DE10062400A1 - Flexible inductive component for conductive foils has two conducting track strip patterns, coil core forming individual layers of foil laminate; second strip pattern forms coil enclosing core - Google Patents
Flexible inductive component for conductive foils has two conducting track strip patterns, coil core forming individual layers of foil laminate; second strip pattern forms coil enclosing coreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Erzeugnis mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to a product with the features of the independent claim.
Zur Kontaktierung von Integrierten Schaltkreisen (IC) oder von sogenannten SMD (surface mounted devices) werden Leiterfolien eingesetzt. Die Leiterfolien enthalten die zur Kontak tierung der aufgebrachten Bauteile wie IC's oder SMD's notwendigen Leiterbahnen. Diese Leiterfolien wurden in der Vergangenheit oft mit starren, mechanischen Trägern stabilisiert. Sogenannte FPC's (Flexible Printed Circuits) verzichten auf einen starren Träger und ent halten die elektronischen Bauelemente in Form von SMD auf ihrer Oberfläche. Durch ihren folienartigen, flachen und flexiblen Aufbau benötigen diese FPC wenig Einbauraum. Sie eig nen sich aufgrund ihres Foliencharakters besonders für den Einbau hinter Verkleidungen oder Abdeckungen. Verbindet man die FPC mit Folienkabeln, sogeannte FLC's (Flat Laminated Cabels), dann lassen sich sämtliche Zuleitungen und elektronischen Schaltungen als flexible Folien hinter Abdeckungen anbringen. Zusätzliche Bauräume für voluminöse elektronische Schaltungen und Kabelschächte oder Kabelbäume könnten entfallen. Ein Schwachpunkt bei der Realisierung größerer Netzwerke aus FPC und FLC ist das Fehlen von flexiblen, leis tungsfähigen induktiven Bauelementen, die sich entweder in die FLC oder in die FPC integ rieren lassen. Induktive Bauelemente braucht man in Netzwerken z. B. zur galvanischen Tren nung, zur Drosselung oder zur Spannungtranformation. Hierzu mußten in Verganggenheit immer erhabene, starre, induktive Bauelemente eingesetzt werden, die sich nur bedingt hinter Abdeckungen anbringen lassen, da diese Bauelemente aufgrund ihrer Erhabenheit hinter der Abdeckung im Gegensatz zur den FPC oder FLC merklich auftragen.For contacting integrated circuits (IC) or so-called SMD (surface mounted devices) conductor foils are used. The conductor foils contain those for contact the applied components such as ICs or SMDs necessary conductor tracks. This In the past, conductor foils were often stabilized with rigid, mechanical supports. So-called FPCs (Flexible Printed Circuits) do without a rigid support and ent keep the electronic components in the form of SMD on their surface. Through their film-like, flat and flexible construction, these FPC require little installation space. You own are particularly suitable for installation behind cladding or due to their film character Covers. If you connect the FPC with foil cables, so-called FLC's (Flat Laminated Cabels), then all supply lines and electronic circuits can be flexible Place films behind covers. Additional installation space for voluminous electronic Circuits and cable ducts or cable harnesses could be omitted. A weak point in The realization of larger networks from FPC and FLC is the lack of flexible, quiet capable inductive components, which can be integrated either in the FLC or in the FPC let rieren. Inductive components are needed in networks e.g. B. for galvanic doors voltage, throttling or voltage transformation. This had to be in the past always raised, rigid, inductive components are used, which are only partially behind Have covers attached, as these components are behind the In contrast to the FPC or FLC, apply the cover noticeably.
Erfindungsgemäße Aufgabe ist es daher, ein flaches, flexibles induktives Bauelement vorzu stellen, das sich mit aus der Folienbearbeitung bekannten Technologien herstellen und in ei ner Leiterfolie, insbesondere FPC oder FLC, integrieren läßt.The object of the invention is therefore to provide a flat, flexible inductive component make, which are produced with technologies known from film processing and in egg ner conductor film, especially FPC or FLC, can be integrated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des unabhängigen An spruchs. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und in den Ausführungsbeispielen enthalten. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent An entitlement. Further advantageous embodiments are in the subclaims and in the Embodiments included.
