DE102004052909A1

DE102004052909A1 - Gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE102004052909A1
Application number: DE102004052909A
Authority: DE
Inventors: Myung-Sam Kang; Chang-Sup Ryu; Won-Cheol Bae; Sang-Duck Kim; Doo-Hwan Lee
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-11-03
Also published as: CN1725934A; US20060017435A1; DE102004052909B4; KR100619369B1; CN100461983C; JP2006041466A; KR20060008798A; US7348772B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, welche umfasst eine Basisplatte, auf welcher ein erster Schaltkreis für eine Anregung und ein erster Schaltkreis für eine Detektion auf jeder der Seiten gebildet ist, Körper mit einem Weichmagnetkern, die jeweils oben und unten an der Basisplatte laminiert sind und aus einer Mehrzahl von Weichmagnetkernen gebildet sind, und äußere Schichten, die jeweils auf die Körper mit einem Weichmagnetkern laminiert sind und auf welchen ein zweiter Schaltkreis für eine Anregung und ein zweiter Schaltkreis für eine Detektion, die mit dem ersten Schaltkreis für eine Anregung und dem ersten Schaltkreis für eine Detektion mittels Durchgangslöchern verbunden sind, gebildet sind, um jeweils die Weichmagnetkerne zu umgeben, wobei die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welche auf einer ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, und die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welche auf einer zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind, jeweils senkrecht zueinander stehen, sowie das zur Herstellung der erfindungsgemäßen gedruckten Leiterplatte geeignete Verfahren. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die/der auf der einen Seite der Basisplatte ausgebildeten Weichmagnetkerne, Schaltkreis für eine Anregung und Schaltkreis für eine Detektion senkrecht auf den auf der anderen Seite ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine gedruckte Leiterplatte (PCB) mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und ein Verfahren zur Herstellung derselben und insbesondere eine gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, bei welchem ein Schaltkreis für eine Anregung und ein Schaltkreis für eine Detektion mit einem Weichmagnetkern auf dem Oberteil und dem Unterteil der gedruckten Leiterplatte senkrecht zueinander gebildet sind, so dass ein schwaches Magnetfeld mit einer Stärke, die vergleichbar zu dem des Erdmagnetfeldes ist, detektiert werden kann, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
In letzter Zeit werden Sensoren für ein schwaches Magnetfeld in vielen Einsatzgebieten verwendet, wie z. B. für Navigationssysteme, welche auf einer Detektion des Geomagnetismus beruhen, für Monitore für die Variation des Geomagnetismus zur Vorhersage von Erdbeben, für einige biomagnetische Messungen, für eine Fehlererkennung für metallische Materialien, für eine magnetische Codierung, für einen Typ berührungsfreier Spannungsmesser, für Strommesser, für Drehmomentmesser und für Verschiebungssensoren.
Um einen Service für Informationen über einen Ort für Mobiltelefone und mobile Endgeräte anzubieten, werden insbesondere Sensoren benötigt, die präzise Stromanhäufungen erkennen können, und es werden wie in 1 gezeigt Sensoren für ein schwaches Magnetfeld zur Erfassung des Erdmagnetfelds und zur Erfassung von Stromanhäufungen als Mittel verwendet, um solche Informationen über den Ort zur Verfügung zu stellen.

1 ist eine Ansicht, die schematisch die Aufbauweise eines konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld zeigt. 2A stellt ein Zeitdiagramm eines in einem ersten Magnetkern erzeugten magnetischen Feldes dar und 2B ist ein Zeitdiagramm eines in einem zweiten Magnetkern erzeugen Magnetfelds. 2C zeigt ein Zeitdiagramm einer magnetischen Flussdichte, die in dem ersten magnetischen Kern generiert wird, und 2D zeigt ein Zeitdiagramm einer magnetischen Flussdichte, die in dem zweiten Magnetkern generiert wird. 2E ist ein Zeitdiagramm, welches eine erste induzierte Spannung V_ind1 und eine zweite induzierte Spannung V_ind2 zeigt, welche in einer Empfängerspule induziert werden, und 2F ist ein Zeitdiagramm, welches die Summe der ersten und zweiten induzierten Spannungen V_ind1 + V_ind2 zeigt.

Wie in 1 gezeigt, umfasst der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld erste und zweite große stabförmige magnetische Kerne 1A und 1B, Spulen für eine Anregung 2A und 2B, die jeweils unter regelmäßigen Abständen in regelmäßigen Richtungen zur Erzeugung magnetischer Felder um die ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B gewunden sind, und Empfängerspulen 3A und 3B, die unter regelmäßigen Abständen und regelmäßigen Richtungen zur Erfassung der magnetischen Felder, die in den ersten und zweiten Magnetkernen erzeugt werden, gewickelt sind, um die ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B zu umgeben.

Der Betrieb des konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld wird unter Bezugnahme zu 2A bis 2F beschrieben. Das interne magnetische Feld H1 des ersten magnetischen Kerns 1A, welches einem Wechselstrom (AC) Anregungsstrom zugeordnet werden kann, wird durch „Hext (externes magnetisches Feld) + Hexc (magnetisches Feld zuordbar zu den Spulen für eine Anregung)" dargestellt, während das innere magnetische Feld H2 des zweiten magnetischen Kerns 1B durch „Hext-Hexc" dargestellt wird.

Darüber hinaus wird die magnetische Flussdichte B1 des ersten magnetischen Kerns 1A durch „Bext (magnetische Flussdichte zuordbar einem externen magnetischen Feld) + Bexc (magnetische Flussdichten zuordbar den Spulen für eine Anregung)" dargestellt, während die magnetische Flussdichte B2 des zweiten magnetischen Kerns 1B durch „Bext-Bexc" dargestellt wird.

Folglich werden die inneren magnetischen Felder H1 und H2 und die magnetischen Flussdichten B1 und B2, die durch die ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B dargestellt werden, in gegensätzliche Richtungen erzeugt.

In diesem Fall werden die ersten und zweiten induzierten Spannungen V_ind1 und V_ind2, welche durch die ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B generiert werden und durch die Empfängerspulen 3A und 3B detektiert werden, wie in 2E dargestellt.

Da die Spulen für eine Detektion 3A und 3B gewickelt sind, um die Summe der Flussänderungen, die in den ersten und zweiten magnetischen Kernen 1A und 1B generiert werden, aufzunehmen, wird die durch die Spulen für eine Detektion 3A und 3B gemessene Spannung wie in 2F gemessen, da die ersten und zweiten induzierten Spannungen V_ind1 und V_ind2 einander wegheben.

Mit anderen Worten, die magnetischen Felder, welche den Spulen für eine Anregung 2A und 2B zuordbar sind und die in den axialen Richtungen der ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B aufgebracht werden, werden in entgegengesetzte Richtungen erzeugt, so dass die magnetischen Felder Hexc sich gegenseitig wegheben und Null sind. Im Gegensatz hierzu wirken die externen magnetischen Felder Hext, welche in den axialen Richtungen der ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B auftreten, in derselben Richtung bezüglich der ersten und zweiten magnetischen Kerne 1A und 1B, so dass die externen magnetischen Felder Hext sich nicht wegheben.

Folglich kann die Größe der externen magnetischen Felder Hext durch Messen der Größe der Summe der ersten und zweiten induzierten Spannungen V_ind1 und V_ind2 bestimmt werden.

Jedoch besitzt der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld die Schwierigkeit, die Lagepräzision beizubehalten, wenn die Spulen für eine Anregung 2A und 2B und die Spulen für eine Detektion 3A und 3B um die magnetischen Kerne 1A und 1B gewickelt werden und hat weiterhin das Problem, dass die Präzision der charakteristischen Werte dadurch reduziert werden, dass der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld leicht durch Temperatur, Licht oder Oberflächenmaterial beeinflusst werden kann.

Da die Spulen für eine Anregung 2A und 2B und die Spulen für eine Detektion 3A und 3B direkt um die magnetischen Kerne 1A und 1B gewickelt werden, ist der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld darüber hinaus auch problematisch, da die Spulen häufig zerschnitten werden.

Weiterhin ist der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld aufgrund seiner großen Größe und seinem hohen Energieverbrauch dahingehend nachteilig, dass er nicht für eine weitere Miniaturisierung und weitere Gewichtsreduzierung der elektronischen Produkte geeignet ist.

