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Die Erfindung betrifft eine diskrete
elektronische Komponente vom induktiven Typ und ein Verfahren zum
Herstellen derartiger Komponenten. Diese Komponenten werden insbesondere
bei Oberflächenmontageverfahren
(SMD) eingesetzt, vor allem für
Induktionsspulen oder für
Transformatoren.
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Die Herstellung von elektronischen
Komponenten für
die Oberflächenmontage
ist wohl bekannt, besonders was die Herstellung von Widerständen und
Kapazitäten
betrifft; jedoch bereitet sie bei der Serienfertigung von Induktionsspulen
oder von Transformatoren mit Abmessungen im Millimeterbereich Probleme,
weshalb diese derzeit einzeln hergestellt werden.
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Bei vielen elektronischen Anwendungen
sind elektronische Komponenten vom induktiven Typ als Schnittstelle
erforderlich, beispielsweise zwischen den Spannungspegeln, die von
einer Spannungsquelle geliefert werden, und den Eingangsspannungen
integrierter Schaltungen. Diese induktiven Elemente dienen insbesondere
zur Glättung
der Welligkeit über
den Signalen. Oftmals sind höhere
Induktivitäten
in der Größenordnung
von mH erforderlich. Gewöhnlich
stellt die Herstellung derartiger induktiver Elemente kein Problem
dar, wenn ein Ferritkern mit elektrisch leitenden Wicklungen in
der Größenordnung
von Zentimetern verwendet wird. Wenn jedoch die Größe der Komponenten
verringert werden soll, ergeben sich starke Einschränkungen
der Technologie, die zu verwenden ist, um Komponenten mit hohen
Induktivitäten
herzustellen.
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Ebenso verlangt der Markt für die Herstellung
einer Antenne mit kleinen Abmessungen, die aus einer Wicklung und
aus einem magnetischen Kern gebildet ist, eine Technologie, die
eine kostengünstige
Fertigung bei hoher Qualität
ermöglicht.
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Es sind Spulen vom SMD-Typ bekannt,
die von Coilcraft aus Cary, Illinois (USA) angeboten werden, d.
h. Spulen, die auf metallische Bereiche montiert werden können, die
auf Hybridstrukturen, insbesondere aus Keramik, verwirklicht sind.
Diese Spulen sind aus einem magnetischen Kern gebildet, um dessen
mittigen Abschnitt ein Metalldraht gewickelt ist, dessen Enden jeweils über einen
metallischen Bereich der Endabschnitte beiderseits des mittigen
Abschnitts ange schlossen werden. Die metallischen Bereiche können zur
Herstellung des Kontakts mit entsprechenden metallischen Bereichen
dienen, die auf einer Hybridstruktur verwirklicht sind, die Verbindungsbahnen
zu verschiedenen elektronischen Komponenten umfasst. Die Induktivität dieser
Spulen beträgt
maximal 10 μH
für Abmessungen
von 3 mm × 3
mm × 2,5
mm. Es ist verständlich,
dass sie nacheinander hergestellt werden, denn es ist erforderlich, jeweils
in unabhängiger
Weise einen Draht um jeden Magnetkreis zu wickeln, was Fertigungszeit
und einen hohen Aufwand erfordert.
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Das amerikanische Patent
5 463 365 beschreibt eine
Spule, die einen magnetischen Kern und einen Wicklungsabschnitt
umfasst, der aus einer großen
Anzahl von Walzfolien gebildet ist und Windungen umfasst, die in
einer Spirale so um den Kern angeordnet sind, dass sie koaxial sind.
Die Verbindung zwischen den Windungen, die sich auf den übereinander
liegenden Folien befinden, erfolgt mittels durchkontaktierter Löcher, die
dem Fachmann wohl bekannt sind. Diese Ausführungsform ermöglicht,
eine bestimmte Anzahl von Folien oder Lagen, insbesondere von Folien
aus Polyimidharz, die von der Anzahl der für die Dimensionierung der Spule
angestrebten Windungen der Metalldrähte abhängt, aufeinander zu schichten.
