DE4337054A1 - Spule - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule und insbeson­ dere eine Spule beispielsweise in Form eines Übertragers, welcher auf einer gedruckten Schaltungsplatine oder derglei­ chen befestigbar ist.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Aus­ führungsbeispieles eines bekannten Übertragers, welcher den technologischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung bil­ det. Der Übertrager 1 umfaßt ein Wicklungsteil 2, welches aus einem leitfähigen Draht besteht. Der Wicklungsteil 2 ist auf einen Spulenhalter 3 gewickelt. Jeder Endabschnitt des Wicklungsteiles 2 ist durch Wickeln und Löten mit jeweiligen Stiftanschlüssen 4 verbunden, welche in dem Spulenhalter 3 befestigt sind.

Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles eines bekannten Übertragers, welcher gleichfalls zum Hintergrund der vorliegenden Erfindung zählt. Der Übertrager 5 umfaßt einen Wicklungsteil 6, der aus einer Mehrzahl von leitfähigen Mustern besteht. Diese leitfähigen Muster sind jeweils auf Hauptflächen einer Mehr­ zahl von laminierten isolierenden Schichten 7 gebildet. Die­ se leitfähigen Muster sind miteinander mittels eines Durch­ gangsloches verbunden, welches durch die isolierende Schicht 7 verlaufend angeordnet ist, falls dies erforderlich ist. Jeder Endabschnitt des Wicklungsteiles 6 ist mit jeweils einem Stiftanschluß 9 verbunden, wobei die Stiftanschlüsse 9 in einem Anschlußgrundteil 8 befestigt sind, um die isolie­ renden Schichten 7 von ihrer Unterseite aus zu tragen.

Innerhalb des in Fig. 6 gezeigten Übertragers 1 sind der Spulenhalter 3 und die Stiftanschlüsse 4 als getrennte Teile erforderlich, wobei die Verbindung der Endabschnitte des Wicklungsteiles 2 mit den Stiftanschlüssen 4 mühselig ist und mit hohen Kosten einhergeht. Es gibt gleichfalls ein Verfahren, bei dem ein Wicklungsteil mit einem leitfähigen Draht gebildet wird, welcher ein Selbstverbindungsklebmittel aufweist, wobei Endabschnitte des Wicklungsteiles als An­ schlüsse mit einer weiteren Schaltung derart verbunden sind, daß ein Spulenträger und Anschlüsse als getrennte Teile ent­ behrlich sind. Jedoch ist es bei einem derartigen Verfahren schwierig, die Endabschnitte des Wicklungsteiles, welches aus dem leitfähigen Draht besteht, mit weiteren Schaltungen zu verbinden.

Obgleich auch bei dem in Fig. 7 gezeigten Übertrager ein Spulenkörper als getrenntes Teil entbehrlich ist, sind Stiftanschlüsse 9 als getrennte Teile erforderlich, was wie­ derum mit hohen Kosten einhergeht.

Ferner müssen bei den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Über­ tragern für die Befestigung auf einer Schaltungsplatine Lö­ cher zum Einsetzen der Stiftanschlüsse durch die Schaltungs­ platine verlaufen vorgesehen werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spule zu schaffen, bei der ein Anschluß als getrenntes Bauteil entbehrlich ist und die auf der Oberfläche einer Schaltungsplatine befestigt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Spule gemäß Pa­ tentanspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Spule umfaßt eine Mehrzahl von lami­ nierten isolierenden Schichten und einen Wicklungsteil, der aus einem leitfähigen Muster besteht, welches auf einer Hauptfläche der isolierenden Schicht gebildet ist, wobei ein Endabschnitt des leitfähigen Musters einen ersten Abschnitt hat, der in einer Richtung verläuft, die sich mit der Haupt­ fläche der isolierenden Schicht in der Außenfläche der iso­ lierenden Schicht schneidet, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich von dem ersten Abschnitt in eine Richtung im wesentlichen parallel zu der Hauptfläche der isolierenden Schicht erstreckt.

