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Elektrisches Bauteil
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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil, das wenigstens ein
aus flächenhaften Leiterbahnen gebildetes induktives Element enthält.
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Induktive Elemente, die aus flächenhaften Leiterbahnen gebildet sind,
sind z.B. bereits aus der Technik der gedruckten Schaltungen bekannt. Sie können
auch auf dünnen Trägerfolien hergestellt werden, die einseitig oder beidseitig mit
einer Metallfolie bedeckt sind, aus der ein Leiterbahnmuster ausgeätzt werden kann.
Die so gebildeten elektrischen Bauteile sind z.B. für miniaturisierte Bauweise von
Elektronikschaltungen, sogenannten Hybridschaltungen und dgl. geeignet. Aus flächenhaften
Leiterbahnen können jedoch nur induktive Elemente gebildet werden, deren Induktivität
rela-
tiv gering ist, da in einer Fläche nur eine begrenzte Anzahl
von Windungen untergebracht werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen Bauteils
mit wenigstens einem aus flächenhaften Leiterbahnen gebildeten induktiven Element,
dessen Induktivität wesentlich höhere Werte aufweisen kann als bei Anwendung herkömmlicher
Technik, wobei gleichzeitig äußerst niedrige Herstellungskosten angestrebt werden.
Ferner soll sich das elektronische Bauteil besonders zur Herstellung von Resonanzkreisen
eignen, indem zu dem induktiven Element wenigstens ein kapazitives Element hinzugefügt
wird.
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Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Bauteil, das wenigstens
ein aus flächenhaften Leiterbahnen induktives Element enthält, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Leiterbahnen in mindestens zwei durch Zusammenfalten einander überlagerten
Flächen angeordnet sind. Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, die Windung
-der Induktivität durch Zusammenfalten eines Leiterbahngebildes übereinander anzuordnen,
so daß die Anzahl der Windungen praktisch unbegrenzt ist. Da die Leiterbahnen äußerst
dünn ausgebildet sein können, können auch bei geringer Bauhöhe des elektrischen
Bauteils große Induktivitätswerte erreicht werden. Um Kurzschlüsse zwischen den
einander überlagerten Windungsteilen zu vermeiden, sind die Leiterbahnen wenigstens
einseitig mit einem isolierenden Überzug versehen. Da die einzelnen Windungen der
so gebildeten Induktivität direkt übereinander angeordnet sein können und angenähert
dieselbe Fläche umschließen, wird eine ausgezeichnete magnetische Kopplung zwischen
den einzelne#n Windungen erreicht, so daß (bei ausreichender Spulengüte) nur geringe
Streuinduktivitäten auftreten.
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In dem erfindungsgemäßen elektrischen Bauteil lassen sich auf sehr
einfache Weise kapazitive Elemente verwirklichen,
die gemeinsam
mit dem induktiven Element einen Resonanzkreis bilden können. Das kapazitive Element
wird dadurch gebildet, daß zwischen übereinanderliegenden Leiterbahnteilen ein Dielektrikum
eingefügt wird. Mehrere verteilte Kapazitäten können sich auf diese Weise wirkungsmäßig
zu einer Kapazität vereinigen, die mit dem induktiven Element z.B. einen Parallelresonanzkreis
bildet. Die Leiterbahnteile, aus denen das kapazitive Element gebildet ist, können
mindestens teilweise mit Leiterbahnteilen identisch sein, die das induktive Element
bilden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das induktive
und kapazitive Element durch Zusammenfalten eines auf einer flexiblen, elektrisch
isolierenden Trägerfolie aufgebrachten Leitergebildes, d;#s in eine Ebene abwickelbar
ist, hergestellt, wobei die vorgeschriebenen Faltlinien durch Perforierungen, Sollknicklinien
od.dgl.-markiert sind. Das Leiterbahngebilde kann von einer Faltebene zur anderen
durchgehend sein, so daß die Windungen der Induktivität sich von einer Ebene zur
anderen fortsetzen. Je nach Anwendungsfall kann aber auch zwischen zwei einander
überlagerten Teilen des Bauteils nur eine kapazitive Kopplung vorgesehen sein, indem
zwischen den einander überlagerten Leiterbahnteilen ein Dielektrikum eingefügt wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erwindung haben
di Leiterbahnen in den einander überlagerten Flächen jeweils i.#voneinander verschiedene
Form und/oder Abmessungen. In der Praxis werden die Eerforierungen oder Sollknicklinien,
welche die Faltlinien markieren, in ihrer relativen Lage zu dem Leiterbahngebilde
Toleranzen aufweisen. Auch der Falt- oder Falzvorgang als solcher kann mit zusätzlichen
Herstellungstoleranzen behaftet sein. Dies würde den Wert einer Kapazität verändern,
die durch zwei
einander überlagerte Leiterbahnteile gleicher Größe,
pZWi.- 4 schen denen ein Dielektrikum eingefügt ist, gebildet wird, da die effektive
Kondensatorfläche bei einer Parallelverschiebung der Kondensatorbeläge abnimmt.
