EP1143461A1 - Spule für automatisierte Montage - Google Patents

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EP1143461A1
EP1143461A1 EP01000072A EP01000072A EP1143461A1 EP 1143461 A1 EP1143461 A1 EP 1143461A1 EP 01000072 A EP01000072 A EP 01000072A EP 01000072 A EP01000072 A EP 01000072A EP 1143461 A1 EP1143461 A1 EP 1143461A1
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EP
European Patent Office
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coil
windings
air
turns
magnetic material
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Withdrawn
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EP01000072A
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English (en)
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Detlef Horst Philips Corp.Int.Prop.GmbH Marbach
Henk Philips Corp.Int.Prop.GmbH van der Wijst
Günther Philips Corp.Int.Prop.GmbH Spee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Philips Patentverwaltung GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/02—Fixed inductances of the signal type  without magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires

Definitions

  • the present invention relates to a coil with multiple turns.
  • the object of the present invention is to provide a coil that minimized Has scattering losses due to air gaps between the turns of the coil and one enables easy, fully automatic assembly on circuit boards.
  • the object is achieved in an air coil according to the invention in that the Coils contain magnetic material.
  • the task is also according to the invention solved in that the turns an outer layer for guiding an electrical Electricity and magnetic material inside. Air gaps between each Windings of the coil cause leakage and deteriorate the electrical Properties of such a coil.
  • the Windings of the coil do not have to be glued together or on a core wrapped or held together by other additional means.
  • the sink is wound in the desired shape and keeps its shape by the magnetic Forces between turns. This allows easy manufacture, especially when High volume production.
  • the configurations according to claims 2 and 3 are particularly suitable for applications in high-frequency technology, in which air coils without a core are mostly used.
  • the magnetic one Wire from which the air coil is wound with one especially for high-frequency applications suitable material coated.
  • the magnetic wire in front of the Wrap covered with a layer of gold, silver or copper.
  • the assembly of the coil is made considerably easier. So that the automatic assembly machine recognizes the shape of the coil and its correct installation direction the coil must have the relevant information on the machine deliver. An easy way to provide this information is that the Automatic assembly machine has a magnetic sensor that detects the degree and type of Magnetization of the coil to be mounted is detected. Because the magnetization depends on the length the coil is different and uses wires with different magnetization can be different coils in their magnetic properties be recognized.
  • the embodiment according to claim 5 allows a fully automatic assembly of the coil Circuit boards. This can be a particular advantage in the case of SMD mounting (Surface Mounted Device) high production rate can be achieved. With SMD assembly, the components are on the side attached to the board on which they are mounted.
  • SMD mounting Surface Mounted Device
  • the coil is inserted with its connections in holes 4 Board and is from the bottom e.g. attached by a soldering process.
  • Figure 4 is the coil 1, however, attached to the top without holes 4 in SMD technology.
  • To the coil has particularly curved connecting legs 5 which are flat on the circuit board 6 be attached.
  • the coils 1 are by means of a Electromagnets seized by the machine and placed on the board 6, aligned and attached. Alternatively, the coils 1, as in FIG Automats are sucked in and then assembled.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule (1) mit mehreren Windungen (2). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Windungen (2) magnetisches Material enthalten oder dass die Windungen (2) eine äußere Lage zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innem magnetisches Material enthalten. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule mit mehreren Windungen.
In modernen Elektrogeräten werden oft viele Spulen benötigt, welche auf den Platinen des jeweiligen Elektrogeräts montiert werden. Die Spulen sollen dabei möglichst gute elektrische Eigenschaften mit kompaktem Bauvolumen und hoher Montagefreundlichkeit verbinden. Aus JP-A06 036937 ist eine Spule mit einem magnetischen Kern bekannt, bei welcher der magnetische Streufluss auf ein Minimum reduziert wird, indem die Windungen der Spule und der Kern ein einziges Bauteil bilden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spule zu schaffen, welche minimierte Streuverluste durch Luftspalte zwischen den Windungen der Spule aufweist und eine einfache vollautomatische Montage auf Platinen ermöglicht.
Die Aufgabe wird bei einer Luftspule erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Windungen magnetisches Material enthalten. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass die Windungen eine äußere Lage zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innern magnetisches Material enthalten. Luftspalte zwischen einzelnen Windungen der Spule sorgen für einen Streufluss und verschlechtern die elektrischen Eigenschaften einer solchen Spule. Um diese Luftspalte zu vermeiden, bestehen die Windungen einer erfindungsgemäßen Spule aus magnetischem Draht. Durch die Magnetkräfte zwischen den einzelnen Windungen der Spule werden diese fest zusammengehalten und so Luftspalte zwischen den Windungen vermieden. Die Windungen der Spule müssen dazu weder zusammengeklebt noch auf einen Kern gewickelt oder mit sonstigen zusätzlichen Mitteln zusammengehalten werden. Die Spule wird in der gewünschten Form gewickelt und behält ihre Form durch die magnetischen Kräfte zwischen den Windungen. Dies erlaubt eine einfache Herstellung besonders bei Fertigung in hohen Stückzahlen.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 eignen sich besonders für Anwendungen in der Hochfrequenztechnik, in der meist Luftspulen ohne Kern verwendet werden. Um die Leitfähigkeit für hochfrequente Ströme zu verbessern, ist der magnetische Draht, aus dem die Luftspule gewickelt ist, mit einem besonders für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Material beschichtet. Dazu wird der magnetische Draht vor dem Wickeln mit einer Schicht aus Gold, Silber oder Kupfer überzogen.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird die Montage der Spule wesentlich erleichtert. Damit der Montageautomat die Form der Spule und ihre richtige Einbaurichtung erkennen kann, muss die Spule die entsprechenden Informationen an den Automaten liefern. Eine einfache Möglichkeit diese Informationen bereit zustellen ist die, dass der Montageautomat einen magnetischen Sensor besitzt, der den Grad und die Art der Magnetisierung der zu montierenden Spule erfasst. Da die Magnetisierung je nach Länge der Spule unterschiedlich ist und Drähte mit unterschiedlicher Magnetisierung verwendet werden können, können unterschiedliche Spulen an ihren magnetischen Eigenschaften erkannt werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 erlaubt eine vollautomatische Montage der Spule auf Platinen. Damit kann insbesondere bei SMD-Montage (Surface Mounted Device) eine hohe Fertigungsrate erzielt werden. Bei SMD-Montage werden die Bauteile auf der Seite der Platine befestigt, auf der sie montiert sind.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend an Hand mehrer Figuren beschrieben und näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 eine herkömmliche Luftspule,
  • Figur 2 eine erfindungsgemäße Luftspule aus magnetischem Draht,
  • Figur 3 die erfindungsgemäße Luftspule auf einer Platine montiert,
  • Figur 4 die erfindungsganäße Luftspule auf einer Platine in SMD-Technik montiert,
  • Figur 5 einen elektromagnetischen Montageautomaten und
  • Figur 6 einen Montageautomaten mit Vakuumtechnik.
    • Bei herkömmlichen Spulen 1 wie in Figur 1 stellt sich das Problem, dass sich zwischen den Windungen 2 nach dem Wickeln Luftspalte bilden. Diese beeinträchtigen jedoch die elektromagnetischen Eigenschaften der Spule 1. Deshalb bestehen die Windungen 2 der erfindungsgemäßen Spule nach Figur 2 aus magnetischem Draht, wodurch die Windungen 2 ohne weitere Hilfsmittel zusammengehalten werden. Damit behält die Spule 1 nach dem Wickeln ihre endgültige Form und es entstehen keine Luftspalte wie in Figur 1. Gleichzeitig kann ein Montageautomat mit einem magnetischen Sensor an der je nach Länge und Größe der Spule 1 unterschiedlich starken und unterschiedlich gerichteten Magnetisierung zwischen verschiedenen Spulenbautypen unterscheiden. Um die Spule 1 für Hochfrequenzanwendungen zu optimieren, wird der magnetische Draht vor dem Wickeln mit einer Beschichtung 3 aus Gold, Silber, Kupfer oder einem anderen gut leitenden Material überzogen. In Figur 3 ist die erfindungsgemäße Spule 1 auf einer Platine 6 montiert. Die Spule steckt dabei mit ihren Anschlüssen in Bohrungen 4 der Platine und wird von der Unterseite z.B. durch ein Lötverfahren befestigt. In Figur 4 ist die Spule 1 dagegen auf der Oberseite ohne Bohrungen 4 in SMD-Technik befestigt. Dazu weist die Spule besonders gebogene Anschlussbeine 5 auf, welche auf der Platine 6 flächig befestigt werden.
    Bei dem in Figur 5 gezeigten Montageverfahren werden die Spulen 1 mittels eines Elektromagneten vom Automaten ergriffen und auf der Platine 6 platziert, ausgerichtet und befestigt. Alternativ können die Spulen 1 wie in Figur 6 auch mittels Vakuum vom Automaten angesaugt werden und dann montiert werden.