Die Lösung gelingt durch ein induktives Bauelement, im einfachsten Fall eine Spule, das aus mehreren Lagen von z. T. bedruckten Folien besteht. Auf eine erste Substratfolie wird ein erstes Streifenmuster aus parallel nebeneinander liegenden Metallstreifen, das die erste Halbwindung der Spule bildet, aufgedruckt. Quer über das Streifenmuster der ersten Halb windung ist ein Spulenkern aus amorphem Metall angeordnet. Der Spulenkern ist gegenüber seiner Umgebung allseitig isoliert. Eine zweite Halbwindung aus einem zweiten Streifen muster aus parallel nebeneinander liegenden Metallstreifen ergänzt die erste Halbwindung zu einer vollständigen Spule. Eine abschließende Deckfolie isoliert und schützt die Spule gegen die Umgebung.The solution is achieved by an inductive component, in the simplest case a coil that turns out several layers of z. T. printed films. On a first substrate film first stripe pattern made of parallel metal strips, the first Half turn of the coil forms, printed. Across the first half stripe pattern winding is a coil core made of amorphous metal. The coil core is opposite isolated from its surroundings on all sides. A second half turn from a second strip The first half-turn is supplemented by patterns made of parallel metal strips a full spool. A final cover film isolates and protects the coil against the environment.
Mit der Erfindung werden hauptsächlich die folgenden Vorteile erzielt:
Die mittels Folien und Drucktechnik hergestellten induktiven Bauelemente sind sehr flach
und flexibel und lassen sich daher in Flat Laminated Cables oder in Flexible Printed Circuits
integrieren. Alternativ lassen sich auch folienartige Spulen fertigen, die als ultraflache SMD-
Bauteile auf FPC's aufgebracht werden können. Mit der Erfindung lassen sich auf Folienba
sis galvanische Trennungen, Transformatoren oder Drosselspulen herstellen. Im Zusammen
hang mit FLC und FPC lassen sich hiermit z. B. vollständige elektrische Versorgungsnetze in
Folientechnologie herstellen.The main advantages of the invention are as follows:
The inductive components manufactured using foils and printing technology are very flat and flexible and can therefore be integrated into flat laminated cables or flexible printed circuits. Alternatively, film-like coils can also be produced, which can be applied to FPCs as ultra-flat SMD components. With the invention, galvanic isolations, transformers or inductors can be produced on a foil basis. In connection with FLC and FPC can be z. B. Manufacture complete electrical supply networks in film technology.
Mögliche Einsatzfelder im Kraftfahrzeug sind z. B. der Ersatz von platinengebundenen Steu ergeräten und Bordnetzen mit Kabelbäumen durch Steuergeräte auf FPC's und Bordnetze aus FLC's. Dadurch wird es z. B. möglich das Steuergerät und die Versorgungsleitungen für einen Fensterhebermotor einfach als Folie auf die Rückseite der Türverkleidung anzubringen, so daß für Steuergeräte und Versorgungleitungen nur noch minimaler Bauraum vorgehalten werden muß. Eine andere Anwendung ist z. B. die Ansteuerung eines Scheibenwischermotors, insbesondere eines Heckscheibenwischers. Steuergerät und Versorgungsleitungen können dann unter dem Dachhimmel der Karosserie angebracht sein.Possible fields of application in the motor vehicle are, for. B. the replacement of board-based tax devices and vehicle electrical systems with wiring harnesses using control units on FPCs and electrical systems FLC's. This makes it z. B. possible the control unit and the supply lines for one Window lifter motor simply to be attached as a film to the back of the door trim, see above that only minimal installation space is available for control units and supply lines must become. Another application is e.g. B. the control of a wiper motor, especially a rear wiper. Control unit and supply lines can then be attached under the headlining of the body.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen darge stellt und näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated below with reference to drawings provides and explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Folientransformator, der in ein Flat Laminated Cable integ riert ist, Fig. 1 shows a film transformer according to the invention, which is tured way according to a Flat Cable Laminated integ,
Fig. 2 schematisch einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Folienspule, Fig. 2 shows schematically a longitudinal section through a reel of film,
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Folientransformator, Fig. 3 shows schematically a cross section through an inventive film transformer,