Wenn aber gemäß der Erfindung die übereinanderliegenden Leiterbahnteile voneinander
verschiedene Form bzw. Abmessungen haben, sind Parallelverschiebungen innerhalb
der Herstellungstoleranzen möglich, ohne den Wert der herzustellenden Kapazität
zu verändern; durch die voneinander verschiedene Form bzw. Abmessungen jeweils übereinanderliegender
Leiterbahnteile ergeben sich für diese außerdem magnetische Abschaltungen mit der
Wirkung, daß auch die Gesamtinduktivität nahezu unabhängig von Lagetoleranzen der
Leiterbahnteile gegeneinander ist.
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Bei einer Weiterentwicklung der vorstehend erläuterten Ausführungsform
sind die Leiterbahnteile, welche die größeren Abmessungen bez. Breite haben, auf
der Außenseite von Leiterbahnteilen mit geringeren Abmessungen alcordnet. Auf diese
Weise wird eine wirksame Abschirmung der innenlixgenden Leiterbahnflächen erreicht,
was besonders günstig ist, wenn das elektrische Bauteil ein Resonanzkreis ist, dessen
Bestandteile höherer Impedanz innerhalb der Bestandteile niedrigerer Impedanz angeordnet
und durch diese abgeschirmt werden können.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines
elektrischen Bauteils, das wenigstens ein aus flächenhaften Leiterbahnen gebildetes
induktives Element enthält. Gemäß der Erfindung wird zur Herstellung des Bauteils
ein in eine Ebene abwickelbares Leiterbahngebilde längs wenigstens einer Faltlinie
so zusammengefaltet, daß in wenigstens zwei einander überlagerten Flächen, insbesondere
Ebenen, liegende Leiterbahnteile sich zu einer Induktivität ergänzen.
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Um möglichst niedrige Herstellungskosten zu erreichen, werden die
Leiterbahnen vorzugsweise aus einer Metallfolie ausgeschnitten oder ausgestanzt.
Um eine leichte Ilandhabung oder Verarbeitung der ausgestanzten Leiterbahnen zu
errei--
chen, können diese auf eine flexible, elektrisch isotie-
* rende Trägerfolie aufgebracht werden, die nach dem Zusammenfalten auch für eine
gegenseitige Isolierung der einander überlagerten Leiterbahnteile sorgt. Die Leiterbahnen
könnten aber auch ein- oder beidseitig mit einem isolierenden Überzug versehen werden,
oder aber das leitende Material, aus dem sie hergestellt werden, kann schon ein-
oder beidseitig dielektrisch überzogen sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Leiterbahnen aus einer Metallfolie, die auf einer elektrisch nicht leitenden,
flexiblen Trägerfolie aufgebracht sein kann, ausgeätzt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsqemäßen Verfahrens
werden die Leiterbahnen auf eine flexible, elektrisch nicht leitende Trägerfolie
aufgedampft, aufgesprüht oder mit anderen herkömmlichen Verfahren aufgebracht, z.B.
