DE3135962A1

DE3135962A1 - Mikrospulenanordnung

Info

Publication number: DE3135962A1
Application number: DE19813135962
Authority: DE
Inventors: Takeo Fuji Kimura; Ryohei Fuji Koyama; Tadashi Kokubunji Kubota; Kaoru Ohmura
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd; Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1980-09-11
Filing date: 1981-09-10
Publication date: 1982-05-19
Also published as: KR890004585B1; NL185747C; GB2083952A; GB2083952B; NL8104176A; KR830008358A; NL185747B

Description

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Mikrospulenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Mikrospulenanordnung kleiner Größe mit hohem Wirkungsgrad und hoher Zuverlässigkeit und insbesondere einen dickfilmgedruckten Spulenaufbau oder ein© Mikrospulenanordnung.

Mit der fortschreitenden Integration aktiver Elemente wie beispielsweise in einer IC (integrierte Schaltung) oder einer LSI (großmaßstäblich integrierte Schaltung) besteht seit einiger Zeit zunehmend die Neigung, passive Elemente als diskrete Komponenten in einer Hybridschaltung einzufügen, die miniaturisierte Chips besitzt, um hochdichtes Anordnen und automatisches Anordnen (bzw. Montieren) zu ermöglichen.

Polglich besteht ein Bedarf, eine Mikrospule zu entwickeln, die kleine Größe sowie hohen Wirkungsgrad Tind hohe Zuverlässigkeit besitzt.

Ein Übertrager oder Wandler, der durch Kombinieren zweier Spulen gebildet ist, Überträgt elektrische Energie über als Medium dienenden Magnetismus und führt derart wesentliche Punktionen in der Schaltungstechnik durch, wie ©ine plötzliche Änderung in der Spannung oder dem Strom, ein© Impedanzanpassung, eine slektrlsche Isolierung (galvanische Trennung) und eine Phasenverschiebung«. Folglich ist ©ine Mikrospul© sehr wesentlich.

Ein© herkömmlich© drahtgewickelte diekrefe Spul© besitzt or™ hsbliche Größe, wenn sie große Induktivität und kleinen Gleichstromwiderstand besitzt, weshalb sie. nicht als Hybridschaltung verwendbar ist. Weiter besitzt eine gedruckte Spule oder eine Flachspule_s die durch einen aufgedampften dünnen Metallfilm gebildet ist«,, zwar kleine Größe_s hat jedoch großes Gleichstromwiderstandp weshalb sie in einer Hybridschaltung

3Ϊ nieht verwendbar ist (vgl«. US-PS 3 94-7 934')» Ein zweidralit-

SttoXshi Qi&i!W©Ai-'QXiä.©3?' Utognptrsiffios¹ b©si1j2»1j

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meidbar große Größe und hat weiter den Uachteil, daß dessen Kopplungskoeffizient und die Anzahl der pro Flächeneinheit befestigbaren Spulenklein sind. Ein Übertrager, der für VTR-Brehspulen (YTR : Videobandgerät) verwendbar ist, muß einen _k Kopplungskoeffizienten von 0,9 - 0,95 besitzen.

Aus diesen Gründen ist eine Mikrospuie zwar erwünscht, hat ■jedoch bisher nicht in befriedigender Weise geschaffen werden können.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mikrospulenanordnung anzugeben, die kleine Größe, hohe Induktivität und ■'geringen Widerstand besitzt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Mikrospulenanordnung kleiner Größe und hohen Wirkungsgrades da-■ durch erhalten werden kann, daß ein. Magnetwerkstoff oder daß magnetische Teile gleichförmig über den Ober- und Unterseiten eines spiralförmigen flachen Leiters mit hoher Wicklungedichte und hoher Befestigungsdichte vorgesehen sind, wobei weiter gegebenenfalls der Magnetwerkstoff bzw. die magnetischen Teile an einer ausgewählten Lage vorgesehen sein können. In Übereinstimmung mit dem grundsätzlichen Aufbau gemäß der Erfindung wird eine Mikrospulenanordnung angegeben, die einen spiralförmigen flachen Leiter mit einer Leiterbreite von 20 - 200 yum, einem Leiter/Leiter-Abstand von 0,5 - 100 um und einer Leiterdicke von 15 - 400 jam besitzt, wobei ein Magnetwerkstoff an mindestens beiden Seiten, nämlich der Ober- und der Unterseite des spiralförmigen flachen Leiters angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Magnetwerkstoff ein Isolator und besitzt hohe magnetische Permeabilität. Ein Ferrit wird allgemein als Magnetwerkstoff verwendet. Ein amorphee Metall kann ebenfalls verwendet werden.

Eine Mikrospulenanordnung gemäß einem Merkmal der Erfindung

besitzt Abmessungen von 5ex 5 mm, ©ine Dicke von 1 1,1 mm und eine Induktivität von einigen 100

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Mikroübertrager vorgesehen, bei dem zwei Spulen auf einem Isoliersubstrat gebildet sind, deren jede durch einen spiralförmigen flachen Leiter gebildet ist mit einer Leiterbreite von 20 - 200/um, einem Leiter/Leiter-Abstand von 0,5 - 100 yum und einer Leiterdicke von 15- 200yum, wobei sie in der Wirkung und einstückig derart angeordnet sind, daß eine Gegeninduktivität zwischen den beiden Spulen bei Erregung er- ?*■* zeugt werden kann. Ein Magnetwerkstoff ist in einem Magnetflußweg vorgesehen, der durch die Mikrospulen erreicht wird, wobei die Form und die Größe des Magnetwerkstoffes abhängig vom Anwendungsfall bestimmt sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ©ine Mikroepulenanordnung angegeben, bei der mindestens zwei Isoller-Bubstrate, die jeweils darauf mit einem spiralförmigen flachen Leiter einer Leiterbreite von 20 - 200 Aim₉ einem Leiter/Leiter-Abstand von 0,5 - 100 yum und einer Leiterdicke von 15 - 200 yum versehen sind, so aufeinander gestapelt sind, daß eine Laminatstruktur bzw» eine Schichtanordnung gebildet ist, wobei die auf den Isoliersubstraten jeweils gebildeten spiralförmigen flachen Leiter so angeschlossen sind, daß sich die jeweiligen spiralförmigen Muster auf den iBoliersubstraten in Torwartsrichtung erstrecken und die Teile aus Magnetvrerkstoff an mindestens dem obersten und dsm -untersten spiralförmigen flachen Leiter des Mehrschichtenaufbaues angeordnet sind, derart, daß der Mehrschichtenaufbau und die Magnetteile einstückig ausgebildet sind»

Di© Erfindung gibt eine Mikrospul© asi_ff die stabile Induktivität und stabilen Widerstand ^sItSt₉ eLii₀ ©in© Mikrospul®

Weiter gibt die Erfindung einen MikroÜbertrager an, der einen hohen Kopplungskoeffizienten besitzt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in Aufsicht ein Beispiel eines spiralförmigen

flachen Leiters gemäß der Erfindung, Figur 2 im Schnitt den Aufbau einer grundsätzlichen Mikro-

spule gemäß der Erfindung,

Figur 3A und 3B jeweils in Aufsicht typische Ausfuhrungsformen eines spiralförmigen flachen Leiters, der auf einem Isoliersubstrat gebildet ist,

