DE1614792A1 - Spool manufactured using thin or thick film technology - Google Patents

Description

16U79216U792

TELEi¹UNKEH PatentverwertungsgesellschaftTELEi ¹ UNKEH patent collecting society

m, b. H.
ULm (Donau), Elisabethenstr.3m, b. H.
ULm (Danube), Elisabethenstrasse 3

Ulm (Donau), 20. März 1967 ΪΈ/PT-Ka/Eg - U 39/67Ulm (Danube), March 20, 1967 ΪΈ / PT-Ka / Eg - U 39/67

"In Dünn- oder Dickfilmtechnik hergestellte Spule""In thin or thick film technology manufactured coil "

Die Erfindung betrifft eine in Dünn- oder Dickfilmtechnik hergestellte Spule, bei der mehrere aus aufgebrachten Leitungsbahnen zusammengesetzte Windungen einen als Schicht ausgebildeten Kern hochpermeablen Materials, insbesondere Ferrit, umschließen und bei der dieser Kern einen gesehlossenen magnetischen Kreis bildet.The invention relates to a thin or thick film technique Manufactured coil, in which several windings composed of applied conductor paths one as a layer formed core of highly permeable material, in particular ferrite, enclose and in which this core is a closed one magnetic circuit forms.

Während sich Widerstände und Kondensatoren in der Dünn- oder Dickfilmtechnik, also durch Aufdampfen, bzw. Siebdrucken, relativ leicht herstellen lassen, bereitet die Herstellung von Induktivitäten in diesen Techniken gewisse Schwierigkeiten, insbesondere wenn es sich um relativ große Induktivitäten handelt.While resistors and capacitors in thin or thick film technology, i.e. by vapor deposition or screen printing, relatively easy to manufacture, the manufacture of inductors in these techniques presents certain difficulties, especially when it comes to relatively large inductances.

Zur Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt gewordenIt has already become known to solve this problem

009852/1760009852/1760

- 2 - U 39/67- 2 - U 39/67

(Figur 9 auf Seite 110 des IBM Journal of Research and Development, Vol. 8, No. 2, April 1954), auf dem Trägerplättchen Leitungsbahnen und eine Ferritschicht so aufzubringen, daß die von den Leitungsbahnen gebildeten Windungen die Ferritschicht umschließen. Die Ferritschicht ist bei dieser bekannten Anordnung so ausgebildet, daß sie einen geschlossenen magnetischen Kreis darstellt.(Figure 9 on page 110 of the IBM Journal of Research and Development, Vol. 8, No. 2, April 1954) to apply conductor tracks and a ferrite layer to the carrier plate in such a way that the turns formed by the conductor tracks enclose the ferrite layer. In this known arrangement, the ferrite layer is designed so that it represents a closed magnetic circuit.

Die bekannte Lösung ist in der Figur 1 in Aufsicht und vergrößert dargestellt. Das Trägerplättchen 1 trägt hier lediglich die Induktivität. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Induktivität auf einem Trägerplättchen aufzubringen, das gleichzeitig auch andere, in dieser Technik hergestellte Bauelemente trägt. Auf das Trägerplättchen sind die gestrichelt eingezeichneten Leitungsbahnen, z. B. in Siebdrucktechnik, aufgebracht worden. Danach wird die Ferritschicht 3 auf das Trägerplättchen 1 aufgebracht, die die Form eines Rähmchens hat und die Leitungszüge 2 weitgehend abdeckt. Die ausgezogen dargestellten Leitungsbahnen 4·, die oberhalb der Ferritschicht aufgebracht werden, stehen jeweils mit den entgegengesetzten Enden zweier benachbarter Leitungszüge 2 in Verbindung und ergänzen die Leitungszüge 2 zu Findungen. Wenn notwendig, kann zwischen die Leitungsbahnen und die Ferritschicht jeweils eineThe known solution is shown in FIG. 1 in a top view and enlarged. The carrier plate 1 only carries here the inductance. Of course, it is also possible to apply the inductance to a carrier plate that at the same time also carries other components manufactured using this technology. The are dashed on the carrier plate drawn line paths, z. B. in screen printing technology, has been applied. Then the ferrite layer 3 is on the Applied carrier plate 1, which has the shape of a frame and the cable runs 2 largely covers. The undressed shown conductor tracks 4, which are above the ferrite layer are applied, are in each case with the opposite ends of two adjacent cable runs 2 in connection and complement the cable runs 2 to findings. If necessary, one can be placed between the conductor tracks and the ferrite layer