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durch elektrolytischen Niederschlag od. dgl.
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Wenn das elektrische Bauteil zusätzlich zu dem induktiven Element
ein kapazitives Element aufweisen sollte, wird zwischen geeigneten, einander überlagerten
Leiterbahnteilen ein Dielektrikum eingefügt. Dieses Dielektrikum kann entweder direkt
auf den entsprechenden Leiterbahnteilen als Überzug aufgebracht werden, oder aber
es wird beim Zusammenfalten des Leiterbahngebildes eine dielektrische Folie zwischen
den Leiterbahnteilen eingefügt.
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Um das fertige elektrische Bauteil zu schützen, kann es in eine elektrisch
isolierende, flexible Folie eingesiegelt oder in eine flexible, elektrisch isolierende
Masse eingebettet werden.
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Das erfindungsgemäße elektrische Bauteil kann auch bei vielschichtiger
Ausbildung äußerst dünn und flexibel sein, so daß eine große Anzahl von Bauteilen
auf einem Endlosträger aufgebracht und zu einer Vorratsrolle aufgerollt werden kann.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte elektrische Bauteile,
die einen parallelresonanzkreis bilden, zeichnen sich trotz äußerst geringer Herstellungskosten
durch geringe Toleranzen der Resonanzfrequenz und ausreichende Schwingkreisgüten
aus.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung sowie aus den Unteransprüchen und aus der Zeichnung. In der Zeichnung
zeigen: Fig 1 eine schematische Ansicht eines in eine Ebene abgewickelten Leiterbahngebildes,
das nach geeignetem Zusammenfalten ein induktives Element ergibt; Fig 2 eine Schnittansicht
einer üblichen Streifenleitung; Fig, 3 mehrere schematische Ansichten zur Erläuterung
des Zusammenfaltens des Leiterbahngebildes nach Fig. 1; Fig. 4 und 5 Teilschnittansichten
durch das in Fig. 3 gezeigte zusammengefaltete-Gebilde; Fig. 6 ein Ersatzschaltbild
des in Fig. 3 bis 5 gezeigten elektrischen Bauteils, das einen Parallelresonanzkreis
bildet; Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Trägerfolie, die mehrere Leiterbahngebilde
zur Herstellung von elektrischen Bauteilen trägt; Fig. 8, 9 und 10 schematische
Ansichten zur Erläuterung der technischen Lösung des Zusammenfaltens sowie weiterer
Ausführungsformen der Erfindung, die einen Ab-
gleich des kapazitiven
Elementes im Verlauf des Herstellungsverfahrens ermöglichen; Fig. 11 eine Schnittansicht
durch die randnahe Zone eines fertigen, in eine Schutzfolie eingesiegelten Bauteils,
hergestellt aus einem Leiterbahngebilde gemäß Fig. 1; Fig. 12 eine schematische
Ansicht einer zu einer Vorratsrolle aufgerollten Trägerfolie, in die eine Vielzahl
von fertigen elektrischen Bauteilen eingesiegelt ist; Fig. 13 eine Draufsicht auf
ein in eine Ebene abgewickeltes Leiterbahngebilde zur Herstellung eines nach außen
abgeschirmten Bauteils mit vier einander überlagerten Ebenen und erhöhter Induktivität;
Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Leiterbahngebilde zur Herstellung eines Bauteils
mit acht einander überlagerten Faltebenen; Fig. 15 und 16 schematische Ansichten
zur Erläuterung der Herstellung eines elektrischen Bauteils mit nur zwei Faltebenen;
Fig. 17 und 18 schematische Ansichten zur Erläuterung einer Ausführungsform, bei
der zwischen zwei einander überlagerten Ebenen nur eine kapazitive Kopplung vorhanden
ist; Fig. 19 ein Ersatzschaltbild der Ausführungsform nach den Fig. 17 und 18; und
Fig. 20 #eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Abgleichs des kapazitiven
Elements bei der Ausführungsform nach den Fig. 17 und 18 mittels eines dielektrischen
Abgleichbandes.