Figur 4- und 5 jeweils Schnitte verschiedener Ausführungsformen einer Mikrospulenanordnung gemäß der Erfindung, bei denen ein Magnetwerkstoff auf beiden

Seiten von spiralförmigen Leitern vorgesehen ist, Figur 6A in Aufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Mikrospulenanordnung gemäß der Erfindung, wobei der Magnetwerkstoff einen geschlossenen magnetisehen Kreis bildet,

Figur 6B den Schnitt VI B - YI B in Figur 6A-, Figur 7 im Schnitt einen MehrSchichtenaufbau, der durch Stapeln von Substraten erhalten ist, die jeweils mit· einem spiralförmigen Leiter versehen sind, Figur 8 und 9 jeweils Schnitte verschiedener Ausführungs-formen zum Anschließen der spiralförmigen Leiter des Mehrschichtenaufbaues gemäß Figur 7,

■ ' Figur 10 im Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel· einer Mikrospulenanordnung gemäß der Erfindung, Figur 11 und 12 jeweils im Schnitt verschiedene Ausführungsformen einer Mikroübertrageranordnung gemäß der Erfindung, bei der mehrere als gedruckte Spulen ausgebildete Substrate in Längsrichtung angeordnet sind,

Figur 13 im Schnitt eine weitere Ausführungsform einer Mikroübertragungsanordnung gemäß der Erfindung,

bei der mehrere als gedruckte Spulen ausgebildete Substrate in Querrichtung angeordnet sind und ein Magnetwerkstoff auf dem Weg eines Magnetflusses vorgesehen ist, der von den Spulen erzeugt wird, Figuy 14 in Aufsicht eine Mikrospulenanschlußanordnung

für den Fall, daß mehrere Spulen mit jeweils dem Aufbau gemäß Figur 4 oder 5 nebeneinander angeordnet sind und miteinander elektrisch verbunden sind, Figur 15 in Ansicht das äußere Aussehen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, bei dem mehrere nebenein«

ander angeordnete Spulen, die gemäß Figur 14 angeschlossen sind, auf einer zylindrischen Fläche angeordnet sind.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen' jeweils gleiche Teile«,

Figur 1 zeigt einen grundsätzlich ausgebildeten spiralförmigen flachen Leiter 1 und Figur 2 zeigt im Schnitt eine grundsätzliche Mikrospulenanordnung gemäß der Erfindung. Gemäß Figur 2 sind auf beiden Seiten des spiralförmigen flachen Leiters 1, der ein ein feines Muster bildender Dickfilmleiter ist, Magnetwerkstoffschichten 4a und 4b gebildet, die jeweils aus beispielsweise Ferrit gebildet sind, wobei der Leiter 1 und die Magnetxirerkst jff schichten 4a und 4b mittels eines klebenden oder haftenden Isolierstoffes 5 einstückig ausgebildet sind. Die Magnetwerkstoffschichten 4a und 4b können bezüglich der Musterverlaufsebene des Leiters 1 symmetrisch angeordnet sein oder können auch asymmetrisch ausgebildet sein« Je nach Bedarf kann eine Platte des Leiter- musters 1 direkt auf der Oberseite des Magnetwerkstoffes anhaften oder kann ©in Dickfilm-Leitermuster 1 darauf niedergeschlagen sein_e .

Die Figuren 3A und 3B zeigen in Aufsichten verschiedene Bei= spiel® .des spiralförmiger, flachen Leiters 1₅d©r auf .einem Ißoll$rsubstrat 2 ausgebildet Ist«, &®mäß d©n Figuren 31 und

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3B "besitzen die spiralförmigen Leiter 1 Innenenden 1a "bzw. 1c und Außenenden 1b bzw. 1d und sind auf dem Isoliersubstrat 2. vorgesehen, das biegsam oder unbiegsam sein kann. Das Außenende, das üblicherweise als äußerer oder externer Zuleitungsänschluß mit einer äußeren Elektrode verbunden .· ist, ist an; Stellen vorgesehen, die zum Anschließen mehrerer spiralförmiger leiter ausgewählt sind, wie das weiter unten erläutert wird. Die Figuren 3 A und 3B zeigen typische Lagen der Außenenden 1b bzw. 1d.

Üblicherweise, ist der spiralförmige Leiter 1 auf beiden Seiten des Isoliersubstrates ausgebildet. Die Leiter 1 an beiden Seiten des Substrates 2 sind so angeordnet, daß elektrischer Strom durch die beiden spiralförmigen Leiter 1 in der gleichen Richtung oder in Vorwärtsrichtung fließen kann, um den sich ergebenden magnetischen Fluß zu erhöhen. Normalerweise sind die jeweiligen Innenenden 1a bzw. 1c der spiralförmigen Leiter 1 miteinander über ein Durchgangsloch 3 verbunden (Durchkontaktierung) und bilden die jeweiligen Außenenden 1b oder 1d der Leiter 1 externe Zuleitungsanschlüsse. In dem Pail, in dem ein Leiter 1 mit dem Verlauf gemäß Figur 3A auf einer Seite eines Isoliersubstrates 2 ausgebildet, ist, ist ein Leiter gleichen Verlaufes auf der anderen Seite"des Isoliersubstrates 2 konzentrisch zum ersterwähnten Leiter 1 angeordnet, wobei jedoch die jeweiligen Außenenden.an den beiden Enden einer Seite des spiralförmigen Verlaufes vorgesehen sind. Eine ähnliche Anordnung wird im Pail der Verwendung eines Leiters 1 mit dem Verlauf gemäß Pigur 3B angewendet.

Die Piguren 4 und 5 zeigen Anordnungen, bei denen ein magnetischer Körper 4 auf beiden Seiten eines Stapels aus spiralförmigen Leitern 1 über einen haftenden oder klebenden Isolierstoff 5 gebildet sind. Die Figuren 4 und 5 zeigen Schnittansichten einer Spulenanordnung mit spiralform!-, gen Leitern 1, die auf beiden Seiten eines Isoliersubstra-

tes 2 gebildet sind und zwar entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Figur 3A. In Figur 4 ist der Magnetwerkstoff lediglich über der oberen und der unteren Seite der Leiter 1 vorgesehen, während in Figur 5 die spiralförmigen Leiter 1 vollständig von dem Magnetwerkstoff bedeckt bzw. überdeckt sind.