Um derartige Probleme des konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld zu lösen, schlagen US 5,936,403 und US 6,270,686 Sensoren für ein schwaches Magnetfeld vor, die so gefertigt sind, dass ein amorpher Kern durch Laminierung ringförmig geätzter amorpher Platten auf beide Seiten eines Epoxy-Sub strates, in welchem Strukturen geätzt sind, so dass das Ober- und Unterteil leitend miteinander verbunden sind, hergestellt wird und Epoxy-Substrate, auf welche Spulen in x-Richtung und Spulen in y-Richtung geätzt sind, auf das Ober- und Unterteil des amorphen Kerns laminiert werden.

Nachteilig bei den in der US 5,936,403 und US 6,270,686 offenbarten Erfindungen ist jedoch, dass der amorphe Kern hergestellt werden muss, in dem die ringförmig geätzten amorphen Platten auf das Epoxy-Substrat mit den Strukturen, welche mit den geätzten Teilen ausgerichtet sind, laminiert werden und die Epoxy-Substrate, auf welchen Spulen in x-Richtung und Spulen in y-Richtung geätzt sind, auf das Oberteil und Unterteil des amorphen Kerns laminiert werden, so dass ein Herstellungsprozess kompliziert ist, die Anzahl der Schichten einer Leiterplatte sich erhöhen und hohe Kosten bewirkt werden.

Darüber hinaus weisen die Erfindungen, wie sie in der US 5,936,403 und US 6,270,686 offenbart sind, den Nachteil auf, dass die Flächen der Spulen im Inneren des ringförmigen amorphen Kerns konzentriert sind, so dass die Wicklungen der Spulen begrenzt sind. Folglich ist die Wicklungsdichte pro Längeneinheit niedrig, weshalb die Sensitivität bei der Detektion eines schwachen Magnetfelds reduziert ist und eine Tendenz zur Miniaturisierung von elektronischen Produkten nicht unterstützt wird.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, offenbart KR 432,662 mit Anmeldetag dem 9. März 2002 durch den gegenwärtigen Anmelder einen Sensor für ein schwaches Magnetfeld unter Verwendung der gedruckten Leiterplattentechnologie. Dieser Sensor für ein schwaches Magnetfeld umfasst ein erstes Substrat, auf welchem erste Treiberstrukturen und erste Aufnahmestrukturen auf beiden Seiten gebildet sind, erste Schichtkörper, welche auf beide Seiten des ersten Substrats laminiert sind und auf welchen magnetische Substanzen in vorgegebenen Formen strukturiert ausgebildet sind, und zweite Schichtkörper, welche auf die ersten Schichtkörper laminiert sind und in welchen zweite Treiberstrukturen und zweite Aufnahmestrukturen jeweils mit den ersten Treiberstrukturen und den ersten Aufnahmestrukturen verbunden sind. Die magnetische Substanz, die Treiberstrukturen und die Aufnahmestrukturen, die auf der Oberseite des ersten Substrats gebildet sind, und die magnetische Substanz, die Treiberstrukturen und die Aufnahmestrukturen, die auf der Unterseite des ersten Substrats gebildet sind, stehen senkrecht zueinander.

Die in der KR 432,662 offenbarte Erfindung weist jedoch das Problem auf, dass es schwierig ist, einen hoch miniaturisierten Sensor für ein schwaches Magnetfeld entsprechend den Bedürfnissen nach miniaturisierten, hoch integrierten und viel funktionalen elektronischen Produkten auf einer gedruckten Leiterplatte zu befestigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine gedruckte Leiterplatte mit einem hoch sensitiven Sensor für ein schwaches Magnetfeld zur präzisen Bestimmung von schwachen Magnetfeldern wie z. B. das Erdmagnetfeld, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser anzugeben, womit die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gedruckte Leiterplatte mit einem hoch miniaturisierten Sensor für ein schwaches Magnetfeld, welcher für miniaturisierte, leichtgewichtige, hoch integrierte und viel funktionale elektronische Produkte benötigt wird, und ein Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst, wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, die jeweils einzeln angewandt oder beliebig miteinander kombiniert werden können, sind Gegenstand der jeweilig abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld umfasst eine Basisplatte, auf welcher ein erster Schaltkreis für eine Anregung und ein erster Schaltkreis für eine Detektion auf jeder der Seiten gebildet ist, Körper mit einem Weichmagnetkern, die jeweils oben und unten an der Basisplatte laminiert sind und aus einer Mehrzahl von Weichmagnetkernen gebildet sind, und äußere Schichten, die jeweils auf die Körper mit einem Weichmagnetkern laminiert sind und auf welchen ein zweiter Schaltkreis für eine Anregung und ein zweiter Schaltkreis für eine Detektion, die mit dem ersten Schaltkreis für eine Anregung und dem ersten Schaltkreis für eine Detektion mittels Durchgangslöchern verbunden sind, gebildet sind, um jeweils die Weichmagnetkerne zu umgeben. Die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, die auf einer ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, stehen jeweils senkrecht zu den Weichmagnetkernen, dem Schaltkreis für eine Anregung und dem Schaltkreis für eine Detektion, die auf einer zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind.

Die Mehrzahl der Weichmagnetkerne können Stangen bilden, deren Anzahl ein Vielfaches von 2 ist, und die Schaltkreise für eine Anregung und die Schaltkreise für eine Detektion können senkrecht zu der Mehrzahl der Weichmagnetkerne stehen.

Die Mehrzahl der Weichmagnetkerne können rechtwinklige Ringformen haben, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, die auf der ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, können senkrecht zu den Seiten der Weichmagnetkerne stehen, und die Anregungs- und Schaltkreise für eine Detektion, die auf der zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind, können parallel mit den Seiten der Weichmagnetkerne sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

A) Vorsehen einer Basisplatte, auf welcher auf einer ersten Seite ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung und ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion gebildet sind und auf welcher auf einer zweiten Seite ein in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung und ein erster in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion gebildet sind, und Vorsehen von in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Körpern mit einem Weichmagnetkern, in welchen in x-Richtung ausgerichtete und in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne in einer Vielschichtstruktur gebildet sind,
B) sequentielles Laminieren eines Isolators, der in x-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern, eines Isolators und einer Kupferfolie auf die erste Seite der Basisplatte und sequentielles Laminieren eines Isolators, der in y-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern, eines Isolators und einer Kupferfolie auf die zweite Seite der Basisplatte, und
C) Bilden zweiter in x-Richtung ausgerichteter und in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreise für eine Anregung und Schaltkreise für eine Detektion, welche jeweils zu den ersten in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreisen für eine Anregung und Schaltkreisen für eine Detektion auf den Kupferfolien geführt werden, um um die in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne herum gewickelt zu werden.

Der Verfahrensschritt A) kann mindestens einen der folgenden Schritte (A-1) bis (A-5) umfassen: (A-1) Bilden des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung und des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Detektion auf der ersten Seite der Basisplatte, und Bilden des ersten in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung und des ersten in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Detektion auf der zweiten Seite der Basisplatte, (A-2) Laminieren von Vorformen der Weichmagnetkerne auf beide Seiten der zwei Isolatoren, (A-3) Auftragen von Ätzabdeckungen auf die Oberflächen der Vorformen der vier Weichmagnetkerne der zwei Isolatoren und Bilden von bestimmten Ätzabdeckstrukturen durch Aussetzen und Entwickeln der Ätzabdeckungen, (A-4) Ätzen der Vorformen der Weichmagnetkerne unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen, Bilden der in x-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern durch Bilden in x-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkerne auf den Vorformen der zwei Weichmagnetkerne, die auf einem ersten Isolator laminiert sind, und Bilden der in y-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern durch Bilden in y-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkerne auf den Vorformen der zwei Weichmagnetkerne, die auf einem zweiten Isolator laminiert sind, und (A-5) Entfernen der Ätzabdeckung.