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Die Beschreibung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen von Bauteilen,
die kapazitive Elemente enthalten und einen Parallelresonanzkreis bilden.
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Aus einer dünnen Metallfolie, die ein- oder zweiseitig bereits mit
geeigneten dielektrischen Belägen untrennbar beschichtet sein kann, wird ein ebenes
Gebilde 30 mit einer Leiterbahnstruktur gemäß Fig. 1 hergestellt. Eine wesentliche
Eigenschaft des aus vier zusammenhängenden Teilstrukturen 31 bis 34 (im folgenden
als Blätter bezeichnet und in einfachen Skizzen auch als geschlossene Blätter dargestellt)
bestehenden Leiterbahngebildes ist, daß es zwar zum Mittelpunkt 35 zentralsymmetrisch
angelegt scheint, jedoch alle bezüglich der Achse 36 sich symmetrisch gegenüberliegenden
Leiterbahnteile unterschiedliche Breiten aufweisen, so daß sich symmetrische Paare
in der Breite jeweils nur um einen Breitensprung unterscheiden. Zur Erläuterung
zeigt Fig. 2 den Querschnitt durch eine Streifenleitung, bestehend aus einer Wellenleiterbahn
37, einem Dielektrikum konstanter Dicke 38 und einer Massefläche 39, die ausgedehnter
als die Breite der Wellenleiterbahn ist.
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Wird die Wellenleiterbahn seitlich verschoben, so ändert dies deren
Kapazitätsbelag nicht. Wird das in Fig. 1 gezeigte Leiterbahngebilde aus unbeschichteter
Metallfolie gefertigt, so wird dieses nun entsprechend der vereinfachten Skizze
in Fig. 3 unter Einfügung der dielektrischen Beläge 40- 41 und 42 entlang den Faltlinien
43, 44 und 36 in Fig. 1 zusammengefaltet, so daß sich ein Querschnitt durch einen
beliebigen Teil des Randes der zusammengefalteten Anordnung gemäß Fig. 4 ergibt.
Wird das in Fig. 1 gezeigte Leiterbahngebilde aus einer Metallfolie gefertigt, die
bereits vorweg mit geeigneten dielektrischen Belägen 45 und 46 kaschiert ist, so
entfällt das Einfügen der Beläge 40, 41 und 42, und es ergibt sich nach dem analogen
Faltvorgang ein entsprechendes
Querschnittsbild gemäß Fig. 5, insgesamt
also ein Gebilde mit viereckiger Struktur unddurchbrochenem Innern.
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In beiden Fällen entsteht ein Thomsonscher Schwingungskreis mit einer
Schwingkreiskapazität, die sich aus der Transformation verteilter Leitungskapazitäten
und konzentrierter Kapazitäten der Leiterbahnteile 47 gegen 48, 47, gegen 49 und
48 gegen 50 zusammensetzt. Das Gebilde kann in erster Näherung durch die Ersatzschaltung
gemäß Fig. 6 beschrieben werden; einander entsprechende Teile und Orte sind dort
mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.
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Die unterschiedliche Breite in zusammengefaltetem Zustand jeweils
übereinanderliegender Leiterbahnen leistet mehreres: a) Ungenauigkeiten beim Übereinanderpositionieren
der einzelnen Blätter ändern die Kapazität zwischen jeweils übereinander verlaufenden
Leiterbahnteilen kaum, solange nur eine Positioniertoleranz innerhalb geometrisch
einfach bestimmbarer und vorschreibbarer Grenzwerte eingehalten wird. Dieser Effekt
kann genutzt werden, solange die Breite der Leiterbahnen viel größer als die Dicke
der dielektrischen Trennschichten ist und das elektrische Feld zwischen Metallbelägen
somit überwiegend homogen verläuft. Als Ergebnis ist die wirksame Schwingkreiskapazität
gegenüber Positionierungsungenauigkeiten beim Zusammenfalten innerhalb Deckungstoleranzgrenzen
praktisch invariant und hängt hauptsächlich von der Maßgenauigkeit der Leiterbahnen
und von Eigenschaften des Dielektrikums ab.