Figur 6A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Mikrοspulenanordnung mit einem geschlossenen Magnetkreis, wobei Figur 6B den Schnitt längs der Schnittlinie VIB-VIB in Figur 6A zeigt. Gemäß den Figuren 6A und 6B ist.ein Magnetwerkstoff derart vorgesehen, daß spiralförmige flache Leiter 1 vollständig durch den Magnetwerkstoff 4 umschlossen sind, wobei ein Loch, das durch ein Isoliersubstrat 2.' an einem mittigen Abschnitt davon gebohrt bzw. vorgesehen ist (der nahe den jeweiligen Innenenden der spiralförmigen Leiter 1 vorgesehen, jedoch von den spiralförmigen Leitern 1 nicht eingenommen ist) mit dem Magnetwerkstoff 4 gefüllt ist. Daher wird ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet, wobei die ■ Induktivität der Mikrospulenanordnung verbessert istc Äußer© odor externe Elektroden 6a und 6b sind auf einer Seitenfläche des Magnetwerkstoffes 4 vorgesehen und mit den jeweiligen Zuleitungsanschlüssen der spiralförmigen Leiter mittels einer leitfähigen Paste oder eines Lotes verbunden» die in Durchgangslöchern angeordnet bzw« geladen ist_s dio ¹^' 25 in dem Magnetwerkstoff 4 vorgesehen sindo

Die Figuren 7 bis 13 zeigen verschieden© Ausführungsformen, der Erfindungρ wobei mehrere flache Spulen mit jeweils einem Aufbau₉. bei dem ein spiralförmiger Leiter auf jeweils der Ober-» und der Unterseite eines Isoliersubstrates gemäß den Figuren 3A und 3B₉ 4 und 5 gebildet sind,, aufeinander gestapelt oder aufeinander geschichtet sind„ Bei diesen flachen Spulen ist9 wenn der spiralförmige-Leiter gemäß Figur 3A auf der Oberseite des Isoliersubstrates gebildet ist, der Leiter ebenfalls auf der Unterseite gebildet_β Wenn der

1 gemäß Figur 3B auf der Oberseite ge-

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"bildet ist, ist der Leiter auch, auf der Unterseite gebildet« Die ao verlaufenden Leiter auf Oberseite und Unterseite sind durch ein Durchgangsloch 3 so miteinander verbunden, daß elektrischer Strom durch diese spiralförmigen Leiter in der gleichen Richtung fließt. Es sei nun der Fall betrachtet, in dem. mehrere flache Spulen aufeinander gestapelt sind, d.h. mehrere Isoliersubstrate, die jeweils auf beiden Seiten mit spiralförmigen Leitern versehen sind, aufeinander gestapelt sind. - . ·

Wenn die flachen Spulen parallel geschaltet sind, können elek trische Ströme leicht durch die flachen Spulen in ähnlichen Richtungen hindurchtreten durch Aufeinanderstapeln von Isoliersubstraten mit jeweils dem spiralförmigen Leiter gemäß Figur 3A oder durch Stapeln von Isoliersubstraten mit jeweils dem spiralförmigen Leiter gemäß Figur 3B. Wenn die flachen Spulen reihengeschaltet sind, kann elektrischer Strom sehr lei.cht durch die flachen Spulen in der gleichen Richtung hindurchtreten durch Stapeln eines Isoliersubstrates mit dem spiralförmigen Leiter gemäß Figur 3A und eines Isoliersubstrates mit dem spiralförmigen Leiter gemäß Figur 3B jeweils abwechselnd. Die so gestapelten flachen Spulen sind miteinan?- der in einer stufenförmigen Anschlußweise gemäß Figur 8 oder durch eine Durchgangsverbindung gemäß Figur 9 miteinander ■ verbunden. Die Parallelverbindung von flachen Spulen wird hauptsächlich verwendet, um den Gleichstromwiderstand zu verringern, und die Reihenschaltung wird allgemein verwendet, um die Induktivität zu erhöhen. Die obige Parallelschaltung und Reihenschaltung kann in geeigneter Weise kombiniert werden.

Figur 7 zeigt einen Aufbau, bei dem zwei flache Spulen über einen haftenden oder klebenden Isolierstoff 5 aufeinandergestapelt sind, entsprechend der. Schnittlinie YII-YII in Figur 3A, wobei Figur 8 eine Schnittansicht eines Verbindungsteiles für den Fall zeigt, bei dem zwei flache Spulen

stufenförmig miteinander verbunden sind, unter Verwendung eines Leiterwerkstoffes 7, entsprechend der Schnittlinie VIII-VIII in Figur 3A. Figur 9 zeigt eine. Schnittansicht eines Verbindungsabschnittes für den FaIl₅ daß zwei flache Spulen durch die Durchgangsverbindung unter Verwendung eines Durchgangsloch-Leiters 8 an Stelle der Stufenverbindung gemäß Figur δ miteinander verbunden sind.

Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Mikrospulenan-Ordnung, bei der zwei grundsätzliche flache Spulen mit jeweils einem Aufbau gemäß den Figuren 6A und 6B gestapelt sind. Die Verbindung zwischen den flachen Spulen und die Verbindung von Zuleitungsanschlüssen mit externen Elektroden erfolgen in der bereits erwähnten Weise. Die Mikrospulenan-Ordnung gemäß Figur 10 besitzt kleinen Gleichstromwiderstand und hohe Induktivität, da die Anordnung zwei flache Spulen enthält, die jeweils einen geschlossenen Magnetkreis besitzen.

Die Figuren 11 und 12 zeigen MikroÜbertrager bei Ansicht in der gleichen Richtung wie in Figur 7. Damit eine gegenseitige Induktion zwischen den Primär- und Sekundärspulen des Mikroübertragers möglich ist, können die beiden·Spulen in Längsrichtung gestapelt werden oder in Querrichtung angeordnet werden. In jedem Fall sind die beiden Spulen einstückig über einen klebenden oder haftenden Isolierstoff ausgebildete In dem Fall, in dem die Primär» und Sekundärspulen in Längsrichtung gestapelt sind, können eine Mehrschichten-Primärspule (a) und eine Mahrschichten-Sekundärspule (b), deren jede einen . Aufbau gemäß Figur 8 besitzt;, wie in Figur 11 dargestellt;, ge-

JO stapelt werden. Andererseits können eine Primärspule (a), ein© Sekundärspule (b), eine weitere Primärspule (a^!) und eine weitere Sekundärspule (b¹) gemäß Figur 12 gestapelt.sein. In diesem Fall sind die Primärspulen (a) und (a⁸) miteinander zur Bildung einer vereinigten Primärspule eines Mikroübertragers gemäß der Erfindung aitelnander verbunden und sind auch di© S@kimdärspul©n (Jb) und (b¹) miteinander zur Bildung einer

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vereinigten Sekundärspule des MikroÜbertragers verbunden. In den Figuren 11 und 12 sind zwei Endanschlüsse T^ einer Primärspule und zwei Endanschlüsse Τ« ®^ⁿ©^r Sekundärspule wiedergegeben.

Der Wirkungsgrad der erwähnten MikroÜbertrager kann dadurch verbessert werden, daß ein Magnetwerkstoff auf dem Weg des Magnetflusses vorgesehen wird, der durch die Mikroübertrager erzeugt wird. Vorzugsweise wird der Magnetwerkstoff so angeordnet,- daß die gegenseitige Induktion wirksam zwischen den Primär- und den Sekundärspulen erzeugt wird, und daß ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet-wird.

Figur 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mikro-Übertragers gemäß der Erfindung, wobei zwei flache Spulen . eine Anordnung besitzen, derart, daß spiralförmige Leiter 1 gemäß Figur 3A auf beiden Seiten eines Substrates 2 gebildet sind und miteinander über ein Durchgangsloch 3 elektrisch verbunden sind, das in dem mittigen Teil des Substrates vorgesehen ist, und in Längsrichtung zur-Bildung einer mehrschichtigen flachen Spule gestapelt bzw. geschichtet sind. Die beiden flachen Spulen sind elektrisch miteinander so verbunden, wie das in Figur 8 dargestellt ist, wobei ein Loch durch jedes Substrat im mittigen Abschnitt gebohrt ist, dort, wo die· spiralförmigen Leiter nicht vorliegen. Die derart ausgebildeten mehrschichtigen flachen Spulen werden als Primär- und Sekundärspulen 9 bzw. 10 verwendet und sind nebeneinander angeordnet. Ein Magnetwerkstoff 4 ist um Primär- und Sekundärspulen 9 und 10 angeordnet und in die gebohrten Löcher eingefüllt.