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Die Herstellung dieser in dem genannten amerikanischen
Patent empfohlenen Spulen ist kompliziert, denn, um eine Komponente
vom SMD-Typ zu erhalten, die auf eine Hybridstruktur montiert werden kann,
weisen die gegebenen Ausführungsformen
zusätzlich
zu der Anordnung eines magnetischen Kerns mit seiner lagenweise
Anordnung der Wicklung eine komplette Unterstützungskonstruktion mit einer
zweiseitigen Abdeckung des Magnetkreises und mehreren Ausgangsanschlüssen auf,
von denen nicht alle gebraucht werden, wenn die Komponente nur eine Wicklung
enthält.
Die Form der Komponente kann jener einer Komponente mit einem Kunststoffgehäuse zur
Verkapselung ähnlich
sein, was für
sehr kleine Abmessungen nicht angemessen ist. Außerdem erfolgt die Montage
dieser Komponente Stück
für Stück.
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In dem amerikanischen Patent
US 5 760 671 ist ein Transformator
beschrieben, der zwei Magnetflusswege aufweist, die durch einen
Magnetkreis aus Ferrit in Form einer Acht definiert sind, wobei
dieser Transformator ein Plättchen
aufweist, das aus übereinander
geschichteten Lagen mit gedruckten Schaltungen gebildet ist, die
die Primärwicklung
und die Sekundärwicklung
dieses Transformators bilden. Das Plättchen weist eine Öffnung für den Hauptzweig des
Mag netkreises auf, der von den Wicklungen umgeben ist. Diese Wicklungen
sind in Bezug auf die Basis des Magnetkreises durch Stufen erhöht, die
in den Ecken der zwei Öffnungen
angeordnet sind, die durch den Magnetkreis definiert sind.
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Dieser Transformator wird für Spannungen verwendet,
die bis zu 400 V gehen, wobei die Abmessungen einen Zentimeter überschreiten.
Bei diesen Abmessungen stellt die Herstellung derartiger Komponenten
kein besonderes Problem dar; sie können jedoch nicht wie Komponenten
vom SMD-Typ verwendet werden. Das Zusammenfügen des Plättchens mit dem Magnetkreis
in zwei Teilen wie auch das Verkleben der beiden Teile des Magnetkreises erfolgt
jeweils Stück
für Stück.
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Die Patentanmeldung
GB 2 317 752 beschreibt eine Induktionsspule
oder einen Transformator, die bzw. der so beschaffen ist, dass sie
bzw. er auf einer gedruckten Schaltung angebracht werden kann. Die
magnetische Struktur weist ebenfalls die Form einer Acht auf, die
eine auf ein Plättchen
gedruckte Spule umgibt. Das induktive Element wird dann auf die
Karte mit der gedruckten Schaltung aufgesetzt, mit welcher es mittels
einer herkömmlichen Technik
mit Leitungsdrähten
oder metallischen Zungen oder auch mit leitfähigen Stiften elektrisch verbunden
wird.
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Die Patentanmeldung 98/57 338 beschreibt eine
Induktionsspule oder einen Transformator mit einer magnetischen
Struktur, die ebenfalls die Form einer Acht hat und aus einer Mehrlagenspule
gebildet ist. Die Spule ist aus einem Stapel ebener Spulen gebildet,
die auf eine elastische Folie gedruckt sind. Außerdem beschreibt die Patentanmeldung
ein Verfahren zur Herstellung diskreter elektronischer Komponenten
vom induktiven Typ, insbesondere von Induktionsspulen, Transformatoren
oder Antennen.
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Die Erfindung hat zum Ziel, die Nachteile
des Standes der Technik hinsichtlich der Herstellung von induktiven
Komponenten, vor allem mit Abmessungen im Millimeterbereich, zu
beseitigen.
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Außerdem hat die Erfindung insbesondere zum
Ziel, ein Verfahren zum losweisen Herstellen einer großen Anzahl
von Induktionsspulen oder von Transformatoren zu liefern, derart,
dass eine schwierige stückweise
Montage der verschiedenen Teile, aus denen jede Spule oder jeder
Transformator mit Abmessungen im Millimeterbereich gebildet ist,
vermieden wird.
