DE3016067A1

DE3016067A1 - Hybridschaltung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3016067A1
Application number: DE19803016067
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-Phys. Haltenorth; Herbert Dipl.-Ing. 8000 München Prussas
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1981-10-29

Description

Hybridschaltung und Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung betrifft eine spezielle elektrische und magnetische Anordnung, die insbesondere für Transformatoren und für Drosseln besonders hoher Induktivität von Fernsprech-Vermittlungssystemen entwickelt wurde.
Die Erfindung eignet sich aber darüberhinaus schlechthin für Transformatoren und für magnetkernhaltige Magnetspulen der Nachrichtentechnik, besonders wenn diese Anordnungen in großen Stückzahlen bei Massenfertigung hergestellt werden sollen und/oder besonders wenn diese Anordnungen stoßunempfindlich sein sollen.
Wie auch im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist, geht die Erfindung aus von einer bekannten bridschaltung mit - Substrat, am amSubstrat angebrachten, z.B. aufgedruckten und eingebrannten, Leiterbahnen, die -- zumindest weitgehend jeweils zwischen zwei mit den betreffenden Leiterbahnen leitend verbundenen Kontaktflecken, also zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten Kontaktfleck, liegen, und Jeweils Fragmente von Windungen einer Magnetspule darstellen, und - so auf diese Fragmente gelegtem, z.B. toroidförmigen, Magnetkern mit Innenloch, daß -- seine das Innenloch im Betrieb umschließenden magnetischen Feldlinien Jedenfalls weitgehend parallel zur Substratoberfläche verlaufen und -- innerhalb des Innenloches die ersten Kontaktflecken und außerhalb des Magnetkernumrisses die zweiten Kontaktflecken liegen.
Eine solche Hybridschaltung ist bereits in den untereinander zusammengehörenden drei Druckschriften - DE-OS 28 25 854(= US 4 103 267 = JP-ßS 54-005526 = FR-PS 2 394 878), - Electronics, 20. Juli 1978, 105 bis 112 und - Electronic Design, 25 (6.Dez. 1978) 90 bis 93 beschrieben. Dort sind bereits die besonderen, übrigens auch bei der Erfindung vorhandenen bzw. ausnutzbaren, Vorteile dieser Hybridschaltung gegenüber anderen Hybridschaltungen mit voll mit Draht umwickelten,mehr oder weniger ringförmigen Magnetkernen, die nur an wenigen, z.B. vier, Drahtenden mit dem zugehörigen Substrat verbunden sind, angegeben, nämlich - die Windungen müssen nicht mehr, oft sehr sorgfältig plaziert, von Hand aufgewickelt werden, sondern können zeitsparend, zumindest weitgehend, maschinell angebracht werden, - die hohen Toleranzen für die Dicke bzw. Flachheit der von Hand gewickelten Wicklungen werden vermieden, indem eine hohe Gleichmäßigkeit der Wicklungen leichter gesichert ist, - die von Hand gewickelten Magnetspulen, die über nur wenige Drähte mit dem Substrat verbunden sind, sind vermieden, indem der schwere Magnetkern über eine Vielzahl von Leitungen mit dem Substrat verbunden sind, wodurch die Hybridschaltung stoßunempfindlicher ist und also sogar, oft ohne nachträgliches völliges Vergießen mit Kunststoff, auch in hohen Beschleunigungen ausgesetzten Anlagen angewendet werden kann, - der Magnetkern kann, sogar schon vor dem Verbinden der Abschnitte mit den Fragmenten, auf das Substrat bzw. auf dessen Fragmente aufgeklebt werden, ohne den Anschluß der Wicklung an die Leiterbahnen des Substrats zu erschweren - was die Stoßunempfindlichkeit und räumliche Toleranzgenauigkeit weiter erhöht, die oft hohen Schwierigkeiten bei der Positionierung und Einzelverlötung der einzelnen Drähte zum Verbinden mit dem Substrat entfallen weitgehend, obwohl nun eine viel höhere Anzahl solcher Verbindungen herzustellen ist, so daß insgesamt wegen dieser Vorteile im Ergebnis - die Kosten für die Herstellung der Anordnung im Vergleich zu den Hybridschaltungen mit von Hand gewickelten Magnetspulen deutlich gesenkt und trotzdem die Betriebssicherheit der Hybridschaltung unter Einhaltung enger räumlicher Toleranzen erhöht sind.