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Folientransformator, der zur galvanischen Trennung in ei nen Flexible Printed Circuit integriert ist, Fig. 4 shows a film transformer according to the invention, which is integrated for electrical isolation in egg nen Flexible Printed Circuit,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Folienspule als SMD-Bauteil, Fig. 5 shows a foil coil according to the invention as an SMD component,
Fig. 6 schematisch eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Folienspule. Fig. 6 schematically shows an exploded view of a film spool according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Folientransformator 2, der in ein FLC 1 integriert ist. Der Schichtaufbau der einzelnen Folienlagen wird in den Schnitten A:A: und B:B:, gezeigt in den Fig. 2 und 3, nä her erläutert. Auf einen geschlossenen Spulenkern 3 sind zwei Spulen S1, S2 mit den Win dungszahlen N1 und N2 gewickelt. Der Spannungsabgriff an den Spulen erfolgt mit ebenfalls in das FLC eingelassenen Leiterbahnen 4. Die elektrischen Bauteile und Strukturen, nämlich Spulen S1, S2, Spulenkern 3 sowie Leiterbahnen 4 sind vollständig in den FLC 1 eingelassen und vorzugsweise mit einer transparenten Kunststofffolie z. B. aus Polyethylenteraphtalat (PET) an Oberseite und Unterseite des FLC versiegelt. Mit Hilfe des Transformators läßt sich in dem FLC eine galvanische Trennung durchführen und für den Fall, daß sich die beiden Windungszahlen N1 und N2 voneinander unterscheiden auch die am FLC anliegende Span nung entsprechend dem Verhältnis der Windungszahlen transformieren. Fig. 1 shows a film transformer 2, which is integrated in a FLC 1. The layer structure of the individual film layers is explained in more detail in sections A: A: and B: B:, shown in FIGS. 2 and 3. On a closed coil core 3 , two coils S1, S2 with the winding numbers N1 and N2 are wound. The voltage tapping on the coils is carried out with conductor tracks 4 likewise embedded in the FLC. The electrical components and structures, namely coils S1, S2, coil core 3 and conductor tracks 4 are completely embedded in the FLC 1 and preferably with a transparent plastic film z. B. sealed from polyethylene terephthalate (PET) on the top and bottom of the FLC. With the help of the transformer, galvanic isolation can be carried out in the FLC and, in the event that the two numbers of turns N1 and N2 differ from one another, also transform the voltage applied to the FLC according to the ratio of the number of turns.
Der Schichtaufbau einer erfindungsgemäßen Spule S2 ist in Fig. 2a) und b) entlang der Schnittlinie A:A: aus Fig. 1 dargestellt. Auf einem Substratlayer 5 aus einer Kunststofffolie ist ein Streifenmuster 6, wie in Fig. 6 dargestellt, aufgebracht. Die streifenförmigen Leiter bahnen bilden die untere Halbwicklung HWU der Spule S2. Auf die untere Halbwicklung wird der Spulenkern 3, bestehend aus einer Metallfolie zwischen zwei Isolierschichten 8, aufgebracht. Die Isolierschichten sind notwendig um einen Kurzschluß in der Spulenwick lung zu unterbinden. Die obere Halbwicklung HWO, die die untere Halbwicklung HWU zur vollständigen Spule ergänzt, kann wie im Fall der Fig. 2b) bereits als Streifenmuster 9 auf die obere Isolierschicht 8 des Spulenkerns 3 aufgebracht sein oder mittels Silberpastendruck aufgebracht werden. Die beiden Streifenmuster 6 und 9 müssen dann noch an ihren Enden miteinander zur vollständigen Spule verbunden werden, bevor der ganze Folienaufbau mit einem isolierenden Kunststoff 10 verklebt und versiegelt wird. Als Klebstoff eignet sich E poxidharz.The layer structure of a coil S2 according to the invention is shown in FIGS. 2a) and b) along the section line A: A: from FIG. 1. A stripe pattern 6 , as shown in FIG. 6, is applied to a substrate layer 5 made of a plastic film. The strip-shaped conductor tracks form the lower half-winding HWU of the coil S2. The coil core 3 , consisting of a metal foil between two insulating layers 8 , is applied to the lower half winding. The insulating layers are necessary to prevent a short circuit in the coil winding. The upper half-winding HWO, which complements the lower half-winding HWU to form the complete coil, can, as in the case of FIG. 2b), already be applied as a strip pattern 9 to the upper insulating layer 8 of the coil core 3 or be applied by means of silver paste printing. The two strip patterns 6 and 9 must then still be connected at their ends to form a complete coil before the entire film structure is glued and sealed with an insulating plastic 10 . Epoxy resin is suitable as an adhesive.
