DE102004002176B4

DE102004002176B4 - Mikrominiatur-Stromrichter

Info

Publication number: DE102004002176B4
Application number: DE102004002176.7A
Authority: DE
Inventors: Masaharu Edo; Zenchi Hayashi
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: JP2004274004A; US20040208032A1; US6930584B2; DE102004002176A1; CN100397763C; CN1525631A

Abstract

Mikrominiatur-Stromrichter, enthaltend ein Halbleitersubstrat, auf welchem eine integrierte Halbleiterschaltung (11) gebildet ist, ein Dünnfilm-Magnetinduktionselement und einen Kondensator, wobei das Dünnfilm-Magnetinduktionselement ein magnetisches Isoliersubstrat (1) und einen Magnetspulenleiter enthält, welcher einen oder mehrere in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnete erste Leiterabschnitte (4), die auf einer ersten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) gebildet sind, einen oder mehrere in der ersten Richtung nebeneinander angeordnete zweite Leiterabschnitte (5), die auf einer zweiten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) gebildet sind, und einen oder mehrere Verbindungsleiterabschnitte (3) umfasst, welche in durch das magnetisch isolierende Substrat hindurch verlaufenden ersten Durchgangslöchern (3a) gebildet sind und den oder die ersten Leiterabschnitte mit dem oder den zweiten Leiterabschnitten zu dem Magnetspulenleiter verbinden, wobei die Länge L des magnetischen Isoliersubstrats (1) in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung und die Länge d der Spulenleiterabschnitte in der zweiten Richtung die Beziehung d ≥ L/2 erfüllen, wobei die erste Hauptebene und die zweite Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) mit durch ein oder mehrere zweite Durchgangslöcher (2a) elektrisch verbundener Elektroden (6a, 6b) versehen sind, wobei mindestens eine Elektrode (6a, 6b) nicht mit dem Magnetspulenleiter elektrisch verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrominiatur-Stromrichter, wie etwa einen Gleichspannungswandler, welcher eine auf einem Halbleitersubstrat gebildete integrierte Halbleiterschaltung (im folgenden als IC bezeichnet) und ein passives Bauelement wie eine Spule, einen Kondensator und einen Widerstand umfaßt.
In den letzten Jahren haben elektronische Informationsverarbeitungsgeräte, insbesondere verschiedenartige tragbare elektronische Informationsverarbeitungsgeräte, eine bemerkenswert weite Verbreitung gefunden. Die meisten der elektronischen Informationsverarbeitungsgeräte haben Batterien als Leistungsquellen und haben eingebaute Stromrichter wie Gleichspannungswandler. Im allgemeinen ist der Stromrichter als ein Hybridmodul aufgebaut, in welchem einzelne Teile aus aktiven Bauelementen wie Schaltelementen, Gleichrichtern und Steuer-ICs und passiven Elementen wie Spulen, Transformatoren, Kondensatoren und Widerständen sich auf einer Keramikplatte oder einer Leiterplatte aus Kunststoff oder dergleichen befinden.
13 ist eine Ansicht des Schaltungsaufbaus eines Gleichspannungswandlers. Ein in der Zeichnung durch einen gestrichelten Rahmen angedeuteter Teil 50 ist eine Schaltung des Gleichspannungswandlers.
Der Gleichspannungswandler besteht aus einem Eingangskondensator Ci, einem Ausgangskondensator Co, einem Stellwiderstand RT, einem Kondensator CT, einem Dünnfilminduktor Lo und einem IC für eine Leistungsquelle. Eine Eingangsgleichspannung Vi wird eingegeben, ein MOSFET des IC für die Leistungsquelle (die Zeichnung zeigt nur den Leistungs-IC) wird geschaltet, und eine vorbestimmte Ausgangsgleichspannung Vo wird ausgegeben. Der Dünnfilminduktor Lo und der Ausgangskondensator Co bilden eine Filterschaltung zum Ausgeben der Gleichspannung. Wenn in dieser Schaltung der Gleichstromwiderstand des dickenreduzierten Induktors Lo groß wird, wird ein Spannungsabfall in diesem Teil groß und wird die Ausgangsspannung Vo niedrig. Das heißt, der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs des Gleichspannungswandlers wird klein.
Einhergehend mit einem Bedarf an Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung der verschiedenartigen elektronischen Informationsverarbeitungsgeräte einschließlich der tragbaren ergibt sich auch ein hoher Bedarf an Miniaturisierung des eingebauten Stromrichters. Die Miniaturisierung des Hybrid-Leistungsmoduls wurde mittels einer MCM-Technik (MCM: Multi Chip Module), einer auf laminierten Keramikteilen oder dergleichen beruhenden Technik, entwickelt. Da aber einzelne Teile auf demselben Substrat angeordnet und befestigt werden, ist die Verkleinerung der Montagefläche des Leistungsmoduls eingeschränkt. Insbesondere ein Magnetinduktionsteil wie ein Induktor oder ein Transformator hat im Vergleich mit einer integrierten Schaltung ein sehr großes Volumen und stellt die schwerwiegendste Einschränkung bei der Miniaturisierung des elektronischen Geräts dar.
