drähten zu vermeiden. Als zweite Gegebenheit kommt der Stromfluß in Betracht. Wenn die Windungen der Spule in Reihe geschaltet sind, dann ist die Folge des Stromflusses so, wie es die Fig. 4 zeigt. Daraus erkennt man, daß der Strom in Reihe durch benachbarte vertikale Gruppen oder Säulen 17 von Leiterbahnen fließt. Der Strom fließt in einer einzigen Reihenschleife von dem Leiter 1 zu dem Leiter 2, dann zum Leiter 3 (die erste vertikale Gruppe oder Säule 17), dann von dem Leiter 3 zum Leiter h, zum Leiter 5 und zum Leiter 6 (die nächste Säule 17), von diesem Leiter 6 zu dem Leiter 7, von dort nach 8 und von dort nach 9 (die nächste Säule 17) und so weiter. Diese Windungs-Anordnung verkleinert die Potentialdifferenzen zwischen benachbarten Windungen und verkleinertdadurch die Hochfregienzrrerluste, die durch die Verkopplung zwischen den Drähten bedingt sind. Diese Windungsanordnung hilft weiterhin, eine ungleichförmige Stromverteilung bei hohen Frequenzen zu verkleinern, die an sich bei Spulen mit parallel gewundenen Schichten auftritt. Die wirksamen Windungen in diesem Windungs schema könneidurch Änderung der Leiterbahnbreite eingestellt werden. Dies bedeutet, daß bei ansteigender Leiterbahnbreite die Zahl der effektiven Windungen der Wicklung erniedrigt wird.Columns 17 of conductor tracks can be specified in a suitable manner by the pattern generated by the photomaster so that there is a sufficient distance between the conductors in order to avoid the above-mentioned disadvantage of the coupling between the wires in this way. The current flow comes into consideration as a second condition. When the turns of the coil are connected in series, the result of the current flow is as FIG. 4 shows. From this it can be seen that the current flows in series through adjacent vertical groups or columns 17 of conductor tracks. The current flows in a single series loop from conductor 1 to conductor 2, then to conductor 3 (the first vertical group or column 17), then from conductor 3 to conductor h , to conductor 5 and to conductor 6 (the next column 17), from this conductor 6 to the conductor 7, from there to 8 and from there to 9 (the next column 17) and so on. This winding arrangement reduces the potential differences between adjacent windings and thereby reduces the high-frequency losses that are caused by the coupling between the wires. This winding arrangement also helps to reduce a non-uniform current distribution at high frequencies, which occurs per se in coils with layers wound in parallel. The effective turns in this turn scheme can be adjusted by changing the conductor track width. This means that as the width of the conductor track increases, the number of effective turns of the winding is reduced.

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Bei mit Draht gewickelten Spulen hat die magnetische Feldstärke in dem Spulenzentrum ein Maximum und fällt dann nach beiden Spulenenden hin schrittweise ab. Diese Feldverluste an den Spulenenden können dadurch verbessert werden, daß man zusätzliche Drahtwindungen in der Nähe der beiden Spulenenden anbringt. Diese Wicklungs-Anordnung bedingt jedoch eine ungewöhnliche Gestalt der Spule und vergrößert zudem die Spulengröße. Die vorliegende Erfindung trägt dem Feldabfall an den Enden der Spulen durch Än- -derung der Leiterbahnbreite, wie es die Fig. H zeigt, Rechnung. Das heißt, die Leiterbahnbreite ist entlang der Spulenachse, so wie es erforderlich ist, nach beiden Enden hin verringert, wodurch die Felddichte nach den Enden zu ansteigt, wodurch entlang der Spulenachse ein gleichmäßiges, magnetisches Feld aufgebaut wird. Da die Streifen, wie erwähnt, photolithographisch geätzt sind, kann die Änderung in der Streifenbreite sehr genau gesteuert werden.In the case of coils wound with wire, the magnetic field strength has a maximum in the center of the coil and then gradually decreases towards both coil ends. These field losses at the coil ends can be improved by making additional turns of wire near the two coil ends. However, this winding arrangement causes the coil to have an unusual shape and also increases the coil size. The present invention takes account of the drop in field at the ends of the coils by changing the conductor track width, as FIG. H shows. That is, the conductor track width is reduced towards both ends along the coil axis, as required, whereby the field density increases towards the ends, whereby a uniform magnetic field is built up along the coil axis. Since, as mentioned, the strips are photolithographically etched, the change in the strip width can be controlled very precisely.