Eine andere Möglichkeit die untere Halbwicklug HWU zu einer vollständigen Folienspule zu ergänzen ist in Fig. 2a) dargestellt. In dieser Ausführungsform wird das Streifenmuster 9 der oberen Halbwicklung auf einer Deckfolie 11 aufgebracht. Die beiden Streifenmuster 6, 9 werden dann, wie in Fig. 6 dargestellt, so miteinander zur Deckung gebracht, daß sich die beiden Halbwicklungen zur vollständigen Folienspule ergänzen. In einem letzten Arbeitsgang wird dann der ganze Folienaufbau aus Substratfolie 5, Spulenkern 3 und Deckfolie 11 mitein ander mittels eines Haftvermittlers 10 verbunden, so daß ein Kunststofflaminat mit einer in tegrierten Folienspule entsteht. Die Ausführungsform der Fig. 2a) eignet sich besonders für die Herstellung von Großserien, da im wesentlichen drei Folien, nämlich Substratfolie, Spu lenkern 3 und Deckschichtfolie 11 mit herkömmlichen Druckverfahren, z. B. - mittels Silber pastendruck vorgefertigt werden können und in einem abschließenden Laminierungsverfah ren miteinander verbunden werden müssen. Hierzu können die aus der Folienherstellung be kannten Laminierungsverfahren eingesetzt werden.Another possibility of supplementing the lower half winding HWU to a complete film spool is shown in Fig. 2a). In this embodiment, the stripe pattern 9 of the upper half winding is applied to a cover film 11 . The two stripe patterns 6 , 9 are then, as shown in FIG. 6, brought to coincide with one another in such a way that the two half-windings complement one another to form a complete film spool. In a last step, the entire film structure of substrate film 5 , coil core 3 and cover film 11 is connected to one another by means of an adhesion promoter 10 , so that a plastic laminate with an integrated film coil is formed. The embodiment of Fig. 2a) is particularly suitable for the production of large series, since essentially three films, namely substrate film, Spu steering core 3 and top layer film 11 using conventional printing processes, eg. B. - can be prefabricated using silver paste printing and must be connected to each other in a final Laminierungsverfah ren. For this purpose, the lamination processes known from film production can be used.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2b) eignet sich für die Herstellung kleinerer Serien, da die Schichten notfalls auch von Hand im Labormaßstab beginnend mit der Substratfolie, auf die mittels einer Schablone durch Silberpasten druck die untere Halbwicklung aufgebracht wird, aufgebaut werden können. Das Laminieren der Folien kann dann durch ein Vergiesen oder Bestreichen der einzelnen Lagen des Spulenaufbaus mittels Epoxidharzkleber ersetzt werden. Eine separate Deckschichtfolie entfällt daher bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2bThe embodiment of Fig. 2b) is suitable for the production of smaller series, since the layers can also be built up by hand on a laboratory scale, starting with the substrate film, to which the lower half-winding is applied by means of a stencil using silver pastes. The lamination of the foils can then be replaced by casting or coating the individual layers of the coil structure with epoxy resin adhesive. A separate cover layer film is therefore not required in the exemplary embodiment in FIG. 2b
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Folientransformator aus Fig. 1 entlang der Schnittli nie B:B:. Das Streifenmuster 6 der unteren Halbwicklung ist mit dem Streifenmuster 9 der oberen Halbwicklung jeweils an den Streifenenden 12 miteinander in Kontakt und bildet nach der technischen Lehre aus Fig. 6 eine geschloßene Spule S1, S2, die jeweils einen magneti schen Spulenkern 7 umschließt. Die Kontaktierung der Streifenenden 12 erfolgt im Falle des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2a, durch positionsgenaues Aufeinanderlegen Folien nach der Zuordnungsvorschrift der Fig. 6 und platieren der Folien im Laminierungsproßes. Im Fall des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2b) wird das obere Streifenmuster 9 mittels Schablone direkt durch Silberpastendruck mit dem unteren Streifemnuster 6 an den Streifenenden kontaktiert. FIG. 3 shows a cross section through the film transformer from FIG. 1 along the section line B: B :. The stripe pattern 6 of the lower half-winding is in contact with the stripe pattern 9 of the upper half-winding in each case at the strip ends 12 and forms a closed coil S1, S2 according to the technical teaching of FIG. 6, each enclosing a magnetic coil core 7's . The contacting of the strip ends 12 takes place in the case of the exemplary embodiment from FIG. 2a, by positioning foils precisely on top of one another in accordance with the assignment rule of FIG. 6 and plating the foils in the lamination process. In the case of the exemplary embodiment from FIG. 2b), the upper stripe pattern 9 is contacted directly with the lower stripe pattern 6 at the end of the stripe by means of stencil printing using silver paste.
