DE4332638A1 - Chip-Induktivität - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Chip-Induktivität, insbesondere HF-Drossel, mit einem massiven Kernteil mit senkrechter pris­ matischer Raumform, insbesondere Quader, Würfel oder Zylin­ der, bestehend aus einem ferromagnetischen oder elektrisch leitenden Werkstoff, insbesondere Ferrit, Keramik oder Kunst­ stoff, mit einem ein- oder mehrlagig bewickelbaren und gegen­ über parallelen Stirnenden des Kernteils abgesetzten Wickel­ raum und mit an die Stirnenden angeklebten Kontaktelementen.

Eine derartige Chip-Induktivitat ist aus der EP 0 177 759 A1 bekannt. Dort weisen die Stirnflachen dieser Stirnenden zu­ einander parallele, über die gesamte Schmal- oder Breitseite der Stirnflächen geführte randoffene Aussparungen auf, die zur Aufnahme von plättchenförmigen Kontaktelementen geeignet sind, die in die Aussparungen eingeklebt sein können. Die plattchenförmigen Kontaktelemente können dabei zunächst als abtrennbare Teile eines Systemträgers ausgebildet sein, wobei die Wickelenden der Induktivität an diese Kontaktelemente an­ gewickelt sind.

Das präzise und reproduzierbare Einkleben der Kernteile in den Systemträger ist dabei die Voraussetzung für Präzisions­ wicklungen von Induktivitäten mit z. B. weniger als 10 Win­ dungen, wenn enge L-Toleranz und hohe Reproduzierbarkeit von L-Zentralwert und L-Streuung gefordert sind.

Die auf dem Systemträger aufliegenden Kernteile mit randoffe­ nen Aussparungen sind deshalb im Systemträger mit geringem seitlichen Spiel der Kontaktelemente in den Aussparungen po­ sitioniert, wobei der Abstand der beiden Kontaktelemente im Vergleich zum Abstand der beiden Aussparungen nur wenig größer ist. Die Auflage der Kernteile auf dem Systemträger verhindert gleichzeitig, daß die im Systemträger positionier­ ten Kernteile während des Transports zur Kleberaushärtung aus dem Systemträger herausfallen.

Die Schwierigkeiten bei der Behandlung der aus dem Stand der Technik bekannten Kernteile mit vorzugsweise schwalben­ schwanzförmigen Aussparungen bestehen darin, daß sich die Kernteile bei der automatischen Zuführung im Schwingförderer ineinander verhaken können und daß das Abbrechen der Schwal­ benschwanzvorsprünge ebenfalls zu Fertigungsstörungen führen kann. Außerdem ist die Herstellung dieser Kernteile relativ aufwendig.

Ferner besteht die Gefahr bei der Positionierung der randof­ fenen Kernteile, daß sich die Kernteile bei Transporterschüt­ terung im Systemträger von den Anlageflächen abheben können und bei nachlaufendem Kleber geänderte Positionen einnehmen können.

Weiterhin ist die Torsionsfestigkeit der Klebeverbindung mit randoffenen Kernteilen gering, da der maximale Klebeflächendurchmesser klein ist. Indem ist die Schalfestigkeit für die beiden randoffenen Seiten der Aussparungen gering, da eine am Kontaktelement senkrecht zur Klebefuge angreifende Kraft sich nicht auf das Kernteilmaterial abstützen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Chipinduktivität der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Kernteile im Systemträger präziser positioniert sind und die Klebeverbin­ dungen höhere mechanische Stabilität aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Chip-Induktivitat mit an die Stirnenden angeklebten Kontaktelementen der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnflächen dieser Stirnenden Vorsprünge besitzen, und daß diese Vor­ sprünge in an den Kontaktelementen angeordnete Aussparungen eingreifen.

Vorteilhafterweise besitzen die Vorsprünge und die Aussparun­ gen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der dazugehörenden Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Kernteil und

Fig. 2 ein Kernteil mit angeklebten Kontaktelementen.

Fig. 1 zeigt ein massives Kernteil 1 in Quaderform, das z. B. bei Fertigung einer HF-Drossel aus magnetischem Werkstoff, insbesondere Ferrit, besteht. Das Kernteil 1 ist mit einem gegenüber seinen parallelen Stirnenden 2, 3 abgesetzten Wickelraum 4 ausgebildet, in welchem die Wicklung der Chip- Induktivität angeordnet wird.