Wenn die beiden Spulen, die jeweils als feinen Verlauf aufweisende Dickfilmleiter auf einem Isoliersubstrat, ausgebildet sind, zu einem Körper vereinigt sind, derart, daß eine gegenseitige Induktion zwischen den' Spulen erzeugt wird, können kleine Übertrager mit hohem Wirkungsgrad bei hoher

• Λ * ·

- 15 Herstellgehauigkeit erhalten werden.

Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere flache Spulen in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. Jede der flachen Spulen besitzt einen Aufbau derart, daß spiralförmige Leiter gemäß den Figuren 3A oder 3B auf beiden Seiten eines Isoliersubstrates gebildet sind und miteinander an ihren Innenenden mittels einer Durchgangsverbindung miteinander verbunden sind. Der Zuleitungsan- Schluß auf der Rückseite einer flachen Spule ist mittels der Durchgangsverbindung mit dem Zuleitungsanschluß auf der Vorderseite der nächsten flachen Spule verbunden. Ein (nicht dargestellter) Magnetwerkstoff ist auf. der Rück- und der Vorderseite der flachen Spulen vorgesehen.

Figur 15 zeigt einen Fall in dem mehrere spiralförmige Leiter auf jeweils Rück- und Vorderseiten eines zylindrischen Substrates angeordnet sind. Bei der Erfindung wird üblicherweise ein spiralförmiger Leiter auf einem flachen Substrat gebildet, kann jedoch auf verschiedenen Arten von Flächen je nach Bedarf ausgebildet sein. Zwei derartige zylindrische Substrate können koaxial miteinander kombiniert werden, um eine Signalumsetzung oder eine elektromagnetische Signalübertragung zu ermöglichen.

Allgemeine Gesichtspunkte der Erfindung werden im folgenden erläutert. Ein Chip-Aufbau zum Vorsehen externer Elektroden an der Außenseite des Magnetwerkstoffes verbessert- die Packungsdichte und erleichtert eine automatische Befestigung bzw. Montage. Ein derartiger Chip-Aufbau ist insbesondere erwünscht, wenn die vorliegende Mikrospule oder der MikroÜbertrager In einer Hybridschaltung verwendet wird.

Mehrere flache Spulen mit jeweils spiralförmigen flachen Leitern können abhängig /om Anwendungsfall aufeinander gestapelt werd©Jij, wob©i dis derart gestapelten" flachen Spulen

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elektrisch miteinander mittels Durchgangsverbindung oder mittels stufenförmiger Verbindung verbunden sind. In diesem Fall wird die Parallelverbindung der flachen Spulen hauptsächlich zum Verringern des Gleichstromwiderstandes verwendet und wird die Reihenschaltung der flachen Spulen hauptsächlich zum Erhöhen der Induktivität verwendet. Die erwähnte Parallelschaltung und die Reihenschaltung werden so erreicht, daß elektrischer Strom durch alle flachen Spulen in der gleichen Richtung, d.h. entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, fließt.

.Figur 7 zeigt eine Spulenanordnung, in der zwei flache Spulen in Längsrichtung angeordnet sind, wobei die Induktion zwischen den beiden flachen Spulen erzeugt wird. Bei dieser Anordnung bilden die flachen Spulen zwei induktive Schaltungen, die voneinander elektrisch unabhängig sind, wodurch ein Transformator- bzw. Übertrageraufbau gebildet ist.

■ Zum Erreichen von gegenseitiger Induktion bzw. Induktivität zwischen zwei flachen Spulen können die beiden flachen Spulen sich überlappen oder können nebeneinander angeordnet sein.

Durch die obigen Anordnungen der beiden flachen Spulen können MikroÜbertrager kleiner Größe und großer Kopplungskoeffizienten erhalten werden.

Der spiralförmige flache Leiter, der bei der Erfindung verwendet wird, kann aus jedem beliebigen Leiterwerkstoff bestehen. Bevorzugte Werkstoffe sind Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Zinn und andere. Kupfer ist bezüglich Leitfähigkeit und Wirtschaftlichkeit vorzuziehen. Die Breite des Leiters, der Abstand zwischen parallelen Teilen der Leiter und die "Dicke der Leiter haben wesentliche Bedeutung bei den Charakteristika der Mikrospule. Es ist vorzuziehen, daß die Breite und die Dicke des Leiters so groß wie möglich sind

und daß der Abstand zwischen parallelen Abschnitten der Leiter so klein wie möglich ist, um eine hohe Befestigungsdichte bzw. Baudiehte zu erreichen, soweit die elektrische Isolierung zwischen benachbarten Leitern sichergestellt ist. TJm eine Mikrospule kleiner Größe und hohen Wirkungsgrades zu erhalten, ist es erforderlich, die Dicke der Leiter so groß wie möglich zu machen zum Verringern des Gleichstromwiderstandes, da die Breite des Leiters und die Verdrahtungsdichte zueinander in Beziehung stehen.

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^_n Jedoch sind die Abmessungen der Leiter, die die obigen Erfordernisse erfüllen, bezüglich der Herstellverfahren eingeschränkt. Der Bereich der Breiten der Leiter beträgt 20 - 200 yum, vorzugsweise 40 - 200 ^lum, der Bereich des ZwI-schenleiter-Abstandes beträgt 0,5 - 100yum, vorzugsweise 1 - 60 /um,und der Bereich der Leiterdicke beträgt 15 - 400 /um, vorzugsweise 35 - 400 Aim.

Der spiralförmige flache Leiter kann durch Elektroplattie-2re& bzw. -galvanisieren unter Verwenden einer hohen Kathodens t romdichte gebildet werden.

Der spiralförmige flache Leiter muß nicht notwendigerweise stets auf einem Isoliersubstrat gebildet werden, jedoch ist es vorzuziehen, den Leiter auf dem Isoliersubstrat wegen der bequemeren Handhabung auszubilden.

Das Isoliersubstrat kann Keramik, Ferrit, Glas, Polymerfilm, ein Blatt oder ©ine Metallplatte sein, die mit einem isollerenden dünnen PiIm beschichtet ist. Wenn mehrere.Isoliersubstrate jeweils mit einem spiralförmigen flachen Leiter versehen gestapelt v/erden, ist der Polymerfilm besonders vorteilhaft. Jeder Polymerfilm₉ wie ein Polyesterfilm₅ Epoxidfilm, Polyimidfilm₉ Polyamidimidfilm, Polyparabansäurefilm oder Trlazinfilm kann verwendet werden» Der PoIyimidfila, ä@r Polyamiaiscldfilm, dsr Polyparabansäurefilm

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und der Triazinfilm sind wegen der Flexibilität und Wärmewiderstandsfähigkeit vorzuziehen. TJm eine Mikrospule kleiner Größe und hohen Wirkungsgrades zu erhalten, ist es vorzuziehen, die Dicke des Polymerfilmes so klein wie möglieh zu machen, da die hohe Induktivität und die hohe Yerdünnungscharakteristik der Mikrospule durch eine Leiterbefestigungsdichte in der Querebene der Mikrοspulenanordnung nachteilig beeinflußt wird. Ein bevorzugter Bereich der Filmdicke beträgt 5 - 200 yum, vorzugsweise 10 - 150 ja.

