Ringkern aus Ferrit-Material für ein für die SMD-Montagetechnik vorgesehenes, induktives Bauelement Toroidal core made of ferrite material for an inductive component intended for SMD assembly technology
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Ringkern aus Ferrit-Material für ein für die SMD- Montagetechnik vorgesehenes, induktives Bauelement, wobei der in axialer Richtung eine geringere Dicke als in radialer Richtung aufweisende Ringkern an seiner äußeren Schmalseite mindestens eine ebene Auflagefläche besitzt, mit der er auf eine Leiterplatte aufsetzbar ist.The invention relates to a ring core made of ferrite material for an inductive component provided for SMD assembly technology, the ring core having a smaller thickness in the axial direction than in the radial direction having at least one flat contact surface on its outer narrow side with which it rests on a PCB is attachable.
Es ist bekannt, derartige Ringkerne mittels der SMD-Montagetechnik auf Lei- terplatten zu montieren, wobei die Bauelemente mittels einer Saugpipette gehandhabt werden. Aus EP 1 104 931 A2 ist ein modifizierter Ringkern bekannt, der an seiner äußeren Schmalseite zwei Oberflächenbereiche aufweist, die eine ebene Auflagefläche bilden, von der jeweils eine dazu dient, den Ringkern auf eine Trägerplatte aufsetzen und auf ihr montieren zu können.It is known to mount such toroidal cores on printed circuit boards by means of the SMD assembly technology, the components being handled by means of a suction pipette. From EP 1 104 931 A2 a modified toroidal core is known which has on its outer narrow side two surface areas which form a flat bearing surface, one of which serves to place the toroidal core on a carrier plate and to be able to mount it thereon.
Die Trägerplatte kann dann ihrerseits auf einer Leiterplatte montiert werden.
Es hat sich nun gezeigt, dass bei der Montage derartiger Ringkerne, die in axialer Richtung eine geringere Dicke als in radialer Richtung aufweisen, d.h. im allgemeinen eine deutlich größere Höhe als Dicke, es schwierig ist, den Ringkem so auf eine plane Montagefläche aufzusetzen, dass er nicht kippt, bevor er endgültig befestigt ist. Deshalb ist bei dem bekannten Ringkem die Zwischenschaltung einer Trägerplatte vorgesehen.The carrier plate can then in turn be mounted on a circuit board. It has now been shown that when assembling such ring cores, which have a smaller thickness in the axial direction than in the radial direction, ie generally a significantly greater height than thickness, it is difficult to place the ring core on a flat mounting surface in such a way that it does not tip over until it is finally attached. Therefore, the interposition of a carrier plate is provided in the known ring core.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringkem mit den eingangs erwähnten Merkmalen so auszugestalten, dass eine gute Lagestabilität beim direkten Aufsetzen auf eine Leiterplatte sichergestellt ist, so dass der Ringkem nicht zum Kippen neigt und die zusätzliche Montage auf einer Trägerplatte entfallen kann.The invention is based on the object of designing a ring core with the features mentioned at the outset in such a way that a good positional stability is ensured when it is placed directly on a printed circuit board, so that the ring core does not tend to tilt and the additional mounting on a carrier plate can be omitted.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass an dem Teil des Ringkems, der im auf die Leiterplatte aufgesetzten Zustand der Leiterplatte zugewandt ist, mindestens ein senkrecht zur Ringkernebene stehender Abstütz- fuß vorgegebener Länge einstückig angeformt ist, der an seiner Unterseite eine sich mindestens über einen Teil seiner Länge erstreckende, parallel zur ebenen Auflagefläche verlaufende Abstützfläche aufweist, die in oder oberhalb der Ebene der ebenen Auflagefläche liegt, wie in Patentansprach 1 beanspracht. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ringkems sowie ein induktives Bauelement mit einem Ringkem nach der Erfindung sind weiter unten und in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention in that at least one support foot of a predetermined length standing perpendicular to the toroidal plane is integrally formed on the part of the ring core which faces the circuit board when the circuit board is placed on the circuit board and which at least overlaps on its underside has a part of its length extending, parallel to the flat support surface, which lies in or above the plane of the flat support surface, as claimed in claim 1. Advantageous developments of the ring core according to the invention and an inductive component with a ring core according to the invention are described below and in the dependent claims.