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b) Da die Leiterbahnen sich gegenseitig abdecken, des weiteren die
Breite der Leiterbahnen wesentlich größer
als die Dicke der isolierenden
Trennschichten zwischen den Windungen der Spule ist, ist die Kopplung der räumlich
verteilten Windungen sehr fest und die Streuinduktivität derselben gegeneinander
sehr gering. Daraus resultieren sehr konstante Transformationsverhältnisse für die
einzelnen verteilten Leitungskapazitäten.
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c) Nach dem Zusammenfalten liegen die Blätter 32 und 33 mit niedriger
Impedanz bezogen auf den Strukturmittelpunkt 35 gemäß Fig. 1 bzw. den Spulenmittelpunkt
35 gemäß Fig. 6 auf der Außenseite der Anordnung und schließen die Blätter 31 und
34 mit hoher Impedanz bezogen auf dieselben Punkte in der Art einer statischen Abschirmung
im Innern der Anordnung ein, mit der Wirkung, daß das entstehende Gebilde seine
Resonanzfrequenz bei kapazitiven Näherungen nur wenig ändert.
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Die Abzweigungen 51 und 52 sind nicht Bestandteil der eigentlichen
Spule, sondern Abschirmflächen niedriger Impedanz, die die Leitungsstücke 53 und
54 mit höherer Impedanz nach außen abschirmen.
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d) Die außen liegenden Windungen mit größter Leiterbreite, d.h. geringstem
Bahnwiderstand, sind die, in denen die größte Stromstärke auftritt. Der Aufbau der
Anordnung kommt also auch einer größtmöglichen Kreisgüte entgegen.
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Eine hohe Positioniergenauigkeit der einzelnen Blätter aufeinander
wird durch eine erzwungene Faltung gesichert.
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Diese wird dadurch erreicht, daß das Leiterbahngebilde gemäß Fig.
1 beim Herstellungsprozeß auf einer endlosen Trägerfolie 56 fixiert wird und bei
diesem Vorgang im gleichen Werkzeug ohne Maßversatz zum fixierten Gebilde dieses
zusammen mit der Trägerfolie 56 fortlaufend längs den Linien 43, 44 und 36 in Fig.
1 perforiert oder feingelocht wird, so daß gemäß Fig. 7 Perforationslinien 57, 58
und 59 längs der Laufrichtung der Folie 56 entstehen, entlang denen die endlose
Bahn zusammengefaltet werden kann.
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Diese Perforation wird dabei so ausgeführt, - daß eine elektrisch
leitende Verbindung durch den Perforationsbereich des Gebildes erhalten bleibt,
- daß die Längssteifigkeit des Unterlagenmaterials zur Unterstützung einer geführten
Faltung ausgenutzt werden kann und - daß nicht mehr benötigte Teile der Transportbahn
nach einmalig erfolgter Umklappung entlang dieser Perforation abgetrennt werden
können.
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Wird zur Herstellung des Gebildes gemäß Fig. 1 als Ausgangsmaterial
eine beidseitig dielektrisch beschichtete Metallfolie benutzt, so entfällt das Einfügen
der durchgehenden Isolierbeläge 40, 41 und 42 beim Zusammenfalten. Da die wirksamen
dielektrischen Schichten gemäß Fig. 5 dann dieselben Konturen aufweisen wie die
Leiterbahnen, sind die Innen- und Außenräume der fertig zusammengefalteter Anordnung
dann frei von jeglichem Material, so daß das zusanunengefaltete Gebilde für sich
allein noch keine stabile Form hat.