Zum weiteren Verbessern der Zuverlässigkeit ist die gesamte Fläche des Spulenleiters mit einer Isolierschicht aus einem Polymer, wie gegebenenfalls Polyimid, Polyamidimid, Epoxidharz, Phendlharz oder Polyurethan beschichtet.

Wenn der spiralförmige flache Leiter auf dem Isoliersubstrat gebildet wird, kann der leiter auf einer Seite des Isoliersubstrates gebildet werden. Jedoch ist es vorzuziehen, den spiralförmigen flachen Leiter an beiden Seiten des Isoliersubstrates zu bilden, wie das in Figur 4 dargestellt ist. In diesem Fall ist es erforderlich, daß ein Loch durch das Isoliersubstrat gebohrt wird und zwei spiralförmige flache Leiter elektrisch miteinander durch Durchgangsverbindung (Durchkontaktierung) miteinander verbunden werden. Wenn mehrere spiralförmige Leiter auf einem einzigen Isoliersubstrat gemäß den Figuren 14 und 15 gebildet werden, ist es vorzuziehen,.spiralförmige Leiter auf beiden Seiten des Isoliersubstrates zu bilden und einen spiralförmigen Leiter auf einer Seite mit einem spiralförmigen Leiter auf der anderen Seite mittels"Durchgangsverbindung elektrisch zu verbinden.

flach Bedarf können mehrere flache Spulen mit jeweils einem solchen Aufbau, daß spiralförmige flache Leiter auf einem Isoliersubstrat gebildet sind, gestapelt werden. In diesem Fall werden die flachen Spulen über.eine Isolierschicht gestapelt und sind elektrisch derart verbunden, daß elektri*-

scher Strom durch alle Spulen in der gleichen ■Rotationsbzw. Drehrichtung fließt. Wenn die flachen Spulen gestapelt werden, werden sie aneinander angehaftet oder miteinander verklebt durch Thermokompressionsschweißung bzw. -verklebung unter Verwendung eines isolierenden Klebmittels oder Haftmittels (eines haftenden bzw. klebenden Isolierstoffes). Der klebende Isolierstoff 1st vorzugsweise ein Werkstoff ho- · her Hitzebeständigkeit, hoher Feuchtigkeitsbeständigkeit und hoher Haftkraft wie Polyester-Isocyanatharz, Phenolharz-Butyral, Phenolharz-lfitrilkautschuk, Epoxid-Nylon oder Epoxid-Hitrilkautschuk. Es wurde bereits bezüglich der Dicke des Isoliersubstrates ausgeführt, daß die Charakteristik des zusammengesetzten bzw. Mehrschichtenaufbaues, der durch Stapeln flacher Spulen gebildet ist, durch die. Leiterbaudichte im Querschnittsbereich des Mehrschichtenaufbaues beeinflußt wird. Deshalb ist es vorzuziehen, die Dicke des haftenden Isolierstoffes so klein wie möglich zu machen. Wenn jedoch diese zu klein wird, nimmt die Haftkraft ab und wird die Isolierung gestört bzw. nachteilig verhindert. Folglich beträgt ein bevorzugter Bereich der Dicke des klebenden bzw. haftenden Isolierstoffes 1 - 50 um, vorzugsweise 5 - 30 Mm.

Die elektrische Verbindung zwischen flachen Spulen.in einem Mehrschichtenaufbau kann mittels einer Durchgangsverbindung erfolgen, wobei ein Durchgangsloch in einem Elektrodenabschnitt des Mehrschichtenaufbaues vorgesehen ist und mit einem Leiterwerkstoff wie Lot oder Leitpaste gefüllt ist oder mit einem leitenden Werkstoff galvanisiert ist„ um die flachen Spulen zu verbinden«. Andererseits kann die Verbindung mittels einer Stufenverbindung erreicht werden, wobei eine Vertiefung in einem Elektrodenabschnitt des Mehrschichtenaufbaues ausgebildet wird und mit einem Leiterwerkstoff wie I)Ot oder Leitpast© gefüllt wird, um die flachen Spulen zu verbinden_β

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Spulen sind die flachen Spulen in Längsrichtung oder Querrichtung angeordnet. In diesem Pail ist es erforderlich, daß sie voneinander elektrisch unabhängig sind. Wenn die flachen Spulen dazwischen eine gegenseitige Induktion erzeu— gen müssen, können sie in einem einzigen Körper vereinigt sein mittels eines haftenden oder klebenden Isolierstoffes oder können.nach konzentrischer Anordnung oder nach Neben-. einanderanordnung getrennt befestigt sein.

Der Magnetwerkstoff, der bei der Erfindung verwendet wird, kann jeder übliche Magnetwerkstoff sein, beispielsweise reines Eisen, Siliziumstähl, eine Eisenkobaltlegierung, eine Eisennickellegierung, eine Eisenaluminiumlegierung, eine Eisenaluminiumsiliziumlegierung und Metalloxide wie Mn-Zn-"Eerrit, NirZn-Eerrit, Cu-Zn-Eerrit, Eerroxplana und Granat.. Das Eerrit ist am meisten vorzuziehen. Der Magnetwerkstoff muß hohe Sättigungsmagnetisierüng, hohe magnetische Curietemperatuf, Temperaturfestigkeit, niedrige Koerzitivkraft, hohe magnetische Permeabilität und geringen Hochfrequenzverlust "besitzen.

Der Magnetwerkstoff ist zumindest an der oberen und der unteren Seite einer flachen Spule oder eines Mehrschichtenaufbaues derart vorgesehen, daß eine dünne Platte aus Magnetwerkstoff auf jeder Eläche mittels eines haftenden oder klebenden Isolierstoffes aufgebracht 1st, daß die Flächen mit einer magnetischen Paste beschichtet sind, die durch Verteilen von Pulver aus Magnetwerkstoff in einem Harz erhalten wird, oder daß die Oberflächen mit einem Magnetwerkstoff plattiert bzw. galvanisiert werden« Weiter können diese Vorgehensweisen kombiniert werden.

Eine Mikrospule mit befriedigenden Charakteristika kann durch lediglich Vorsehen des Magnetwerkstoffes auf der oberen und der unteren Seite einer flachen Spule oder eines Mehrschichtenaufbaues erhalten werden. Es ist vorzuziehen,

einen geschlossenen magnetischen Kreis gemäß Fig. 6B zu bilden wegen einer Verbesserung der Charakteristik der Mikrospule. Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß ein derartiger geschlossener Magnetkreis auf einfache Weise gebildet werden kann.

Eine Mikrospule gemäß der Erfindung ist klein in der Größe und besitzt hervorragenden Wirkungsgrad und hohe Zuverlässigkeit. Das heißt, die Erfindung gibt eine Mikrospule und einen MikroÜbertrager zur Verwendung in einer Hybridschaltung an, die in der Größe klein sind, hohe·Induktivität be- *' sitzen und niedrigen Gleichstromwiderständ besitzen. Weiter erreicht die Erfindung einen Drehwandler für ein Videobandgerät, der hohe Kopplungskoeffizienten erfordert, einen Ansteuertransformator für einen Triac, verschiedene Resonatoren, ein Hochfrequenzfilter und dergleichen.