Als zukünftige Wege hinsichtlich der Miniaturisierung des Magnetinduktionsteils sind zwei Wege denkbar, das heißt, ein Weg, bei welchem dieser zu einem Teil des Chips gemacht wird und so klein wie möglich gemacht wird und die gesamte Leistungsquelle durch Oberflächenmontage klein gemacht wird, und ein Weg, bei welchem der Magnetinduktionsteil unter Verwendung eines Dünnfilms auf einem Siliziumsubstrat gebildet wird. In den letzten Jahren wurde als Antwort auf die Forderung nach Miniaturisierung des Magnetinduktionsteils von einem Beispiel berichtet, in welchem ein dünnes mikromagnetisches Element (Spule, Transformator) unter Anwendung einer Halbleitertechnik auf einem Halbleitersubstrat befestigt wird. Ferner erfanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch ein solches planares Dünnfilm-Magnetinduktionselement (siehe Dokument [1], JP2001-196542 A ). Dieses ist so beschaffen, dass ein planares Dünnfilm-Magnetinduktionselement (Dünnfilminduktor), in welchem eine Dünnfilmspule zwischen einem dünnen magnetischen Film und einer dünnen Ferritplatte eingebettet ist, durch eine Dünnfilmtechnik auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats, welches eine Halbleitereinrichtung wie ein Schaltelement oder eine Steuerschaltung enthält, gebildet ist. Dadurch wird es möglich, die Dicke des Magnetinduktionselements zu reduzieren und seine Montagefläche zu reduzieren.
Jedoch bestanden noch Probleme darin, dass die Anzahl der einzelnen Chipteile groß ist und die Montagefläche groß ist.
Um dem abzuhelfen, erfand der Erfinder der vorliegenden Erfindung einen bereits offenbarten Mikrominiatur-Stromrichter (siehe Dokument [2], JP 2002-233140 A , 2). Ein für diesen Mikrominiatur-Stromrichter verwendetes planares Dünnfilm-Magnetinduktionselement ist so beschaffen, dass ein mit magnetischen Feinpartikeln gemischtes Harz in einen Spalt eines Spulenleiters in Spiralform (der Form einer Mückenabwehrspirale) gefüllt wird und eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche zwischen dünne Ferritplatten aus magnetischen Isoliersubstraten gelegt werden.
Da aber bei diesem Verfahren die Induktivität des Spulenleiters im wesentlichen proportional zur Windungszahl der Spirale ist, ist es notwendig, die Windungszahl der Spirale zu erhöhen, um eine große Induktivität zu erreichen. Bei Erhöhen der Windungszahl der Spirale ohne Erhöhen der Montagefläche ist es notwendig, die Querschnittsfläche des Spulenleiters zu verringern.
Das heißt, um eine hohe Induktivität zu erhalten, muß die Querschnittsfläche des Spulenleiters klein gemacht werden und muß die Länge der Leiterlinie lang gemacht werden. Wenn aber die Querschnittsfläche des Spulenleiters klein gemacht wird und die Länge der Leiterlinie lang gemacht wird, wird der Gleichstromwiderstand des Spulenleiters erhöht, wird der Spannungsabfall im Spulenleiter groß und wird der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs des Mikrominiatur-Stromrichters gesenkt. Ferner wird auch der Leistungsverlust erhöht, da der Gleichstromwiderstand erhöht wird.
Aus der US 5 055 816 A ist ein Dünnfilm-Magnetinduktionselement auf einem magnetischen Isoliersubstrat bekannt, das einen Magnetspulenleiter enthält, welcher auf einer ersten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats gebildete, in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnete erste Leiterabschnitte, auf einer zweiten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats gebildete, in der ersten Richtung nebeneinander angeordnete zweite Leiterabschnitte und Verbindungsleiterabschnitte umfaßt, welche in durch das magnetisch isolierende Substrat hindurch verlaufenden Durchgangslöchern gebildet sind und die ersten Leiterabschnitte mit den zweiten Leiterabschnitten zu dem Magnetspulenleiter verbinden, wobei die Länge L des magnetischen Isoliersubstrats in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung und die Länge d der Spulenleiterabschnitte in der zweiten Richtung die Beziehung d ≥ L/2 erfüllen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen ultradünnen Mikrominiatur-Stromrichter einschließlich eines dickenreduzierten Induktors (Dünnfilm-Magnetinduktionselements) zu schaffen, bei welchem die Montagefläche klein ist, der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs verbessert wird und der Leistungsverlust reduziert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen als die beanspruchten möglich sind.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt eine Hauptteil-Ansicht eines Mikrominiatur-Stromrichters einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei (a) eine Hauptteil-Schnittansicht eines Induktors als eines Dünnfilm-Magnetinduktionselements ist und (b) eine durch obige Ansicht (a) hindurch gesehene Hauptteil-Draufsicht ist.
2 zeigt eine Hauptteil-Schnittansicht des Mikrominiatur-Stromrichters.
3 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie des Induktors aus 1.
4 zeigt ein Herstellungsverfahren für den Induktor aus 1, wobei (a) bis (h) in der Prozeßreihenfolge dargestellte Hauptteil-Prozeß-Schnittansichten sind.
5 zeigt eine Hauptteil-Schnittansicht eines Mikrominiatur-Stromrichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt eine Ansicht, welche eine Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie eines Induktors aus 5 zeigt.
7 zeigt eine Ansicht, welche einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor zeigt, wobei (a) eine Hauptteil-Draufsicht ist und (b) eine Hauptteil-Schnittansicht entlang der Linie X-X aus (a) ist.
8 zeigt eine Ansicht, welche einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor zeigt, und eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 7(b).
9 zeigt eine Ansicht, welche einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor und eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 7(b) zeigt.
10 zeigt eine Ansicht, welche einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung und eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 2 zeigt.
11 zeigt eine Ansicht, welche einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung und eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 10 zeigt.
12 zeigt eine Ansicht, welche einen Mikrominiatur-Stromrichter gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung und eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 10 zeigt.
13 zeigt eine Schaltung eines Gleichspannungswandlers.