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, an dem bei der Montage der Leiterplatte gegenüberliegenden unteren Teil des Ringkems einen oder mehrere senkrecht zur Ringkernebene, d.h. einer Ebene, auf der die Mittelachse der Öffnung des Ringkems senkrecht steht, stehende Abstützfüße anzuordnen, die einstückig an den Ringkem angeformt sind und jeweils an ihrer Unterseite parallel zur ebenen Auflagefläche des Ringkems verlaufende Abstützflächen aufweisen. Diese Abstützflächen können in oder geringfügig oberhalb der Ebene der ebenen Auflagefläche liegen. Durch diese Abstützfüße wird ein Kippen des Ringkems beim Aufsetzen auf die Leiterplatte sicher verhindert.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ringkems, der die Form eines im wesentlichen rechteckigen Rahmenkerns aufweist, sind an dem im aufgesetzten Zustand der Leiterplatte gegenüberliegenden Grundbalken des Ringkems an jeder der beiden Seitenflächen zwei Abstützfüße angeformt, die einen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen, so dass der Grundbalken des Ringkems zusammen mit den Abstützfüßen von oben gesehen die Form eines H aufweist. Dies wird weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The basic idea of the invention is to arrange one or more support feet on the opposite lower part of the ring core when mounting the printed circuit board, that is, a plane on which the central axis of the opening of the ring core is perpendicular, which are arranged in one piece on the ring core are formed and each have on their underside running parallel to the flat support surface of the ring core support surfaces. These support surfaces can be in or slightly above the level of the flat support surface. These support feet prevent the ring core from tipping over when it is placed on the circuit board. In a particularly advantageous embodiment of the ring core according to the invention, which has the shape of an essentially rectangular frame core, two support feet are formed on the base bar of the ring core, which is opposite the printed circuit board, on each of the two side surfaces, which have a predetermined distance from one another, so that the Base bar of the ring core together with the support feet seen from above has the shape of an H. This is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Bei dieser Ausführungsform kann der parallel zum Grundbalken verlaufende Dachbalken des Ringkems an seiner oberen Außenfläche einen Flächenabschnitt aufweisen, der eine plane Oberfläche besitzt und als Ansaugfläche bei der Montage dient.In this embodiment, the roof beam of the ring core, which runs parallel to the base beam, can have a surface section on its upper outer surface which has a flat surface and serves as a suction surface during assembly.
Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungs- beispiel für einen Ringkem nach der Erfindung und ein mit diesem Ringkem aufgebautes induktives Bauelement näher erläutert.An exemplary embodiment of a ring core according to the invention and an inductive component constructed with this ring core are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 einen als Rahmenkem ausgebildeten Ringkem in einer Seitenansicht in Richtung der Mittelachse der Ringkemöffnung; Fig. 2 den Ringkem nach Fig. 1 in einer Seitenansicht auf die Schmalseite;1 shows a ring core designed as a frame core in a side view in the direction of the central axis of the ring core opening; FIG. 2 shows the ring core according to FIG. 1 in a side view on the narrow side;
Fig. 3 den Ringkem nach Fig. 1 und 2 in einer Ansicht von oben;3 shows the ring core according to FIGS. 1 and 2 in a view from above;
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 14 shows a section along the line A-B in FIG. 1st
Fig. 5 den Ringkem nach Fig. 1 bis 4 in einer Ansicht von unten;5 shows the ring core according to FIGS. 1 to 4 in a view from below;
Fig. 6 ein mit dem Ringkem nach Fig. 1 bis 5 aufgebautes induktives Bauelement in einer Ansicht analog Fig. 1 ;6 shows an inductive component constructed with the ring core according to FIGS. 1 to 5 in a view analogous to FIG. 1;
Fig. 7 das Bauelement nach Fig. 6 in einer Ansicht analog Fig. 2.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen als rechteckiger Rahmenkem ausgebildeten Ringkem 1, bei dem (s. Fig. 3) die Mittelachse der Öffnung des Ringkems mit X und die Ringkernebene mit E bezeichnet ist.7 shows the component according to FIG. 6 in a view analogous to FIG. 2. 1 to 5 show a ring core 1 designed as a rectangular frame core, in which (see FIG. 3) the central axis of the opening of the ring core is designated by X and the toroidal plane is designated by E.