Zur Erreichung dieser Vorteile wird bei der durch die drei genannten Druckschriften bekannten Hybridschaltung der Rest der Windungen jeweils durch über den Magnetkern gelegte Abschnitte von Einzeldrähten gebildet und - diese Abschnitte leitend an ihrem einen Ende mit einem Jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck und an ihrem anderen Ende mit einem Jeweils zugeordneten zweiten Kontaktfleck,bevorzugt durch Bonden, verbunden.
Diese Vorteile werden also dort erreicht, indem, bevorzugt mit einer Bondmaschine,diese Einzeldrähte nebeneinander, und demnach im allgemeinen nacheinander, mit den entsprechenden Kontaktflächen verbunden werden. Die einzelnen Windungen der Magnetspule bestehen also jeweils aus zwei Teilen, nämlich jeweils einerseits aus dem fest auf dem Substrat angebrachten Fragment und andererseits aus dem über den Kern gelegten, bevorzugt angebondeten, Einzel draht.
Zweiteilige Magnetspulen-Windungen aus massigen Leitern für Spulen mit Magnetkernen sind übrigens für sich auch durch andere Schriften vorbekannt.
Die Erfindung gestattet, gegenüber jener insbesondere durch die DE-OS 28 25 854 bekannten, zweiteilige Windungen aufweisenden Hybridschaltung eine ungewöhnlich große Fülle von weiteren Vorteilen, die im Ergebnis - die Kosten zur Herstellung weiter erheblich zu senken gestatten, sowie - die Betriebssicherheit der Hybridschaltung unter Einhaltung von im allgemeinen noch deutlich engeren räumlichen Toleranzen weiter zu erhöhen gestatten.
Die Erfindung gestattet nämlich als spezielle Vorteile gegenüber dieser bekannten Hybridschaltung, - die Toleranzen der Abstände der Windungs-Abschnitte, die bei der bekannten Hybridschaltung durch Einzeldrähte gebildet sind, so erheblich zu verbessern, daß die bisher möglichen Kurzschlüsse zwischen diesem Abschnitten sicher vermieden werden, - trotzdem die Länge der einzelnen Abschnitte bei Bedarf nahezu beliebig zu vergrößern, so daß auch sehr dicke Magnetkerne ohne weiteres anwendbar sind damit auch entsprechend hohe Induktivitäten erreichbar sind, statt der maximal ca. 3 mm Länge, die für angebondete Einzeldrähte zulässig sind, - statt nacheinander die Abschnitte verbinden zu müssen, alle Abschnitte, zumindest Jeweils an ihrem einen Ende, in einem einzigen Arbeitsgang bevorzugt maschinell, gleichzeitig mit weitgehend gleichmäßig hoher Güte unit den zugeordneten.Kontaktflächeri zu verbinden,was insbesondere beachtlich viel Zeit und auch Kosten spart, - auch billigeres Material, z.B. Kupfermassen, für die Abschnitte statt der bevorzugt aus Gold bestehenden Einzeldrähte (vgl. z.B. Electronics, 20. Juli 1928, Figur auf S. 107) zu verwenden, - das Abreißen der Einzeldrähte beim Auflegen auf den Magnetkern und beim Anbonden und. damit eine entsprechende Menge von Ausschuß zu vermeiden, und - wegen des Ersatzes des im allgemeinen Gold erfordernden Bondensvon Einzeldrähten auch andere, häufig zuverlässigere, Verbindungsarten, z.B. sog. Flow-Löten mit Zinn, zulassen zu können, weswegen die Erfindung keine Keramik mehr als Substrat, wie noch bei der bekannten Hybridschaltung nötig, unbedingt voraussetzt; bei der Erfindung ist also auch z.B. ein Oxidharz oder Hartpapier als Substrat zulässig.