Der Verfahrensschritt A) kann mindestens einen der folgenden Schritte (A-6) bis (A-10) umfassen: (A-6) Laminieren der Isolatoren und der Vorformen der Weichmagnetkerne auf erste Seiten der in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern, (A-7) Auftragen der Ätzabdeckungen auf Oberflächen der Vorformen der Weichmagnetkerne des Schritts (A-6), und Bilden bestimmter Ätzabdeckstrukturen durch Aussetzen und Entwickeln der Ätzabdeckungen, (A-8) Bilden eines in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerns auf der Vorform des Weichmagnetkerns, der auf den Körpern mit einem Weichmagnetkern laminiert ist, und Bilden eines in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerns auf der Vorform des Weichmagnetkerns, der auf den in y-Richtung ausgerichteten Körpern mit einem Weichmagnetkern laminiert ist, indem die Vorformen der Weichmagnetkerne unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen aus Schritt (A-7) geätzt werden, (A-9) Entfernen der Ätzabdeckungen aus Schritt (A-8), und (A-10) Bilden einer gewünschten Anzahl von in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen durch Wiederholung mindestens eines der Schritte (A-6) bis (A-9).

Weitere Vorteile und besondere Ausgestaltungen werden anhand der folgenden Zeichnung, welche die Erfindung nicht einschränken soll, sondern diese nur exemplarisch Wiederspiegeln soll, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
1: Eine Ansicht zur schematischen Aufbauweise eines konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld;
2A bis 2F: Zeitdiagramme zur Illustrierung des Betriebs des Sensors für ein schwaches Magnetfeld aus 1;
3: Eine Explosionsansicht einer gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4A bis 4Q: Schnittansichten entlang der Linie X-X' aus 3, welche den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung der gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld zeigt;
5A: Eine halbtransparente Draufsicht auf die gedruckte Leiterplatte mit einem konventionellen Sensor für eine schwaches Magnetfeld;
5B: eine halbtransparente Draufsicht auf die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5C: eine halbtransparente Draufsicht auf die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in welcher die gleichen Bezugszeichen in den jeweiligen Figuren die gleiche oder ähnliche Komponente bezeichnen.
Eine gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und ein Verfahren zur Herstellung dieser werden im Detail mit Bezug auf die folgende Zeichnung beschrieben.
3 zeigt eine Explosionsansicht einer gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung sequentiell von oben nach unten eine erste Schicht, auf welcher ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30 und ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50 gebildet sind, eine zweite Schicht, auf welcher ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkern 12 gebildet ist, eine dritte Schicht, auf welcher ein erster in x-Richtung ausgerichteter Weich magnetkern 11 gebildet ist, eine vierte Schicht, auf welcher ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 20 und ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 40 gebildet sind, eine fünfte Schicht, auf welcher ein in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 20' und ein erster in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 40' gebildet sind, eine sechste Schicht, auf welcher ein erster in y-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkern 11' gebildet ist, eine siebte Schicht, auf welcher ein zweiter in y-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkern 12' gebildet ist, und eine achte Schicht, auf welcher ein zweiter in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30' und ein zweiter in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50' gebildet sind.
In diesem Fall sind die ersten bis vierten Schichten so konstruiert, um ein axiales schwaches Magnetfeld zu detektieren, und die fünfte bis achte Schichten so konstruiert, um ein schwaches Magnetfeld in einer Richtung senkrecht zur X-Achse (z. B. Y-Achse) zu erfassen. Entsprechend weist die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld eine Struktur auf, bei welcher ein Sensor zur Erfassung des in x-Richtung ausgerichteten schwachen Magnetfelds und ein Sensor zur Erfassung des in y-Richtung ausgerichteten schwachen Magnetfelds sich überlappen und miteinander kombiniert werden.
Folglich kann die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung in x-Richtung ausgerichtete und in y-Richtung ausgerichtete schwache Magnetfelder (z. B. Erdmagnetfelder) zur gleichen Zeit messen.
Der in x-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld wird im folgenden beschrieben. Die ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise 30 und 50 für eine Anregung und für eine Detektion und die zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise 20 und 40 für eine Anregung und für eine Detektion werden auf beide Seiten eines in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernpaars 11 und 12 gebildet, wobei das in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkernpaar 11 und 12 dazwischen liegend angeordnet ist.
In diesem Fall sind die linearen Strukturen des zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung 30 und die linearen Strukturen des zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Detektion abwechselnd mit regelmäßigen Abständen in derselben Ebene gebildet. Der zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 30 ist in x Richtung ausgebildet, um zwei separate Säulen zu bilden. Dem gegenüber ist der zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Detektion 50 in der in x-Richtung ausgerichteten Richtung ausgebildet, um eine einzelne Säule zu bilden, und so geformt, dass jede der einzelnen Seiten der Schaltkreisstrukturen für eine Detektion mit einer entsprechenden auf der anderen Seite der Schaltkreisstrukturen für eine Detektion in einer einzigen Richtung verbunden ist.
In ähnlicher Weise sind die linearen Strukturen des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung 20 und die linearen Strukturen des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Detektion 40 abwechselnd mit regelmäßigem Abstand in derselben Ebene angeordnet. Der erste in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 20 ist in einer x-Achsenrichtung gebildet, um zwei separate Säulen zu bilden. Dem gegenüber ist der in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Detektion 40 in einer x-Achsenrichtung zur Bildung einer einzelnen Säule gebildet und so geformt, dass jeder der einzelnen Seiten der Schaltkreisstrukturen für eine Detektion mit einer entsprechenden anderen Seite der Schaltkreisstrukturen für eine Detektion verbunden ist.
In diesem Fall können die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Detektion 40 und 50 und die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Anregung 20 und 30 mit einer vorgegebenen Anzahl abwechselnd ausgestaltet werden, doch wechseln sie sich vorzugsweise zweimal ab.
Der in x-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung hat Durchgangslöcher (nicht gezeigt), um die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Anregung 20 und 30 elektrisch zu kontaktieren. In ähnlicher Weise weist der in x-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld Durchgangslöcher (nicht gezeigt) auf, um die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Detektion 40 und 50 elektrisch zu kontaktieren.
Die oben beschriebenen ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Anregung 20 und 30 werden miteinander in einer Zick-Zackform mittels Durchgangslöcher verbunden, um eine einzelne Linie zu bilden.
In ähnlicher Weise sind die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreisen für eine Detektion 40 und 50 miteinander in einer Zick-Zackform durch Durchgangslöcher verbunden, um eine einzelne Linie zu bilden. Jedoch sind die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreise für eine Detektion 40 und 50 so geformt, dass sie um das gesamte in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkernpaar 11 und 12 gewickelt werden, so dass ein Querschnitt entlang einer yz-Ebene die Form einer „0" bildet.
In einer Ausgestaltung können die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11 und 12 des Sensors für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung in einer rechtwinkligen Ringform oder einer ähn lichen Form gebildet sein. Die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11 und 12 werden vorzugsweise aus einem Material aus der Gruppe bestehend aus amorphen Metall, μ-Metall, Permalloy und Supermalloy hergestellt.