Der Ringkem 1 besitzt einen Grundbalken 1.1, der beim Aufsetzen auf eine Leiterplatte P (s. Fig. 6) der Leiterplatte gegenüberliegt und den unteren Teil des Ringkems bildet, sowie zwei Seitenbalken 1.2 und 1.3 und einen parallel zum Grundbalken 1.1 laufenden Dachbalken 1.4. Der Dachbalken 1.4 besitzt an seiner Oberseite eine als Ansaugfläche dienende plane Oberfläche 1.41.The ring core 1 has a base bar 1.1 which, when placed on a circuit board P (see FIG. 6), lies opposite the circuit board and forms the lower part of the ring core, as well as two side bars 1.2 and 1.3 and a roof bar 1.4 running parallel to the base bar 1.1. The roof beam 1.4 has on its upper side a flat surface 1.41 serving as a suction surface.
Der Grundbalken 1.1 besitzt an beiden Enden ihn nach außen verlängernde einstückig angeformte Ansätze 2.1 und 2.2, an deren Unterseiten im äußeren Bereich ebene Auflageflächen 2.11 und 2.21 angeordnet sind, mit denen der Ringkem auf die Leiterplatte aufsetzbar ist. Zwischen diesen Auflageflächen 2.11 und 2.21 und den Enden des Grandbalkens 1.1 sind an der Unterseite der Ansätze 2.1 und 2.2 die Bereiche angeordnet, in denen die Unterfläche 2.12 bzw. 2.22 der Ansätze oberhalb der Auflageflächen 2.11 bzw. 2.21 liegt. Dies wird weiter unten näher erläutert.The base bar 1.1 has at both ends it outwardly extending integrally formed lugs 2.1 and 2.2, on the undersides of which flat support surfaces 2.11 and 2.21 are arranged in the outer region, with which the ring core can be placed on the circuit board. Between these contact surfaces 2.11 and 2.21 and the ends of the grand beam 1.1, the areas in which the lower surface 2.12 and 2.22 of the projections lie above the contact surfaces 2.11 and 2.21 are arranged on the underside of the extensions 2.1 and 2.2. This is explained in more detail below.
An den Seitenflächen des Grundbalkens 1.1 sind im Bereich der an den Grandbalken 1.1 ansetzenden Seitenbalken 1.2 und 1.3 jeweils zwei senkrecht zur Ringkernebene E stehende Abstützfüße 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 einstückig ange- formt, die an ihrer Unterseite, also der bei einer Montage der Leiterplatte P zugewandten Seite, mit parallel zu den ebenen Auflageflächen 2.11 und 2.21 verlaufenden Abstützflächen 3.11, 3.21, 3.31 und 3.41 versehen. Diese Abstützflächen können entweder in der gleichen Ebene liegen wie die Auflageflächen 2.11 und 2.21, oder sie können geringfügig oberhalb dieser Ebene liegen. Die Abstützfüße 3.1 und 3.2 bzw. 3.3 und 3.4 besitzen einen vorgegebenen gleichen Abstand voneinander, so dass, wie aus Fig. 3 und 5 zu erkennen, der Grundbalken zusammen mit den Abstützfüßen den Grundriss eines H besitzt.Two supporting feet 3.1, 3.2, 3.3 and 3.4 perpendicular to the toroidal plane E are integrally formed in one piece on the side surfaces of the base beam 1.1 in the area of the side beams 1.2 and 1.3 attached to the grand beam 1.1 Printed circuit board P facing side, provided with support surfaces 3.11, 3.21, 3.31 and 3.41 running parallel to the flat contact surfaces 2.11 and 2.21. These support surfaces can either lie in the same plane as the contact surfaces 2.11 and 2.21, or they can lie slightly above this plane. The support feet 3.1 and 3.2 or 3.3 and 3.4 are at a predetermined equal distance from one another, so that, as can be seen from FIGS. 3 and 5, the base bar together with the support feet has the outline of an H.