    Claims (5)

    1. Luftspule (1) mit mehreren Windungen (2),
      dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (2) magnetisches Material enthalten.
    2. Spule (1) mit mehreren Windungen (2),
      dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (2) eine äußere Lage (3) zur Führung eines elektrischen Stroms und im Innern magnetisches Material enthalten.
    3. Spule (1) nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1) eine Luftspule für Hochfrequenzanwendungen ist und
      dass die Windungen (2) der Luftspule mit einem Material (3) mit guten Hochfrequenzeigenschaften, insbesondere Kupfer, Gold oder Silber, beschichtet sind.
    4. Spule (1) nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass Form und Richtung, in der die Spule (1) montiert wird, an der Art und dem Grad der Magnetisierung der Spule (1) erkennbar ist.
    5. Spule (1) nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1) zur Montage auf einer Platine (6) mittels eines Montageautomaten, welcher durch elektromagnetische Kraft oder Vakuumkraft die Spule (1) greift und auf der Platine (6) platziert, vorgesehen ist.
    EP01000072A 2000-04-06 2001-03-28 Spule für automatisierte Montage Withdrawn EP1143461A1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    DE10016974 2000-04-06

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    EP (1) EP1143461A1 (de)
    JP (1) JP2001358021A (de)
    KR (1) KR20010095333A (de)
    CN (1) CN1316750A (de)
    DE (1) DE10016974A1 (de)

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