Hiernach weist der in y-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung die gleiche detaillierte Konstruktion und Herstellungsweise wie der in x-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld auf, außer dass der in y-Richtung ausgerichtete Sensor für ein schwaches Magnetfeld senkrecht zu dem oben beschriebenen in x-Richtung ausgerichteten Sensor für ein schwaches Magnetfeld ausgerichtet ist.
Bei der gedruckten Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, der wie oben beschrieben gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, ändern sich die magnetischen Flussdichten der Weichmagnetkerne 11, 12, 11' und 12', wenn ein Wechselstrom durch die Schaltkreise für eine Anregung 20, 30, 20' und 30' fließt. Entsprechend werden Ströme in den Schaltkreisen für eine Detektion 40, 50, 40' und 50' induziert und bewirken Spannungsunterschiede. Durch Detektion einer derartigen Spannungsdifferenz können in x-Richtung ausgerichtete und in y-Richtung ausgerichtete magnetische Felder gemessen werden.
4A bis 4Q zeigen Querschnitte entlang der Linie X-X' aus der 3, welche den Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld zeigt.
Wie in 4A gezeigt, wird eine Basisplatte, welche ein Kupfer kaschiertes Laminat, welches durch Beschichten einer isolierenden Harzschicht 111 mit Kupferfolien 112 und 112' gebildet ist, präpariert.
In diesem Fall gibt es verschiedene Typen von Kupfer kaschierten Laminaten, die abhängig von dem Anwendungsfall als Basisplatte 110 verwendet werden, wie z. B. ein Glas/Epoxy Kupfer kaschiertes Laminat, ein hitzbeständiges Harz Kupfer kaschiertes Laminat, ein Papier-Phenol Kupfer kaschiertes Laminat, ein Kupfer kaschiertes Laminat für eine Hochfrequenz, ein flexibles Kupfer kaschiertes Laminat, ein zusammengesetztes Kupfer kaschiertes Laminat.
Vorzugsweise wird jedoch das Glas/Epoxy Kupfer kaschierte Laminat, bei welchem eine isolierende Harzschicht 111 mit Kupferfolien 112 und 112' laminiert wird bei der Herstellung einer doppelseitigen gedruckten Leiterplatte oder vielschichtgedruckten Leiterplatte verwendet.
Wie in 4B gezeigt, werden trockene Filme 200A und 200B auf die Basisplatte 110 aufgebracht und ausgesetzt und entwickelt unter Verwendung von Bildgestaltungsfilmen (nicht dargestellt), auf welchen bestimmte Strukturen gedruckt sind, so dass Ätzabdeckstrukturen, die eine erste in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstruktur für eine Anregung und eine erste in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstrukturen für eine Detektion umfassen, auf dem oberen trockenen Film 200A der Basisplatte 110 gebildet werden und Ätzen der Abdeckstrukturen, die eine erste in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstruktur für eine Anregung und eine erste in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstruktur für eine Detektion umfassen, auf dem unteren trockenen Film 200A' der Basisplatte 110 gebildet werden.
In diesem Fall wird jeder der trockenen Filme 200A und 200A' durch drei Schichten umfassend einen Schutzfilm, ein Fotolackfilm und einen Mylarfilm (Polyesterfilm) gebildet und der Fotolackfilm dient praktisch als Abdeckung.
Die Aussetzungs- und Entwicklungsprozesse werden so durchgeführt, dass die Bildgestaltungsfilme, auf welchen bestimmte Strukturen gedruckt sind, in der Nähe von den trockenen Filmen 200A und 200A' angeordnet werden und ultraviolette Strahlen darauf geworfen werden. In diesem Fall können die strukturgedruckten schwarzen Abschnitte des Bildgestaltungsfilms keine ultraviolette Strahlen durchlassen und die Abschnitte der Bildgestaltungsfilme, auf welchen Strukturen nicht gedruckt sind, können die ultravioletten Strahlen durchlassen, so dass die trockenen Filme 200A und 200A', die unter den Bildgestaltungsfilmen angeordnet sind, aushärten. Wenn das Kupfer kaschierte Laminat, in welchem die trockenen Filme 200A und 200A' gehärtet werden, in einen Entwickler eingetaucht wird, werden die Abschnitte der trockenen Filme 200A und 200A', welche nicht ausgehärtet sind, durch den Entwickler entfernt und nur die ausgehärteten Abschnitte der trockenen Filme 200A und 200A' bleiben übrig und bilden Ätzabdeckstrukturen. In diesem Fall wird wässrige Natriumcarbonatlösung Na₂CO₃ oder Kaliumcarbonatlösung K₂CO₃ als Entwickler verwendet.
Wie in 4C gezeigt, werden die oberen und unteren Kupferfolien 112 und 112' unter Verwendung der trockenen Filme 200A und 200A' als Ätzabdeckungen geätzt, so dass der erste in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 20 und der, erste Schaltkreis für eine Detektion 40 auf der oberen Kupferfolie 112 der Basisplatte 110 gebildet werden und der erste in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 20' und der erste Schaltkreis für eine Detektion 40' auf der unteren Kupferfolie 112 der Basisplatte 110 gebildet werden. Danach werden die trockenen Filme 200A und 200A' unter Verwendung eines Strippers, wie z. B. Natriumhydroxyd NaOH oder Kaliumhydroxyd KOH, entfernt.
Obwohl die trockenen Filme 200A und 200A' als Ätzabdeckung in den Prozessen der 4B und 4C verwendet werden, kann flüssiger Fotolack als Ätzabde ckung verwendet werden. In diesem Fall wird flüssiger Fotolack, welcher ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird, auf die Basisplatte 110 aufgetragen und anschließend getrocknet. Danach wird der Fotolack belichtet und entwickelt unter Verwendung des Bildgestaltungsfilms, auf welchem gewisse Strukturen gebildet werden, so dass Ätzabdeckstrukturen umfassend die ersten Schaltkreisstrukturenen für eine Anregung und die ersten Schaltkreisstrukturen für eine Detektion auf dem Fotolack gebildet werden. Dann werden die oberen und unteren Kupferfolien 112 und 112' unter Verwendung des Fotolacks geätzt, auf welchen die bestimmten Strukturen gebildet werden als Ätzabdeckung, so dass der erste in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 20 und der erste Schaltkreis für eine Detektion 40 auf der oberen Kupferfolie 112 gebildet werden und der erste in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 20' und der erste Schaltkreis für eine Detektion 40' auf der unteren Kupferfolie 112' gebildet werden. Anschließend wird der Fotolack entfernt. In diesem Fall kann eine Tauchbeschichtungsmethode, eine Rollbeschichtungsmethode oder eine Elektrodepositionsmethode verwendet werden als Verfahren zur Beschichtung des flüssigen Fotolacks.
In der Zwischenzeit werden wie in 4D gezeigt Weichmagnetsubstanzen 311 und 312, welche Vorformen der in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne bilden, auf die Oberseite und Unterseite eines Isolators 130 (z. B. eines Prepregs) laminiert.
Da die Endgröße der gedruckten Leiterplatte größer ist, wenn die Dicke des Isolators 130 größer ist, ist es in diesem Fall vorteilhaft, dass die Dicke des Isolators 130 von 30 μm bis 100 μm beträgt.
Wie in 4E gezeigt werden trockene Filme 200B und 200B' auf die Weichmagnetsubstanzen 311 und 312 aufgetragen und ausgesetzt und entwickelt unter Verwendung von Bildgestaltungsfilmen (nicht gezeigt), auf welchen bestimmte Strukturen gedruckt sind, so dass Ätzabdeckstrukturen umfassend erste und zweite in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkernstrukturen auf den trockenen Film 200B und 200B' gebildet werden.
Wie in 4F gezeigt werden Weichmagnetsubstanzen 311 und 312 unter Verwendung der trockenen Filme 200B und 200B' als Ätzabdeckungen geätzt, so dass die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11 und 12 gebildet werden. Dann werden die trockenen Filme 200B und 200B' mit Hilfe eines Strippers wie z. B. Natriumhydroxyd NaOH oder Kaliumhydroxyd KOH entfernt.
In ähnlicher Weise zu dem oben beschriebenen Verfahren nach 4B und 4C können die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11 und 12 unter Verwendung des flüssigen Fotolacks als Ätzabdeckung in den Prozessen der 4E und 4F gebildet werden.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform zwei in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne 11 und 12 beschrieben werden, können auch drei oder mehr Weichmagnetkerne gebildet werden. In diesem Fall werden ein Isolator und die Vorform eines Weichmagnetkerns auf eine Seite der ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen 11 und 12 laminiert. Dann wird ein trockener Film oder ein flüssiger Fotolack auf die Vorform des Weichmagnetkerns aufgetragen und exponiert und entwickelt, so dass Ätzabdeckstrukturen gebildet werden. Anschließend wird ein in x-Richtung ausgerichteter dritter Weichmagnetkern auf der Vorform des Weichmagnetkerns unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen gebildet. Entsprechend kann eine gewünschte Anzahl von Weichmagnetkernen durch Wiederholung eines solchen Prozesses gebildet werden. Wird ein anderes Verfahren verwendet, können dritte und vierte in x-Rich tung ausgerichtete Weichmagnetkerne in einer solchen Weise gebildet werden, dass Isolatoren und Vorformen eines Weichmagnetkerns auf beide Seiten der ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen 1 und 2 laminiert werden.
