DE3615037C2 - Verfahren zum Herstellen von Spulen für die SMD-Technik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Spulen für die SMD- Technik, wie sie aus der US-PS 3 585 553 bekannt sind.

Solche Spulenkörper für die SMD-Technik werden derzeit einzeln hergestellt. Ein Spulenkörper besitzt einen Wickelsaum, zwei verdickte Enden und auf diesen Enden aufgebrachte Kontaktflächen mit Rillen, in die die Spulendrähte eingelegt sind. Werden diese Spulenkörper bewickelt, so werden die Windungen direkt auf den Ferrit- bzw. den Keramikkörper gewickelt, eine zusätzliche Isolation wird im allgemeinen nicht vorgesehen. Die Kontaktflächen bestehen üblicherweise aus aufgedampftem Metall. Dies bedeutet hohe Kosten für die einzelnen kleinen Spulenkörper. Bei dem Bewickeln der Spulenkörper liegt die Schwierigkeit in dem Einpassen dieses kleinen Bauteils; jeder Spulenkörper wird getrennt bewickelt, d. h. die Kosten sind auch hierfür recht hoch.

Aus der US-PS 3 811 045 ist es bereits bekannt, eine Mehrzahl von Spulenkörpern längs einer gemeinsamen Welle vorzusehen, um den Wickelvorgang dadurch zu vereinfachen, daß diese Spulen gemeinsam um die in eine Bewicklungsmaschine einspannbare Welle gedreht werden. An den Spulen können Metallkontakte ausgebildet sein. Diese Druckschrift setzt sich jedoch nicht mit dem Problem der Massenproduktion von sehr kleinen Bauteilen auseinander, wie sie in der SMD-Technik auftreten. Hierbei stellte sich insbesondere heraus, daß die Herstellung einer Vielzahl von Spulenkernen mit zuverlässigen Metallkontakten und die Bewicklung der sehr kleinen Spulenelemente ein großes Problem darstellt.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen von Spulenkörpern für die SMD-Technik anzugeben, bei welchem die Arbeitsvorgänge des Metallbeschichtens der Kontaktflächen und des Bewickelns mit Draht vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Spulen für die SMD-Technik mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.

Mit der Erfindung ergeben sich drei Vorteile:

• 1. Die Zusammenfassung der einzelnen Spulenkörper zu Reihen von Wickelkörpern und die Zusammenfassung der Reihen zu Großnutzen erlaubt die Herstellung von einigen hundert bis mehreren tausend Spulenkörpern in einem Arbeitsgang.
• 2. Die Herstellung der Kontaktflächen kann vorteilhaft im Siebdruckverfahren mit Metallpasten erfolgen mit anschließendem Einbrennen des Metalls. Dies ergibt stärkere Kontaktflächen gegenüber dem Aufdampfen; die Verbindung der Kontaktflächen mit den Wicklungsenden ist sicherer herzustellen; ein Punktschweißen ist problemlos möglich.
• 3. Einen hohen Kostenanteil stellt das Bewickeln der Spulenkörper dar. Bei der Anordnung in Spulenkörperstreifen können mehrere Spulenkörper gleichzeitig mit Windungen versehen werden. Die Kosten sinken proportional zu der Anzahl der in Reihe geschalteten Spulenkörper.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Abb. 1 eine nach dem Verfahren hergestellte fertig bewickelte Spule für SMD- Technik;

Abb. 2 einen Spulenkörperstreifen und

Abb. 3 einen Großnutzen.

Eine fertige bewickelte Spule ist in Abb. 1 dargestellt. Sie besitzt einen Wickelsaum, zwei verdickte Enden 2, 3 und auf diesen Enden aufgebrachte Kontaktflächen 36. Die Abmessungen B×L sind sehr gering, z. B. 1,6×3,2 mm. Die Höhe H kann variieren und ist nicht festgelegt. Die Kontaktflächen 36 sind bei dieser Bauform ca. 0,4 mm breit. Werden diese Spulenkörper bewickelt, so werden die Windungen 8 direkt auf den Ferrit- bzw. den Keramikkörper gewickelt, eine zusätzliche Isolation wird im allgemeinen nicht vorgesehen. Die Kontaktflächen 36 bestehen aus im Siebdruckverfahren aufgetragener Metallpaste, die anschließend eingebrannt wurde.