Ausführungsform 1
1 und 2 sind Hauptteil-Ansichten eines Mikrominiatur-Stromrichters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1(a) ist eine Hauptteil-Schnittansicht eines Induktors als Beispiel eines Dünnfilm-Magnetinduktionselements, 1(b) ist eine durch obige Ansicht in 1(a) hindurch gesehene Hauptteil-Draufsicht, und 2 ist eine Hauptteil-Schnittansicht des Mikrominiatur-Stromrichters. Übrigens ist 1(a) die Hauptteil-Schnittansicht entlang der Linie X-X aus 1(b) und ist 2 die Hauptteil-Schnittansicht des Mikrominiatur-Stromrichters entlang einer der Linie Y-Y aus 1(b) entsprechenden Linie. In diesen Zeichnungen sind nicht nur ein Spulenmuster des Induktors, sondern auch Elektroden 6a und 6b (die Elektroden dienen als externe Anschlußklemmen zur Verbindung mit einem IC-Chip, einem Kondensator und dergleichen) zum elektrischen Anschluß gleichzeitig dargestellt. 2 zeigt den fertiggestellten Mikrominiatur-Stromrichter nach dem später beschriebenen Schneiden entlang der gestrichelten Linien in 4(h) und ist die Hauptteil-Schnittansicht entlang der Linie entsprechend der Linie Y-Y aus 1.
Wie in 1(b) gezeigt, sind die ebenen Formen von Spulenleiterabschnitte 4 und 5 linear, sind Spulenleiterabschnitte 4 auf einer ersten Hauptebene eines magnetischen Isoliersubstrats 1, wie etwa eines Ferritsubstrats gebildet, Spulenleiterabschnitte 5 auf einer zweiten Hauptebene gebildet und sind die jeweiligen Leiterabschnitte 4 und 5 durch in Durchgangslöchern gebildete Verbindungsleiter 3 elektrisch verbunden und in Form eines Solenoids bzw. einer Magnetspule gebildet.
Wie in 2 gezeigt, ist ein IC-Chip 11 (in welchem eine integrierte Leistungsschaltung gebildet ist), wie etwa ein Leistungs-IC, auf einer Oberfläche (Oberseite) des magnetischen Isoliersubstrats 1 angeordnet, so dass zwei Hauptelemente des Stromrichters, das heißt, der Induktor und der Leistungs-IC, in Mikrominiaturform gebildet sind. Übrigens ist ein zum Mikrominiatur-Stromrichter gehörender Kondensator in der Zeichnung weggelassen. Obwohl dieser Kondensator extern vorgesehen sein kann, wenn ein Kondensatorelement wie ein Schichtkeramikkondensator-Array auf der jenseitigen (unteren) Oberfläche angeordnet ist, kann ein weiter miniaturisierter Mikrominiatur-Stromrichter erzielt werden.
Der IC-Chip 11 und das Kondensatorelement sind durch die am Rand des magnetischen Isoliersubstrats 1 gebildeten Elektroden 6a und 6b elektrisch verbunden.
In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 2 einen in einem Durchgangsloch gebildeten Verbindungsleiter; 16 einen Schutzfilm; 16a eine Öffnung (welche eine Anschlußfläche wird) des Schutzfilms zum Befestigen eines Höckers; 17 einen auf dem IC-Chip gebildeten Höcker; und 18 eine Unterfüllung. Der Verbindungsleiter 2 verbindet eine vorderseitige Elektrode 6a mit einer rückseitigen Elektrode 6b elektrisch. Ferner dient der Höcker 17 zum Befestigen des IC-Chips 11 auf den Elektroden 6a, und die Unterfüllung 18 wird in den Spalt zwischen dem IC-Chip 11 und dem Induktor gefüllt und dient dazu, deren Befestigung weiter zu verstärken.
Wenn in 1(b) die Länge der Spulenleiterabschnitte mit d bezeichnet wird und die Länge des magnetischen Isoliersubstrats in der Richtung senkrecht zur Richtung (Richtung der Linie X-X) eines in der Spule erzeugten Magnetfeldes mit L bezeichnet wird, wird der Abstand (d) zwischen den gegenüberliegenden Verbindungsleitern 3 gleich d ≥ L/2 gemacht, wird die Induktivität des dickenreduzierten Induktors erhöht und kann die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie verbessert werden, wie in 3 gezeigt. Folglich ist es möglich, einen ultradünnen Mikrominiatur-Stromrichter einschließlich des dickenreduzierten Induktors (Dünnfilm-Magnetinduktionselements) zu schaffen, bei welchem die Montagefläche klein ist, der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs verbessert wird und der Leistungsverlust reduziert werden kann. Übrigens werden d und L in zueinander parallelen Richtungen gemessen.
3 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie des Induktors aus 1. Die zum Erzielen der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie verwendeten Daten (Parameter) des Induktors sind folgende: die Länge L des magnetischen Isoliersubstrats des Induktors ist 3,5 mm, seine Dicke ist 525 μm, die Anfangspermeabilität des magnetischen Isoliersubstrats ist 100, die Windungszahl der Spule ist 11, und die Spulenleiterabschnitte haben fünf verschiedene Längen d, das heißt, 1,3 mm (Kennlinie 41), 1,5 mm (Kennlinie 42), 1,75 mm (Kennlinie 43 und L/2), 1,9 mm (Kennlinie 44), und 2,1 mm (Kennlinie 45).