- 3 009852/1760 - 3 009852/1760

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- 3 - U 39/67- 3 - U 39/67

Passivierungsschicht zur Isolierung der Leitungszüge eingebracht werden. Die Anschlüase der auf dem Plättchen 1 aufgebrachten Spule tragen das Bezugszeichen 5·Passivation layer introduced to isolate the cable runs will. The connections of the applied to the plate 1 Coil have the reference number 5

Mit der bekannten Lösung kann man Induktivitäten bis zu einigen/UH realisieren. Nachteilig an der in Figur 1 dargestellten Induktivität ist die Tatsache, daß die aus technologischen Gründen nur in geringer Stärke herstellbare !Ferritschicht beim Einsatz der Spule in die Sättigung gefahren wird, was die bekannten Nachteile mit sich bringt. Eine Vergrößerung des Kernvolumens, das diesen Nachteil beseitigen würde, bringt bei der bekannten Lösung den Nachteil mit sich, daß der Platzbedarf der Spule stark vergrößert wird. Aus diesem Grunde ist auch dieser Weg nicht gangbar.With the known solution one can realize inductances up to a few / UH. A disadvantage of the one shown in FIG Inductance is the fact that, for technological reasons, the ferrite layer can only be produced in a small thickness is driven into saturation when the coil is used, which has the known disadvantages. An enlargement of the core volume, which would eliminate this disadvantage, brings with the known solution the disadvantage that the space requirement the coil is greatly enlarged. For this reason, this path is also not feasible.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Spule zu schaffen, die den oben erwähnten Nachteil nicht aufweist, die also bei gleichem Platzbedarf wie die in Figur 1 dargestellte Spule ein größeres Ferritvolumen aufweist und damit nicht so leicht in die Sättigung gefahren werden kann. The object of the invention is to provide a To create a coil that does not have the disadvantage mentioned above, that is, with the same space requirement as that in FIG The coil shown has a larger ferrite volume and therefore cannot be so easily driven into saturation.

f*tir Lösung dieser Aufgabe wird von einer Anordnung ausgegangen, bei der ähnlich wie die oben geschilderte bekannte Spule mehrereFor the solution of this problem an arrangement is assumed, in the similar to the known coil described above several

009852/1760 bad «Mm«.009852/1760 bathroom "Mm".

16U79216U792

- Mr - U 39/67- Mr - U 39/67

aus aufgebrachten Leitungsbahnen zusammengesetzte Windungen einen als Schicht ausgebildeten Kern hochpermeablen Materials umschließen. Außerdem soll auch bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Spule der Kern als in sich geschlossener magnetischer Kreis ausgebildet sein·Windings composed of applied conductor tracks form a core of highly permeable material formed as a layer enclose. In addition, in the case of the invention formed coil the core can be designed as a self-contained magnetic circuit

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Schließung des Kreises durch eine über oder unter der von den Windungen umschlossenen Schicht liegenden zweiten Schicht ebenfalls hochpermeablen Materials bewirkt wird; die beiden übereinanderliegenden Schichten sollen dabei an ihren Rändern wenigstens teilweise in Berührung stehen. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird gegenüber der Anordnung der Figur 1 die nicht genutzte Fläche im Innern des Ferritrahmens 3 ebenfalls mit ausgenutzt« Hierdurch wird die Materialmenge des Kerns bei gleichem Platzbedarf erhöht, was zur Folge hat, daß der Kern weniger schnell in die Sättigung gefahren wird. Reicht die Zahl der auf dem Kern aufbringbaren Windungen nicht aus, so ist es möglich, auch die zweite, den magnetischen Kreis schließende Schicht mit Windungen zu umgeben, die in gleicher Weise wie die bereits oben erwähnten Windungen, die die erste Schicht umgeben, aufgebracht werden.According to the invention this is achieved in that the closure of the circle by an above or below that of the second layer lying around the windings is also made of highly permeable material; the two Layers lying one on top of the other should be at their edges are at least partially in contact. In the embodiment according to the invention, compared to the arrangement of FIG the unused area inside the ferrite frame 3 is also used Kerns increased with the same space requirement, with the result that the core is driven into saturation less quickly. Enough the number of turns that can be applied to the core does not count, so it is possible to also use the second, the magnetic circuit surrounding the closing layer with turns, in the same way as the turns already mentioned above, which form the first Surrounding layer, are applied.