In der Zwischenzeit werden wie in 4G gezeigt Weichmagnetsubstanzen 311' und 312', welche die Vorform der in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne bilden, auf die Ober- und Unterseite des Isolators 130' laminiert.
Wie bei dem Isolator 130 der 4D ist die Endgröße der gedruckten Leiterplatte größer, falls die Dicke eines Isolators 130' größer ist. Entsprechend ist die Dicke des Isolators 130' von 30 μm bis 100 μm.
Wie in 4H gezeigt, werden trockene Filme 2000 und 2000' auf die Weichmagnetsubstanzen 311' und 312' aufgetragen und exponiert und entwickelt unter Verwendung von Bildgestaltungsfilmen (nicht gezeigt), auf welchen bestimmte Strukturen gedruckt sind, so dass Ätzabdeckstrukturen umfassend erste und zweite in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkernstrukturen auf den trockenen Filmen 210 und 210' gebildet werden.
Wie in 4I gezeigt, werden die weichmagnetischen Substanzen 311' und 312' mit Hilfe der trockenen Filme 2000 und 2000' als Ätzabdeckungen geätzt, so dass erste und zweite in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne 11' und 12' geformt werden. Danach werden die trockenen Filme 2000 und 2000' mit Hilfe eines Strippers entfernt, wie z. B. Natriumhydroxyd NaOH oder Kaliumhydroxyd KOH.
Anschließend können, wie bei den in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen drei oder mehr in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne gebildet werden.
Ähnlich wie bei den oben beschriebenen Verfahren nach 4B und 4C können die ersten und zweiten in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11' und 12' unter Verwendung des flüssigen Fotolacks als Ätzabdeckung in den Verfahren nach 4H und 4I geformt werden.
Wie in 4J sequentiell von oben nach unten gezeigt, wird eine vorläufige Laminierung einer oberen Kupferfolie 150, ein zweiter oberer Isolator 140, erste und zweite in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne 11 und 12, ein erster oberer Isolator 120, eine Basisplatte 110, ein erster unterer Isolator 120', erste und zweite in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne 11' und 12, ein zweiter unterer Isolator 140' und eine untere Kupferfolie 150 gebildet.
In diesem Fall wird das Prepreg für die ersten und zweiten Isolatoren 120, 120', 140, 140' verwendet. Da die Endgröße der gedruckten Leiterplatte groß ist, beträgt darüber hinaus die Dicken der Isolatoren 120, 120', 140, 140' von 30 μm bis 100 μm.
Darüber hinaus ist es möglich, die oberen und unteren Kupferfolien 150 und 150' mit einer Dicke von 12 μm bis 35 μm zu verwenden, jedoch ist die Verwendung von oberen und unteren Kupferfolien 150 und 150' mit einer Dicke von 12 μm bevorzugt.
Wie in 4K gezeigt werden die obere Kupferfolie 150, der zweite obere Isolator 140, die ersten und zweiten in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11 und 12, der erste obere Isolator 120, die Basisplatte 110, der erste untere Isola tor 120', die ersten und zweiten in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne 11' und 12', der zweite untere Isolator 140 und die untere Kupferfolie 150' durch Erhitzen und Zusammenpressen bei einer vorgegebenen Temperatur (z. B. in einem Bereich von 150°C bis 200°C) und einem vorgegebenen Druck (in einem Bereich von 30 kg/cm² bis 40 kg/cm²) laminiert.
Wie in 4L gezeigt werden die Dicken der oberen und unteren Kupferfolien 150 und 150' durch gleichmäßiges Ätzen verringert und es werden Aussetz-, Entwicklungs- und Ätzprozesse unter Verwendung trockener Filme (nicht gezeigt) durchgeführt, um Fenster A zur Bildung von Durchgangslöchern auszubilden.
In diesem Fall sind die Dicken der geätzten Kupferfolien 150 und 150' vorzugsweise 3 μm bis 7 μm und Nassätzen (z. B. Ätzen unter Verwendung einer Ätzlösung) oder Trockenätzen (z. B. Ätzen unter Verwendung eines Plasmas) können als Ätzverfahren verwendet werden.
Wie in 4M gezeigt werden unter Verwendung der Fenster A, die in den Kupferfolien 150 und 150' gebildet sind, obere Durchgangslöcher (nicht gezeigt) gebildet, um mit dem ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreis für eine Anregung 20 und dem Schaltkreis für eine Detektion 40 verbunden zu werden, und untere Durchgangslöcher B werden gebildet, um mit dem ersten in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreis für eine Anregung 20' und dem Schaltkreis für eine Detektion 40' verbunden zu werden.
In diesem Fall wird ein Verfahren zur Bildung der oberen und unteren Durchgangslöcher vorzugsweise so durchgeführt, dass die oberen und unteren Isolatoren 120, 120', 130, 130', 140, 140' unter Verwendung eines Laserbohrers hergestellt werden.
Ein Kohlendioxid Laserbohrer wird vorzugsweise als Laserbohrer verwendet. In dem Fall wenn die Durchgangslöcher B unter Verwendung eines Yttrium-Aluminium-Granat (VAG) Laserbohrer verwendet wird, mit dem die Kupferfolien 150 und 150' bearbeitet werden können, können die Durchgangslöcher B auf den Kupferfolien 150 und 150' ohne ein Verfahren zur Bildung der Fenster A ausgebildet werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist es nach Bildung der Durchgangslöcher B vorteilhaft, einen Endschmierprozess zur Entfernung von Schmieren, welche an den Seitenwänden der Durchgangslöcher B aufgrund von Hitze, die zum Zeitpunkt der Bildung der Durchgangslöcher B gebildet wurde und die Isolatoren 120, 120', 130, 130', 140, 140' aufgeschmolzen hat, zu entfernen.
In einer weiteren Ausführungsform kann für den Fall der Bildung von Durchgangslöchern zur Verbindung der oberen Kupferfolie 150 mit der unteren Kupferfolie 150' andere als der Laserbohrer wie z. B. ein mechanischer Bohrer, wie z. B. ein Computer numerisch kontrollierter (CNC) Bohrer verwendet werden.
Wie in 4N gezeigt werden zur elektrischen Verbindung der ersten Schaltkreise für eine Anregung 20 und 20' und der erste Schaltkreise für eine Detektion 40 und 40' mit den Kupferfolien 150 und 150' Kupfer plattierte Schichten 160 und 160' auf den Seitenwänden der Durchgangslöcher B und der Kupferfolien 150 und 150' gebildet.
In diesem Fall sind die Seitenwände der Durchgangslöcher Isolatoren 120, 120', 130, 130', 140, 140', so dass ein elektrolytischer Prozess für eine Kupferplattierung nicht unmittelbar nach der Bildung der Durchgangslöcher B durchgeführt werden kann.
Entsprechend wird zunächst ein stromloser Prozess für eine Kupferplattierung durchgeführt, um die gebildeten Durchgangslöcher elektrisch zu kontaktieren und anschließend wird der elektrolytische Prozess für eine Kupferplattierung durchgeführt. Der stromlose Prozess für eine Kupferplattierung wird auf den Isolatoren 120, 120', 130, 130', 140, 140' durchgeführt, so dass es schwierig ist, eine Reaktion mit Ionen, die eine Elektrizität aufweisen, zu erwarten. Solch ein stromloser Prozess für eine Kupferplattierung wird mit Hilfe einer Ablagerungsreaktion durchgeführt und die Ablagerungsreaktion wird mit Hilfe eines Katalysators beschleunigt. Um Kupfer aus einer Plattierungslösung abzulagern, muss der Katalysator an der Oberfläche eines zu plattierenden Materials befestigt werden. Dieses bedeutet, dass der stromlose Prozess für eine Kupferplattierung eine Vielzahl von Vorprozessen benötigt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der stromlose Prozess für eine Kupferplattierung einen Säuberungsschritt, einen Weichätzschritt, einen Schritt für einen Vorkatalysator, einen Schritt für einen Katalysator, einen Beschleunigungsschritt, einen Schritt zur stromlosen Kupferplattierung und einen Schritt für einen Oxidationsschutz.
In dem Säuberungsschritt werden Oxide oder Verunreinigungen, insbesondere Öl und Fett, die auf den Oberflächen der oberen und unteren Kupferfolien 150 und 150' existieren unter Verwendung einer Chemikalie entfernt, wobei die Chemikalie eine säure- oder basenoberflächenaktive Komponente enthält, und die oberflächenaktive Komponente wird vollständig ausgewaschen.
In dem Weichätzschritt wird eine feine Rauhigkeit (z. B. ca. 1 μm bis 2 μm) auf die Oberflächen der oberen und unteren Kupferfolien 150 und 150' aufgeprägt, so dass die Kupferpartikel gleichmäßig auf den Oberflächen während des Plattie rungsprozesses befestigt werden und Verunreinigungen, die bei dem Reinigungsprozess nicht entfernt wurden, entfernt.