Ein spiralförmiger Leiter, der bei der Erfindung verwendbar ist, kann durch die Vorgehensweise gebildet werden, wie sie beispielsweise in der US-Serial-Nr. 219,155 vom 22.12.1980 erläutert ist (vgl. JP-Patentanmeldungen 54/169 266 - · 169 268, 55/6956 und 55/6958). Bei dieser US-Anmeldung wird vorgeschlagen, daß, nachdem ein Dünnfilmleiter mit einer ,^ Dicke von 0,1 - 10 pm gebildet worden ist, ein Leiterwerlcstoff auf dem Dünnfilmleiter unter Verwendung einer Kathodenstromdichte von mindestens 5 A/dm elektroplattiert bzw. -galvanisiert wird, um einen Dickfilmleiter feinen Verlaufes mit einer Dichte von mindestens 3 Linienleitern/mm, vorzugsweise mindestens 5 Linienleitern/mm, zu erhalten.

■ Zur Verdeutlichung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden besondere Ausführungsbeispiele näher erläutert, obwohl die Erfindung nicht auf diese besonderen Ausfiöirungsbeispiele beschrankt ist, sondern vielmehr an-

.35 fi®re Weiterbildungen möglich sindo

Beispiel 1

Eine dünne Ferritplatte mit einer Dicke von 0,5 mm wurde oberflächenbehandelt und stromlos verkupfert (bis zu einer Dicke von 5 /im). Dann wurde ein erwünschter spiralförmiger Verlauf mittels "Fotoätztechnik gebildet. Danach wurde Kupfer bis zu einer Dicke von 65 /xm galvanisiert unter Verwendung eines Pyrophosphorsäure-Verkupferungsbades nach Harshaw-Murata unter der Bedingung einer Kathodenstromdichte von

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14 Ä/dm zur Bildung eines spiralförmigen Leiters mit einer Leiterbreite von 72 /um, einem Leiter/Lelter-Abstand von 8yum, einer Leiterdicke von 70 Aim und einer Windungszahl von 25. Bei der Bildung des Musters bzw. des Verlaufes wurde das Verfahren gemäß der erwähnten US-Anmeldung verwendet. Dann wurde eine weitere dünne Ferritplatte mit einer Dicke von 0,5mm ander Oberseite des spiralförmigen Leiters mittels •eines Epoxidklebstoffes zur Bildung einer Mikrospulenanordnung angebracht. Die Mikrospulenanordnung besaß eine Größe von 4,5 χ 4,5 χ 1,1 mm. Die sich ergebende Mikrospule besaß . eine Induktivität von 39,0 AiH und einen Gieichstromwiderstand von 1,02 Q. . Das Innenende des spiralförmigen Leiters wurde mit einer. Zuleitungselektrode über ein Durchgangsloch verbunden, das in einer dünnen Ferritplatte vorgesehen war, und das andere Ende wurde direkt mit einer anderen Zuleitungselektrode verbunden.

Beispiel 2

Auf den beiden Seiten eines Polyparabansäurefilmes "Tradron" der Firma Esso Chemical mit einer Dicke von 25 yum als Substrat wurde ein Phenolharz-Nitrilkautschuk-Klebstoff "XA-564-4" der Firma Bostik Japan Co. mit einer getrockneten Dicke von 5 m auf jeder Seite aufgebracht. Dann wurde ein Durchgangsloch gestanzt und wurde Kupfer zur Bildung einer dünnen Leiterschicht mit einer Dicke von 0,3 Mm aufgedampft. Dann wurde ein Resistfilm auf Flächen gebildet, die eich

von dem Bereich, der erwünschten Spiralform unterscheiden mittels Fotoresisttechnik. Danach wurde Kupfer auf der erwähnten erwünschten Fläche bis zu einer Dicke von 50 Aim elektroplattiert bzw. -galvanisiert unter Verwendung eines Pyrophosphorsäure-TTerkupferungsbades nach Harshaw-Murata un-

2 ter der Bedingung einer Kathodenstromdichte von 7 A/dm .

Dann wurde der Resistfilm entfernt und wurde die dünne Leiterschicht in den sich von der erwünschten Schicht unterscheidenden Bereichen weggeätzt. Auf diese Weise wurde ein spiralförmiger Leiter mit einer Leiterbreit.e von 85 Aim, einem Leiter/Leiter-Abstand von 15 pm, einer Leiterdicke von 50yum und einer Windungszahl von 20 auf jeder Seite des Filmsubstrates gebildet, wobei die jeweiligen Innenenden der spiralförmigen Leiter auf beiden Seiten des Filmsubstrates miteinander über eine Durchgangsverbindung verbunden waren. Danach wurde ein Loch durch das Filmsubstrat an den Innenenden der spiralförmigen Muster'gebohrt. Eine magnetische Paste mit 8 Gewichtsteilen Ferritpulver und 2.Gewichtsteilen Epoxidharz wurde in das obige Loch eingefüllt und um die spiralförmigen Leiter angeordnet und dann zur Bildung einer Mikrospulenanordnung gehärtet. Die sich ergebende Mikrospulenanordnung besaß Abmessungen von 4₉7 mm χ 4,7 mm χ 0,5 mm und besaß eine Induktivität von 100 pE und einen Gleichstroinwiderstand von 1,94 Q *

Beispiel 3 · ·

Auf beiden Seiten eines Polyparabansäurefilmes "Tradron" der Firma Esso Chemical mit einer Dicke von 25 /am als Substrat wurde ein Phenolharz-Nitrilkautschik-Klebstoff "XA-564-4" der Firma Bostik, Japan Co. bis zu einer getrockneten Dicke von 5 Axm auf jeder Seite aufgebracht. Dann wurde eine sehr dünne Kupferfolie "40 E5" der Firma Perstorp mit einem Aufbau, bei dem eine 5 pm dicke Kupferschicht auf einer 40 /am dicken Aluminiumfolie gebildet war, auf jeder Seite des Filmsubstrates unter Yervrendu&g von Shermokompressionsverklebung

angebracht. Das Aluminium wurde weggeätzt und dann wurde die Kupferschicht mittels Fotoätztechnik zur Bildung eines erwünschten spiralförmigen Verlaufes geätzt. Weiter war ein Durchgangsloch in dem Film vorgesehen. Danach wurde Kupfer bis zu einer Dicke von 125 yum elektroplattiert bzw. -galvanisiert unter Verwendung eines Pyrophosphorsäure-Verkupferungsbades nach Harshaw-Murata unter der Bedingung einer Kathoderistromdichte von 14 A/dm . Auf diese Weise wurde ein spiralförmiger Leiter mit einer Leiterbreite von 120yum, einem Leiter/Leiter-Abstand von 5yum, einer Leiterdicke von 130 Mm und einer Windungszahl von 16 auf jeder Seite-des Filmsubstrates gebildet, wobei die spiralförmigen Leiter auf beiden Seiten des Filmsubstrates miteinander elektrisch durch eine Durchgangsverbindung verbunden waren. Dann wurde das mit Leitern versehene Filmsubstrat mit einem Isolierstoff "XA^564-4" versehen, der einer Aktivierungsbehandlung unterworfen war, und wurde mit Nickel stromlos plattiert bzw. galvanisiert. Danach wurde eine Eisen-Nickellegierung, die als Magnetwerkstoff wirkt, elektroplattiert bzw. galvanisiert, derart, daß die erwähnte Anordnung durch eine Eisen-Nickelschicht umschlossen war, wie das in Figur 5 dargestellt ist. Der Leiterverlauf ist elektrisch von der Eisen-Nickel-• . schicht durch.die "XA-564-4"-Schicht isoliert. Die sich ergebende Mikrοspulenanordnung besaß eine Induktivität von 64,0 AiH und einen Gleichstromwiderstand (Ohmscher Widerstand) von 0,42 Ώ .