Der gesamte Leistungsverlust einer Spule aus Streifenleitern ist abhängig von dem gesamten elektrischen Widerstand. Mit konventionellen, aus Streifenleitern gewundenen Spulenanordnungen, ist der Leistungsverbrauch höher als bei drahtgewundenen Spulen mit denselben Abmessungen. Ein konventioneller Polyamid-Film hat in bekannter Weise eine Leiterdicke von 0^025*1 bis 0,1016 mm (0,001 bis 0,004 inches) und eine Isolatordicke von 0,0254 bisThe total power loss of a coil made of strip conductors depends on the total electrical resistance. With conventional, Coil arrangements wound from strip conductors, the power consumption is higher than with wire-wound coils with the same dimensions. A conventional polyamide film is known to have a conductor thickness of 0 ^ 025 * 1 to 0.1016 mm (0.001 to 0.004 inches) and an insulator thickness of 0.0254 to

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0,0508 mm (0,001 bis 0,002 inches). Dies bedingt, daß konventionelle, mit Streifenleitern gewundene Spulen-Konfigurationen relativ unwirksam sind, bedingt durch das niedrige Verhältnis zwischen Leiterfläche und der Wicklungs-Querschnittsflache. Darüber hinaus hat eine Streifenleiterbahn (meist aus plattiertem Kupfer) häufig einen höheren Widerstand als ein fester Drahtleiter. Obgleich der leitfähige Film bis zu einer Dicke von 1/10 mm aufgetragen werden kann, so ist doch zu bedenken, daß ein dicker leitfähiger Film nicht mit einem 'engen Radius aufgewickelt werden kann, weil die Spannung, die in den Spulenwindungen entsteht, die Leiterbahnen aufbrechen läßt, und dadurch den elektrischen Widerstand und den Leistungsverlust der Spulen ansteigen läßt. Hinzu kommt, daß ein Streifen-Leitermuster in den leitfähigen Film geätzt werden muß. Ein dicker leitfähiger Film macht das Ätzen schwieriger, und zwar aufgrund des Verhältnisses von Ätztiefe zu Ätzbreite, wodurch die Ätzverluste in dem Streifenmuster ansteigen und die Lei stungsVerluste der Spule entsprechend ebenfalls ansteigen.0.0508 mm (0.001 to 0.002 inches). This means that conventional, Coil configurations wound with striplines are relatively ineffective due to the low ratio between the conductor area and the winding cross-sectional area. In addition, a strip conductor (usually made of plated copper) often has a higher resistance as a solid wire conductor. Although the conductive film can be applied up to a thickness of 1/10 mm, it should be remembered that a thick conductive film does not interfere with a 'A tight radius can be wound up because the tension that arises in the coil windings breaks up the conductor paths and thereby increases the electrical resistance and power loss of the coils. In addition, there is a strip conductor pattern must be etched into the conductive film. A thick conductive film makes etching more difficult due to the ratio of etching depth to etching width, whereby the etching losses increase in the stripe pattern and the power losses of the coil also increase accordingly.

Für minimale Spulengrößen und Leistungsverluste ist eine Streifenleiter-Anordnung nötig, die ein Maximum an Leiterbahndicke und ein Minimum an Isolatordicke aufweist. Die Fig. 5a und 5b zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele einer derartigen Streifenleiter-Spule gemäß der Erfindung, die einen minimalen Leistungsverlust aufweist, und die dazu verwendet werden kann, um in einer magne-A stripline arrangement is required for minimal coil sizes and power losses necessary, which has a maximum of conductor track thickness and a minimum of insulator thickness. Figures 5a and 5b show preferred embodiments of such a stripline coil according to the invention, which have a minimal power loss and which can be used in a magnetic