Beim Befestigen der Spule auf einer Schaltungsplatine wird der zweite Abschnitt des Endabschnittes des leitfähigen Mu­ sters als Wicklungsteil mit einer Elektrode der gedruckten Schaltungsplatine verbunden. Dies bedeutet, daß der Endab­ schnitt des leitfähigen Musters als Wicklungsteil als ein Anschluß wirkt.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung der Endabschnitt des leitfähigen Musters als Wicklungsteil als der Anschluß wirkt, entfällt das Erfordernis eines Anschlusses in Form eines getrennten Teiles, so daß es möglich ist, bei nied­ rigeren Materialkosten und niedrigeren Kosten für das Zu­ sammenbauen den Herstellungsaufwand zu vermindern. Ferner kann eine Spule, die auf einer Schaltungsplatine befestigt ist, erhalten werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Aus­ führungsbeispieles der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Ausführungs­ beispieles gemäß Fig. 1;

Fig. 4 + 5 Draufsichtdarstellungen eines leitfähigen Mu­ sters als Wicklungsteil, welches bei der Aus­ führungsform der Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Aus­ führungsbeispieles eines bekannten Übertra­ gers, welcher einen Hintergrund der vorlie­ genden Erfindung bildet; und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines weite­ ren Ausführungsbeispieles eines bekannten Übertragers, der gleichfalls den technologi­ schen Hintergrund der Erfindung darstellt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels ge­ mäß Fig. 1. Die Spule 10 umfaßt ein Laminat 12. Das Laminat 12 wird durch Laminieren einer Mehrzahl von rechteckförmigen isolierenden Schichten 14 erhalten. Als isolierende Schich­ ten 14 kann ein Isoliermaterial, wie beispielsweise eine Polyimid-Platte mit einer Dicke vom 25 Mikrometer verwendet werden. In der Mitte dieser isolierenden Schichten 14 ist beispielsweise ein rechteckiges Loch 16 vorgesehen, in das ein Kern eingesetzt werden kann. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein leitfähiges Muster als Wicklungsteil an einer Hauptfläche der Mehrzahl von isolierenden Schichten 14 gebildet ist, werden nachfolgend ein Paar von laminierten isolierenden Schichten 14 detailliert beschrieben.

Eine Hauptfläche der oberen isolierenden Schicht 14 eines Paares von isolierenden Schichten 14, die miteinander lami­ niert sind, ist in Fig. 4 dargestellt. Wie hier gezeigt ist, verläuft ein spiralförmiges leitfähiges Muster 18 als Wick­ lungsteil um das Loch 16 herum. Ein Endabschnitt des leit­ fähigen Musters 18 ist in Richtung zu der Außenfläche von einer der isolierenden Schichten 14 in die Richtung y her­ ausgezogen und als Herausführungsabschnitt 18a ausgebildet.

Gleichfalls ist der andere Endabschnitt 18b des leitfähigen Musters 18 ausgebildet, um ein Durchgangsloch 20 abzudecken, welches nahe des Loches 16 der isolierenden Schicht 14 vor­ gesehen ist. Ferner sind an einer Hauptfläche der isolie­ renden Schicht 14 viele Blind-Herausführungsabschnitte 22 vorgesehen. Diese Blind-Herausführungsabschnitte 22 sind von beiden Enden der isolierenden Schicht 14 in Richtung der Breite der Außenfläche herausgezogen. Das leitfähige Muster 18 und eine Mehrzahl von Blind-Herausführungsabschnitten 22 sind durch ein Verfahren hergestellt, das beispielsweise das Ätzen und das Drucken gleichzeitig umfaßt.

Gleichfalls sind auf einer Hauptfläche der unteren isolie­ renden Schicht 14 von einem Paar von isolierenden Schichten 14, die miteinander in der in Fig. 5 gezeigten Art laminiert sind, ein spiralförmiges leitfähiges Muster 18 als Wick­ lungsteil um das Loch 16 herum ausgebildet. Ein Endabschnitt des leitfähigen Musters 18 ist zu der Außenflächen des ande­ ren Endes der isolierenden Schicht 14 in der Richtung y her­ ausgezogen und ist als Herausführungsabschnitt 18a gebildet. In diesem Fall ist der Herausführungsabschnitt 18a des leit­ fähigen Musters 18 an einer Stelle gebildet, die einem der oben genannten Blind-Herausführungsabschnitte 22 entspricht. Gleichfalls ist der andere Endabschnitt 18b des leitfähigen Musters 18 an einer Stelle gebildet, die dem obigen Durch­ gangsloch 20 entspricht. Ferner sind an einer Hauptfläche der isolierenden Schicht 14 viele Blind-Herausführungsab­ schnitte 22 gebildet. In diesem Fall sind diese Blind-Her­ ausführungsabschnitte 22 an Orten gebildet, bei denen der entsprechende Herausführungsabschnitt 18a des leitfähigen Musters 18 und die obigen Blind-Herausführungsabschnitte 22 liegen.