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Dazu wird jedes völlig gleiche oder gleichwertige
Teil eines Loses von induktiven Komponenten in oder auf demselben
Substrat hergestellt, so dass eine große Anzahl von völlig gleichen
oder gleichwertigen Teilen erhalten wird, die untereinander durch
Verbindungselemente, die in dem Substrat ausgebildet sind, oder
durch einen fest mit diesem Substrat verbundenen Träger verbunden
sind, bevor sie nach Abschluss der Montage der verschiedenen Teile
voneinander getrennt werden. Durch dieses Verfahren wird Fertigungszeit
eingespart und die Handhabung der verschiedenen Teile stark vereinfacht,
wodurch der Selbstkostenpreis gesenkt wird.
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Im Rahmen der Verwirklichung der
vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, dass es möglich ist,
hohe Induktivitäten,
in der Größenordnung
von mH, mit Abmessungen im Millimeterbereich zu erzielen, während gleichzeitig
der Strom, der die Wicklung durchfließt, verringert wird.
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Das Verfahren zum Herstellen elektronischer Komponenten
vom induktiven Typ, das den Gegenstand der Erfindung bildet, und
die mit diesem Herstellungsverfahren erzielten Komponenten, die
ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind, sind in den beigefügten Ansprüchen genau
definiert.
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Weitere Vorteile und besondere Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung
dargestellt, die mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft
und nicht einschränkend
gegeben ist, worin
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1 eines
der Substrate zeigt, das eine Mikrobearbeitung gemäß dem Verfahren
der Endung erfahren hat, wobei völlig
gleiche Teile von Magnetkreisen miteinander verbunden sind;
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2 eine
Elektroerosionsbearbeitung eines Substrats gemäß einer Ausführungsform
des Verfahrens zeigt, das Gegenstand der Erfindung ist;
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3 ein
Plättchen
aus mehreren Lagen gedruckter Schaltungen mit mehreren metallischen Wicklungen
zeigt;
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4 einen
ersten Teil des Magnetkreises mit einer metallischen Wicklung über einem
Plättchen
gedruckter Schaltungen zeigt, das zwischen die Arme des Magnetkreises
eingefügt
ist;
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5 eine
Induktionsspule zeigt, die gemäß dem Verfahren,
das Gegenstand der Erfindung ist, erzielt worden ist;
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6 eine
in Einzelteile aufgelöste
Ansicht und 7 eine Draufsicht
einer Antenne gemäß der Erfindung
ist;
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8 eine
Draufsicht einer Gesamtheit von Antennen nach einer losweisen Montage
vor dem Trennen in einzelne Komponenten ist.
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Die Herstellung von Induktionsspulen,
Transformatoren oder Antennen mit Abmessungen im Millimeterbereich
bereitet Probleme bei der Handhabung der zu montierenden Elemente,
insbesondere der Kerne oder der Magnetkreise aus Ferrit. Um diese
Schwierigkeiten zu beseitigen schlägt das Verfahren gemäß der Erfindung
vor, diese induktiven Komponenten losweise (im Englischen als "batch processing" bezeichnet) zu fertigen,
wobei drei Hauptschritte der Montage der Teile der magnetischen
Schaltungen und ihrer metallischen Wicklungen vorgesehen sind. Eine
Ausführungsform
dieses Verfahrens wird nachfolgend anhand der 1 bis 3 beschrieben.
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Ein erster Schritt umfasst, zuerst
auf einem ebenen Substrat mit beispielsweise einer Dicke von 1 mm
und einer Oberfläche
von 10 × 10
m2 aus einem magnetischen Material, wie
etwa Ferrit, eine Mikrobearbeitung auszuführen, um eine große Anzahl
von ersten Magnetkreisteilen 1 zu erhalten, die völlig gleich
sind und über
Verbindungselemente 2 miteinander verbunden sind (siehe 1). Jeder erste Magnetkreisteil
ist aus einer Basis 9 und drei Armen 8a, 8b und 8c gebildet,
die von dieser Basis überstehen. Der
mittige Arm 8b weist die doppelte Breite der anderen Arme 8a und 8c auf,
die sich an den Enden der Basis 9 befinden. Dieses erste
Substrat ist auf einem Arbeitsträger,
insbesondere von dem Typ, der beim Zersägen von Wafern mit integrierten
Schaltungen verwendet wird, gelagert und wird auf diesem festgehalten.