Mit dieser Ausgestaltung ist der Ringkem beim Aufsetzen auf eine Leiterplatte nach beiden Seiten hin gegen ein Abkippen gesichert.
An der Unterseite des Grundbalkens 1.1 ist zwischen den Abstützfüßen 3.1 bis 3.4 ein Bereich angeordnet, in dem die Unterfläche 1.11 des Grundbalkens 1.1 oberhalb der Unterflächen 3.11 bis 3.41 der Abstützfüße liegt. Innerhalb dieses Bereiches befindet sich der sich bei der Herstellung des Ringkems 1 ergebende Anguss 1.12, der nicht über die Auflageflächen herausragen darf.With this configuration, the ring core is secured against tipping on both sides when placed on a printed circuit board. On the underside of the base beam 1.1 there is an area between the support feet 3.1 to 3.4 in which the lower surface 1.11 of the base beam 1.1 lies above the lower surfaces 3.11 to 3.41 of the support feet. Within this area is the sprue 1.12 which results from the manufacture of the ring core 1 and which may not protrude beyond the contact surfaces.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein mit dem Ringkem nach Fig. 1 bis 5 aufgebautes induktives Bauelement. Hierzu ist um den Ringkem 1 eine Drahtwicklung 4 gewickelt und zwar derart, dass der größte Teil der Windungen der Wicklung 4, also die Wicklungsanteile 4.1 und 4.2 auf die beiden Seitenbalken 1.2 und6 and 7 show an inductive component constructed with the ring core according to FIGS. 1 to 5. For this purpose, a wire winding 4 is wound around the ring core 1 in such a way that the majority of the turns of the winding 4, that is to say the winding portions 4.1 and 4.2, on the two side bars 1.2 and
1.3 des Ringkems verteilt sind, während jeweils einige Endwindungen 4.3 und1.3 of the ring core are distributed, while some end turns 4.3 and
4.4 auf den den Grundbalken 1.1 verlängernden Ansätzen 2.1 und 2.2 derart angeordnet sind, dass sie an der Unterseite dieser Ansätze über die Bereiche der Unterflächen geführt sind, die oberhalb der Auflageflächen 2.11 und 2.21 liegen, so dass durch diese Endwindungen das Aufsetzen des Bauelements auf die Leiterplatte P nicht gestört wird. An diesen Endwindungen wird die Wicklung 4 dann durch Verlöten an die entsprechenden Leiterbahnen angeschlossen.4.4 are arranged on the extensions 2.1 and 2.2, which extend the base beam 1.1, in such a way that they are guided on the underside of these extensions over the areas of the lower surfaces which lie above the support surfaces 2.11 and 2.21, so that these end windings place the component on the PCB P is not disturbed. At these end windings, the winding 4 is then connected to the corresponding conductor tracks by soldering.
Aus fertigungstechnischen Gründen weisen die Abstützfüße 3.1 bis 3.4 an ihrer Oberseite nach außen abfallende Schrägflächen auf, wie dies aus Fig. 4 am Beispiel der Schrägflächen 3.42 und 3.22 an den Abstützfüßen 3.4 bzw. 3.2 erkennbar ist.
For production-related reasons, the support feet 3.1 to 3.4 have inclined surfaces sloping outwards on their upper side, as can be seen from FIG. 4 using the example of the inclined surfaces 3.42 and 3.22 on the support feet 3.4 and 3.2.