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-Iltischen Blasen-Speichereinrichtung ein ebenes, magnetisches Feld zu erzeugen. Die Gleichmäßigkeit des magnetischen Feldes innerhalb einer Streifenleiter-Spule ist so hoch wie möglich gemacht worden, und zwar dadurch, daß die Oberfläche des leitfähigen Materials, das das Streifenmuster bildet, im Verhältnis zu der Fläche des Isolators vergrößert wird. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann dieses Verhältnis Leiterbahn zu Isolator dadurch so groß wie möglich gemacht werden, indem man, wie es die Fig. 5a zeigt, einseitig eine Streifenleiter-Anordnung 20 vorsieht, die, getragen von einem isolierenden (Polyamid)-Film 22 eine doppelt so dick herausgeätzte Leiter (Kupfer)-Folie 21 im Verhältnis zu konventionellen, einseitig aufgebrachten Streifenleiter-Konfigurationen besitzt. Aus dieser Streifenleiter-Anordnung 20 der Fig. 5a kann in nicht-dargestellter Weise eine Spule hergestellt werden_f die minimale Leistungsverluste aufweist, wenn ein Leiter mit einer optimalen Dicke verwendet wird, die das Doppelte der Leiterschichttiefe bei der Arbeitsfrequenz beträgt.- Italian bubble storage device to generate a flat magnetic field. The uniformity of the magnetic field within a stripline coil has been made as high as possible by increasing the surface area of the conductive material forming the striped pattern in relation to the area of the insulator. According to the present invention, this conductor track to insulator ratio can be made as large as possible by providing a strip conductor arrangement 20 on one side, as shown in FIG Conductor (copper) foil 21 which is etched out twice as thick as compared to conventional stripline configurations applied to one side. From this stripline arrangement 20 of Fig. 5a can be used in non-illustrated manner, a coil to be produced which has _for the minimum power losses when a fiber is used with an optimum thickness which is twice that of the conductor layer depth at the operating frequency.

Für verhältnismäßig niedrige Arbeitsfrequenzen muß die Leiterbahn-Filmschicht entsprechend dick sein, z.B. 0,1778 mm (0,007 inches) für 500 kHz, weil die optimale Arbeitsfrequenz generell umgekehrt proportional zu der Quadratwurzel aus der Leiterschichttiefe ist. Eine dicke Leiterbahn-Polyamid-Schicht ist schwierig insofern, als das Kupfer der Leiterbahnen während des Wickeins der SpuleFor relatively low operating frequencies, the conductor track film layer must correspondingly thick, e.g. 0.1778 mm (0.007 inches) for 500 kHz, because the optimal working frequency is generally reversed is proportional to the square root of the conductor layer depth. A thick conductor-polyamide layer is difficult in that than the copper of the conductor tracks during winding of the coil

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zum Aufbrechen tendiert. Hinzukommt, daß ein dickes Leiterbahnmuster in dem chemischen Ätzprozeß definiert herzustellen ist. Fig. 5b zeigt eine doppelseitig im Verhältnis zum Isolator aufgebrachte Streifenleiter-Anordnung 23, die einen Höchstwert hinsichtlich des Verhältnisses Leiterbahn zu Isolator aufweist, und die insbesondere für niedrige Arbeitsfrequenzen geeignet ist.tends to break open. In addition, there is a thick conductor track pattern is to be produced in a defined manner in the chemical etching process. Fig. 5b shows a double-sided applied in relation to the insulator Stripline arrangement 23, which has a maximum value in terms of the ratio of conductor track to insulator, and which is particularly suitable for low working frequencies.

Die doppelseitige Streifenleiter-Anordnung 23 besteht aus Leiterbahnfolien 24a und 24b, die sich auf der Vorder- bzw. Rückseite eines isolierenden Films 26 befinden. Das Streifenleitermuster ist auf beiden Seiten dieses isolierenden Films 26, wie dargestellt, eingeätzt.The double-sided strip conductor arrangement 23 consists of conductor track foils 24a and 24b, located on the front and back, respectively an insulating film 26 are located. The stripline pattern is on both sides of this insulating film 26 as shown etched in.

Die Fig. 6a zeigt eine fertig hergestellte Spule 28 mit einer Vielschicht-Streifenleiterstruktur unter Benutzung der doppelseitigen Streifenleiter-Konfiguration 23 der Fig. 5b. Die Bezugszeichen 30 und 32 beziehen sich auf übliche, elektrisch leitende Befestigungsmittel, z.B. Lötverbindungen, um auf geeignete Weise die vorder- und rückseitigen Leiterbahnstreifenmuster 24 a und 24b im Verhältnis zueinander zwischen den Schichten von isolierendem Film 26 aneinanderzureihen (dies geht am besten aus Fig. 6b hervor); die Lötverbindungen sollen gleichzeitig die benachbarten Leiterbahnschichten zusammenhalten, die in einem sehr engen Kontakt miteinander auf demselben elektrischen Potential sind. Die Bezugszeichen 34 und 36 beziehen sich auf die Anschlüsse der6a shows a finished coil 28 with a multilayer stripline structure using the double-sided Stripline configuration 23 of FIG. 5b. The reference numerals 30 and 32 relate to conventional, electrically conductive ones Fastening means, e.g. solder joints, to suitably form the front and rear conductor strip patterns 24 a and 24 b to line up in relation to one another between the layers of insulating film 26 (this is best seen in Figure 6b); the soldered connections are intended to hold together the adjacent conductor track layers, which are in very close contact are at the same electrical potential with each other. The reference numerals 34 and 36 relate to the connections of the

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Spulenenden, an die elektrischenKomponenten, die nicht dargestellt sind, in geeigneter Weise angeschlossen werden können.Coil ends, to the electrical components, not shown can be connected in a suitable manner.