Darüberhinaus eröffnet die Erfindung einen Weg, um ohne großen Aufwand bei Bedarf - ohne größere Schwierigkeiten hinsichtlich räumlicher Toleranzen und hinsichtlich der gegenseitigen Isolation und. Positionierung, bei Bedarf sogar mehrere Lagen von Windungen, auch bei sehr geringen Abstände den der Abschnitte voneinander, anbringen zu können und damit rasch und leicht hohe Induktivitäten zu erreichen.
Diese Fülle von Vorteilen wird erfindungsgemäß vor allem durch einen Ersatz der durch Einzeldrähte gebildeten Abschnitte der Wicklungen durch andersartige Abschnitte erreicht, nämlich, wie im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist, dadurch, daß - der Rest der Windungen jeweils durch über den Magnetkern gelegte Abschnitte von Leiterbahmen gebildet wird, die als Metallschicht auf einem Träger angebracht, z.B auf einer biegsamen Folie aufgedruckt oder durch Fotoätzung geformt, sind, und - diese Abschnitte der Leiterbahnen leitend an ihrem einen Ende mit einem jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck und an ihrem anderen Ende mit einem jeweils zugeordneten zweiten Kontaktfleck verbunden sind.
Die in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildungen gestatten, insbesondere folgende Vorteile zu erreichen; nämlich die Weiterbildung gemäß Patentanspruch - 2, durch Mehrlagigkeit der Windungsabschnitte höhere Induktivitäten, - 3, durch Mehrlagigkeit der Windungsfragmente höhere Induktivitäten, - 4, unter besonders geringem Abfall besonders bei Massenfertigung eine besonders einfache Justierung der Windungsabschnitte, - 5, eine besonders gute Raumausnutzung vor allem bei Magnetkernen mit besonders kleinem Innenloch, - 6, eine ausreichende Betriebssicherheit auch bei mehr oder weniger guter elektrischer Leitfähigkeit des Magnetkernmaterials, - 7, eine besonders hohe Stoßunempfindlichkeit bei hoher erreichbarer Genauigkeit der Toleranzen für die räumliche Lage des Magnetkernes, - 8, eine zeitsparende, leicht exakt Justierbare Herstellung der Hybridschaltung, - 9, eine zeitsparende, leicht exakt justierbare Herstellung einer mehrere Abschnittlagen aufweisenden Hybridschaltung und - 10,eine rasche zuv.erlässige Verbindung der Wicklungsteile miteinander, trotz evtl. Verwendung mehr oder weniger elastischer Substrate wie z.B. Expoxidharzsubstate oder Hartpapiersubstrate, zu erreichen.
Die Erfindung wird anhand der in neun Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei Figur - 1 eine Draufsicht auf eine Hybridschaltung, - 2 einen in Fig. 1 angedeuteten Querschnitt durch einen Schenkel des Magnetkernes auf dem Substrat, - 3 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Substrat vor dem Anbringen des Magnetkernes und vor dem Anbringen des die Abschnitte aufzuweisenden Trägers, - 4 einen Ausschnitt aus einem Träger mit untereinander parallelen Abschnitten, - 5 eine Draufsicht auf eine-Hybridschaltung, die einen Jeweils zwei -Wicklungslagen aufweisenden Hybridtransformator darstellt, - 6 einen in Fig. 5 angedeuteten Querschnitt durch einen Schenkel des Magnetkernes auf dem Substrat, - 7 und 8 stark vergrößerte Ausschnitte der in Fig. 9 gezeigten Draufsicht - 9 eine Draufsicht aus einem relativ leicht vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 5 gezeigten Substrats, vor dem Anbringen des Magnetkernes und vor dem Ambringen der vier die Abschnitte aufweisenden Träger, zeigen.
In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Substrats Su gezeigt. Darauf liegt der Magnetkern MK mit Innenloch IL. Mit unterbrochenen Linien sind die am Substrat Su angebrachten, z.B. aufgedruckten und eingebrannten, Leiterbahnen F gezeigt, die jeweils zwischen zwei mit den betreffenden Leiterbahnen F leitend verbundenen Kontaktflecken, nämlich zwischen jeweils einem ersten Kontaktfleck KF1 und einem zweiten Kontaktfleck KF2, liegen. Diese Fragmente F stellen jeweils Fragmente von Windungen der Magnetspule mit dem Magnetkern MK dar. Auf diese Fragmente ist der z.B. toroidförmige oder exakt toruaförmige Magnetkern MK mit Innenloch IL so gelegt, daß seine das Innenloch IL im Betrieb umschließenden magnetischen Feldlinien jedenfalls weitgehend parallel zur Oberfläche des Substrats Su verlaufen und daß innerhalb des Innenloches IL Jeweils die ersten Kontaktflecken KF1 und außerhalb des Magnetkernumrisses jeweils die zweiten Kontaktflecken KF2 liegen.