Diese isolierenden Schichten 14 sind derart laminiert, daß die Herausführungsabschnitt 18a der leitfähigen Muster 18 und die Blind-Herausführungsabschnitte 22 einander über­ lappen, wobei die anderen Endabschnitte 18b der beiden leit­ fähigen Muster 18 über das Durchgangsloch 20 beispielsweise mittels Punktschweißen miteinander verbunden sind. Daher wird ein Wicklungsteil zwischen den Herausführungsabschnit­ ten 18a der beiden leitfähigen Muster 18, die auf den beiden isolierenden Schichten 14 angeordnet sind, gebildet.

In ähnlicher Weise sind auf einer Hauptfläche der anderen isolierenden Schicht 14 ein leitfähiges Muster als anderer Wicklungsteil und viele Blind-Herausführungsabschnitte ge­ bildet. Auf einer Hauptfläche der oberen isolierenden Schicht 14 sind weder ein leitfähiges Muster noch Heraus­ führungsabschnitte vorgesehen.

Dann werden eine Mehrzahl isolierender Schichten 14 derart laminiert, daß sich eine Überlappung der Herausführungsab­ schnitte 18a der leitfähigen Muster 18 und der Blind-Heraus­ führungsabschnitte 22 ergibt, wodurch das Laminat 12 gebil­ det wird.

Ferner werden die Mittenabschnitte der überlappten Heraus­ führungsabschnitte in die Richtung, die nach unten weist, senkrecht zu der Hauptfläche der isolierenden Schicht 14 ge­ bogen, wobei die Spitzenabschnitte in eine Richtung annä­ hernd parallel zur Hauptfläche der isolierenden Schicht 14 gebogen werden und beispielsweise durch Punktschweißen, Lö­ ten oder Verpressen miteinander verbunden, wodurch die An­ schlüsse 24 gebildet werden. Dies bedeutet, daß der Anschluß 24 einen ersten Abschnitt 24a hat, der sich senkrecht zu der Hauptfläche der isolierenden Schicht 14 in der Außenfläche der isolierenden Schicht 14 senkrecht nach unten erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 24b aufweist, der sich von dem ersten Abschnitt 24a in der nach außen gerichteten Richtung nahezu parallel zu der Hauptfläche der isolierenden Schicht 14 erstreckt. Ferner ist der zweite Abschnitt 24b des An­ schlusses 24 derart ausgebildet, daß dessen Bodenfläche eine Ebene mit der Bodenfläche des unteren Kernes 26b bildet. Ferner sind an der Oberseite und an der Unterseite des La­ minats 12 Kerne 26a, 26b angeordnet. Der obere Kern 26a um­ faßt einen Plattenabschnitt 28a mit einer Hauptfläche, des­ sen Breite geringer ist als diejenige der Oberseite des La­ minates 12, und dessen Länge länger ist als diejenige der Oberseite. In dem Plattenabschnitt 28a ist im Mittenbereich ein Mittenbeinabschnitt 30 ausgebildet, der sich nach unten erstreckt, wobei ferner an beiden Enden in der Längenrich­ tung Außenbeinabschnitte 32a, 32a ausgebildet sind, die sich gleichfalls nach unten erstrecken. Ferner umfaßt der untere Kern 26b einen Plattenabschnitt 28b an beiden Enden in der Längenrichtung des Plattenabschnittes 28b, sowie äußere Beinabschnitte 32b, 32b, die derart ausgestaltet sind, daß sie sich nach oben erstrecken. Dann wird das Laminat 12 auf den unteren Kern 26b aufgebracht. Der Mittenbeinabschnitt 30 des oberen Kernes 26a liegt dem Plattenabschnitt 28b des un­ teren Kernes 26b durch das Loch 16 des Laminates 12 gegen­ über. Ferner liegen die äußeren Beinabschnitte 32a, 32a des oberen Kernes 26a den äußeren Beinabschnitten 32b, 32b des unteren Kernes 26b gegenüber. Ferner sind der obere und der untere Kern 26a, 26b durch Wickeln eines Klebebandes um die beiden Kerne gegeneinander festgelegt.

Die Spule 10 kann auf einer Schaltungsplatine durch Löten des zweiten Abschnittes 24b des Anschlusses 24 an eine Elek­ trode der Schaltungsplatine in einer Oberflächenbefesti­ gungsart festgelegt werden. In diesem Fall ist ein Anschluß als getrenntes Bauteil für die Spule 10 nicht erforderlich, da der Endabschnitt des leitfähigen Musters 14 als Wick­ lungsteil als Anschluß dient.

Da in der Spule 10 die Unterseiten der zweiten Abschnitte 24b der Anschlüsse 24 und die Unterseiten des unteren Kernes 26b in der gleichen Ebene liegen und da die Unterseiten der Anschlüsse 24 und die Unterseite des unteren Kernes 26b ge­ gen die Oberfläche der Schaltungsplatine anliegen können, kann das Bauteil fest auf einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt werden.