Fig. 6b zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6b-6b der Fig. 6a, die das Aneinanderreihen der vielschichtigen Leiterstreifen, und zwar der vorder- und rückseitigen Leitertehnfolien 24a und 2¹Ib untereinander. Wenn die Streifenleiter-Anordnung in die Spulen-Konfiguration 28 der Fig. 6a gebracht wird, liegt ein unterseitiger Leiterbahnstreifen 24 unmittelbar benachbart zu einem oberseitigen Leiterstreifen 24a, und zwar zwischen einem Paar von Isolierenden Filmschichten 26. Damit sind die benachbarten ober-Fig. 6b shows a section along the line 6b-6b of Fig. 6a, the lining up of the multilayered conductor strips, namely the front and rear expanded conductor foils 24a and 2 ¹ Ib one below the other. When the stripline arrangement is brought into the coil configuration 28 of FIG.

24a und 2¥b24a and 2 ¥ b

und unterseitigen Leiterstreifen/miteinander elektrisch parallel über die Spulenwindung verbunden, um damit einen verhältnismäßig dicken Leiterbahnfilm zu bilden, der eine geringere Neigung zum Aufbrechen der Streifenleiter als konventionelle Leiterstreifen-Windungen mit relativ großen Leiterbahnflächen hat.and underside conductor strips / connected to one another electrically in parallel via the coil winding, in order to achieve a relatively to form a thick conductor film, which has a lower tendency to break the strip conductor than conventional conductor strip turns with relatively large conductor track areas.

Bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 6b gezeigt ist, ist keine elektrische Isolation zwischen den benachbarten unter- und oberseitigen Leiterstreifenbahnen 24b und 24a notwendig, wodurch die Fläche der Streifenleiterbahnen vergrößert und der Betrag des isolierenden Filmes, d.h. um die Hälfte, verringert wird, im Vergleich zu konventionellen Spulen-Konfigurationen mit einseitigIn the case of an arrangement as shown in FIG. 6b, there is no electrical insulation between the adjacent lower and upper sides Conductor strips 24b and 24a necessary, whereby the area of the strip conductors increases and the amount of the insulating film, i.e. by half, compared to conventional single-sided coil configurations

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- in -- in -

angeordneten Streifenleitern. Auf diese Weise sind also der äquivalente Widerstand und der entsprechende sich einstellendearranged strip conductors. In this way, then, are the equivalent resistance and the corresponding one that arises

(Metallverluste)(Metal losses)

Leistungsverlust und die Ätzverluste/in individuell leitenden Folien einer Streifenleiterspule ausgebildet entsprechend der vorliegenden-Erfindung wesentlich reduziert. Darüber hinaus werden die Schwierigkeiten, die während des Wickeins des Spulenmusters auftreten, im speziellen bei Vielschichtmustern, durch die vorliegende Erfindung verkleinert im Vergleich zu konven-'tionellen Spulen-Konfigurationen mit Streifenleitern.Power loss and the etching losses / formed in individually conductive foils of a stripline coil according to the present invention significantly reduced. Beyond that the difficulties encountered during winding of the bobbin pattern, especially with multilayer patterns the present invention downsizes compared to conventional stripline coil configurations.

Die Fig. 6c zeigt einen äquivalenten Leiterbahnpfad der doppelseitigen Streifenleiterspule nach Fig. 6a, und zwar als Teilabwicklung. 6c shows an equivalent conductor path path of the double-sided Stripline coil according to FIG. 6a, specifically as a partial development.

Obgleich·verschiedene Materialien zum Aufbau des Streifenleitermusters genannt worden sind, so sind diese Materialien nur beispielsweise zu verstehen. Es versteht sich, daß auch andere geeignete Materialien verwendet werden können. Hinzukommt, daß anstelle der offenbarten photolithographischen Technik zur Herstellung des Streifenleitermusters auf den leitfähigen Folien auch andere geeignete Techniken angewendet werden können.Although · different materials for the construction of the stripline pattern have been mentioned, these materials are only to be understood as examples. It is understood that other suitable Materials can be used. In addition, instead of the disclosed photolithographic technique for producing the Stripline pattern on the conductive foils, other suitable techniques can also be used.