In Fig. 3 ist für sich eine Draufsicht des Substrates Su mit den Fragmenten F und Kontaktflecken KF1, KF2 gezeigt, wobei die Lage des Magnetkernes durch unterbrochene Linien angedeutet ist. Das Substrat enthält in diesem Beispiel noch die Zuleitungen, über die im Betrieb, z.B. geschaltet durch den auf dem Substrat angebrachten Schalter Sc, der Spulenstrom 1 der Magnetspule geleitet wird.
Die genannten erfindungsgemäßen Vorteile sind dadurch erreicht, daß der Rest der Windungen der Magnetspule jeweils durch über den Magnetkern MK gelegte Abschnitte A von Leiterbahnen gebildet wird, die als Metallschicht auf einem Träger T angebracht sind, z.B. auf einer in Fig. 4 gezeigten biegsamen Folie T als Kupferbahnen A aufgedruckt oder durch Fotoätzung geformt sind. Diese Abschnitte A sind in diesem Beispiel untereinander parallel auf der Folie T angebracht, so daß die in Fig. 1 angedeutete, den Träger bildende Scheibe T in der Draufsicht untereinander parallele Leiterbahnenabschnitte A zeigt. Bei der Erfindung ist also diese entsprechend zugeschnittene Scheibe bzw. dieser Träger T mit Abschnitten A über den Magnetkern MK gelegt, vgl. auch den in Fig. 2 gezeigten zugehörenden Querschnitt entsprechend dem in Fig. 1 angedeuteten Schnitt. Die Abschnitte A sind leitend an ihrem einen Ende mit einem Jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck KF1 und an ihrem anderen Ende mit einem jeweils zugeordneten zweiten Kontaktfleck KF2, z.B. über Lötstellen V, verbunden, vgl. Fig. 1 und 2.
Die von der Erfindung angestrebten Vorteile werden nämlich dadurch erreicht, daß - die Abstände der Abschnitte A untereinander, auch nach der Herstellung der Verbindungen V zwischen den Abschnittsenden und den Kontaktflecken KF1 und KF2, genau definiert und unverändert bleiben, weil diese Abschnitte A bereits ursprünglich fest auf dem Träger T angebracht sind; dadurch sind Kurzschlüsse zwischen den Abschnitten A untereinander, trotz evtl.
sehr geringem Abstand dieser Abschnitte A untereinander, zuverlässig vermieden; dadurch kann die Länge der einzelnen Abschnitte A und damit die Dicke bzw. Querschnittsfläche des Magnetkernes auch ungewöhnlich groß, z.B. 1 cm hoch und breit, gemacht werden, ohne solche Kurzschlüsse, oder auch unpräzise Positionierungen der Abschnitte A untereinander, befürchten zu müssen; die Erfindung gestattet damit auch die Realisierung ungewöhnlich großer Induktivitätswerte, alle zu verbindenden Stellen einerseits der Abschnitte A und andererseits der Kontaktflecken KF1, KF2 unmittelbar gleichzeitig in relativ leichter Weise übereinander justiert und dann in einem einzigen Arbeitsgang miteinander verbunden werden können, statt teurer Golddrähte nun billigeres und/oder noch leichter verarbeitbares Material für die Abschnitte A und auch für die Kontaktflecken KF1, KF2 verwendet werden kann, wodurch statt Bonden auch andere Verbindungsarten wie z.B Löten mit Zinn möglich wird, beim erfindungsgemäßen Auflegen und Verbinden der Abschnitte Å der zugehörige Träger T für hohe Stabilität sorgen kann und daß bei Bedarf nun sogar vergleichsweise großflächige Verbindungen V mittels entsprechend zuverlässigeren und/oder leichter durchführbaren Verfahren, wie z.B. Löten unter leichtem Druck, hergestellt werden können, wodurch das Abreißen von (Golddraht-)Abschnitten beim Auflegen auf den Magnetkern MK sowie beim Bonden vermieden wird, daß nun statt Keramik auch ein anderes, z.B. billigeres und/oder leichter mit den Fragmenten F und Kontaktflecken KFI und KF2 ausstattbares Material für das Substrat Su verwendet werden kann; z.B. sind auch Oxidharze oder Hartpapier, also sogar vergleichsweise recht weiche Substratmaterialien verwendbar, wodurch nun eine Vielzahl von für sich bekannten Herstellungsarten für das -Substrat Su und der Verbindungen V verwendbar sind.