Fig. 4 zeigt ein Anwendungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Folientransformator. Der Folientransformator 2 mit zwei Spulen S1 und S2, die auf einen geschlossenen Spulenkern 3 gewickelt sind, ist in einen Flexible Printed Circuit integriert. Über Kontaktflächen 13 kann die Primärseite des Folientransformators mit einer Spannung versorgt werden. Die primärsei tige Spannung wird in dem FPC sekundärseitig durch die Spule S2 galvanisch getrennt und entsprechend dem Verhältnis der Wicklungszahlen der beiden Spulen transformiert und über Leiterbahnen 4 an weitere Bauelemente, vorzugsweise SMD-Bauelemente auf dem FPC weitergeleitet. Dargestellt sind IC's (integrated circuits), die als SMD Bauteile auf die Leiter folie aufgebracht sind. Die einzelnen IC's können untereinander über eine Busschnittstelle miteinander verbunden sein. In diesem Fall ist auf dem FPC auch eine Busschnittstelle 14 vorgesehen, mit der der FPC an weitere Einheiten angeschlossen werden kann. Die Funktion der einzelnen IC's ist für die Erfindung nicht wesentlich. Beispielhafte Anwendungen, die sich mit einem FPC wie er in Fig. 4 dargestellt ist, realisieren lassen, sind z. B. Integrierte Meßsysteme für Spannungen oder Ströme, die potentialfrei die Spannung oder den Strom eines an den Klemmen 13 angeschlossenen Meßobjektes messen. Eine andere Anwendung ist die Realisierung von Steuergeräten für z. B. Fensterhebermotoren oder Scheibenwischermoto ren in einem Kraftfahrzeug. In diesem Fall dient der Folientransformator der Spannungsver sorgung der einzelnen IC's des Steuergerätes. Die Steuerbefehle werden dann über die Bus schnittstelle 14, an das angeschlossene Gerät weitergeleitet. Fig. 4 shows an application example for an inventive film transformer. The film transformer 2 with two coils S1 and S2, which are wound on a closed coil core 3 , is integrated in a flexible printed circuit. The primary side of the film transformer can be supplied with a voltage via contact surfaces 13 . The primary-side voltage is galvanically isolated in the FPC on the secondary side by the coil S2 and transformed in accordance with the ratio of the number of windings of the two coils and passed on via conductor tracks 4 to further components, preferably SMD components, on the FPC. IC's (integrated circuits) are shown, which are applied as SMD components on the conductor foil. The individual ICs can be connected to one another via a bus interface. In this case, a bus interface 14 is also provided on the FPC, with which the FPC can be connected to further units. The function of the individual ICs is not essential for the invention. Exemplary applications that can be implemented with an FPC as shown in FIG . B. Integrated measuring systems for voltages or currents that measure the voltage or current of a test object connected to terminals 13 in a floating manner. Another application is the realization of control devices for e.g. B. window motors or windshield wiper motors in a motor vehicle. In this case, the foil transformer serves to supply the individual ICs of the control unit with voltage. The control commands are then forwarded via the bus interface 14 to the connected device.
Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Folienspule als SMD Bauteil (SMD = Surface Mounted Device). Der Schichtenaufbau der Folienspule S ist im Prinzip den in Fig. 2 und 3 gezeigten Schnittdarstellungen zu entnehmen. Mit Kontaktflächen 13 läßt sich die Folienspule als SMD Bauteil auf sogenannte Printed Circuits auflöten. Typische Abmessungen, die sich mit einer Folienspule realisieren lassen sind eine Spulenlänge von ca. 100 mm bei einem Spulen durchmesser von 5-10 mm und einer Windungszahl von 5-100 Windungen. Folienspulen lassen sich als SMD Bauteile in vielfältiger Weise in elektrischen Schaltungen verwenden, z. B. als Drossel, als Bestandteil eines Schwingkreises, als Bestandteil eines Transformators oder als Bestandteil eines Hoch- oder Tiefpasses, um nur einige typische Anwendungen für Spulen zu nennen. Fig. 5 shows a foil coil according to the invention as an SMD component (SMD = Surface Mounted Device). The layer structure of the film spool S can be seen in principle from the sectional representations shown in FIGS . 2 and 3. With contact surfaces 13 , the film coil can be soldered onto printed circuits as an SMD component. Typical dimensions that can be realized with a film spool are a spool length of approx. 100 mm with a spool diameter of 5-10 mm and a number of turns of 5-100 turns. Foil coils can be used as SMD components in various ways in electrical circuits, e.g. B. as a choke, as part of a resonant circuit, as part of a transformer or as part of a high or low pass, to name just a few typical applications for coils.
Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung des Folienaufbaus einer Folienspule, wie sie in Fig. 5 als SMD-Bauteil gezeigt ist. Der Folienaufbau ist dargestellt in einer Schnittdarstellung, einer Aufsicht D, von unten auf die Deckfolie und eine Aufsicht C von oben auf die Substratfolie. Gezeigt ist der Aufbau für eine Spule mit 4 Windungen. Auf dem Foliensubstrat 5 ist ein erstes Streifenmuster 6 aus metallischen Folienstreifen aufgebracht. Die Folienstreifen 6 sind parallel nebeneinander angeordnet und bilden die untere Halbwicklung der Spule. Im mittle ren Bereich ist das Streifenmuster mit einer Isolierfolie 8 und mit einer Metallfolie 7 abge deckt. Die Enden der einzelnen Streifen des Streifenmusters 6 stehen links und rechts unter der Isolierfolie 8 mit einer Kontaktlänge über. Die Metallfolie 7 ist aus einem ferromagneti schen Metall. Vorzugsweise wird für den Spulenkern eine möglichst hohe relative magneti sche Permeabilität µR angestrebt bei gleichzeitiger maximaler Flexibilität der Metallfolie. Vorzugsweise ist deshalb der Spulenkern aus einer sogenannten Metallglassfolie oder aus einem amorphen Metall. Beide Bergiffe werden synonym zueinander gebraucht und meinen jeweils ein ultraschnell abgeschrecktes Metall, das aus der Schmelze in seinem amorphen glasähnlichen Zustand bei Raumtemperatur eingefroren wird. Derartige metallische Gläser haben typischerweise einen metallischen Anteil von 80% Eisen und Nickel und einen 20%igen Sauerstoffanteil. Hergestellt und vertrieben werden solche metallischen Gläser von der Firma Vakuumschmelze unter dem Markennamen "Vitrovac". FIG. 6 shows an exploded view of the film structure of a film coil, as is shown in FIG. 5 as an SMD component. The film structure is shown in a sectional view, a plan view D, from below of the cover film and a plan view C from above of the substrate film. The structure for a coil with 4 turns is shown. A first strip pattern 6 made of metallic film strips is applied to the film substrate 5 . The film strips 6 are arranged parallel to one another and form the lower half-winding of the coil. In the central area, the stripe pattern is covered with an insulating film 8 and with a metal film 7 . The ends of the individual strips of the strip pattern 6 protrude left and right under the insulating film 8 with a contact length. The metal foil 7 is made of a ferromagnetic metal. Preferably, the highest possible relative magnetic permeability μ R is sought for the coil core with simultaneous maximum flexibility of the metal foil. The coil core is therefore preferably made of a so-called metal glass foil or of an amorphous metal. Both mountain reefs are used synonymously with each other and mean an ultra-fast quenched metal that is frozen from the melt in its amorphous glass-like state at room temperature. Such metallic glasses typically have a metallic content of 80% iron and nickel and a 20% oxygen content. Such metallic glasses are manufactured and sold by the company vacuum melt under the brand name "Vitrovac".