Ferner war ein zum Erzielen der Induktivität an den Induktor angelegter hochfrequenter Strom 1 mA, war seine Frequenz 2 MHz und lag ein überlagerter Gleichstrom innerhalb eines Bereichs von 0 mA bis 700 mA. L und d sind Längen in der Richtung senkrecht zu dem vom Magnetspulenleiter erzeugten Magnetfeld (horizontale Richtung: Richtung der Linie X-X aus 1), die Länge L des magnetischen Isoliersubstrats ist der Abstand zwischen den entgegengesetzten Enden, die Länge d der Spulenleiterabschnitte ist der Abstand zwischen den entgegengesetzten Verbindungsleitern 3 und ist die maximale Länge (= maximale Länge des Abschnitts der Spule innerhalb des magnetischen Isoliersubstrats) des Spulenabschnitts.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie des Induktors bei d = L/2 = 1,75 mm als Grenze besser. Dies liegt daran, dass im Fall von d < L/2 die Querschnittsfläche (Spulenquerschnittsfläche) eines magnetischen Materials auf der Innenseite des Spulenleiters klein wird, und deshalb wird die Induktivität zum Anfangszeitpunkt (wenn der überlagerte Gleichstrom 0 mA beträgt) klein. Ferner wird, da die Querschnittsfläche des magnetischen Materials auf der Innenseite des Spulenleiters klein ist, die magnetische Flußdichte des magnetischen Materials auf der Innenseite des Spulenleiters größer als die magnetische Flußdichte des magnetischen Materials auf der Außenseite des Spulenleiters, und der Grad der magnetischen Sättigung des magnetischen Materials auf der Innenseite des Spulenleiters wird mit zunehmendem überlagertem Gleichstrom größer. Somit wird mit zunehmendem überlagertem Gleichstrom der Grad der Induktivitätsverringerung größer. Das heißt, die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie verschlechtert sich.
Andererseits wird im Fall von d > L/2, im Vergleich mit dem Fall von d < L/2, die Induktivität zum Anfangszeitpunkt groß, da die Querschnittsfläche des magnetischen Materials auf der Innenseite des Spulenleiters groß ist. Ferner wird die Induktivität zum Anfangszeitpunkt groß, bis d gleich einem vorbestimmten Wert wird, und wenn d den vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Induktivität zum Anfangszeitpunkt verringert. Das heißt, die Induktivität hat beim vorbestimmten Wert eine Spitze. Laut 3(b) ist dieser vorbestimmte Wert von d gleich 1,9 mm.
Ferner wird im Fall von d > L/2, selbst wenn der überlagerte Gleichstrom erhöht wird, das Maß der Induktivitätsverringerung klein und wird die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie im Vergleich mit dem Fall von d < L/2 verbessert. Ferner wird mit zunehmendem d das Maß der Verringerung klein, und bei d = L wird das Maß der Verringerung fast null, und selbst wenn der überlagerte Gleichstrom erhöht wird, wird die Induktivität kaum verringert. Die Induktivität bei d = L ist etwa 1,1 μH.
Infolgedessen kann die Induktivität zum Anfangszeitpunkt groß gemacht werden, indem dafür gesorgt wird, dass d ≥ L/2 gilt, und kann überdies die Induktivitätsverringerung klein gemacht werden, selbst wenn der überlagerte Gleichstrom erhöht wird.
Ferner wird in 3(b) die Induktivität zum Anfangszeitpunkt und bei d = 2,1 mm (Kennlinie 45) kleiner als diejenige bei d = 1,75 mm (Kennlinie 43) von L/2, und dies liegt daran, dass die Querschnittsfläche des magnetischen Substrats auf der Außenseite des Spulenleiters verringert wird, so dass der Betrag des durch das externe magnetische Substrat hindurchtretenden magnetischen Flusses verringert wird.
Übrigens ist dieser Induktor, in welchem eine große Induktivität bei d ≥ L/2 erzielt werden kann, besonders wirksam, wenn die Beziehung „Spulenlänge > Dicke des magnetischen Substrats” gilt, das heißt, wenn er einen flachen Aufbau aufweist. Ferner hängt dies nicht von der Permeabilität des magnetischen Substrats, der magnetischen Flußdichte bei Sättigung und dergleichen ab.
Indem dafür gesorgt wird, dass d ≥ L/2 gilt, kann ferner, wie oben beschrieben, eine große Induktivität und eine Verbesserung der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie erzielt werden und kann ein Induktor mit einer kleinen Montagefläche erzielt werden. Folglich ist es, wie oben beschrieben, möglich, einen ultradünnen Mikrominiatur-Stromrichter einschließlich des dickenreduzierten Induktors (Dünnfilm-Magnetinduktionselements) herzustellen, bei welchem die Montagefläche klein ist, der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs verbessert wird und der Leistungsverlust reduziert werden kann.
4 zeigt ein Herstellungsverfahren für den Induktor aus 1, wobei die Ansichten (a) bis (h) in der Prozeßreihenfolge dargestellte Hauptteil-Prozeß-Schnittansichten sind. Diese Prozeß-Schnittansichten sind Schnittansichten entlang der der Linie Y-Y in 1 entsprechenden Linie.
Zuerst wurde als das magnetisch isolierende Substrat 1 ein Ni-Zn-Ferritsubstrat mit einer Dicke von 525 μm verwendet. Die Dicke des Ferritsubstrats wird aus der erforderlichen Induktivität, dem erforderlichen Spulenstromwert und den Eigenschaften des magnetischen Isoliersubstrats bestimmt und ist nicht auf die Dicke dieser Ausführungsform beschränkt. In dem Fall jedoch, in welchem das magnetisch isolierende Substrat so extrem dünn wie etwa 100 μm oder weniger ist, wird wahrscheinlich magnetische Sättigung eintreten, und in dem Fall, in welchem es so dick wie etwa 1 mm oder mehr ist, wird die Dicke des Mikrominiatur-Stromrichters selbst dick, und deshalb empfiehlt es sich, die Dicke entsprechend der Verwendung des Gegenstands zu wählen. Übrigens ist das magnetisch isolierende Substrat nicht auf das Ferritsubstrat beschränkt und es kann jedes beliebige Substrat verwendet werden, solange es ein isolierendes magnetisches Substrat (magnetisches Isoliersubstrat) ist. In diesem Fall wurde das Ferritsubstrat als ein Material, welches sich leicht zu einer Substratform formen ließ, verwendet.