Alle ersten Teile werden also auf Grund der Tatsache, dass sie durch
die Verbindungselemente 2 miteinander verbunden sind, die
in der Variante der 1 aus
dem gleichen Material wie die ersten Teile der Magnetkreise sind,
mit einem konstanten Abstand zueinander festgehalten. In einer anderen
Variante sind die ersten Abschnitte mit einem Arbeitsträger fest
verbunden, der zur Aufgabe hat, diese ersten Teile während des
Prozesses der losweisen Fertigung der induktiven Komponenten materiell
miteinander so zu verbinden, dass sie an entsprechenden im Voraus
festgelegten Positionen festgehalten werden.
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Es kann vorgesehen werden, für ein magnetisches
Ausgangssubstrat gemäß dem Verfahren, das
den Gegenstand der Erfindung bildet, etwa tausend Magnetschaltungen
gleichzeitig zu fertigen.
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Mit Abschluss des ersten Schrittes
wird eine gedruckte Karte 5 geliefert, die in 3 sichtbar ist, die so beschaffen
ist, dass die Arme 8a, 8b und 8c in den Öffnungen 6a, 6b und 6c untergebracht
werden, die in dieser Karte in einer Anzahl verwirklicht sind, die
der Anzahl der Arme entspricht, die das erste Substrat zählt, das
mit völlig
gleichen Abständen
hergestellt ist. Die Karte 5 umfasst eine große Anzahl von
Wicklungen 12, die jeweils aus wenigstens einer metallischen
Bahn gebildet sind, die in Form einer Spirale auf einer Lage oder
Folie, die diese Karte umfasst, gewickelt sind. Eine Wicklung 12 kann
eine Gesamtheit von metallischen Bahnen umfassen, die auf eine Gesamtheit
von Lagen aufgebracht ist, die eine Mehrlagenkarte bilden, wobei
diese Bahnen mittels der Technik durchkontaktierter Löcher 11 (beispielsweise
mit Kupfer), die dem Fachmann wohl bekannt ist, von einer Lage zur
nächsten
miteinander verbunden sind. Jede Wicklung 12 endet mit
zwei elektrischen Kontaktbereichen 7a und 7b außerhalb
der Projektion des Magnetkreises in die Hauptebene des Plättchens,
die dazu bestimmt sind, nachdem die Komponente fertig gestellt ist,
für die
Verbindung dieser mit den entsprechenden Bereichen einer Hybridstruktur
gemäß der Montagetechnik
der Komponenten vom SMD-Typ zu sorgen. Vorzugsweise ist vorgesehen,
dass sich die Gesamtheit der elektrischen Kontaktbereiche auf derselben
Lage der Karte befindet, wobei gegebenenfalls die Technik durchkontaktierter
Löcher
angewendet wird.
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Die gedruckte Karte 5 ist
aus Lagen oder Folien aus Polyimidharz gebildet. Um die Wicklungen können durchbrochene
Abschnitte vorgesehen sein, um das Trennen der fertig gestellten
Komponenten zu vereinfachen, wie in 3 gezeigt
ist. Es wird angemerkt, dass auf einer Lage zwei Wicklungen koaxial
zueinander vorgesehen sein können.
Außerdem ist
es möglich,
auf beiden Seiten einer Lage metallischer Bahnen vorzusehen. In
diesem letzteren Fall ist darauf zu achten, dass die erforderliche
elektrische Isolation sichergestellt ist, falls es mehrere gedruckte
Lagen gibt.