Ohne größere Schwierigkeiten sind bei der Erfindung hohe Induktivitätswerte nicht nur durch hohe Magnetkernquerschnitte erreichbar, sondern auch dadurch, daß über den Magnetkern MK mehrere Träger, vgl. T1, T2 in Fig. 6, mit Jeweils eigenen Abschnitten A, vgl. auch Fig. 2, übereinander geschichtet sind und daß die Abschnitte A jedes dieser Träger T1, T2 leitend an ihrem einen Ende mit einem jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck, vgl. KF11, KF12 in Fig. 6 sowie in der zugehörenden Draufsicht in Fig. 5, und an ihrem anderen Ende mit einem Jeweils zugeordneten zweiten#- vgl. auch die mittels durchgezogener Linien in Fig. 5 gezeigten, die Kontaktflecken.KFx überbrückenden Abschnitte, die hier zu zwei in Reihe geschalteten, jeweils zweilagigen Wicklungen gehö ren-Kontaktfl eck KF21, KF22 verbunden sind. Auf entsprechende Weise können nun sogar mehr als nur zwei Lagen T1, T2 solcher Träger mit Abschnitten A, z.B. auch vier verschiedene Lagen, über dem Magnetkern aufeinander geschichtet werden und eine entsprechend viellagige Wicklung der Magnetspule darstellen.Die einen Isolator darstellenden Träger T1, T2 bilden dann bereits ohne zusätzliche Maßnahme die nötige Isolation zwischen den Abschnitten A der verschiedenen Lagen. Um lie dann notwendige Dichte der Fragmente F auf den Substrat Su zu verringern, können auch die zwischen den Kontaktflecken KF11, KF12 - KF21, KF22 liegenden Fragmente, vgl. F1, F2 in Fig. 6, in mehreren übereinander angebrachten Lagen des Substrats Su angebracht sein. Dadurch ist der jeweilige Abstand der Fragmente F untereinander innerhalb einer Lage entsprechend verminderbar und damit zuverlässiger herstellbar. Eine Isolation Is zwischen den einzelnen Lagen dieser Fragmente F, vgl.
Fig. 6, ist dabei in für sich bekannter Weise leicht herstellbar.
Eine solche mehrlagige Anordnung der Fragmente F wird durch die Figuren 7 bis 9 weiter verdeutlicht. Die Fig. 9 zeigt die Draufsicht auf einen Ausschnitt des in Fig. 5 gezeigten Substrats Su, bevor die Träger T1, T2, vgl.
Fig. 6, sowie bevor der Magnetkern, dessen spätere Position gestrichelt angedeutet ist, auf dem Substrat Su angebracht sind. Die Fig. 9 zeigt aber die bereits angebrachten zwei Lagen von Fragmenten F, ferner die später als Spulenstromanschlüsse dienenden Flecken An, sowie einen Kurzschlußbügel WU, der später die Strombrücke zwischen der inneren der beiden Wicklungslagen, vgl. A2/ F2 in Fig. 6, und der äußeren der beiden Wicklungslagen, vgl. A1/F1,bildet. Außerdem sind in Fig. 9 die~verschiedenen Kontaktflecken KF angedeutet, wobei die zu der oberen Fragmentenlage, vgl. F2 in Fig. 6, zugehörenden Kontaktflecken, vgl. KF12 und KF22 in Fig. 6, den teiden inneren Reihen der in Fig. 9 gezeigten Kontaktflecken KF entsprechen.