Zuerst werden Durchgangslöcher 2a und 3a im Ferritsubstrat als dem magnetischen Isoliersubstrat 1 gebildet. Der Abstand der entgegengesetzten Durchgangslöcher 3a ist gleich der Länge d des Spulenleiters und wird so bestimmt, dass er gleich der Hälfte der Länge L des magnetischen Isoliersubstrats 1 oder größer wird. Das Durchgangsloch 2a dient zum Anschließen der zur Verbindung mit dem IC-Chip 11 verwendeten Elektroden 6a und der zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Schichtkeramikkondensator-Array verwendeten Elektroden 6b (tatsächlich sind eine Elektrode 6a und eine Elektrode 6b durch den in diesem Durchgangsloch 2a gebildeten Verbindungsleiter 2 verbunden), und das Durchgangsloch 3a dient zum Anschließen der Spulenleiterabschnitte 4 und 5 (tatsächlich sind der Spulenleiterabschnitte 4 und der Spulenleiterabschnitt 5 durch den im Durchgangsloch 3a gebildeten Verbindungsleiter 3 verbunden). Als Bearbeitungsverfahren zum Herstellen der Durchgangslöcher 2a und 3a kann Laser-Bearbeitung, Sandstrahlbearbeitung, Ätzbearbeitung, Ultraschallbearbeitung oder mechanische Bearbeitung zur Anwendung kommen; das Bearbeitungsverfahren muß in Abhängigkeit von den Bearbeitungskosten, der Bearbeitungsgröße und dergleichen bestimmt werden. Da in dieser Ausführungsform die minimale Bearbeitungsgröße (Breite) nur 0,13 mm war und es viele Bearbeitungsstellen gab, wurde das Sandstrahlverfahren verwendet (4(a)).
Dann werden die Verbindungsleiter 2 und 3 der Durchgangslöcher 2a und 3a, die Spulenleiterabschnitte 4 und 5 der ersten Hauptebene und der zweiten Hauptebene und die Elektroden 6a und 6b gebildet. Als nächstes werden die Einzelheiten beschrieben. Um der gesamten Oberfläche des magnetischen Isoliersubstrats 1 Leitfähigkeit zu verleihen, wird durch ein Zerstäubungsverfahren ein Film aus Ti/Cu gebildet und wird eine Beschichtungs-Impfschicht 12 gebildet. Zu diesem Zeitpunkt kann, obwohl die Leitfähigkeit auch den Durchgangslöchern 2a und 3a verliehen wird, wenn notwendig, stromlose Beschichtung oder dergleichen durchgeführt werden. Ferner kann, zusätzlich zum Zerstäubungsverfahren, ein Vakuum-Aufdampfungsverfahren, ein CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) oder dergleichen verwendet werden. Die Schicht kann auch durch lediglich die stromlose Beschichtung gebildet werden. Es eignet sich ein Verfahren, mit welchem genügend Adhäsion zum magnetischen Isoliersubstrat 1 erzielt werden kann. Übrigens kann hinsichtlich des leitfähigen Materials, obwohl in diesem Fall Cu verwendet wird, jedes beliebige Material verwendet werden, solange es Leitfähigkeit aufweist. Obwohl in diesem Fall Ti als die Adhäsionsschicht zum Erzielen der Adhäsion verwendet wird, kann Cr, W, Nb, Ta oder dergleichen verwendet werden. Ferner kann, obwohl Cu die Impfschicht 12 wird, in welcher in einem elektrolytischen Beschichtungsprozeß eines nachfolgenden Prozesses Beschichtung erzeugt wird, hierfür auch Ni, Au oder dergleichen verwendet werden. In diesem Fall wurde im Hinblick auf die Leichtigkeit der Bearbeitung in einem nachfolgenden Prozeß der Ti/Cu-Film verwendet (4(b)).
Dann werden Muster 13 zur Bildung der auf der ersten Hauptebene und der zweiten Hauptebene zu bildenden Spulenleiterabschnitte 4 und 5 sowie der Elektroden 6a und 6b durch Verwendung eines Photolacks gebildet. In dieser Ausführungsform werden diese Muster durch Verwendung eines filmartigen Negativ-Abdecklacks gebildet (4(c)).
Dann wird durch elektrolytische Beschichtung auf Öffnungen der Abdecklack-Muster eine Cu-Schicht gebildet. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die Innenseiten der Durchgangslöcher 2a und 3a mit Cu beschichtet, werden gleichzeitig auch die Verbindungsleiter 2 und 3 gebildet, werden die Spulenleiterabschnitte 4 und 5 der ersten Hauptebene und der zweiten Hauptebene verbunden und wird ein Magnetspulenmuster 14a gebildet. Ferner wird gleichzeitig auch ein Elektrodenmuster 15a gebildet (4(d)).
Dann, nach dem elektrolytischen Beschichten, werden der Photolack und die leitfähige Schicht, welche überflüssig geworden sind, entfernt, so dass die spezifizierten Spulenleiterabschnitte und Elektroden gebildet werden (4(e)).
Dann wird auf den Spulenleiterabschnitten 4 und 5 ein Isolierfilm 16 gebildet. Es wird ein filmartiger Isolierfilm für diesen Isolierfilm 16 verwendet. Der Isolierfilm 16 dient als Schutzfilm, und es ist vorzuziehen, den Film zu bilden, um eine lang anhaltende Zuverlässigkeit zu erreichen. Ferner ist ein Verfahren zur Bildung dieses Isolierfilms 16 nicht auf ein filmartiges Material beschränkt und kann ein flüssiges Isoliermaterial durch Siebdruck im erforderlichen Muster aufgebracht und dann durch Wärme ausgehärtet werden (4(f)).