Im vorstehenden wurde zusammenfassend eine verbesserte Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes in Blasen-Speichereinrichtungen beschrieben. Ein Spulen-Streifenleitermuster mit sich änderndenIn summary, an improved coil for generating a magnetic field in bubble storage devices has been described above. A coil stripline pattern with changing

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Breiten der Leiterbahnen wird aus einem leitfähigen Film herausgeätzt, der von einem Polyamid-Film getragen wird. Die Streifenleiterschicht wird um eine Spulenform gewunden, und die äußeren Enden der Leiterbahnen werden elektrisch versetzt zueinander angeordnet, um so eine Feldspule mit einer einzigen geschlossenen Schleife aufzubauen. Die Streifenleiterspule ist in einer Vielschichtstruktur angeordnet, bei der die Leiter mit unterschiedlichen Breiten in Reihe entlang der Schichtrichtung und nicht zur axialen Richtung aufgereiht sind, wobei dadurch die magnetische Feldstärke gleichmäßig wird und die Hochfrequenzverluste minimal gehalten werden, und zwar mit einer gleichförmig und leicht gewickelten Spulen-Konfiguration.Width of the conductor tracks is etched out of a conductive film, which is supported by a polyamide film. The strip conductor layer is wound around a coil form, and the outer Ends of the conductor tracks are arranged electrically offset from one another so as to form a field coil with a single closed Build loop. The stripline coil is in a multilayer structure arranged in which the conductors with different widths in series along the layer direction and not are lined up to the axial direction, whereby the magnetic field strength is uniform and the high frequency losses can be kept to a minimum with a uniform and lightly wound coil configuration.

Eine Streifenleiterspule mit einem reduzierten Widerstand und entsprechend minimalen Leistungsverlusten kann dadurch erhalten werden, indem man das Verhältnis von Streifenleiterfläche zu isolierender Fläche vergrößert. Dies kann einmal dadurch erhalten werden, indem man eine Spule mit einem einseitig angeordneten Streifenleiter mit doppelter Stärke hinsichtlich des Leiterbahnfilmes verwendet, so ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, oder indem man ein doppelseitig angeordnetes Streifenleitermuster ver-wendet, so eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung.A stripline coil with a reduced resistance and correspondingly minimal power losses can thereby be obtained by increasing the ratio of strip conductor area to insulating area. This can get through this once by placing a coil with a strip conductor arranged on one side with double the thickness of the conductor film used, such an embodiment of the invention, or by using a double-sided strip conductor pattern, so another embodiment of the invention.

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Claims

1. / coil for generating a magnetic field, characterized in that a flexible Carrier is provided on which at least one first conductive layer is applied on a first side, which has a plurality of conductor tracks, the ends of which are electrically connected to one another so that they have a form a closed loop.

2 «coil according to claim 1, characterized in that that the conductor tracks are arranged offset from one another.

3 »coil according to claim 2, characterized marked e t that the offset is one conductor track width.

4. Coil according to claim 1 or one of the following, characterized in that the conductive layer has an L-shaped configuration with two first and second legs, of which the first leg has first and second ends and the first is larger than the second, wherein the second leg abuts the second end of the first leg; that first the larger free leg is wound at least once towards its free end, that the smaller * free leg

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2 b 4 3 7 6 22 b 4 3 7 6 2

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is wound around the first tendon, namely in a direction perpendicular to the winding direction of the larger free leg and that the winding smaller one free legs at an angle of 45 ° to themselves is folded, the conductor tracks in the free end of the larger leg with the conductor tracks in the smaller one free legs are connected.

5. Coil according to claim 1 or one of the following, characterized gekennzei chnet that the conductor tracks are arranged parallel to each other,

6 «coil according to claim!, Characterized in that that the width of the conductor tracks is different for the purpose of controlling the magnetic field strength and uniformity of the magnetic field.

7 * coil according to claim 6, characterized in that that the widths of the plurality of conductor tracks, based on the coil center, progressively decrease, along the Coil winding axis, which progressively increases the density of the magnetic table field increases outwards along this axis of oscillation.

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8 «coil according to claim! Characterized e t that the thickness of at least some of the conductor tracks is approximately is twice its layer depth.

" Coil according to claim 1, characterized. characterized in that at least one on both sides of the carrier
1st conductive layer having a plurality of conductor tracks are provided which are electrically connected so _s to form a closed loop.

10. Coil according to claim 9 * characterized in that »that several layers of coated on both sides
Carriers are provided which are arranged so that in each case the conductive layers of one side of a carrier
another conductive layer of another carrier - 'is directly adjacent to each other »

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