Wenn die Spule gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel als Übertrager verwendet wird, kann die durch den Betrieb des Übertragers erzeugte Wärme über die Schaltungsplatine abge­ leitet werden, da die Endabschnitte der leitfähigen Muster direkt mit den Elektroden der Schaltungsplatine verbunden sind.

Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Blind- Herausführungsabschnitt 22 in einer überlappenden Anordnung mit dem Herausführungsabschnitt 18a vorgesehen ist, welcher einen Endabschnitt des leitfähigen Musters 14 bildet, ist es nicht erforderlich, Blind-Herausführungsabschnitte 22 vorzu­ sehen. Falls man diese nicht vorsieht, besteht der Anschluß 24, der dem leitfähigen Muster 18 zugeordnet ist, lediglich aus dem Herausführungsabschnitt 18a des leitfähigen Musters 18.

Obgleich der zweite Abschnitt 24b des Anschlusses 24 in den Außenflächenbereich bei dem obigen Ausführungsbeispiel ge­ bogen ist, ist es gleichfalls möglich, den zweiten Abschnitt 24b des Anschlusses 24 nach innen abzubiegen.

Obwohl bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Bodenflä­ chen der zweiten Abschnitte 24b des Anschlusses 24 und die Bodenfläche des unteren Kernes 26b in der gleichen Ebene liegen, ist es nicht zwingend erforderlich, diese Bodenflä­ chen in der gleichen Ebene anzuordnen.

Obgleich die Anschlüsse 24 auf beiden Seiten des Laminates 24 in der Breitenrichtung des obigen Ausführungsbeispiels ausgestaltet sind, können die Anschlüsse 24 anstatt dessen lediglich an einer Seite des Laminates 12 oder an vier La­ minatseiten vorgesehen sein.

Obgleich die Spule gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Wicklungsteilen hat und als Übertrager einge­ setzt werden kann, kann der Erfindungsgegenstand auch derart ausgeführt werden, daß die Anzahl der Wicklungsteile ledig­ lich Eins ist. Im Falle eines Ausführungsbeispieles mit einer Mehrzahl von Wicklungsteilen können diese in Reihe oder parallel über Durchgangslöcher miteinander verbunden sein, die in der isolierenden Schicht 14 vorgesehen sind, oder durch ähnliche Verbindungsmittel miteinander verbunden sein.

Obgleich bei dem obigen Ausführungsbeispiel der mittige Beinabschnitt 30 lediglich auf einem der Kerne 26a ausge­ bildet ist, ist es gleichfalls möglich, mittige Beinab­ schnitte an beiden Kernen 26a, 26b auszugestalten.

Claims (6)

1. Spule (10) mit einer Mehrzahl von laminierten isolie­ renden Schichten (14) und einem Wicklungsteil, welches ein leitfähiges Muster (18) aufweist, welches auf einer Hauptfläche von wenigstens einer der isolierenden Schichten (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt (18a) des leitfähigen Musters (18) folgende Merkmale umfaßt:
einen ersten Abschnitt (24a), der sich in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Hauptfläche der isolierenden Schicht (14) außerhalb der isolierenden Schicht (14) schneidet; und
einen zweiten Abschnitt (18a), der sich ausgehend von dem ersten Abschnitt (24a) in eine Richtung erstreckt, die im wesentliche parallel zu der Hauptfläche der iso­ lierenden Schicht (14) verläuft.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Loch (16) sich durch die Mehrzahl der isolieren­ den Schichten (14) erstreckt, und
daß ein Kern (26a, 26b) in das Loch (16) eingesetzt ist.

3. Spule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (24b) derart ausgebildet ist, daß dessen Unterseite mit der Unterseite des Kernes (26a, 26b) eine Ebene bildet.

4. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß ein Blind-Herausführungsabschnitt (22) an der Hauptfläche der isolierenden Schicht (14) ausgebildet ist, und
daß der Blind-Herausführungsabschnitt (22) überlappend mit dem Endabschnitt (18a) des leitfähigen Musters (18) angeordnet ist.

5. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Loch (16) sich durch die Mehrzahl der isolieren­ den Schichten (14) erstreckt, und
daß ein Kern (26a, 26b) in das Loch (16) eingesetzt ist.

6. Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (24) durch ein Laminat des zweiten Ab­ schnittes (24b) und des Blind-Herausführungsabschnittes (22) derart gebildet ist, daß dessen Unterseite mit einer Unterseite des Kernes (26a, 26b) eine Ebene bil­ det.