Übrigens wird bei Bedarf Ni- oder Au-Beschichtung auf den Oberflächen der Spulenleiterabschnitte und Elektroden durchgeführt und werden Oberflächenbearbeitungsschichten 14b und 15b gebildet. In diesem Beispiel wurden im in 4(d) gezeigten Prozeß, nachdem die elektrolytische Beschichtung mit Cu durchgeführt wurde, Ni und Au durch die elektrolytische Beschichtung kontinuierlich gebildet, jedoch können diese nach Fertigstellung von 4(e) durch stromlose Beschichtung gebildet werden. Ferner kann nach 4(f) die stromlose Beschichtung entsprechend ausgeführt werden. Diese Metallschutzleiter dienen zum Erzielen eines stabilen Verbindungszustands in einem Verbindungsprozeß für einen IC in einem nachfolgenden Prozeß.
Dann wird der IC-Chip 11 als ein Leistungs-IC mit den auf dem Induktorsubstrat gebildeten Elektroden 6a verbunden. Sein Verbindungsverfahren besteht daraus, dass Höcker 17 auf den Elektroden (Anschlußflächen) des IC gebildet werden und der IC-Chip 11 durch Ultraschallverbindung mit den Elektroden 6a des Induktors verbunden wird (4(g)).
Dann wird die Befestigung des IC-Chips 11 und des Induktors durch die Unterfüllung 18 verstärkt und an den durch die gestrichelte Linie in 4h gekennzeichneten Stellen wird ein Schnitt durchgeführt, so dass der Mikrominiatur-Stromrichter fertiggestellt wird. Als Verfahren zur Verbindung des IC-Chips 11 und des Induktors wurden hier die Höcker 17 und die Ultraschallverbindung verwendet; die Verbindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und es kann Lötverbindung, leitfähiges Bindematerial oder dergleichen verwendet werden. Ferner ist es vorzuziehen, ein Verfahren zu verwenden, in welchem der Übergangswiderstand des Verbindungsteils so klein wie möglich wird. Ferner kann, obwohl das Unterfüllungsmaterial verwendet wurde, um die Befestigung zu verstärken, ein Material nach Bedarf ausgewählt werden und ein Dichtmaterial, wie etwa ein Epoxidharz, kann verwendet werden. Diese werden verwendet, um die jeweiligen Elemente zu befestigen und lang anhaltende Zuverlässigkeit gegen durch das Einwirken von Feuchtigkeit oder dergleichen verursachte Schäden zu erzielen, und sie beeinflussen nicht die Anfangseigenschaften des Stromrichters, jedoch ist es vorzuziehen, sie im Hinblick auf lang anhaltende Zuverlässigkeit zu bilden (4(h)).
Durch den vorangehenden Prozeß kann die Mikrominiaturisierung des Stromrichters, bei welcher andere Teile (Leistungs-IC und Induktor) als der Kondensator befestigt werden, realisiert werden. Weiter wird durch Verbinden des Schichtkeramikkondensator-Arrays mit der Seite gegenüber der IC-Chip-Befestigungsoberfläche des Induktors der ultradünne Mikrominiatur-Stromrichter gebildet.
Übrigens sind die Formen der Verbindungsleiter 2 und 3 in 1(a) und 2 schematisch dargestellt; die annähernd tatsächlichen Formen sehen aus wie in 4(h) gezeigt.
Ausführungsform 2
5 ist eine Hauptteil-Schnittansicht eines Mikrominiatur-Stromrichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Zeichnung entspricht 2 und ist die Hauptteil-Schnittansicht nur eines zum Mikrominiatur-Stromrichter gehörenden Induktors.
Ein Unterschied zu 2 ist, dass anstelle des Schutzfilms 16 als Isolierfilm zum Überziehen der Oberfläche der Spulenleiterabschnitte 4 und 5 aus 1 ein Harz 19 (im folgenden als magnetisches Harz bezeichnet) verwendet wird, in welchem magnetische Feinpartikel feinstverteilt sind. Hierbei können durch das Überziehen mit diesem magnetischen Harz 19 die hohe Induktivität und die Verbesserung der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie realisiert werden.
Diese Struktur kann durch Aufbringen des magnetischen Harzes 19 als Isolierfilm, welcher im Herstellungsprozeß des in 4 gezeigten Induktors schließlich den Schutzfilm 16 auf den Spulenleiterabschnitten bildet, gebildet werden.
6 ist eine Ansicht, welche die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie des Induktors aus 5 zeigt. Die Daten der Spule sind folgende: L = 3,5 mm, d = 2,1 mm, die Dicke des Ferritsubstrats ist 525 μm, die Windungszahl der Spule ist 11, die Frequenz ist 2 MHz und die Anfangspermeabilität des Ferritsubstrats ist 100. Bezugszeichen 45 kennzeichnet die Kennlinie des Induktors, bei welcher die Spulenleiterabschnitte 4 und 5 beider Seiten mit dem magnetischen Harz in einer Dicke von 100 μm überzogen sind. Es wird ein magnetische Harz verwendet, in welchem Permalloy-Partikel mit einer mittleren Partikelgröße von 8 μm bei einem Volumenverhältnis von 50% in Epoxidharz feinstverteilt sind. Ferner zeigt Bezugszeichen 51 zum Vergleich die Kennlinie eines Falles, in welchem kein magnetisches Harz vorhanden ist. Vom Vorhandensein des magnetischen Harzes abgesehen, sind die Daten die gleichen wie diejenigen der Kennlinie 45.
Durch Überziehen der Spulenleiterabschnitte 4 und 5 mit dem magnetischen Harz 19 kann die hohe Induktivität und die Verbesserung der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie realisiert werden. Übrigens wurden in dieser Ausführungsform die Permalloy-Partikel als magnetische Feinpartikel verwendet und wurde die Dicke gleich 100 μm gemacht und wurden das Material der Partikel, das Volumenverhältnis, die Dicke und dergleichen entsprechend den erforderlichen Eigenschaften bestimmt.