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Im Fall einer Induktionsspule, wie
sie in 5 gezeigt ist,
ist der erste Teil 1 einer einzigen Wicklung mit zwei metallischen
Bahnen zugeordnet, die beiderseits des Plättchens 4 angeordnet
sind, wobei diese Wicklung in zwei Kontaktbereichen 7a und 7b endet.
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Im Fall eines Transformators umfasst
der Magnetkreis zwei Wicklungen mit jeweils wenigstens zwei Kontaktbereichen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die Kontaktbereiche dieser
zwei Wicklungen auf derselben äußeren Lage
der Karte 5 befinden. Falls die Sekundärwicklung des Transformators
mehr als zwei Kontaktbereiche umfasst, kann über ein variables Spannungsverhältnis zwischen der
Primärseite
und der Sekundärseite
verfügt
werden.
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Der dritte Schritt des Verfahrens
besteht darin, ein zweites Substrat aus einem magnetischen Material,
wie etwa Ferrit, insbesondere durch Kleben auf dem ersten Substrat
zu befestigen. Das zweite Substrat wird so mikrobearbeitet, dass
eine große Anzahl
von zweiten Teilen 13 des Magnetkreises geschaffen wird,
die durch Verbindungselemente aus demselben Material auf ähnliche
Weise miteinander verbunden sind, wie in 1 gezeigt ist. Jeder zweite Teil 13 wird
jeden ersten Teil 1 des Magnetkreises mit der gedruckten
Karte 5 schließen,
die zwischen die Basis 9 des ersten Teils 1 und
den entsprechenden Teil 13 eingefügt wird, der außerdem wenigstens
eine Basis definiert.
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Die Form der zweiten Teile des Magnetkreises
kann der Form der ersten Teile des Magnetkreises ähnlich sein,
wobei sich dann die freien Enden der Arme des ersten und des zweiten
Teils einander gegenüberliegen.
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In einer weiteren Variante sind die
zweiten Teile mit einem Arbeitsträger verbunden, insbesondere
mit einer Klebfolie, die zur Aufgabe hat, die beiden Teile bei einer
losweisen Montage materiell miteinander zu verbinden.
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Die zweiten Teile 13 des
Magnetkreises können
aus nur einem Steg bestehen, der eine Basis bildet, die einfach
auf den Armen des ersten Teils liegt und sie vollständig überdeckt,
derart, dass dann, wenn die beiden Teile miteinander verbunden sind, der
sich ergebende Magnetkreis die Grundform einer Acht aufweist. Diese
Konfiguration wird in dem Fall verwendet, in dem die Karte 5 beispielsweise
zwei Lagen für
eine einzige Wicklung 12 umfasst, die eine Induktionsspule
definiert, wie sie in 5 dargestellt ist.
Wenn hingegen die Dicke der Mehrlagenkarte größer als die Höhe der Arme
des ersten Teils des Magnetkreises sein soll, insbesondere in dem
Fall, in dem sie vier oder mehr Lagen für einen Transformator umfasst,
ist vorzugsweise vorgesehen, die zweiten Teile äquivalent zu den ersten Teilen
zu verwenden, um den Magnetkreis schließen zu können.
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Wenn diese drei wichtigen Schritte
abgeschlossen sind, ist es möglich,
die Komponenten durch ein geeignetes Bearbeiten oder Schneiden voneinander
zu trennen. Es wird angemerkt, dass die ersten und zweiten magnetische
Teile einen Spulenkern bilden können,
insbesondere einer Antenne, der nicht in sich geschlossen ist, wie
in der Ausführungsform
der 6 und 7, die in der Folge beschrieben wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens gemäß der Endung
ist vorgesehen, die elektrischen Kontaktflächen einer Komponente auf wenigstens
einer Zunge anzuordnen, die in der Karte 5 während dieser
Bearbeitung oder diesem Schneiden gebildet wird, falls dies nicht
schon in einem vorbereitenden Schritt oder bei der Bildung der Mehrlagenkarte 5 erfolgt
ist. Folglich kann eine Zunge einen oder mehrere Kontaktbereiche)
aufweisen. Im weiteren Verlauf, wobei sich auf 4 bezogen wird, werden die Zungen 16 und 18,
die die elektrischen Kontaktbereiche 7a und 7b darstellen,
auf eine Oberfläche
außerhalb
des Magnetkreises, insbesondere auf den Rücken der Basis 9 seines
ersten Teils 1, gefalzt und auf diese Basis geklebt. 4 zeigt durch Pfeile die
Falzrichtung der Zungen 16 und 18, die an ihren
Enden die Bereiche 7a und 7b haben. Diese Bereiche
sind dafür
vorgesehen, insbesondere auf die elektrischen Kontaktbereiche, die
auf einer Hybridstruktur vorgesehen sind, gelötet zu werden, um die Induktionsspule
oder den Transformator mit den übrigen
Komponenten der Hybridstruktur zu verbinden.