Die Stirnflächen 5, 6 der Stirnenden 2, 3 sind mit Vorsprün­ gen 7, 8 versehen, die gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsbeispiel über die gesamte Höhe des Kernteils 1 ange­ ordnet sind und einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

In Fig. 2 ist das Kernteil nach Fig. 1 wiedergegeben, nachdem Kontaktelemente 9, 10 über die Vorsprünge 7, 8 geschoben und mit den Stirnflächen 5, 6 verklebt sind. Die Kontaktelemente 9, 10 besitzen Aussparungen 11, 12, die der Größe der Vor­ sprünge 7, 8 angepaßt sind. An die Kontaktelemente 9, 10 wer­ den die elektrischen Anschlüsse der in Wickelraum 4 angeord­ neten Induktivität ankontaktiert.

Die Vorteile der Kernteile 1 mit stirnseitigen Vorsprüngen 7, 8 gegenüber den aus der Technik bekannten Schwalbenschwanz­ kernteilen bestehen darin, daß sich die Kernteile 1 nicht in­ einander verhaken können, daß sie weniger bruchanfällig sind und daß sie sich einfacher und damit preisgünstiger herstel­ len lassen.

Der Vorteil der Positionierung in Aussparungen 11, 12 im Sy­ stemträger 9, 10 besteht darin, daß sich die Kernteile 1 nur innerhalb der Aussparungstoleranzen von den Auflageflächen abheben können und deshalb ihre Position beim Transport im Systemträger weniger stark ändern können.

Die Vorteile der Klebeverbindung in den Aussparungen 11, 12 des Systemträgers bestehen darin, daß die Torsionsfestigkeit höher ist, da der maximale Klebeflächendurchmesser z. B. um 50% größer gewählt werden kann. Ferner wird die Schälfestig­ keit im Vergleich zur bisher unvollständigen Kernabstützung erhöht und schließlich ergibt sich durch die Aussparungen 11, 12 im Systemträger 9, 10 eine dreidimensionale Abstützung des Kernteils 1 im Systemträger 9, 10.

Die höhere Torsionsfestigkeit ist insbesondere beim Aufbrin­ gen der Wicklung im Hinblick auf das durch den Wickelzug am Kern angreifende Drehmoment und im Hinblick auf die Torsions­ beanspruchung beim Umspritzen mit außermittiger Kavitätentei­ lung gemäß der DE 40 23 141 A1 erwünscht.

Für die Drehmomentbeanspruchung der Klebeverbindung gilt:

M = (πr⁴Gϕ)/2d,

wobei M das angreifende Drehmoment, r der maximale Klebeflä­ chenradius, G der Torsionsmodul des Klebers, ϕ der Torsions­ winkel und d die Klebedicke sind.

Ein größerer Radius r ergibt deshalb einen kleineren Torsi­ onswickel bei unverändertem M, G und d und damit eine gerin­ gere Torsionsbeanspruchung und ermöglicht bei gleichem Tor­ sionswinkel ein weniger stabiles Klebermaterial, das zur Ver­ kürzung der Kleberaushärtezeiten eingesetzt werden kann.

Neben den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen, bei denen die Vorsprünge 7, 8 über die gesamte Höhe des Kernteils 1 angeordnet sind und einen rechteckigen Querschnitt aufwei­ sen, beinhaltet der Gegenstand der Erfindung auch solche Vor­ sprünge, die nicht über die gesamte Höhe des Kernteils rei­ chen, bzw. solche Vorsprünge, die andere Querschnitte aufwei­ sen, z. B. quadratische, n-eckige bzw. nicht runde, z. B. elliptische, die in entsprechend gestaltete Aussparungen des Systemträgers eingreifen.

Claims (2)

1. Chip-Induktivität, insbesondere HF-Drossel, mit einem mas­ siven Kernteil (1) mit senkrechter prismatischer Raumform, insbesondere Quader, Würfel oder Zylinder, bestehend aus ei­ nem ferromagnetischen oder elektrisch nicht leitenden Werk­ stoff, insbesondere Ferrit, Keramik oder Kunststoff, mit ei­ nem ein- oder mehrlagig bewickelbaren und gegenüber paralle­ len Stirnenden (2, 3) des Kernteils (1) abgesetzten Wickel­ raum (4) und mit an die Stirnenden (2, 3) angeklebten Kon­ taktelementen (9, 10) dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (5, 6) dieser Stirnenden (2, 3) Vor­ sprünge (7, 8) besitzen und daß diese Vorsprünge (7, 8) in an den Kontaktelementen (9, 10) angeordnete Aussparungen (11, 12) eingreifen.

2. Chip-Induktivität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (7, 8) und die Aussparungen (11, 12) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen.