FR2802762A1 - LOW THICKNESS INDUCTIVE COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Composant inductif, notamment transformateur, de faible épaisseur comportant un empilement (1) de plusieurs couches en matériau isolant, avec des couches d'extrémités (11, 12) portant des pistes conductrices (18, 19) et au moins une couche intermédiaire, comportant une plaque isolante (13) située entre les couches d'extrémités. La couche intermédiaire (13) comporte un évidement (14, 26) dans lequel est placée au moins une bobine (16) en fil conducteur émaillé préparée séparément, l'axe de la bobine étant perpendiculaire au plan général des couches, et l'épaisseur de la bobine, dans la direction de cet axe, étant inférieure à la distance entre les couches d'extrémités, les extrémités (17) du fil de la bobine étant reliées à des éléments de connexion (23) accessibles à l'extérieur du composant.Inductive component, in particular transformer, of low thickness comprising a stack (1) of several layers of insulating material, with end layers (11, 12) carrying conductive tracks (18, 19) and at least one intermediate layer, comprising an insulating plate (13) located between the end layers. The intermediate layer (13) has a recess (14, 26) in which is placed at least one coil (16) of enamelled conductive wire prepared separately, the axis of the coil being perpendicular to the general plane of the layers, and the thickness of the coil, in the direction of this axis, being less than the distance between the end layers, the ends (17) of the coil wire being connected to connection elements (23) accessible outside the component .
Description
Composant inductif de faible épaisseur.Low thickness inductive component.
La présente invention concerne un composant inductif de faible épaisseur, du type comportant au moins un enroulement et pouvant servir d'inductance mais plus couramment de transformateur de courant alternatif. Les applications particulièrement visées par ce produit sont les transformateurs pour alimentation à découpage et convertisseurs d'énergie, en particulier dans le cas o la tension d'entrée est élevée. Plus généralement, le domaine d'application peut s'étendre à tout type de composant inductif, simple inductance ou transformateur, The present invention relates to a thin inductive component, of the type comprising at least one winding and which can serve as an inductor but more commonly as an AC transformer. The applications particularly targeted by this product are transformers for switching power supplies and energy converters, in particular in the case where the input voltage is high. More generally, the field of application can extend to any type of inductive component, simple inductance or transformer,
de faible encombrement.small footprint.
Pour réaliser de tels composants, il est notamment connu d'utiliser une technique appelée circuit imprimé multicouche. Dans cette technique, les enroulements sont obtenus par un empilement d'une pluralité de couches de support isolant pour circuit imprimé, sur chacune desquelles sont réalisées une ou quelques spires formées par des pistes de cuivre gravées selon la technique classique des circuits imprimés. Chaque couche a par exemple une épaisseur de l'ordre de 0,25 mm pour les couches situées à l'intérieur de l'empilage, et de 0,4 mm pour les couches d'extrémités, et on peut par exemple empiler ainsi 8 couches au total. Les extrémités des spires de couches différentes sont reliées entre elles classiquement par la technique connue des trous métallisés, consistant à réaliser un dépôt métallique conducteur sur la paroi d'un trou traversant une ou plusieurs couches en traversant également une zone d'au moins deux pistes en cuivre gravées sur deux couches différentes. La liaison entre ces deux pistes est ainsi To make such components, it is notably known to use a technique called multilayer printed circuit. In this technique, the windings are obtained by stacking a plurality of insulating support layers for a printed circuit, on each of which are made one or a few turns formed by copper tracks etched according to the conventional technique of printed circuits. Each layer has for example a thickness of the order of 0.25 mm for the layers situated inside the stack, and of 0.4 mm for the end layers, and it is thus possible, for example, to stack 8 layers in total. The ends of the turns of different layers are conventionally connected to each other by the known technique of metallized holes, consisting in producing a conductive metallic deposit on the wall of a hole passing through one or more layers, also passing through an area of at least two tracks. copper engraved on two different layers. The connection between these two tracks is thus
réalisée par le dit dépôt métallique. produced by the said metallic deposit.
La réalisation de bobinages ou transformateurs par la technique du circuit imprimé multicouches présente cependant un certain nombre d'inconvénients. En particulier, un grand nombre de couches est nécessaire dès lors que le nombres de spires requis est important, ce qui peut conduire à des épaisseurs globales trop importantes pour des composants pour lesquels on recherche justement un faible encombrement notamment en épaisseur. Egalement, rapporté à un même volume, la résistance des enroulements est élevée, car la part de cuivre est faible par rapport à la part de matière isolante dans un circuit imprimé. Il résulte de cette résistance élevée un mauvais rendement et un échauffement The production of windings or transformers by the technique of the multilayer printed circuit however presents a certain number of drawbacks. In particular, a large number of layers is necessary as soon as the number of turns required is large, which can lead to overall thicknesses that are too large for components for which we are just looking for a small footprint, especially in thickness. Also, compared to the same volume, the resistance of the windings is high, because the proportion of copper is low compared to the proportion of insulating material in a printed circuit. This high resistance results in poor performance and overheating
excessif de la pièce.excessive room.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes ci-dessus et vise en particulier à proposer un composant inductif, notamment un transformateur utilisant également la technologie des circuits imprimés multicouche, ayant une faible épaisseur et pouvant comporter un grand nombre de spires, avec un bon rendement, une forte isolation entre les enroulements, et de bonnes performances du point de vue de l'encombrement The present invention aims to solve the above problems and aims in particular to provide an inductive component, in particular a transformer also using multilayer printed circuit technology, having a small thickness and which may include a large number of turns, with a good performance, high insulation between the windings, and good performance from the point of view of space
et des pertes thermiques.and heat losses.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un composant inductif de faible épaisseur comportant un empilement de plusieurs couches en matériau isolant, avec des couches d'extrémités portant des pistes conductrices et au moins une couche intermédiaire, constituée d'une plaque isolante située entre les couches d'extrémités, caractérisé en ce que la dite couche intermédiaire comporte un évidement dans lequel est placée au moins une bobine en fil conducteur émaillé préparée séparément, l'axe de la bobine étant perpendiculaire au plan général des couches, et l'épaisseur de la bobine, dans la direction de cet axe, étant inférieure à la distance entre les couches d'extrémités, les extrémités du fil de la bobine étant reliées à des éléments de connexion With these objectives in view, the invention relates to a thin inductive component comprising a stack of several layers of insulating material, with end layers carrying conductive tracks and at least one intermediate layer, consisting of a plate insulator located between the end layers, characterized in that said intermediate layer comprises a recess in which is placed at least one coil of enamelled conductive wire prepared separately, the axis of the coil being perpendicular to the general plane of the layers, and the thickness of the coil, in the direction of this axis, being less than the distance between the end layers, the ends of the coil wire being connected to connection elements
accessibles à l'extérieur du composant. accessible outside the component.
Il est précisé que par fil émaillé, on doit comprendre également tout fil conducteur comportant un It is specified that by enameled wire, one must also understand any conductive wire comprising a
revêtement électriquement isolant. electrically insulating coating.
Pour réaliser un transformateur, préférentiellement au moins une des couches isolantes comporte une piste conductrice agencée en spirale, sensiblement coaxiale avec la bobine. On profitera avantageusement à cet effet des pistes pouvant être réalisées sur les faces extérieures des couches d'extrémités. Ces pistes seront préférentiellement réalisées sensiblement à l'aplomb avec la bobine, de manière à permettre une implantation facile d'un noyau magnétique autour de l'ensemble, comme on le To make a transformer, preferably at least one of the insulating layers comprises a conductive track arranged in a spiral, substantially coaxial with the coil. Advantage will be taken for this purpose of the tracks that can be produced on the outer faces of the end layers. These tracks will preferably be made substantially plumb with the coil, so as to allow easy implantation of a magnetic core around the assembly, as is the case.
comprendra mieux par la suite.will understand better later.
L'invention permet donc de réaliser des transformateurs ayant une faible hauteur, dont une partie des enroulements, par exemple les enroulements primaires, est constituée par la ou les dites bobines en fil émaillé, et l'autre partie, par exemple le ou les enroulements secondaires, est constituée par les dites pistes en spirales. L'invention permet d'assurer un rendement élevé du transformateur ainsi réalisé, une forte isolation entre les enroulements, une bonne reproductibilité des caractéristiques électriques, et cela avec un encombrement minimal. A titre d'exemple comparatif, un transformateur réalisé conformément à l'invention permet d'obtenir une baisse d'échauffement de l'ordre de 25% par rapport à un transformateur équivalent réalisé selon la technologie du circuit imprimé The invention therefore makes it possible to produce transformers having a small height, part of the windings of which, for example the primary windings, is formed by the said coil or coils of enameled wire, and the other part, for example the coil or coils secondary, is constituted by the said spiral tracks. The invention makes it possible to ensure a high efficiency of the transformer thus produced, high insulation between the windings, good reproducibility of the electrical characteristics, and this with minimal bulk. By way of comparative example, a transformer produced in accordance with the invention makes it possible to obtain a drop in temperature rise of the order of 25% compared to an equivalent transformer produced using printed circuit technology.
multicouches, à volume équivalent. multilayer, equivalent volume.
Une application particulièrement visée concerne les transformateurs pour alimentation à découpage et convertisseurs d'énergie, mais l'invention peut s'appliquer de manière plus générale à tout A particularly targeted application relates to transformers for switching power supplies and energy converters, but the invention can be applied more generally to any
transformateur de faible encombrement. space-saving transformer.
Selon une disposition particulière, plusieurs plaques isolantes sont utilisées entre les couches d'extrémités, chaque plaque comportant une piste conductrice en spirale, et les pistes des différentes plaques et/ou des couches d'extrémités étant reliées entre elles pour former un enroulement, de manière similaire à la technique des circuits imprimés multicouches. Selon une autre disposition, plusieurs bobines sont placées dans l'évidement, coaxialement, superposées selon la direction axiale, ou concentriques, l'une autour de l'autre. De nombreuses configurations sont possibles en adaptant en fonction des besoins le nombre et la disposition des bobines de fil émaillé et de celles formées selon la technique du circuit multicouche, et en affectant la fonction de primaire ou secondaire à l'un ou According to a particular arrangement, several insulating plates are used between the end layers, each plate comprising a conductive spiral track, and the tracks of the different plates and / or end layers being connected together to form a winding, of similar to the technique of multilayer printed circuits. According to another arrangement, several coils are placed in the recess, coaxially, superimposed in the axial direction, or concentric, one around the other. Many configurations are possible by adapting as needed the number and arrangement of the coils of enameled wire and those formed according to the technique of the multilayer circuit, and by assigning the primary or secondary function to one or
l'autre type d'enroulement.the other type of winding.
L'évidement constituant le logement de la ou des bobines peut être réalisé sous forme d'une rainure usinée dans la ou les plaques de la couche intermédiaire, la dite rainure pouvant être traversante sur l'épaisseur de la plaque isolante intermédiaire, ou usinée seulement sur une partie de l'épaisseur de la plaque, ménageant ainsi un fond de rainure pouvant servir de support temporaire pour la bobine au moment de la fabrication. Toutefois, pour minimiser au mieux l'épaisseur globale, on pourra préférer utiliser toute l'épaisseur de la ou des plaques The recess constituting the housing of the coil or coils can be produced in the form of a groove machined in the plate or plates of the intermediate layer, said groove being able to pass through over the thickness of the intermediate insulating plate, or only machined over part of the thickness of the plate, thus providing a groove bottom which can serve as a temporary support for the coil at the time of manufacture. However, to best minimize the overall thickness, it may be preferable to use the entire thickness of the plate or plates
isolantes pour y placer la ou les bobines. insulators to place the coil (s) there.
La ou les plaques intermédiaires et les couches d'extrémités sont réalisées préférentiellement en verre, époxy, ou autre matériau ayant des caractéristiques The intermediate plate or plates and the end layers are preferably made of glass, epoxy, or other material having characteristics
d'isolant électrique similaires.similar electrical insulation.
La bobine en fil émaillée se trouvant placée entre les couches isolantes d'extrémité, il est nécessaire de prévoir son raccordement sur des moyens de connexions accessibles à l'extérieur. On pourra par exemple laisser simplement dépasser les extrémités des fils émaillés hors de l'empilage de plaques et couches isolantes, sur le côté de l'empilage, et les souder à plat sur une surface Since the coil of enameled wire is placed between the end insulating layers, it is necessary to provide for its connection to connection means accessible from the outside. We could for example simply let protrude the ends of the enamelled wires out of the stack of insulating plates and layers, on the side of the stack, and weld them flat on a surface
de cuivre ou sur un picot disposé à cet effet. copper or on a pin arranged for this purpose.
Préférentiellement, on disposera les extrémités des fils dans des rainures aménagées à cet effet dans la couche intermédiaire, et la connexion de chaque fil sera assurée avec une piste de connexion réalisée sur une face extérieure d'au moins une des couches d'extrémité, au moyen d'une couche métallique déposée sur la surface interne d'un trou de diamètre supérieur à celui du fil, le trou étant percé à travers le composant de manière à sectionner l'extrémité du dit fil, au moins partiellement. Le diamètre du trou est préférentiellement supérieur à la largeur de la rainure de manière à être sûr que, si le trou est centré sur la rainure, le fil soit bien sectionné, compte tenu du fait que le fil peut ne pas être lui-même centré dans la rainure, son diamètre étant volontairement suffisamment inférieur à la largeur de la rainure. En fonction de la nature de l'émail du fil, il peut être nécessaire d'étamer les extrémités du fil, aux endroits de perçage, avant de placer la bobine dans l'évidement, pour assurer une bonne connexion lors Preferably, the ends of the wires will be placed in grooves provided for this purpose in the intermediate layer, and the connection of each wire will be ensured with a connection track produced on an external face of at least one of the end layers, at the by means of a metal layer deposited on the internal surface of a hole with a diameter greater than that of the wire, the hole being drilled through the component so as to cut the end of said wire, at least partially. The diameter of the hole is preferably greater than the width of the groove so as to be sure that, if the hole is centered on the groove, the wire is well cut, taking into account the fact that the wire may not itself be centered in the groove, its diameter being deliberately sufficiently smaller than the width of the groove. Depending on the nature of the wire enamel, it may be necessary to tin the ends of the wire, at the places of drilling, before placing the coil in the recess, to ensure a good connection during
de la métallisation du trou.metallization of the hole.
Il est à noter que cette technique de raccordement est en elle-même originale, et peut être appliquée dans d'autres cas o on chercherait à assurer une liaison entre un fil conducteur noyé dans une pièce en matériau isolant et une piste conductrice en surface de la dite pièce. En effet, la technique des trous métallisés est connue pour assurer des connexions entre les pistes des différentes couches d'un circuit imprimé multicouches de type classique, mais dans ce cas, les trous qui reçoivent par la suite la métallisation sont réalisés à travers les pistes de cuivre avec un diamètre inférieur à la largeur de la piste au niveau du trou, de sorte que la piste en cuivre garde sa continuité. Pratiquement, on réalise couramment un élargissement de la piste au niveau prévu du trou, pour former une sorte de pastille au centre de laquelle le trou est percé puis métallisé. La faible épaisseur de la couche de cuivre est compensée par le fait que la liaison est assurée sur toute la périphérie du trou, pour assurer une aire suffisante de la zone de It should be noted that this connection technique is in itself original, and can be applied in other cases where one would seek to ensure a connection between a conductive wire embedded in a piece of insulating material and a conductive track on the surface of said piece. Indeed, the technique of metallized holes is known for ensuring connections between the tracks of the different layers of a multilayer printed circuit of conventional type, but in this case, the holes which subsequently receive the metallization are made through the tracks of copper with a diameter less than the width of the track at the level of the hole, so that the copper track keeps its continuity. In practice, a widening of the track is commonly carried out at the planned level of the hole, to form a sort of pad at the center of which the hole is drilled and then metallized. The small thickness of the copper layer is compensated by the fact that the connection is provided over the entire periphery of the hole, to ensure a sufficient area of the
liaison entre piste et métallisation. link between track and metallization.