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Das Herstellen und formstabilisierende Einarbeiten des Bauteils zwischen
schützende Deckflächen kann gemäß Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 dadurch erfolgen, daß
als endlose Trägerfolie 56 ein zu diesem Zweck geeignetes, z.B. mit Beschriftungsfeldern
60 versehenes Material benutzt wird, das auf der freien Seite mit einer Haft- oder
Siegelschicht 61 ausgerüstet ist, die unterschiedliche Haftung auf den Zonen innerhalb
und außerhalb der Perforationslinien 57 und 58 erzeugt und selektiv z.B. durch Druck-
und/oder Wärmeeinwirkung aktiviert werden kann. Nach dem übertragen des aus den
Blätter 31 bis 34 bestehenden Gebildes auf eine solche Trägerfolie wird durch die
zonenweise unter-
schiedliche Haftung erreicht, daß die Blätter
32 und 33 auf der Folie 56 zunächst besser haften als die Blätter 31 und 34.
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Mit einem geeigneten Verfahren wird dann auf die Oberfläche des Leiterbahngebildes,
nicht jedoch auf die Folie, wie in Fig. 7 angedeutet, eine äußerst dünne Haftschicht
62 angebracht, die nach dem Umfalten längs der Perforationslinien 57 und 58 zwischen
den Blättern 31 und 32 bzw. 34 und 33 ein höheres Haftvermögen erzeugt, als es zwischen
den Blättern 32 und 33 und der Folie 56 zunächst besteht.
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Dies erlaubt nach Ausführung des ersten Faltvorganges längs der Perforationslinien
57 und 58, der die Blätter 31 und 32 bzw. 34 und 33 haftend aufeinander positioniert,
gemäß Fig. 8 das Wiederabheben und Abtrennen nicht mehr benötigter Teile 63 und
64 der Trägerfolie längs den Perforationslinien 57 und 58, ohne daß das Leiterbahngebilde
vom Rest 65 der Trägerfolie wieder abgehoben wird. Der zweite Faltvorgang längs
der Perforationslinie 59 positioniert dann die Blätter 31 und 34 aufeinander, wie
dies in Fig. 9 veranschaulicht ist.
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Wird nach dem letzten Faltvorgang, der das Gebilde zu einem Resonanzkreis
schließt, die Haft- oder Siegelschicht 61 im Innern des Restes 65 der als äußere
Umhüllung verbliebenen Trägerfolie 56 in geeigneter Weise z.B. durch Druck-und/oder
Wärmeeinwirkung aktiviert, so leistet das beschriebene Strukturmerkmal außerdem,
daß das zusammengeç faltete Gebilde zwischen den einhüllenden Belägen nicht nur
vom durchbrochenen Innenraum her, sondern auch an den außen liegenden Perforationsrändern
an Stellen 69 umschliessend eingesiegelt wird. Dadurch wird eine hohe Verschiebestabilität
der Anordnung erreicht, so daß das so entstandene Band zu einer Vorratsrolle aufgerollt
werden kann.
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Fig. 11 zeigt zur Verdeutlichung einen Querschnitt durch den äußeren
Bereich einer auf diese Weise hergestellten Anordnung.
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Gemäß Fig. 12 können nach diesem Verfahren viele dünne und flexible
Resonanzelemente 70 hergestellt werden, die in eine endlose Hülle eingebracht sind.
Von diesem Endlosband können sie entweder einzeln abgeschnitten oder nach einer
Abtrennperforation 71 und Ausrüstung mit einem Haftkleber 72 mit Trennfolie 73 mit
automatischen Abrollspendern auf Objekte flexibel übertragen werden.