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Außerdem wird angemerkt, dass
in einer vorteilhaften Variante die Zungen 16 und 18 mit
ihren entsprechenden Bereichen vor dem Trennen der Komponenten gefalzt
werden können,
vorausgesetzt, die Karte 5 ist rings um die Zungen 16 und 18 durchbrochen
oder gestanzt.
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Wie aus den 4 und 5 ersichtlich
ist, hat das aus der Karte 5 ausgestanzte Plättchen 4 Abschnitte,
die sich jenseits der Breite des Magnetkreises erstrecken. Diese
Abschnitte können
ebenfalls in Richtung der Basis des Magnetkreises gefalzt und mit
einer Isolation gegen die Arme der Basis der Schaltung geklebt werden.
Dies ermöglicht
Platz zu sparen.
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Wenn der zweite Teil mit dem ersten
Teil des Magnetkreises verklebt wird, ist es möglich, dass der Klebstoff wenigstens
teilweise das Mehrlagenplättchen 4 umschließt, derart,
dass es fest mit dem Magnetkreis verbunden wird.
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Die Mikrobearbeitung zur Herstellung
der ersten und zweiten Teile des Magnetkreises kann vorzugsweise
aus einer Elektroerosionsbearbeitung bestehen, wie in 2 schematisch dargestellt
ist. Es wird eine Elektrode 3 mit Reliefmuster verwendet, um
eine Vielzahl von völlig
gleichen Magnetkreisteilen herzustellen, die durch die Elektrode
definiert sind. Die Elektrode könnte
in bestimmten Fällen
Zonen mit unterschiedlichen Mustern umfassen, um Magnetkreisteile
herzustellen, die von einer Zone zur nächsten auf ein und demselben
Substrat verschieden sind.
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Die Mikrobearbeitung zur Herstellung
der ersten und zweiten Teile des Magnetkreises kann auch eine Sandstrahltechnik
verwenden.
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Die Mikrobearbeitung zur Herstellung
der ersten und zweiten Teile des Magnetkreises und zum Trennen der
Komponenten kann, insbesondere für die
Trennschritte, einen Laser verwenden.
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Die Abmessungen der Komponente vom
induktiven Typ können
insbeson dere ein Breite 1 zwischen 0,5 mm und 1 mm und eine Länge L zwischen 1,4
mm und 2,8 mm bei einer Höhe
h von 1 mm bis 1,5 mm haben. Jeder Arm erhebt sich beispielsweise ungefähr 0,2 mm über die
Basis 9. Der mittige Arm ist doppelt so breit wie die beiden
Arme, die sich an den Enden der Basis befinden, wobei seine Breite
beispielsweise ungefähr
0,4 mm beträgt.
Bei diesen Abmessungen kann ein Mehrlagenplättchen gedruckter Schaltungen,
das eine Wicklung oder zwei Wicklungen umfasst, beispielsweise eine
Wicklung mit einer Anzahl N an Windungen, die gleich 56 oder 18
ist, platziert werden. In dem Fall, in dem N = 56 ist, beträgt die Induktivität ungefähr 1 mH,
während
für N = 18
die Induktivität
ungefähr
0,1 mH beträgt.
Die metallischen Bahnen des Plättchens 4 werden
insbesondere mit Hilfe ein 14 μm
für eine
Induktivität
von 1 mH und 44 μm
für eine
Induktivität
von 0,1 mH.