Beispiel 4

Ein dünnes Ferritsubstrat mit einem Durchgangsloch und einer Dicke von 0,5 mm wurde oberflächenbehandelt und dann wurden beide Oberflächen des Substrates stromlos mit Kupfer plattiert bzw. galvanisiert (verkupfert)(bis zu einer Dicke von 5yum). Danach wurde jede so gebildete Kupferschicht durch Fotoätztechnik geätzt zur Bildung eines erwünschten spiralförmigen Verlaufes und wurde dann Kupfer bis zu einer Dicke

von 65 yum elektroplattiert "bzw. galvanisiert unter Verwendung eines Pyrophosphorsäure-Verkupferungsbades nach Harshaw-Murata, unter der Bedingung einer Kathodenstromrdichte von 14 A/dm . Auf diese Weise wurde ein spiralförmiger Leiter mit einer Leiterbreite von 75/um, einem Leiter/ Leiter-Abstand von 5 Mm, einer Leiterdicke von 70 /um und einer Windungszahl von 10 auf jeder Seite des Substrates gebildet und waren die spiralförmigen Leiter auf beiden Seiten des Substrates elektrisch miteinander über die Durchgangsverbindung verbunden, wodurch eine flache Spule'als Unteranordnung gebildet war. Zwei flache Spulen wurden hergestellt. Phenolharz-Nitrilkautschuk-Klebstoff "XA-564-4" der Firma Bostik Japan Co. wurde auf einer'der flachen Spulen bis zu einer trockenen Dicke von 20 jum aufgebracht. Danach wurden zwei flache Spulen über den erwähnten Klebstoff auf- · einander gestapelt und miteinander durch Thermokompressionsverklebung verklebt zur Bildung eines Mehrschichtenaufbaues aus flachen Spulen. Dann wurde ein Durchgangsloch an einem Verbindungsabschnitt des Mehrschichtenaufbaues vorgesehen und mit Lot gefüllt, derart, daß die flachen Spulen-elektrisch reihengeschaltet waren und elektrischer Strom durch die flachen Spulen in der gleichen Richtung fließen konnte. Danach wurde eine Ferritplatte mit einer Dicke von 0,5 mm auf jeder - - Seite des Schichtenaufbaues mittels eines Epoxidklebstoffes aufgeklebt zum Zwischenschichten des Mehrschichtenaufbaues. Die sich ergebende Mikrospulenanordnung besaß eine Induktivität von 100 »Η und einen Gleichstromwiderstand"von 0,96Q .

Beispiel 5

Ein dünnes Ferritsubstrat mit einem Durchgangsloch und einer Dicke von 0,5 mm wurde oberflächenbehandelt und dann wurden beida Flächen das Substrates stromlos verkupfert bis zu einer Dicke von 5/um. 'Danach xrarde jede derart gebildete Kupferfschicht durch Fotoätztechnik geätzt zur Bildung eines erwünschten spiralförmigen. Yarlauf@s und wurde dann Kupfer bis

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zu einer Dicke von 75 /um elektroplattiert bzw. galvanisiert mater Verwendung eines PyrophosphorBäure-Verkupferungsbades gemäß Harshaw-Murata unter der Bedingung einer Kathodenstromdichte von 14 A/dm . Auf diese Weise wurde ein spiralförmiger Leiter mit einer Leiterbreite von 75 yum, einem Leiter/Leiter-Abstand von 5/um, einer Leiterdicke von 80 jum und einer Windungszahl von 20 auf jeder Seite des Substrates gebildet und waren die spiralförmigen Leiter auf beiden Seiten des Substrates elektrisch'miteinander durch die Durchgangsverbindung verbunden, wodurch eine flache Spule als Unteranordnung hergestellt war. Zwei flache Spulen wurden hergestellt. Phenolharz-Nitrilkautschuk'-Klebstoff "XA 0564-4" der Firma Bostik Japan Co. wurde auf einer der flachen Spulen bis zu einer trockenen Dicke von 20 Aim aufgebracht. Danach wurden zwei flache Spulen durch den Klebstoff aufeinander gestapelt und wurden dann miteinander durch Thermokompressionsverklebung verklebt zur Bildung eines mehrschichtigen oder laminierten Spulenaufbaues. Dann wurde ein Durchgangsloch an einem Verbindungsabschnitt des Mehrschichtenspulenaufbaues vorgesehen und mit Lot gefüllt, derart, daß die flachen Spulen elektrisch reihengeschaltet waren und elektrischer Strom durch die flachen Spulen in der gleichen Richtung fließen konnte. Danach wurden zwei Mehrschichtenanordnungen, die jeweils in der erwähnten Weise gebildet waren, Seite an Seite in zwei Ferritkernen angeordnet, die einander gegenüberlagen und deren jeder U-Querschnitt besaß. Dann wurden die Mehrschichtenanordnungen an den Ferritkernen mittels einer Magnetpaste angeklebt, die 8 Gewichtsteile Ferritpulver und 2 Gewichtsteile Epoxidharz enthielt, und wurde ein an einem mittigen Abschnitt jedes Mehrschichtenaufbaues vorgesehenes Durchgangsloch mit der Magnetpaste ' zur Bildung eines MikroÜbertragers hohen Wirkungsgrades gefüllt (Figur 13). Jede der Primär- und Sekundärwicklungen bzw. -spulen des MikroÜbertragers besaß eine Induktivität von 400 «Η und einen Gleichstromwideratand von 2,39iu?.

•. - 27 -

Beispiel 6

Auf "beiden Seiten des Polyparabansäurefilmes "Iradron" der Firma Esso Chemical mit einer Dicke von 25 Aim als Substrat wurde ein Phenolliaxz-lfitrilkautschuk-Klebstoff "XA-564-A" der Firma Bostik Japan Co. mit einer trockenen Dicke von 5 m auf jeder Seite aufgebracht. Dann wurde die sehr dünne Kupferfolie "40 E5" der Firma Perstorp (mit einem Aufbau, bei dem eine 5 Aim dicke Kupf erschient auf einer 40 /um dicken Aluminiumfolie gebildet war) auf jeder Seite des Filmes mittels Thermokompressionsverklebung verklebt bzw. angebracht. Aluminium wurde weggeätzt und dann wurde die Kupferschicht durch Fotoätztechnik zur Bildung eines gewünschten spiralförmigen Verlaufes geätzt. Ein Durchgangsloch wurde in dem Filmsubstrat gebildet. Danach wurde Kupfer bis zu einer Dicke von 125/um elektroplattiert bzw. galvanisiert unter Verwendung eines Pyrophosphorsäure-Verkupferungsbades gemäß Harshaw-Murata unter der Bedingung einer Kathodenstromdichte von 14 A/dm . Auf diese Weise wurde ein spiralförmiger LeI-^ ter mit einer Leiterbreite von 120 /um, einem Leiter/Leiter-Abstand von 5 Aim, einer Leiterdicke von 130 Aim und einer Windungszahl von 15 auf jeder Seite des Filmsubstrates gebildet und waren die spiralförmigen Leiter auf beiden Sei-/--ten des Filmes elektrisch miteinander durch die Durchgangs-Verbindung verbunden zur Bildung einer flachen Spule in Form einer ünteranordnung.