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In einem fließenden Fertigungsprozeß der beschriebenen Art kann die
Resonanzfrequenz der Anordnung unabhängig von auftretenden Schwankungen der Eigenschaften
der Dielektrika 45 und 46 bzw. 40, 41 und 42, der Haftschicht 62 oder der Träkerfolie
56 sowie sonstiger Prozeßparameter innerhalb vorgebbarer Frequenzgrenzen gehalten
werden, indem gemäß Fig. 10 Konturen 79 kapazitiv wirkender Abgleich-Leiterbahnteile
80 schräg zur Fortbewegungsrichtung der Trägerfolie vorgesehen werden und zwischen
diese Leiterbahnteile 80 fortlaufend ein ausreichend breites, isolierendes Band
81 mit relativ geringer Dielektrizitätszahl und hinreichender Dicke in Richtung
der Fortbewegungsrichtung der Träqerfolie eingefügt wird. Dadurch kann die wirksame
Kreiskapazität und somit die Resonanzfrequenz der fertigen Anordnung in Abhängigkeit
vom Spurabstand 82 dieses Abgleichbandes zur Perforationslinie 59 beeinflußt werden.
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Ein geeigneter geschlossener Regelkreis, der die Ist-Frequenz gefertigter
Anordnungen berührungslos erfaßt, mit einer vorgegebenen Soll-Frequenz kontinuie-
lich vergleicht und in seiner Dynamik auf die Zahl gefertigter Anordnungen pro Zeiteinheit
abstimmbar ist, kann so über eine Regelung des Spurabstandes dieses Abgleichbandes
die Einhaltung
vorgebbarer Schranken der Resonanzfrequenz automatisch
steuern.
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Das Einfügen eines solchen Abgleichbandes. 8#1 kann je nach der gewünschten
Abgleichsteilheit entweder gemäß Fig. 10 durch Aufwalzen nach dem Auftrag der Haftschicht
62 auf das noch ungefaltete Gebilde unter Ausnutzung der Haftung eben dieser Schicht
oder aber, wie in Fig. 8 und Fig 9 angedeutet, in gleicher Weise nach der ersten
Umfaltung unter Ausnutzung selektiver Hafteigenschaften der Trägerfolie erfolgen.
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Eine Erhöhung der Induktivität bei verbesserter Abschirmung kann unter
Beibehaltung des vierblättrigen Prinzips gemäß Fig. 13 durch Erhöhung der Windungszahl
der nach dem Zusammenfalten innenliegenden Blätter erreicht werden. Dabei können
die als Kondensatorbeläge wirkenden Leiterbahnteile 83 und 84 so angeordnet werden,
daß sie unter die beiden außenliegenden Hälften der zuletzt ciitlang der Linie 85
gefalteten, mittleren Leiterbahn 86 des Gebildes zu liegen kommen, die die niedrigste
Ankoppelimpedanz hat.
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Die Unabhängigkeit der Resonanzfrequenz von kapazitiven Näherungseinflüssen
wird dadurch weiter verbessert.
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Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn die Struktur mit mehr als vier
Lagen ausgeführt wird. Die mögliche Form einer vielblättrigen Struktur, die auch
unsymmetrisch nach beiden Seiten mäanderförmig fortgesetzt werden kann, ist in Fig.
14 skizziert. Die erforderliche Abstufung der Leiterbahnbreiten ist hier nur angedeutet.
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Schnell und besonders einfach können zweilagige Anordnungen hergestellt
werden, indem aus einer dünnen Metallfolie 87, die mit einem geeigneten dielektrischen
Belag 88 versehen ist, gemäß Fig. 15 ein aus zwei Teilblättern 89 und 90 be-
stehendes,
ebenes Leiterbahngebilde 91 hergestellt und auf einer haftend oder siegelbar ausgebildeten
Trägerfolie 65a fixiert wird, und dieses dann gemäß Fig. 16 zusammen mit dem darauf
befindlichen Leiterbahngebilde entlang einer ohne Maßversatz hergestellten, das
Leiterbahngebilde und die Trägerfolie fortlaufend durchdringenden Perforationslinie
92 so zusammengefaltet wird, daß die dielektrischen Beläge zwischen den Leiterbahnen
des zusammengefalteten Gebildes eingeschlossen werden. Auch hier findet das Prinzip
der elektrischen Leitung durch eine Perforationszone längs einer Faltlinie Anwendung.