In dem Schritt für ein Vorkatalysator werden Chemikalien, die in dem Schritt für den Katalysator verwendet werden durch Immersion der gedruckten Leiterplatte in einer Chemikalie mit einer niedrigen Katalysatorkonzentration, vor Verunreinigungen oder vor einer Veränderung der Konzentration der Chemikalien geschützt. Zusätzlich wird der Katalysatorprozess zusätzlich aktiviert, da die gedruckte Leiterplatte vorher in derselben chemischen Wanne eingetaucht wird. Solch ein Vorkatalysatorschritt verwendet eine katalytische Chemikalie, die vorzugsweise auf 1 bis 3% verdünnt wird.
In dem Katalysatorschritt werden Katalysatorteilchen auf die Oberflächen der Kupferfolien 150 und 150' und die Isolatoren 120, 120', 130, 130', 140, 140' (z. B. auf die Seitenwände der Durchgangslöcher B) aufgetragen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Pd-Sn Gemisch als Katalysatorteilchen verwendet und das Pd-Sn Gemisch, bei welchem Cu²⁺ und Pd^2–, welche zu plattierende Teilchen darstellen, vereinigt werden, hilft den Plattierungsprozess zu beschleunigen.
In den stromlosen Schritt für eine Kupferplattierung setzt sich die Plattierlösung vorzugsweise aus CuSO₄, HCHO, NaOH und anderen Stabilisatoren zusammen. Um eine Plattierungsreaktion aufrechtzuerhalten, muss eine chemische Reaktion ausbalanciert sein und es ist wichtig die Zusammensetzung der Plattierlösung zu kontrollieren, um die chemische Reaktion auszubalancieren. Um die Zusammensetzung beizubehalten, muss die richtige Zuführung von unzureichenden Komponenten, ein mechanisches Rühren und ein System zur Zirkulation einer Plattierlösung in angemessener Weise betrieben werden. Darüber hinaus wird eine Filtereinrichtung benötigt, um Nebenprodukte, die als Resultat der Reaktion entstehen herauszufiltern, und die Zeit der Verwendung der Plattierlösung kann mit Hilfe der Filtereinrichtung verlängert werden.
In dem Schritt für einen Oxidationsschutz werden Oxidationsschutzfilme auf alle Oberflächen aufgebracht, um die Plattierungsfilme vor einer Oxidation durch alkalischen Komponenten, die nach dem stromlosen Prozess für eine Kupferplattierung zurückbleiben, zu schützen.
Die physikalischen Eigenschaften des oben beschrieben stromlosen Schritts für eine Kupferplattierung sind jedoch üblicherweise schlechter als jene von dem elektrolytischen Prozess für eine Kupferplattierung, so dass eine Kupferplattierung sehr dünn gebildet wird.
Nachdem der stromlose Prozess für eine Kupferplattierung abgeschlossen ist, wird die gedruckte Leiterplatte in der Kupferplattierlösung, die in einer Wanne enthalten ist, untergetaucht und elektrolytisches Kupferplattieren wird mit einem Gleichstromgleichrichter durchgeführt. Der elektrolytische Prozess für eine Kupferplattierung verwendet vorzugsweise ein Verfahren zur Berechnung einer zu plattierenden Fläche, Beaufschlagen eines angemessen Stromes auf den Gleichstromgleichrichter und Ablagern von Kupfer. Der elektrolytische Prozess für eine Kupferplattierung weist den Vorteil auf, dass die physikalischen Eigenschaften einer Kupfer plattierten Schicht jenen einer stromlosen Kupfer plattierten Schicht überlegen sind und es einfach ist eine dicke Kupfer plattierte Schicht zu bilden.
Die Dicken der Kupfer plattierten Schichten 160 und 160', die wie oben beschrieben gebildet werden, sind vorzugsweise von 15 μm bis 18 μm. Wie in 4O gezeigt werden trockene Filme 20D, 20D' auf die oberen und unteren Kupferfolien 150, 150' und die Kupfer plattierten Schichten 160, 160' aufgetragen und exponiert und entwickelt unter Verwendung von Bildgestaltungsfilmen (nicht dargestellt), auf welchen bestimmte Strukturen gedruckt sind, so dass Ätzbedeckungsstrukturen, die zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstrukturenen für eine Anregung und zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstrukuren für eine Detektion aufweisen, auf dem oberen trockenen Film 200D gebildet werden, und Ätzbedeckungsstrukturen, die zweite in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstrukturenen für eine Anregung und zweite in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreisstrukturen für eine Detektion aufweisen, auf dem unteren trockenen Film 200D' gebildet werden.
Wie in 4P gezeigt werden die oberen und unteren Kupferfolien 150, 150' und die Kupfer plattierten Schichten 160, 160' mit Hilfe der oberen und unteren trockenen Filme 20D und 20D' als Ätzbedeckungen geätzt, so dass ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30 und ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50 auf der oberen Kupferfolie 150 und der Kupfer plattierten Schicht 160 gebildet werden und ein zweiter in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30' und ein zweiter in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50' auf der Grundkupferfolie 150' und der Kupfer plattierten Schicht 160' gebildet werden. Anschließend werden die trockenen Filme 200D und 200D' mit Hilfe eines Strippers wie z. B. Natriumhydroxyd NaOH oder Kaliumhydroxyd KOH entfernt.
Ähnlich wie in dem oben beschriebenen Verfahren nach 4B und 4C können der zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 30, der zweite in x-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Detektion 50, der zweite in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Anregung 30' und der zweite in y-Richtung ausgerichtete Schaltkreis für eine Detektion 50' unter Verwendung des flüssigen Fotolacks als Ätzbedeckung in den Verfahren nach 4O und 4P verwendet werden.
Wie in 4Q gezeigt, werden die Lötbedeckungen 400, 400' aufgetragen und gehärtet.
Falls Fingerabdrücke, Öl oder Staub an der bedruckten Leiterplatte haften, auf welcher die zweiten Schaltkreise für eine Anregung 30 und 30' und die zweiten Schaltkreise für eine Detektion 50 und 50' auf den Kupferfolien 150 und 150' und den Kupfer plattierten Schichten 160 und 160' gebildet sind, kann in diesem Fall ein Problem dadurch entstehen, dass die Lötbedeckungen 400, 400', die in dem nächsten Verfahrensschritt gebildet werden, und die gedruckte Leiterplatte nicht vollständig aneinander haften. Entsprechend ist es vorteilhaft, dass ein Vorprozess, bei welchem die Oberflächen des Substrats gewaschen werden und eine feine Rauhigkeit auf die Oberfläche des Substrats aufgeprägt wird, vorzugsweise vor dem Auftragen der Lötbedeckungen 400, 400' durchgeführt wird.
Die Verfahren zur Auftragung der Lötbedeckungen (bzw. Lötlack) 400 und 400' umfassen ein Bilddruck bzw. Maskendruckverfahren, ein Rollenbeschichtungsverfahren, ein Vorhangbeschichtungsverfahren. Auch kann ein Sprühbeschichtungsverfahren verwendet werden.
Anschließend wird, wenn ein Verfahren zur Bildung des äußeren Blocks der gedruckten Leiterplatte unter Verwendung eines Oberflächenbearbeitungsprozesses wie z. B. Nickel/Goldplattierung, und eine Oberfräse oder eine Leistungspresse durchgeführt wird, die gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Die Sensibilität S des Sensors für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt gemäß der oben beschriebenen Methode kann durch Gleichung 1 ausgedrückt werden. S = α·N·A·μ·f (1)wobei α ein Koeffizient ist, der sich auf ein Gleichgewichtszustand und einen abklingenden Teil einer B (magnetische Flussdichte)-H (inneres magnetisches Feld) Kurve des Weichmagnetkerns bezieht, N die Anzahl der Windungen des Schaltkreises für eine Anregung oder des Schaltkreises für eine Detektion ist, die um einen Weichmagnetenkern gewickelt sind, A die Querschnittsfläche des Weichmagnetkernsist, μ die magnetische Permeabilität des Weichmagnetkerns ist, und f eine Frequenz ist, bei dem der Weichmagnetkern angeregt wird.
Wie von Gleichung 1 ersichtlich, steigt die Sensibilität S des Sensors für ein schwaches Magnetsfeld mit einer steigenden Querschnittsfläche A des Weichmagnetkerns an. Da die Querschnittsfläche des Sensors für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend einem Anstieg der Anzahl der Weichmagnetkerne 11, 12, 11' und 12' ansteigt, steigt die Sensitivität entsprechend. Obgleich die Anzahl der Windungen der Schaltkreise für eine Anregung 20, 30, 20' und 30' oder der Schaltkreise für eine Detektion 40, 50, 40' und 50', die um die Weichmagnetkerne 11, 12, 11' und 12' gewunden sind, reduziert ist, kann der Sensor für ein schwaches Magnetfeld in den Fällen, wo α, μ und f sich nicht verändern mit einer exzellenten Sensitivität erhalten werden.