Wie oben beschrieben, kann durch das Überziehen mit dem magnetischen Harz 19 eine Induktivität erzielt werden, welche größer als diejenige in der ersten Ausführungsform ist, und kann die Montagefläche des Induktors weiter reduziert werden.
Im Mikrominiatur-Stromrichter von 2 sind die Elektroden 6a des Induktors so gebildet, dass sie das Außenrand-Ende des magnetischen Isoliersubstrats 1 erreichen, und die Elektroden 6a und der Schutzfilm 16 stehen in direktem Kontakt miteinander, wobei lediglich die Öffnungen 16a nicht bedeckt sind. In dem Fall, in welchem der Abdecklack-Schutzfilm als Schutzfilm 16 verwendet wird, dringt, da die Adhäsionskraft zwischen den Elektroden 6a und dem Abdecklack-Schutzfilm klein ist, durch die Schnittstelle (Schnittstelle des Außenrand-Endes des magnetischen Isoliersubstrats 1) zwischen einer Elektrode 6a und dem Abdecklack-Schutzfilm Feuchtigkeit ein, und in einem Aufschmelzlötprozeß als nachfolgendem Prozeß oder bei einem Beschleunigungstest oder einem Wärmezyklus oder dergleichen kann es passieren, dass an der Schnittstelle zwischen dem Hocker 17 und der Elektrode ein Bruch auftritt, und hohe Zuverlässigkeit kann nicht immer erreicht werden. Als nächstes werden Ausführungsformen beschrieben, welche dem abhelfen.
Ausführungsform 3
7 zeigt einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor, 7(a) entspricht 1(b) und ist eine Hauptteil-Draufsicht, und 7(b) entspricht 1(a) und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entlang der Linie X-X aus (a).
Ein Unterschied zu 1 ist, dass die auf der Oberfläche eines magnetischen Isoliersubstrats 1 auf der Seite, auf welcher ein IC-Chip befestigt wird, gebildeten Elektroden 6a nicht das Außenrand-Ende des magnetischen Isoliersubstrats 1 erreicht, sondern im magnetischen Isoliersubstrat 1 gebildet ist. In dieser Ausführungsform wird ein Schutzfilm 16 so gebildet, dass er in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Randteils des magnetischen Isoliersubstrats 1 kommt. Hierdurch stehen die Elektroden 6a mit geringer Adhäsionskraft und der Abdecklack-Schutzfilm am Randteil nicht in direktem Kontakt miteinander, und wie in 10 gezeigt, zeigt sich der Effekt, wenn der IC-Chip 11 befestigt ist.
Ausführungsform 4
8 zeigt einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 7(b).
Ein Unterschied zu 7(b) ist, dass auf der Oberfläche des Randteils des magnetischen Isoliersubstrats 1 auf der Seite, auf welcher der IC-Chip befestigt wird, der Schutzfilm 16 nicht gebildet ist, sondern eine Unterfüllung 18 durch einen nachfolgenden Prozess gebildet wird. Wie in 11 gezeigt, zeigt sich der Effekt, wenn der IC-Chip 11 befestigt ist.
Ausführungsform 5
9 zeigt einen für einen Mikrominiatur-Stromrichter einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendeten Induktor und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 7(b).
Ein Unterschied zu 7(b) ist, dass auf dem magnetischen Isoliersubstrat 1 auf der Seite, auf welcher der IC-Chip 11 befestigt wird, sowie auf dem Spulenleiterabschnitte 4 der Schutzfilm 16 nicht gebildet ist, sondern nur eine Unterfüllung 18 durch einen nachfolgenden Prozeß gebildet wird. Wie in 12 gezeigt, zeigt sich der Effekt, wenn der IC-Chip 11 befestigt ist.
Ausführungsform 6
10 zeigt einen Mikrominiatur-Stromrichter einer sechsten Ausführungsform der Erfindung und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 2. Hier wird der Induktor aus 7 verwendet.
Ein Unterschied zu 2 ist, dass die Oberfläche des Außenrandteils des magnetischen Isoliersubstrats 1 direkt mit einem Schutzfilm 16 überzogen ist und mit einer Unterfüllung 18 überzogen ist. Hierdurch wird die Adhäsionsschnittstelle zwischen den Elektroden 6a und dem bis zum Außenrand-Ende des magnetischen Isoliersubstrats 1 gebildeten Schutzfilm 16, wie in 2 gezeigt, beseitigt.
Im Fall des Abdecklack-Schutzfilms, in welchem für den Schutzfilm 16 Abdecklack verwendet wird, wird die Adhäsionskraft in dem Fall, in welchem das magnetisch isolierende Substrat 1 mit dem Abdecklack-Schutzfilm überzogen ist, höher als diejenige in dem Fall, in welchem die Elektroden 6a mit dem Abdecklack-Schutzfilm überzogen sind. Somit wird die Adhäsionsschnittstelle mit geringer Adhäsionskraft zwischen den Elektroden und dem Abdecklack-Schutzfilm nicht am Außenrandteil des magnetischen Isoliersubstrats 1 freigelegt, wird das Eindringen von Feuchtigkeit durch die Schnittstelle verhindert und kann ein hinsichtlich seines Feuchtigkeitsverhaltens hervorragende und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisende Mikrominiatur-Stromrichter hergestellt werden.
Ausführungsform 7
11 zeigt einen Mikrominiatur-Stromrichter einer siebten Ausführungsform der Erfindung und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 10. Hier wird der Induktor aus 8 verwendet.