Wird als Ausgangsmaterial eine Metallfolie 87 ohne dielektrischen Belag 88 benutzt,
muß gemäß Fig. 16 ein Dielektrikum 93 zwischen die beiden Teilblätter eingelegt
werden. Auch in diesem Fall entsteht ein Thomsonscher Schwingungskreis mit verteilten
Kapazitäten.
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Versuchsmuster zeigten, daß ein Fixieren der dielektrischen Beläge
88 aufeinander oder der Leiterbahnen 87 auf einem einzulegenden Dielektrikum 93
durch eine besonders Haftschicht 62 entfallen kann, wenn das Gebilde vermittels
einer geeigneten Siegelschicht 61 rundum im Hüllmaterial 65 eingeschlossen wird.
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Auch bei dieser Ausführungsform werden Kondensatorflächen am besten
so angelegt, daß sie langges#treckt in Windungsrichtung orientiert sind, da sie
so gleichzeitig als Bestandteil der Spulenwicklung eine größtmögliche Induktionsfläche
bei kleinstmöglicher Feldverzerrung ermöglichen.
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Bei ausreichender Größe der überlagerten Leiterbahnen können besondere
Kondensatorflächen entfallen, so daß die Windungen im Innern der Blattstrukturen
dann ohne Abschluß offen enden.
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Wird das Prinzip der elektrischen Leitung durch eine perforierte Zone
längs einer Faltlinie aufgegeben und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 16 die elektrisch
leitende Verbindung längs der Perforationslinie 92 aufgetrennt, so entsteht gemäß
Fig. 19 ein Parallelresonanzkreis mit seriengeteilter Induktivität 103 und 104 und
seriengeteilter Kapazität 105 und 106, indem der Kapazitcitsbelag zwischen den dann
voneinander isolierten Leiterbahnhälften 107 und 108 entlang der Perforationslinie
92 als Serienkondensator 106 wirksam wird. In Fig. 19 sind auch die verteilten Kapazitäten
der Windungsflächen gegeneinander angedeutet.
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Eine solche Ausführungsform läßt sich wiederum unter Anwendung des
Prinzips ungleicher, sich überdeckender Leiterbahnbreiten für weitgehende Frequenzinvarianz
gegenüber Positionierungsungenauigkeiten sehr schnell und einfach herstellen, indem
aus einer dünnen Metallfolie 87 - die auch einseitig bereits mit einem geeigneten
dielektrischen Belag 88 versehen sein kann - zwei voneinander getrennte, ebene Gebilde
109 und 110 gemäß Fig. 17 hergestellt und auf einer haftend oder siegelbar ausgebildeten
Trägerfolie-65 fixiert werden; wobei diese im gleichen Arbeitsgang ohne Maßversatz
zwischen den Strukturen fortlaufend perforiert wird, so daß sie gemäß Fig. 18 zusammen
mit den darauf befindlichen Leiterbahngebilden 109 und 110 - erforderlichenfalls
unter Einlage eines Dielektrikums 93 -entlang der entstehenden Perforationslinie
111 so zusammengefaltet werden kann, daß die beiden Leiterbahngebilde 109 und 110
sich überdecken und miteinander keine elektrische, sondern nur eine kapazitive Kopplung
durch die trennende Isolierschicht 88 oder 93 hindurch haben und das so entstehende
Resonanzelement allseitig in der Trägerfolie 65 in der Art einer Schutzhülle eingesiegelt
wird. Zur Beeinflussung der Resonanzfrequenz ist wiederum ein Abgleichband 81 vorgesehen
(Fig. 20), das mit Abgleichflächen 112
zusammenwirkt, wie im einzelnen
anhand der Fig. 10 erläutert wurde. Die Abgleichflächen 112 sind so konturiert,
daß sich eine angenähert quadratische Abhängigkeit der Abgleichkapazität von der
Parallelverschiebung des Abgleichbandes 81 bzw. lineare Abhängigkeit der Resonanzfrequenz
von dieser Parallelverschiebung ergibt.