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Die durchkontaktierten Löcher haben
eine Weite von ungefähr
100 μm.
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Die Herstellung aller dieser Wicklungen
auf der Mehrlagenkarte 5 ist dem Fachmann bekannt.
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Es können weitere Formen des geschlossenen
Magnetkreises in Betracht gezogen werden. Anstelle von drei Armen
könnte
der Magnetkreis nur zwei umfassen. Unter diesen Umständen ist
es erforderlich, dass die beiden Arme jeweils doppelt so dick wie
jene der Acht-Form sind, wodurch Komponenten mit einer größeren Höhe entstehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung
kann auch benutzt werden, um Spulen mit einem Kern herzustellen.
In diesem letzteren Fall gibt es nur noch einen einzigen Arm pro Komponente.
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Anhand der 6 bis 8 wird
nachstehend eine Antenne beschrieben, die gemäß dem Verfahren der Erfindung
gebildet ist. Diese Antenne 22 ist im Wesentlichen aus
drei Teilen gebildet. Sie umfasst eine erste Basis 24 aus
magnetischem Material und einen Arm 26, der aus der Basis
hervorsteht, ein Plättchen 28,
auf dem eine elektrische Wicklung 12 des zuvor beschriebenen
Typs vorgesehen ist, und eine zweite Basis 30 aus magnetischem
Material. Unter einem magnetischen Material wird ein ferromagnetisches
Material verstanden, das eine verhältnismäßig hohe magnetische Permeabilität besitzt.
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Jede der beiden Basen 24 und 30 weist
die Grundform eines V auf, wobei sie sich in zwei zueinander parallelen
Ebenen und im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des Arms 26 erstrecken.
Vorzugsweise ist das Plättchen 28 so
an dem Kern befestigt, dass seine Hauptebene ebenfalls im Wesentlichen senkrecht
zur Richtung dieses Arms ist. Das Plättchen 28 weist eine Öffnung 6 auf,
in welche der Arm 26 der Basis 24 eingeführt ist.
In der gezeigten Variante weisen die freien Enden der beiden Schenkel, welche
die V-Form jeder der Basen definieren, in Richtung der Hauptebene
des Plättchens 28 hervorstehende
Abschnitte 34 und 36 auf. Die Basen 24 und 30 und
der Arm 26, der sie materiell und magnetisch miteinander
verbindet, bilden gemeinsam einen Antennenkern. Jede der Basen hat
ihre zwei Schenkel mit einem Verbindungsteil verbunden, in dessen Ebene
sich der Arm 26 befindet. In der Projektion in die Hauptebene
der Antenne weist der Antennenkern die Grundform eines X auf, wodurch
eine Empfindlichkeit der Antenne in Abhängigkeit von der Richtung in
der Hauptebene sichergestellt wird. Es ist anzumerken, dass die
Basis 30 auch einen Arm aufweisen kann, der dem Arm 26 ähnlich ist.
Jedoch reicht ein einziger Arm, der mit der einen oder der anderen
der beiden Basen aus dem gleichen Material hergestellt ist, aus,
sofern seine Höhe
wenigstens gleich der Dicke des Plättchens 28 ist.
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Die Anordnung der Antenne 22 ist
deswegen besonders interessant, weil die beiden den Antennenkern
bildenden Basen und das Plättchen,
das als Träger
für eine
ebene Wicklung dient, die sich in parallelen Ebenen erstrecken,
eine einfache Montage der drei beteiligten Teile ermöglicht.
Folglich ist die Richtung oder die Ebene der maximalen Empfindlichkeit
der Antenne im Gegensatz zu einer Antenne, die auf einen Kern in
Stabform gewickelt ist, deren Richtung maximaler Empfindlichkeit
senkrecht zu der Ebene ist, die durch die Windungen der Spule definiert
ist, parallel zur Hauptebene, die durch die ebene Wicklung 12 definiert
ist. Mit anderen Worten: Die Richtung der maximalen Empfindlichkeit
oder die Ebene der maximalen Empfindlichkeit einer Antenne, die
aus einer Spule und aus einem Magnetkern gebildet ist, ist im Allgemeinen
parallel zur magnetischen Achse der Spule. Hingegen weist die Antenne 22 eine
maximale Empfindlichkeit in einer Richtung oder in mehreren Richtungen
im Wesentlichen senkrecht zur magnetischen Achse der Wicklung 12 auf,
die eine Antennenspule bildet.