In Fig. 9 ist außerdem angedeutet, daß die Fig. 7 und 8 jeweils besonders stark vergrößerten Ausschnitten der Draufsicht auf das Substrat Su entsprechen. Diese Fig. 7 und 8 enthalten zusätzlich Dimensionierungsangaben über die Form der z.B. mittels des Siebdruckverfahrens hergestellten Fragmente F und deren Kontaktfle¢ken KF. Außerdem zeigen die Fig. 7 und 8 eine auch in Fig. 6 gezeigte Isolierung Is zwischen den beiden Fragmentenlagen F1/F2. Diese Isolierungen Is können, wie z.B. auch die übrigen Isolierungen Is der Hybridschaltung, jeweils durch einen der für sich bekannten Isolierlacke gebildet sein.
Um besonders hohe Induktivitätswerte, sogar bei vergleichsweise kleinem Magnetkernquerschnitt, zu erreichen, kann man auch ein Magnetkernmaterial mit besonders hoher Anfangspermeabilität, z.B. die neuerdings entwickelten bandförmigen Körper mit der ungewöhnlich großen relativen Permeabilität von 450 00 Einheiten,verwenden, wobei man, wie in Fig. 6 angedeutet ist, diese oft recht spröden bandförmigen Körper spiralförmig wickeln kann, so daß der dann luftspaltfreie Magnetkern, wie in Fig. 6 erkennbar ist, sozusagen aus mehreren übereinanderliegenden bandförmigen Magnetkernschichten MS besteht. Bei dem Beispiel mit den in Fig. 5 und 6 gezeigten Abmessungen, mit zwei zusammenwirkenden elektrisch, hintereinandergeschalteten Wicklungen à zwei Lagen von Abschnitten A à 25 Abschnitten proWicklungund mit zwei Lagen von Fragmenten, vgl. F1 und F2 in Fig. 6, à 25 Fragmenten pro Wicklung, wobei die Abschnitte und Fragmente in jeder Lage jeweils 400/um Abstand voneinander aufweisen, sind so bei Kernquerschnitten von 3,5 x 5 mm sogar rund 1 Henry als Induktivitätswert erreichbar. Bei gleichen Abmessungen, aber mit Magnetkernkörper von nur rund 15 000 Einheiten als relativer Permeabilität sind immerhin in beachtlicher Weise schon rund 40 Millihenry bei der Erfindung als Induktivitätswert erreichbar. Dabei muß der Magnetkern, vgl. Fig. 5, nicht unbedingt aus vier geraden Schenkeln mit angenähert rechtwinkligen Ubergängen dazwischen bestehen. In der der Fig. 5 entsprechenden Draufsicht kann der Magnetkernumriß auch die Form einer Null, also mit abgerundeten Ecken haben, was bei spröden bandförmigen Magnetkernkörpern besonders günstig ist.
Als Folien- bzw.Trägermaterialien T können auch endlos lange Streifen aus biegsamen Kunststoffen verwendet werden, die auf ihrer einen Oberfläche längs ihrer gesamten Länge mit den untereinander parallelen Leiterbahnen ausgestattet sind. Von diesem Endlos streifen können entsprechend dem jeweiligen Bedarf die einzelnen Scheiben bzw. Träger T in jeweils passender Länge abgeschnitten und zum Verbinden der damit hergestellten Abschnitte A auf die entsprechenden Teile, z.B. auf die Schenkel der Magnetkerne gelegt werden. Solche Scheiben T sind nicht nur leicht herstellbar, sondern auch beim Verbinden leicht justierbar.
Man kann Jedoch auf dem Träger T auch andere Muster als Abschnitte A anbringen. Z.B. können die Abschnitte A der auf biegsamen Folien T angebrachten Leiterbahnen, zumindest vor der Verbindung mit den Kontaktflecken, jedenfalls angenähert radial verlaufen, also jedenfalls angenähert einem gemeinsamen Schnittpunkt zustreben. Auf diese Weise sind z.B. Hybridschaltungen herstellbar, bei denen der Magnetkern in der Draufsicht, vgl. Fig. 1 und 5, kreisrund statt mehr oder weniger eckig ist. Der kreisrunde Magnetkern wird von Trägern bzw. Scheiben T mit besonderen Mustern der Abschnitte A oft gleichmäßiger bedeckt als wenn die Abschnitte A auf der Folie untereinander parallel verlaufen würden. Solche besonderen Muster der Abschnitte A eignen sich also besonders für entsprechend geformte, nämlich insbesondere krumme Umrisse aufweisende Magnetkerne MK.