5A ist eine halbtransparente Draufsicht, die eine gedruckte Leiterplatte zeigt, welche einen Sensor für ein schwaches Magnetfeld aufweist, der gemäß der KR 432,622 , die am 9. März 2002 durch den vorliegenden Anmelder angemeldet wurde, hergestellt ist, wobei die gedruckte Leiterplatte eine erste Schicht, auf welcher zweite in x-Richtung ausgerichtete Treiberstrukturen 3 (entsprechend dem zweiten Schaltkreis für eine Anregung nach der vorliegenden Erfindung) und zweite in x-Richtung ausgerichtete Aufnahmestrukturen 5 ausgebildet sind, und eine zweite Schicht, auf welcher zwei stabförmige in x-Richtung ausgerichtete magnetische Substanzen 1 (entsprechend den in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen gemäß der vorliegenden Erfindung) gebildet sind, zeigt. Darüber hinaus stellt 5B eine halbtransparente Draufsicht dar, die die gedruckte Leiterplatte mit dem nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Sensor für ein schwaches Magnetfeld zeigt, welche eine erste Schicht, auf welcher ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30A und ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50A gebildet sind, und eine zweite Schicht, auf welcher zwei stabförmige in x-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne 12A gebildet sind, zeigt.
Wie in 5A gezeigt ist der konventionelle Sensor für ein schwaches Magnetfeld so geformt, dass die Treiberstrukturen 3 und die Aufnahmestrukturen 5 zwölf mal um die magnetische Substanz 1 gewickelt sind.
Dem gegenüber ist wie in 5B gezeigt der Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung so geformt, dass der Schaltkreis für eine Anregung 30A der Schaltkreis für eine Detektion 50A sechs mal um die weichmagnetischen Kerne 12A gewickelt sind, um die gleiche Sensibilität zu erreichen.
Darüber hinaus sind bei dem konventionellen Sensor für ein schwaches Magnetfeld die Abschnitte der Durchgangslöcher, die außerhalb der zwei magnetischen Substanzen 1 gebildet sind, in vier Reihen angeordnet, um Treiberstrukturen 3 und Aufnahmestrukturen 5 zwölf mal auf der ersten Schicht auszubilden. Entsprechend wird die Größe des konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld entsprechend durch die Gesamtgröße der Treiber- und Aufnahmestrukturen 3 und 5 bestimmt.
Dem gegenüber sind bei dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung die Abschnitte der Durchgangslöcher, die außerhalb der zwei Weichmagnetkerne 12A ausgebildet sind, in zwei Reihen angeordnet, um den Schaltkreis für eine Anregung 30A und Schaltkreis für eine Detektion 50A sechsmal auf der ersten Schicht auszubilden. Der Grund hierfür ist, dass für den Fall dass die Anzahl der Windungen des Schaltkreises für eine Anregung 30A und des Schaltkreises für eine Detektion 50A reduziert ist, der Schaltkreis für eine Anregung 30A und der Schaltkreis für eine Detektion 50A, welche mit den Abschnittteilen der Durchgangslöcher von den Weichmagnetkernen 12A verbunden sind, in einer schiefen Richtung ausgebildet werden können, so dass die Räume der Abschnittsteile der Durchgangslöcher vergrößernd sind, um in zwei Reihen angeordnet zu werden. Entsprechend wird die Größe des Sensors für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Orte der Abschnitte der Durchgangslöcher bestimmt.
In einer Ausführungsform ist die Größe der gedruckten Leiterplatte mit einem konventionellen Sensor für ein schwaches Magnetfeld gegeben durch 5.3 mm × 5.3 mm = 28.09 mm² und die Größe der gedruckten Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß der vorliegenden Erfindung ist gegeben durch 4.0 mm × 4.0 mm = 16.0 mm² (ungefähr 57% der Größe des konventionellen Sensors für ein schwaches Magnetfeld), wobei jedoch deren Sensitivität die gleiche ist.
6 zeigt eine halbtransparente Draufsicht, die eine gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, welche eine erste Schicht, auf welcher ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung 30B und ein zweiter in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion 50B gebildet sind, und eine zweite Schicht, auf welcher ein rechtwinkliger ringförmiger in x-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkern 12B gebildet ist, zeigt.
Wenn die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld aus 5B mit der gedruckten Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld aus 6 verglichen wird, besteht ein Unterschied darin, dass der Sensor für ein schwaches Magnetfeld aus 5B zwei Paare von rechteckförmigen Weichmagnetkernen 12A verwendet, während der Sensor für ein schwaches Magnetfeld aus 6 ein Paar von rechtwinkligen ringförmigen Weichmagnetkernen 12B verwendet.
Obwohl in dieser Ausführungsform zwei Paare von rechteckförmigen Weichmagnetkernen oder ein Paar von rechtwinkligen ringförmigen Weichmagnetkernen verwendet werden, können Weichmagnetkerne mit der gleichen oder ähnlichen Form entsprechend dem Zweck oder dem Anwendungsfall verwendet werden.
Obwohl in dieser Ausführungsform zwei Paare von Weichmagnetkernen (oder zwei Weichmagnetkerne), um die ein ein-axialer (z. B. in x-Richtung ausgerichteter oder in y-Richtung ausgerichteter) Schaltkreis für eine Anregung und ein Schaltkreis für eine Detektion gewunden sind, verwendet werden, können auch drei oder mehrere Paare von Weichmagnetkernen (oder drei Weichmagnetkerne) verwendet werden, um die Integrität zu erhöhen.
Wie zuvor beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine gedruckte Leiterplatte mit einem hoch sensitiven Sensor für ein schwaches Magnetfeld bereit, in welchem die Querschnittsfläche des Weichmagnetkerns erhöht ist, so dass ein schwaches Magnetfeld, wie z. B. ein Erdmagnetfeld, präzise detektiert werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Entsprechend sind die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet, das schwache Magnetfeld mit einer exzellenten Sensitivität zu erfassen, selbst wenn die Anzahl der Windungen des Schaltkreises für eine Anregung und des Schaltkreises für eine Detektion reduziert ist, da die Querschnittsfläche des Weichmagnetkerns erhöht ist.
Darüber hinaus ist die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet, einen hoch miniaturisierten und hoch integrierten Sensor für ein schwaches Magnetfeld bereitzustellen, da dieser exzellente Sensitivität besitzt, obgleich die Anzahl der Windungen des Schaltkreises für eine Anregung und des Schaltkreises für eine Detektion reduziert ist.
Darüber hinaus ist die gedruckte Leiterplatte mit dem Sensor für ein schwaches Magnetfeld und das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet, in miniaturisierten, leichten, hoch integrierten und multifunktionalen elektronischen Produkten eingesetzt zu werden, da hierdurch ein hoch miniaturisierter Sensor für ein schwaches Magnetfeld bereitgestellt wird.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Zwecken der Illustrierung dargestellt wurden, wird der Fachmann erkennen, dass eine Vielzahl von Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Bereich und dem Geist der in den Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
Die Erfindung betrifft eine gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, welche umfasst: eine Basisplatte, auf welcher ein erster Schaltkreis für eine Anregung und ein erster Schaltkreis für eine Detektion auf jeder der Seiten gebildet ist; Körper mit einem Weichmagnetkern, die jeweils oben und unten an der Basisplatte laminiert sind und aus einer Mehrzahl von Weichmagnetkernen gebildet sind; und äußere Schichten, die jeweils auf die Körper mit einem Weichmagnetkern laminiert sind und auf welchen ein zweiter Schaltkreis für eine Anregung und ein zweiter Schaltkreis für eine Detektion, die mit dem ersten Schaltkreis für eine Anregung und dem ersten Schaltkreis für eine Detektion mittels Durchgangslöchern verbunden sind, gebildet sind, um jeweils die Weichmagnetkerne zu umgeben; wobei die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welcher auf einer ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, und die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welcher auf einer zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind, jeweils senkrecht zueinander stehen, sowie das zur Herstellung der erfindungsgemäßen gedruckten Leiterplatte geeignete Verfahren. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die der auf der einen Seite der Basisplatte ausgebildeten Weichmagnetkerne, Schaltkreis für eine Anregung und Schaltkreis für eine Detektion senkrecht auf den auf der anderen Seite der Basisplatte ausgebildeten Weichmagnetkernen, Schaltkreis für eine Anregung und Schaltkreis für eine Detektion sind. Hierdurch wird ein hoch miniaturisierter, hoch integrierter und leichter Sensor für ein schwaches Magnetfeld mit hervorragender Sensitivität bereitgestellt.