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Es wird angemerkt, dass die Basen,
die den Antennenkern bilden, in der Hauptebene dieser Antenne, die
durch das Plättchen 28 definiert
ist, verschiedenartige und ungleiche Konturen aufweisen können. Insbesondere
können
die Basen aus einem einfachen Stab gebildet sein, wobei wenigstens
eine davon einen Arm 26 umfasst, der in einer Richtung
im Wesentlichen senkrecht hervorsteht. Vorzugsweise ist der Arm
an den beiden Enden bzw. den Basen angeordnet, die sich von diesen
beiden Enden in im Allgemeinen entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
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Die Anordnung der verschiedenen Teile,
die die Antenne 22 bilden, er möglicht eine kostengünstige losweise
Fertigung gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung. In 8 ist
ein Los Antennen nach der Montage und vor dem Trennen der Antennen
dargestellt. Die Basen 24 sind auf einem haftenden Träger 40 angeordnet.
Dieser Träger 40 kann
auf das Substrat aus ferromagnetischem Material montiert werden,
in dem die Basen 24 mittels Mikrobearbeitung ausgebildet
sind. Folglich sind die Basen 24 regelmäßig und genau auf dem Substrat 40 angeordnet.
Anschließend
wird eine Platte, die aus der Gesamtheit der Plättchen 28 und der
Verbindungsarme 42 gebildet ist, aufgebracht. Wie zuvor
beschrieben worden ist, sind in der Mitte der Plättchen 28 Öffnungen 6 so
vorgesehen, dass sie sich in die Gesamtheit der Arme 26 der
Antennenkerne einfügen
können. Schließlich wird
eine Vielzahl von zweiten Basen 30 aufgebracht, um das
Los Antennen zu bilden. Diese Basen 30 sind ebenfalls auf
einem nicht gezeigten haftenden Träger, der dem Träger 40 ähnlich ist,
angeordnet. Wenn die Basen 24 und 30 beispielsweise durch
Kleben zusammengefügt
sind, wird wenigstens einer der haftenden Träger entfernt, und es ist ein
Schritt zum Durchtrennen der Arme 42 vorgesehen, um voneinander
getrennte Antennen zu bilden. Schließlich kann, wenn ein haftender
Träger
für diesen
Trennschritt beibehalten wird, das Los Antennen bis zu ihrer Montage
in die jeweiligen Vorrichtungen, in die sie integriert werden sollen,
auf dem haftenden Substrat verbleiben.
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Abschließend wird angemerkt, dass die
elektrischen Kontaktflächen
der Wicklungen vorteilhaft wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform
auf Zungen angeordnet sein können,
die mit dem Plättchen 28 verbunden
sind, um die Verbindung der Wicklung 12 mit der elektronischen
Vorrichtung, in welche die Antenne 22 integriert wird,
zu erleichtern. In einer vorteilhaften Variante ist vorgesehen,
dass diese Zungen auf den Rücken
der ersten oder der zweiten Basis 24 oder 30 gefalzt
und so befestigt werden, dass der elektrische Kontaktbereich oder
die elektrischen Kontaktbereiche, der sich auf jeder Zunge befindet
bzw. die sich auf jeder Zunge befinden, nach außen gekehrt ist bzw. sind.
Dies ermöglicht eine
einfache Montage der Antennen 22 gemäß einer Oberflächenmontagetechnik
(SMD).
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Die induktiven Komponenten, die für eine Oberflächenmontage
ausgelegt sind, finden insbesondere im Bereich der Telekommunikation,
in Hörhilfen
oder anderen tragbaren Vorrichtungen Anwendung.