Wenn der Magnetkern MK selbst aus einem elektrisch nichtleitenden oder nur schlecht leitenden Material besteht, ist eine elektrische Isolierung zwischen dem Magnetkern MK und den unmittelbar an ihn angrenzenden Fragmenten F und Abschnitten A an sich unnötig. Häufig besteht dieser Magnetkern MK aber aus einem elektrisch gut leitenden Material. In diesem Fall ist zur Vermeidung von Kurzschlüssen günstig, wenn der Magnetkern MK von den Fragmenten F und von den Abschnitten A durch eine Isolierung Is getrennt ist, vgl. Fig. 2 und 6.
Zur Erhöhung der Stoßfestigkeit sowie zur Erleichterung der Verbindung der Abschnitte A mit den Fragmenten F kann der Ma#gnetkern MK bzw. seine Isolierung.IS auf die Fragmente F bzw. auf das Substrat Su unverrutschbar aufgeklebt sein, vgl. Fig. 2 und 6. Besonders rein maschnell hergestellte Verbindungen~ .werden dadurch leicht herstellbar.
Zur Herstellung der Hybridschaltung kann nach dem Auflegen des Magentkernes MK auf das Substrat Su der über dem Magnetkern MK anzubringende Träger, vgl. T, T2 in Fig. 2 und 6, mit Abschnitten A aufgelegt werden und dann der Träger T, T2 an zumindest zwei Stellen, z.B.
an einer Stelle KF1, KF12 im Innenloch IL und an einer Stelle KF2, KF22 außerhalb des Magnetkernumrisses MK, hinsichtlich seiner Lage zu den diesen zugehörenden Kontaktflecken KFx justiert werden. Anschließend können alle Verbindungen V der Abschnittenden des betreffenden Trägers'T,T2 mit den Kontaktflecken KFx.in einem einzigen Arbeitsgang unter gleichzeitigem Andrücken aller Abschnittenden auf die zugeordneten Kontaktflecken KFx gleichzeitig hergestellt werden. Dieses Herstellungsverfahren hat bei geringem Zeitbedarf besonders enge Herstellungstoleranzen bei hoher Qualität der Verbindungen V. Falls mehrere Lagen von Abschnitten A übereinander geschichtet angebracht werden sollen, kann nun nach dem Herstellen dieser Verbindungen V der nächste Träger Tl, vgl. Fig. 6, mit Abschnitten A aufgelegt und justiert werden, und anschließend die Verbindungen V der Abschnittenden dieses nächsten Trägers T1 mit den zugehörenden Kontaktflecken KF21, KF11 in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig hergestellt werden. - In entsprechender Weise können anschließend bei Bedarf noch weitere Lagen von Abschnitten darüber hergestellt werden.
Die Verbindungen V können, wie schon erwähnt, auch als Lötverbindungen hergestellt werden, z.B. mittels des sog. Flow-Lötens, das sich als besonders vorteilhaft bei Verwendung von Oxidharzen als Substrat Su erwies.