Auf die dermaßen vorbereitete Substratfolie 5 wird die in der Aufsicht D gezeigte Deck
schichtfolie 11 aufgelegt und miteinander verbunden. An der Unterseite der Deckschichtfolie
ist ein zweites Streifenmuster 9 aus metallischen Leitern angebracht. Das zweite Streifen
muster 9 bildet die obere Halbwicklung der Spule. Das zweite Streifenmuster 9 ist hierbei
gegenüber dem Streifemnuster um einen Orientierungswinkel α gedreht. Der Orientierungs
winkel α ist derart bemessen, daß, wenn man die beiden Streifenmuster übereinanderlegt, die
Leiterbahnen des zweiten Streifenmusters jeweils die auf der rechten Seite überstehende
Kontaktlänge eines Streifens des ersten Streifenmuster mit der auf der linken Seite überste
henden Kontaktlänge des benachbarten Streifens des ersten Streifenmuster verbinden. Diese
Bedingung ist erfüllt wenn für den Orientierungswinkel α gilt:
On the substrate film 5 prepared in this way, the cover film 11 shown in the top view D is placed and connected to one another. A second strip pattern 9 made of metallic conductors is attached to the underside of the cover layer film. The second strip pattern 9 forms the upper half-winding of the coil. The second stripe pattern 9 is rotated by an orientation angle α with respect to the stripe pattern. The orientation angle α is such that, if one superimposes the two stripe patterns, the conductor tracks of the second stripe pattern each have the contact length of a strip of the first strip pattern protruding on the right side and the contact length of the adjacent strip of the first strip pattern protruding on the left side connect. This condition is fulfilled if the following applies to the orientation angle α:
tanα = Δ/L
tanα = Δ / L
wenn L die Länge der Streifen des ersten Streifenmusters ist und Δ der Abstand der Streifen des ersten Streifenmusters ist.when L is the length of the stripes of the first stripe pattern and Δ is the spacing of the stripes of the first stripe pattern.
In seinem mittleren Bereich ist auch das zweite Streifenmuster 9 mit einer Isolierfolie 8 abge deckt. Nach dem Zusammnefügen der einzelnen Lagen bilden die beiden Isolierfolie 8 zu sammen mit der Metallfolie 7 den Spulenkern 3.In its central region, the second stripe pattern 9 is also covered with an insulating film 8 . After the individual layers have been joined together, the two insulating foils 8 form the coil core 3 together with the metal foil 7 .
Die ersten und zweiten Streifenmuster lassen sich auf der Substratfolie 5 und der Deck schichtfolie 11 mit bekannten Drucktechniken aufdrucken. Ein Beispiel für eine Drucktech nik ist der Siebdruck mittels Silberpaste. Die Laminierung der einzelnen Folien zu einem mehrschichtigen Kunststofflaminat kann ebenfalls mit z. B. aus der Folienherstellung oder der Verpackungsindustrie bekannten Laminierungsverfahren im großtechnischen Maßstab ausge führt werden.The first and second stripe patterns can be printed on the substrate film 5 and the cover layer film 11 using known printing techniques. An example of a printing technology is screen printing using silver paste. The lamination of the individual films to a multilayer plastic laminate can also be done with z. B. from the film production or the packaging industry known lamination processes on an industrial scale.
Claims (8)
- a) einer Substratfolie (5) auf die ein erstes Streifenmuster (6) aus Leiterbahnen aufge bracht ist,
- b) einem Spulenkern (3) aus einer Metallfolie (7) zwischen zwei Isolierschichten (8),
- c) einem zweiten Streifenmuster (9) aus metallischen Leiterbahnen,
das erste Streifenmuster (6), der Spulenkern (3) und das zweite Streifenmuster (9) ein zelne Lagen eines Folienlaminates bilden und das erste Streifenmuster (6) mit dem zweiten Streifenmuster (9) eine Spule bildet, die den Spulenkern (3) mit mehreren Win dungen umschließt.1. Inductive component ( 1 ) for conductor foils consisting of:
- a) a substrate film ( 5 ) on which a first strip pattern ( 6 ) is brought up from conductor tracks,
- b) a coil core ( 3 ) made of a metal foil ( 7 ) between two insulating layers ( 8 ),
- c) a second strip pattern ( 9 ) made of metallic conductor tracks,
the first stripe pattern ( 6 ), the spool core ( 3 ) and the second stripe pattern ( 9 ) form a single layer of a film laminate and the first stripe pattern ( 6 ) with the second stripe pattern ( 9 ) forms a spool which also coils the spool core ( 3 ) encloses several windings.
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