Die Trennung des Großnutzens in bewickelbare Spulenkörper 33 nach Abb. 2 kann je nach Beschaffenheit des Körpermaterials und der geforderten Einhaltung der Abmessungstoleranz entweder durch Brechen oder durch Trennen mittels einer Diamant- oder Hartmetallsäge erfolgen.

Sollen auf der gleichen Wickelmaschine Spulenkörper unterschiedlicher Abmessungen, insbesondere unterschiedlicher Höhe verarbeitet werden, so lassen sich die Enden 29 einer Reihe von Spulenkörpern z. B. mit quadratischem Querschnitt ausbilden, so daß die Spannvorrichtung zum Einspannen der Spulenkörperreihe nicht verändert zu werden braucht. Dies bedeutet erhebliche Einsparung an Umrüstkosten beim Wechsel der Abmessungen der Spulenkörper. Sollen Spulenkörper gleicher Länge L aber verschiedener Höhe H und Breite B bewickelt werden, können sogar die Kontaktbestückungseinrichtungen ohne merkliche Umrüstzeit verwendet werden.

Die Kontaktflächen 36 sollen bei der automatischen Bestückung auf dem zu bestückenden Substrat, der Leiterplatte, auf der die SMD-Spule aufgesetzt wird, gut aufliegen. Der Wickeldraht von z. B. 0,2 mm Durchmesser verhindert eine gute Auflage. Wird nun in den Kontaktflächen 36 eine Rille vorgesehen, so daß der Wickeldraht nicht mehr vorsteht, ist eine optimale Kontaktgabe mit dem Substrat garantiert.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von Spulen für die SMD-Technik, bei dem zunächst ein Großnutzen mit mindestens vier miteinander verbundenen Spulenkörpern hergestellt wird, wobei der Großnutzen mindestens zwei axial miteinander verbundene Spulenkörper (33) aufweist, die jeweils zwei in einem gemeinsamen Arbeitsgang hergestellte elektrisch leitende Kontaktflächen (36) aufweisen, und die Spulenkörper (33) über Solltrennstellen (35) hintereinanderliegend zu einem Spulenkörperstreifen (30-32) verbunden sind und zusammen mit weiteren hierzu parallel angeordneten Spulenkörperstreifen (30-32) über weitere Solltrennstellen (34) verbunden den Großnutzen bilden, und bei dem anschließend der Großnutzen an den vorgesehenen Trennstellen in die Spulenkörperstreifen mit den mindestens zwei aneinanderhängengen Spulenkörpern getrennt wird, wobei die Enden (29) der Spulenkörperstreifen (30- 32) jeweils derart ausgebildet sind, daß die Spulenkörperstreifen nach Abtrennen von Großnutzen in eine Wickelmaschine zum Bewickeln mit Draht an den Enden einspannbar sind, und die Spulenkörper jedes Spulenkörperstreifens sodann gemeinsam mit Draht bewickelt werden und daran anschließend der Draht der Drahtwicklungen elektrisch leitend mit den Kontaktflächen verbunden wird, worauf der so entstandene Spulenstreifen an den dafür vorgesehenen Trennstellen zu Spulen vereinzelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Großnutzen bei seiner Herstellung mit einer Mehrzahl von sich in den Kontaktflächen erstreckenden Rillen versehen wird, wobei beim Bewickeln der Spulenkörperstreifen der zwischen zwei benachbarten Spulenkörpern befindliche Wickeldraht derart in die jeweilige Rille eingelegt wird, daß dieser zumindest nicht wesentlich über die Kontaktflächenebenen hinausragt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Kontaktflächen durch Beschichten mit Metallpaste im Siebdruckverfahren und anschließendes Einbrennen der Metallpaste hergestellt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen des Großnutzens in Spulenkörperstreifen durch Brechen oder Sägen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen der bewickelten Spulenkörperstreifen in einzelne Spulen durch Brechen oder Sägen erfolgt.

6. Großnutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solltrennstellen (34, 35) aus Sollbruchverbindungen bestehen.

7. Großnutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Großnutzen aus Ferritmaterial hergestellt ist.

8. Großnutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Großnutzen aus nichtmagnetischem Material hergestellt ist.