009852/1760009852/1760

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- 5 - U 39/67- 5 - U 39/67

Sin Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spule ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt. Die Figur 2a zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Spule, während in der Figur 2b ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Spule dargestellt ist. Bezüglich Figur 2b sei bemerkt, daß die einzeln.übereinanderliegenden Schichten der größeren Anschaulichkeit halber als ebene Schichten dargestellt sind. In der Praxis schiegen sich die einzelnen Schichten jeweils an die darunterliegende Oberfläche an. Der Einfachheit der-.r Darstellung halber wurde auch hier nur ein Trägerplättchen dargestellt, auf dem die erfindungsgemäß ausgebildete Induktivität aufgebracht ist. Auch hier ist es jedoch möglich, die erfindungsgemäße Spule auf ein Trägerplättchen aufzubringen, das weitere in Dünn- oder Dickfilmtechnik ausgebildete Bauelemente trägt.Sin embodiment of one designed according to the invention Coil is shown in Figures 2a and 2b. FIG. 2a shows a plan view of the coil according to the invention, while in FIG. 2b a section through the coil according to the invention is shown. With regard to FIG. 2b, it should be noted that the individually superimposed layers provide greater clarity are shown for the sake of planar layers. In practice, the individual layers stacked against each other to the underlying surface. The simplicity of the-.r For the sake of illustration, only one carrier plate was used here as well shown on which the inductance formed according to the invention is upset. Here, too, however, it is possible to apply the coil according to the invention to a carrier plate, which carries further components designed in thin or thick film technology.

Wie in der Figur 1 ist das Trägerplättchen auch in den Figuren 2a und 2b mit 1 bezeichnet. Auf dieses Trägerplättchen sind die in Figur 2a gestrichelt dargestellten Leitungsbahnen 2As in Figure 1, the carrier plate is also in the figures 2a and 2b denoted by 1. The conductor tracks 2 shown in dashed lines in FIG. 2a are on this carrier plate

aufgebracht, z. B. durch Anwendung der Siebdrucktechnik. Gegebenenfalls kann auf diese Leitungsbahnen 2 eine Isolierschicht 6 aufgebracht werden. Diese Isolierschicht ist notwendig, wenn das verwendete hochpermeable Material leitend ist. Hierauf wird dann eine Schicht 3 hochpermeablen Materials,applied, e.g. B. by using screen printing technology. Possibly an insulating layer 6 can be applied to these conductor tracks 2. This insulating layer is necessary if the highly permeable material used is conductive. A layer of 3 highly permeable material is then applied to this,

0098527176000985271760

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- 6 - U 39/67- 6 - U 39/67

ζ. B, Ferritmaterial, aufgebracht. Die über dieser Ferritschicht liegenden Leitungsbahnen 4 bilden zusammen mit den Leitungsbahnen 2 die Windungen der Spule· Der gegebenenfalls notwendigen Isolierung dieser Leitungsbahnen gegenüber der Ferritschicht 3 dient die Schicht 7. Zur Schließung des magnetischen Kreises liegt oberhalb den Leitungsbahn.n 4 eine weitere Schicht hochpermeablen Materials 8. Zwischen den Leitungszügen 4 und der Schicht hochpermeablen Materials 8 ist auch hier eine Isolierschicht 9 vorgesehen. An den Rändern 10 der Schichten hochpermeablen Materials stehen diese miteinander in Berührung. Hierdurch wird der magnetische Kreis geschlossen.ζ. B, ferrite material. The one above this ferrite layer lying conductor tracks 4 together with the conductor tracks 2 form the turns of the coil The layer 7 is used to close the magnetic circuit lies above the conductor path.n 4 another layer of highly permeable material 8 between the lines 4 and the layer of highly permeable material 8, an insulating layer 9 is also provided here. At the edges 10 of the layers of highly permeable material are these in contact with each other. This closes the magnetic circuit.