Claims

Gedruckte Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, umfassend: eine Basisplatte, auf welcher ein erster Schaltkreis für eine Anregung und ein erster Schaltkreis für eine Detektion auf jeder der Seiten gebildet ist, Körper mit einem Weichmagnetkern, die jeweils oben und unten an der Basisplatte laminiert sind und aus einer Mehrzahl von Weichmagnetkernen gebildet sind; und äußere Schichten, die jeweils auf die Körper mit einem Weichmagnetkern laminiert sind und auf welchen ein zweiter Schaltkreis für eine Anregung und ein zweiter Schaltkreis für eine Detektion, die mit dem ersten Schaltkreis für eine Anregung und dem ersten Schaltkreis für eine Detektion mittels Durchgangslöchern verbunden sind, gebildet sind, um jeweils die Weichmagnetkerne zu umgeben; wobei die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welche auf einer ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, und die Weichmagnetkerne, der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, welche auf einer zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind, jeweils senkrecht zueinander stehen.
Gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei die Weichmagnetkerne aus einem Material aus der Gruppe bestehend aus amorphes Metall, Permalloy, insbesondere μ-Metall, und Supermalloy, hergestellt ist.
Gedruckte Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltkreis für eine Anregung und der erste Schaltkreis für eine Detektion abwechselnd gebildet sind und der zweite Schaltkreis für eine Anregung und der zweite Schaltkreis für eine Detektion abwechselnd gebildet sind.
Gedruckte Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Weichmagnetkerne Stäbe bilden, deren Anzahl ein Vielfaches von zwei ist, und die Schaltkreise für eine Anregung und die Schaltkreise für eine Detektion senkrecht zu der Mehrzahl von Weichmagnetkernen stehen.
Die gedruckte Leiterplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Weichmagnetkerne rechtwinkelige Ringstrukturen aufweisen; der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, die auf einer ersten Seite der Basisplatte gebildet sind, senkrecht zu Seiten der Weichmagnetkerne sind; und der Schaltkreis für eine Anregung und der Schaltkreis für eine Detektion, die auf einer zweiten Seite der Basisplatte gebildet sind, parallel mit den Seiten der Weichmagnetkerne sind.
Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einem Sensor für ein schwaches Magnetfeld, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: (A) Vorsehen einer Basisplatte, auf welcher auf einer ersten Seite ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung und ein erster in x-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion gebildet sind und auf welcher auf einer zweiten Seite ein in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Anregung und ein erster in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreis für eine Detektion gebildet sind, und Vorsehen von in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Körpern mit einem Weichmagnetkern, in welchen in x-Richtung ausgerichtete und in y-Richtung ausgerichtete Weichmagnetkerne in einer Vielschichtstruktur gebildet sind; (B) sequentielles Laminieren eines Isolators, der in x-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern, eines Isolators und einer Kupferfolie auf die erste Seite der Basisplatte und sequentielles Laminieren eines Isolators, der in y-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern, eines Isolators und einer Kupferfolie auf die zweite Seite der Basisplatte; und (C) Bilden zweiter in x-Richtung ausgerichteter und in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreise für eine Anregung und Schaltkreise für eine Detektion, welche jeweils zu den ersten in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreisen für eine Anregung und den Schaltkreisen für eine Detektion auf den Kupferfolien geführt werden, um um die in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerne herumgewickelt zu werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt (A) folgende Schritte umfasst: (A-1) Bilden des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung und des ersten in x-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Detektion auf der ersten Seite der Basisplatte, und Bilden des ersten in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreises für eine Anregung und des ersten in y-Richtung ausgerichteten ersten Schaltkreises für eine Detektion auf der zweiten Seite der Basisplatte; (A-2) Laminieren von Vorformen der Weichmagnetkerne auf beide Seiten der zwei Isolatoren; (A-3) Auftragen von Ätzabdeckungen auf die Oberflächen der Vorformen der vier Weichmagnetkerne der zwei Isolatoren und Bilden von bestimmten Ätzabdeckstrukturen durch Aussetzen und Entwickeln der Ätzabdeckungen; (A-4) Ätzen der Vorformen der Weichmagnetkerne unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen, Bilden der in x-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern durch Bilden in x-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkerne auf den Vorformen der zwei Weichmagnetkerne, die auf einem ersten Isolator laminiert sind, und Bilden der in y-Richtung ausgerichteten Körper mit einem Weichmagnetkern durch Bilden in y-Richtung ausgerichteter Weichmagnetkerne auf den Vorformen der zwei Weichmagnetkerne, die auf einem zweiten Isolator laminiert sind; und (A-5) Entfernen der Ätzabdeckung.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt (A) weiterhin die Schritte umfasst: (A-6) Laminieren der Isolatoren und der Vorformen der Weichmagnetkerne auf erste Seiten der in x-Richtung ausgerichteten und in y- Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernkörper; (A-7) Auftragen der Ätzabdeckungen auf Oberflächen der Vorformen der Weichmagnetkerne aus dem Schritt (A-6) und Bilden bestimmter Ätzabdeckstrukturen durch Belichten und Entwickeln der Ätzabdeckungen; (A-8) Bilden eines in x-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerns auf der Vorform des Weichmagnetkerns, der auf den Körpern mit einem Weichmagnetkern, laminiert ist, und Bilden eines in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkerns auf der Vorform des Weichmagnetkerns, der auf den in y-Richtung ausgerichteten Körpern mit einem Weichmagnetkern, laminiert ist, durch Ätzen der Vorformen der Weichmagnetkernen unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen aus Schritt (A-7); (A-9) Entfernen der Ätzabdeckungen aus Schritt (A-8); und (A-10) Bilden einer gewünschten Anzahl von in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Weichmagnetkernen durch Wiederholung der Schritte (A-6) bis (A-9).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt (C) weiterhin die Schritte umfasst: (C-1) Bilden von Durchgangslöchern zur Verbindung mit dem ersten in x-Richtung ausgerichteten und in y-Richtung ausgerichteten Schaltkreis für eine Anregung und Detektionsschaltkreis; (C-2) Bilden von Kupfer plattierten Schichten auf Seitenwänden der Durchganglöcher und Oberflächen der Kupferfolien, die auf beiden Seiten der Basisplatte laminiert sind; (C-3) Auftragen von Ätzabdeckungen auf Oberflächen der Kupfer plattierten Schichten und Bilden bestimmter Ätzabdeckstrukturen durch Belichten und Entwickeln der Ätzabdeckungen; (C-4) Ätzen der Kupferfolien und der Kupfer plattierten Schichten unter Verwendung der Ätzabdeckstrukturen und Bilden zweiter in x-Richtung ausgerichteter und in y-Richtung ausgerichteter Schaltkreise für eine Anregung und Schaltkreisen für eine Detektion entsprechend der Ätzabdeckstrukturen; und (C-5) Entfernen der Ätzabdeckungen
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrenschritt (C) weiterhin den Schritt (C-6) umfasst: (C-6) Teilweises Ätzen der Kupferfolien, die auf beide Seiten der Basisplatte laminiert sind, vor dem Schritt (C-1).