10 Patentansprüche 9 Figuren

Claims

Patentansprüche Hybridschaltung mit Substrat, - am Substrat angebrachten, z.B. aufgedruckten und eingebrannten, Leiterbahnen, die -- zumindest weitgehend Jeweils zwischen zwei mit den betreffenden Leiterbahnen leitend verbundenen Kontaktflecken, also zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten Kontaktfleck, liegen, und -- jeweils Fragmente von Windungen einer Magnetspule darstellen, und so auf diese Fragmente gelegtem, z.B. toroidförmigen, Magnetkern mit Innenloch, daß -- seine das Innenloch im Betrieb umschließenden magnetischen Feldlinien jedenfalls weitgehend parallel zur Substratoberfläche verlaufen und -- innerhalb des Innenloches die ersten Kontaktflecken und außerhalb des Magnetkernumrisses die zweiten Kontaktflecken liegen, insbesondere angewendet als Hybrid-Transformator oder als Hybrid-Drossel in einem Fernsprech-Vermittlungssystem, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Rest der Windungen jeweils durch über den Magnetkern (MK) gelegte Abschnitte (A) von Leiterbahnen gebildet wird, die als Metallschicht (A) auf einem Träger (T) angebracht, z.B. auf einer biegsamen Folie (T) aufgedruckt oder durch Fotoätzung geformt, sind, und - diese Abschnitte (A) der Leiterbahnen leitend an ihrem einen Ende mit einem jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck (KF1) und an ihrem anderen Ende mit einem Jeweils zugeordneten zweiten Kontaktfleck (KF2) verbunden sind (Fig. 1 und 2).
2. Hybridschaltung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - mehrere Träger (T1, T2) mit eigenen Abschnitten (A, Fig. 2) übereinander geschicht sind und - die Abschnitte (A) jedes dieser Träger (T1, T2) leitend an ihrem einen Ende mit einem jeweils zugeordneten ersten Kontaktfleck (KF11, KF12) und an ihrem anderen Ende mit einem jeweils zugeordneten zweiten Kontaktfleck (KF21, KF22) verbunden sind (Fig. 6).
3. Hybridschaltung nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - die zwischen den Kontaktflecken (KF11, KF12 - KF21, KF22) liegenden Fragmente (F1, F2) in mehreren,übereinander angebrachten Lagen des Substrats (Su) angebracht sind (Fig. 5 bis 9).
4. Hybridschaltung nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, daß - die Abschnitte (A) der auf biegsamen Folien (T) angebrachten Leiterbahnen, zumindest vor der Verbindung mit den Kontaktflecken (KFx), untereinander parallel verlaufen (Fig. 4).
5. Hybridschaltung nach#Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k- e n n z e i c h n e t , daß - die Abschnitte (A) der auf biegsamen Folien (T) angebrachten Leiterbahnen, zumindest vor der Verbindung mit den Kontaktflecken (KFx), jedenfalls angenähert radial verlaufen, also jedenfalls angenähert einem gemeinsamen Schnittpunkt zustreben.
6. Hybridschaltung nach einem der vorhergehenden Patentanspruche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Magnetkern (MK) von den Fragmenten (F) und von den Abschnitten (A) durch eine Isolierung (Is) getrennt ist (Fig. 2 und 6).
7. Hybridschaltung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Magnetkern (MK) bzw. seine Isolierung (Is) auf die Fragmente (F) bzw. auf das Substrat (Su) aufgeklebt ist (Fig. 2 und 6).
8. Verfahren zur Herstellung der Hybridschaltung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach dem Auflegen des Magnetkernes (MK) auf das Substrat (Su) - der über dem Magnetkern (MK) anzubringende Träger (T, T2) mit Abschnitten (A) aufgelegt wird, der Träger (T, T2) an zumindest zwei Stellen, z.B. an einer Stelle (KF1, KFI2) im Innenloch (IL) und an einer Stelle (KF2, KF22) außerhalb des Magnetkernumrisses (mm), hinsichtlich seiner Lage zu den Kontaktflecken (KFx) Justiert wird und - anschließend alle Verbindungen (V) der Abschnittenden des betreffenden Trägers (T, T2) mit den Kontaktflecken (KFx) in einem einzigen Arbeitsgang unter gleichzeitigem Andrücken aller Abschnittenden auf die zugeordneten Kontaktflecken (KFx) gleichzeitig hergestellt werden (Fig. 2 und 6).
9. Verfahren nach Patentanspruch 8 für eine Mybridschaltung nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - nach dem Herstellen dieser Verbindungen (V) der nächste Träger (T1) mit Abschnitten (A) aufgelegt und #ustiert wird und - anschließend die Verbindungen {V) der Abschnittenden dieses nächsten Trägers (T1) mit den zugehörenden Kontaktflecken (KF11, KF21) in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig hergestellt werden (Fig. 6).
10. Verfahren nach Patentanspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - die Verbindungen (V) als Lötverbindungen hergestellt werden.