Wie der Vergleich der Figuren 1 und 2 zeigt, ist die Menge des hochpermeablen Materials bei der Ausführungsform der Figur 2 größer. Damit fährt man mit der erfindungsgemäßen Spule weniger schnell in das Sättigungsgebiet des Ferritmaterials ·As the comparison of Figures 1 and 2 shows, the amount is of the highly permeable material in the embodiment of FIG. 2 is greater. So you go with the invention Coil less quickly into the saturation area of the ferrite material

In der Praxis wird die Zahl der auf den Kern 3 der Figur aufgebrachten Windungszahl größer sein als in der Figur 2a der Einfachheit halber angenommen. Reicht jedoch die Zahl der auf dem Kern 3 unterzubringenden Windungen nicht aus, so kann man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weitereIn practice, the number of turns applied to the core 3 in the figure will be greater than in FIG. 2a adopted for simplicity. However, if the number of turns to be accommodated on the core 3 is insufficient, so you can according to a further development of the invention

- 7 -009352/176 0- 7 -009352/176 0

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- 7 - U 39/67- 7 - U 39/67

Windungen vorsehen, die die Schicht 8 aus hochpenne abier. Material umschließen« Hierzu ist es lediglich notwendig, oberhalb der Isolierschicht 9 weitere Windungsteile aufzubringen und außerdem Windungstelle auf der Ferritschicht 8 vorzusehen, wobei auch hier die beiden getrennt aufgebrachten Windungsteile zusammen die Windungen der Spule ergeben. In der Praxis wird man die Windungsteile 4 gegenüber den auf der Isolierschicht 9 aufzubringenden vTindungsteilen räumlich etwas versetzen oder durch eine zusätzlich aufzubringende Isolierschicht von ihnen trennen.Provide turns that abier the layer 8 from hochpenne. Enclose material. For this purpose, it is only necessary to apply further winding parts above the insulating layer 9 and also to provide winding point on the ferrite layer 8, the two being applied separately here too Turn parts together result in the turns of the coil. In practice, the turn parts 4 are opposite the connecting parts to be applied to the insulating layer 9 Relocate something spatially or separate from them by an additional insulating layer.

Auch die erfindungsgemäß ausgebildete Spule weist eine Induktivität bis zu einigen/UH auf.The coil designed according to the invention also has an inductance up to some / UH on.

009852/1760009852/1760

Claims (2)

16U79216U792 - 8 - U 59/67- 8 - U 59/67 P at e nt a η s ρ r ü c h e P at e nt a η s ρ r ü che 1,/Ia Dünn~ oder Dickfilmtechnik hergestellte Spule, bei der mehrere aus aufgebrachten Loitungsbahnen zusammengesetzte '"indungen einen als Schicht ausgebildeten Kern hochperraeablen Materials, insbesondere Ferrite, umschli.essen, und bei der dieser Kern als in sich geschlossener magnetischer Kreis ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dia Schließung des Kreises durch eine über oder unter der von den Windungen umschlossenen Schicht liegenden zweiten Schicht ebenfalls liochpöimeablen Materials bewirkt ist, wobei die beiden übereinanderliegenden- Schichten an ihren Rändern wenigstens teilweise in Berührung stehen«1, / Ia thin or thick film manufactured coil, at the multiple composed of applied Loitungsbahnen A core of highly permeable material, in particular ferrites, embodied as a layer, is enclosed, and in which this core is designed as a self-contained magnetic circuit, characterized in that that the circle is closed by a layer lying above or below the layer enclosed by the windings The second layer is also made of liochpöimable material is, the two superimposed layers are at least partially in contact at their edges " 2. Induktivität nach Anspruch "», dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite Schicht hochpermeablen Materials von aus Leitungsbahnen zusammengesetzten Windungen umschlossen ist.2. inductance according to claim "», characterized in that that the second layer of highly permeable material is also enclosed by turns made up of conduction paths is. BADBATH 0 0 9 8 5 2/17600 0 9 8 5 2/1760