Ein Unterschied zu 10 ist, dass die Oberfläche des Außenrandteils des magnetischen Isoliersubstrats 1 direkt mit der Unterfüllung 18 überzogen ist. Da die Adhäsionskraft an der Schnittstelle zwischen dem magnetischen Isoliersubstrat 1 und der Unterfüllung 18 höher ist als die Adhäsionskraft zwischen dem magnetischen Isoliersubstrat 1 und dem Abdecklack-Schutzfilm, kann die Zuverlässigkeit gegenüber der sechsten Ausführungsform erhöht werden.
Ausführungsform 8
12 zeigt einen Mikrominiatur-Stromrichter einer achten Ausführungsform der Erfindung und ist eine Hauptteil-Schnittansicht entsprechend 10. Hier wird der Induktor aus 9 verwendet.
Ein Unterschied zu 10 ist, dass der Schutzfilm 16 auch auf dem Spulenleiterabschnitte 4 nicht vorhanden ist und dass auch dieser mit der Unterfüllung 18 überzogen ist. Dadurch wird, zusätzlich zum Effekt der siebten Ausführungsform, die Adhäsion zwischen dem IC-Chip 11 und dem magnetischen Isoliersubstrat 1 verbessert und die Zuverlässigkeit kann weiter erhöht werden.
Gemäß der Erfindung ist der Spulenleiter des dickenreduzierten Induktors in Form einer Magnetspule gebildet, und, wenn die Länge der Spulenleiterabschnitte gleich d gemacht wird und die Länge des magnetischen Isoliersubstrats gleich L gemacht wird, wird dafür gesorgt, dass d ≥ L/2 gilt, so dass die Induktivität des dickenreduzierten Induktors hoch gemacht werden kann und die Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie verbessert werden kann.
Ferner können durch Überziehen der Spulenleiterabschnitte mit dem Harz, in welchem die magnetischen Feinpartikel feinstverteilt sind, eine höhere Induktivität und eine Verbesserung der Gleichstromüberlagerungs-Kennlinie realisiert werden.
Wenn der Leistungs-IC-Chip und der Kondensator (Schichtkeramikkondensator-Array) direkt auf dem dickenreduzierten Induktor oberflächenmontiert werden, ist es möglich, einen ultradünnen Mikrominiatur-Stromrichter einschließlich des dickenreduzierten Induktors (Dünnfilm-Magnetinduktionselements) herzustellen, bei welchem die Montagefläche klein ist, der Wirkungsgrad des Stromrichtvorgangs verbessert ist und der Leistungsverlust reduziert werden kann.
Wenn das Ende der Elektroden innerhalb des Endes des magnetischen Isoliersubstrats liegt und der Außenrandteil des magnetischen Isoliersubstrats mit dem Schutzfilm oder der Unterfüllung überzogen ist, ist es ferner möglich, einen hinsichtlich seines Feuchtigkeitsverhaltens hervorragenden und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisenden Mikrominiatur-Stromrichter herzustellen.

Claims

Mikrominiatur-Stromrichter, enthaltend ein Halbleitersubstrat, auf welchem eine integrierte Halbleiterschaltung (11) gebildet ist, ein Dünnfilm-Magnetinduktionselement und einen Kondensator, wobei das Dünnfilm-Magnetinduktionselement ein magnetisches Isoliersubstrat (1) und einen Magnetspulenleiter enthält, welcher einen oder mehrere in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnete erste Leiterabschnitte (4), die auf einer ersten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) gebildet sind, einen oder mehrere in der ersten Richtung nebeneinander angeordnete zweite Leiterabschnitte (5), die auf einer zweiten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) gebildet sind, und einen oder mehrere Verbindungsleiterabschnitte (3) umfasst, welche in durch das magnetisch isolierende Substrat hindurch verlaufenden ersten Durchgangslöchern (3a) gebildet sind und den oder die ersten Leiterabschnitte mit dem oder den zweiten Leiterabschnitten zu dem Magnetspulenleiter verbinden, wobei die Länge L des magnetischen Isoliersubstrats (1) in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung und die Länge d der Spulenleiterabschnitte in der zweiten Richtung die Beziehung d ≥ L/2 erfüllen, wobei die erste Hauptebene und die zweite Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1) mit durch ein oder mehrere zweite Durchgangslöcher (2a) elektrisch verbundener Elektroden (6a, 6b) versehen sind, wobei mindestens eine Elektrode (6a, 6b) nicht mit dem Magnetspulenleiter elektrisch verbunden ist.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Isoliersubstrat (1) ein Ferritsubstrat ist.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Spulenleiters mit einem Isolierfilm (16) oder einem Harz (19) überzogen ist, in welchem magnetische Feinpartikel feinstverteilt sind.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitersubstrat mit auf dem magnetischen Isoliersubstrat (1) gebildeten Elektroden (6a, 6b) elektrisch verbunden ist.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere mit dem Halbleitersubstrat elektrisch verbundene Elektroden (6a, 6b) auf einem inneren Oberflächenabschnitt, welcher vom Außenrand des magnetischen Isoliersubstrats (1) getrennt ist, angeordnet ist.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1), auf welcher die wenigstens eine mit dem Halbleitersubstrat elektrisch verbundene Elektrode (6a, 6b) angeordnet ist, mit einem Schutzfilm (16) überzogen ist, welcher in direktem Kontakt mit einer Rand-Teiloberfläche des gesamten Außenrands der Hauptebene steht.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzfilm (16) ein Abdecklack-Schutzfilm ist.
Mikrominiatur-Stromrichter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Halbleitersubstrats und eine Rand-Teiloberfläche des gesamten Außenrands der ersten und/oder der zweiten Hauptebene des magnetischen Isoliersubstrats (1), auf welcher die wenigstens eine mit dem Halbleitersubstrat elektrisch verbundene Elektrode (6a, 6b) angeordnet ist, mit einem Direktkontakt-Bindemittel überzogen sind.
Mikrominiatur-Stromrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Direktkontakt-Bindemittel eine Unterfüllung (18) ist.