Weiter wurden weitere drei flache Spulen mit jeweils dem erwähnten Aufbau hergestellt. Der Klebstoff ⁿXA~564-4" wurde auf jeder Seite einer der flachen Spulen bis zu einer trockenen Dicke von 20yum aufgebracht. Danach wurden drei flache Spulen mit dem erwähnten Klebstoff aufeinander gestapelt und wurden dann miteinander durch Thermokompressionsverklebung verklebt zur Bildung eines Mehrschichtenaufbaues. Dann, wurden Durchgangslöcher an Verbindungsabschnitten des Mehrsohichtenauffeaues vorgesehen,, und mit der Leiterpast©

« -φ β W »

"Epotec Η-31 D" der Firma Epoxy Technology gefüllt, derart, daß die flachen Spulen reihengeschaltet waren und elektrischer Strom durch diese flachen Spulen in der gleichen Richtung fließen konnte. Dann wurde die Leiterpaste durch Hei-. zen "bzw. Erwärmen gehärtet.

Die erwähnte einzige flache Spule und der dreilagige Mehrschichtenauf "bau wurden mit eine» loch an deren mittigem Abschnitt durchstoßen und wurden dann in zwei Ferritkernen gestapelt, die gegenüberlagen und deren jeder E-förmigen Querschnitt besaß. Dann wurden die einzelne flache Spule und der Mehrschichtenaufbau mit den Ferritkernen verklebt mittels einer Magnetpaste, die 8 Gewichtsteile Ferritpulver'und 2 Gewichtsteile Epoxidharz enthielt zur Bildung eines Mikro-Übertragers (Figuren 11 und 12). Der sich ergebende Mikroübertrager besaß hohen Kopplungskoeffizienten, d.h. einen Kopplungskoeffizienten von 0,99.

Claims

Patentanmeldung P 31 35 962.0
Asahi Kasei Kogyo E. K.

Ansprüche

1. Mikrospulenanordnung,
gekennseichnet durch

mindestens einen spiralförmigen flachen Leiter (1) mit einer Leiterbreite von 20 - 200 farn, einem Leiter/Leiter-Abstand you O₅ 5 - 100 yum und einer leiterdicke von 15 -'400 aam, der ein© Mikrospule bildet,

!Peile (4, 4a₉ 4b) aus einem Magnetwerkstoff, die zumindest an der oberen und der unteren Seite des spiralförmigen flachen Leiters (1) angeordnet sind₉ wobei die Teile (45 4a, 4b) ©instückig in enger Nähe oder direkt mit dem spiralförmigen flachen Leiter (1) gebildet eind_s und Elektrodenzuleitungen5 die mit dem inneren bzw,, dem äußeren Had© des spiralförmigen flachen Leiters (1) verbunden sind_? zur Bildung von Elektroden der Mikrospul@₀ · ■ .

2. Mikrospulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige flache Leiter (1) auf ©inern Iso=* liersubstrat (2) gebildet ist₀

Mikrospulananoraniasag nach Anspruch 1 oder 2₉ dadurch g©«

spiralförmig© flach© Leiter (1) mit

einer klebenden bzw. haftenden Isolierschicht (5) bedeckt iet.

4. Mikrοspulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spiralförmige flache Leiter (1) in enger Nähe zueinander mit einer Isolierschicht dazwischen angeordnet sind und daß die Zuleitungen des einen der spiralförmigen flachen Leiter (1) von den Zuleitungen des anderen spiralförmigen flachen Leiters (1) getrennt sind.

'5. Mikr ο spulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4·» dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige flache Leiter (1) aus Kupfer besteht.

6. Mikrospulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetwerkstoff ein Ferrit ist.

7. Mikrospulenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliersubstrat (1) ein Polymerfilm ist.

8. Mikrospulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetwerkstoff die Elektroden an seiner Außenseite enthält.

9. Mikrospulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spiralförmige flache Leiter (1) gleichen Aufbaues gestapelt sind und daß die jeweiligen Innenenden der spiralförmigen flachen Leiter (1) miteinander verbunden sind oder die jeweiligen Außenenden der spiralförmigen flachen Leiter (1) miteinander verbunden sind, derart, daß elektrischer Strom durch die spiralförmigen flachen Leiter (1) in der gleichen Richtung fließt.

10. Mikrospulenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich-.net, daß die gestapelten spiralförmigen flachen Leiter (1) elek-

trisch miteinander durch eine Durchgangsverbindung verbunden Bind.

11. Mikrospulenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die gestapelten spiralförmigen flachen Leiter (1) elektrisch miteinander durch eine stufenförmige Verbindung verbunden sind»

12. Mikrospulenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige flache Leiter

(1) beiderseits des Isoliersubstrats (1) ausgebildet ist, derart, daß der auf einer Seite gebildete spiralförmige flache Leiter (1) und der auf der anderen Seite gebildete spiralförmige flache Leiterkonzentrisch, jedoch um 180 ° phasenversetzt, angeordnet sind, wobei die jeweiligen Innenenden der spiralförmigen flachen Leiter (1) elektrisch miteinander durch, eine Durchgangsverbindung verbunden sind.

13. Mikrospulenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die konzentrisch angeordneten spiralförmigen * flachen Leiter (1) als eine Spuleneinheit verwendet sind, wobei mehrere Spuleneinheiten übereinander bzw. nebeneinander angeordnet sind.

14. Mikroepulenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet» daß die Spuleneinheit ©inen ersten und einen zweiten äußeren Zuleitungsanschluß auf einer dar beiden Seiten des Isoliersubstrats (2) hat und daß der erste Anschluß das sine äußere Ende des spiralförmigen, flachen Leiters auf dieser Seite ist und der zweite Anschluß durch eine Durchgangs« Verbindung mit einem Außenende des spiralförmigen flachen Leiters auf &©r anderen Seite verbunden ist-

■15ο Mikr©.spulenanordnung,, gekennzeichnet durch ■#

"b) ein Piiax spiralfSnaigss¹ flaches l@it©r (I)₉ di©

seits des Isoliersubstrates (2) ausgebildet sind, wobei jeder der spiralförmigen flachen Leiter (1) eine Leiterbreite von 20 -200yum, einen Leiter/Leiter-Abstahd von 0,5 - 100 . jam und eine Leiterdicke von 15 - 400 Aim besitzt, wobei die

"spiralförmigen flachen Leiter (1) konzentrisch ausgerichtet sind und die.jeweiligen Innenenden der spiralförmigen flachen Leiter (1) miteinander verbunden sind, derart, daß spiralförmige flache Leiter (1) sich in Torwärtsrichtung durch die Innenenden erstrecken zur Bildung einer Mikrospule,

c) außenliegende Zuleitungsanschlüsse, die jeweils durch die Außenenden der spiralförmigen flachen Leiter (1) gebildet sind, und

d) einen Magnetwerkstoff, der die spiralförmigen flachen Leiter (1) bedeckt und in ein Durchgangsloch eingeführt ist, wobei das Durchgangsloch in dem Isoliersubstrat (2) an einem Abschnitt nahe dessen Innenenden vorgesehen ist.