Contrairement à cela, selon l'invention, le trou percé est de diamètre largement supérieur à celui du fil, notamment supérieur à la largeur de la rainure dans laquelle le fil est placé, pour être sûr de sectionner le fil, même en cas de décalage entre l'axe du fil et l'axe du perçage. Le trou pourra par exemple avoir un diamètre de 1 mm, pour un fil de 0,2 mm de diamètre, placé dans une rainure de 0,6 mm de large, la largeur de la dite rainure étant suffisamment supérieure au diamètre du fil pour faciliter la mise en place du fil dans la dite rainure. La liaison entre le fil et la métallisation du Contrary to this, according to the invention, the hole drilled has a diameter much greater than that of the wire, in particular greater than the width of the groove in which the wire is placed, to be sure to cut the wire, even in the event of an offset. between the axis of the wire and the axis of the hole. The hole could for example have a diameter of 1 mm, for a wire of 0.2 mm in diameter, placed in a groove of 0.6 mm wide, the width of said groove being sufficiently greater than the diameter of the wire to facilitate placing the wire in said groove. The connection between the wire and the metallization of the
trou est assurée sur l'aire de la section du fil. hole is provided on the area of the wire section.
Une fois réalisée la liaison du fil constitutif de la bobine avec l'extérieur du composant selon l'invention, la liaison du composant luimême avec un support ou un autre circuit peut être assurée par tous moyens classiques, utilisant par exemple des pistes adaptées du circuit imprimé constitué par une des couches d'extrémités, ou des picots soudés dans les trous métallisés, etc. La ou les bobines de fil émaillé peuvent être maintenues dans leur logement par collage ou préférentiellement par enrobage dans une résine remplissant l'évidement ménagé dans la plaque intermédiaire. Il en est de même pour le maintien des Once the wire constituting the coil is connected with the outside of the component according to the invention, the connection of the component itself with a support or another circuit can be ensured by any conventional means, using for example suitable tracks of the circuit. print consisting of one of the end layers, or pins welded into the metallized holes, etc. The coil or coils of enameled wire can be kept in their housing by gluing or preferably by coating in a resin filling the recess formed in the intermediate plate. It is the same for the maintenance of
extrémités des fils dans leurs rainures spécifiques. ends of the wires in their specific grooves.
Egalement, une découpe centrale est préférentiellement ménagée dans les différentes couches isolantes, et les formes extérieures de ces couches peuvent être adaptées, de manière à permettre la mise en place d'un noyau magnétique ayant par exemple une branche traversant axialement l'ensemble de la bobine et des spires imprimées, et deux branches passant latéralement Also, a central cutout is preferably provided in the different insulating layers, and the external shapes of these layers can be adapted, so as to allow the establishment of a magnetic core having for example a branch axially traversing the whole of the coil and printed turns, and two branches passing laterally
de part et d'autre.from either side.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront Other characteristics and advantages will appear
dans la description qui va être faite d'un transformateur in the description which will be made of a transformer
de faible épaisseur réalisé conformément à l'invention. thin made in accordance with the invention.
On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale du transformateur, - la figure 2 est une vue en perspective éclatée du transformateur, - la figure 3 est une vue en perspective montrant le montage d'un noyau sur le transformateur, - la figure 4 est une vue de détail en coupe de la zone d'extrémité d'un fil de la bobine, lors de la fabrication après assemblage des différentes couches constitutives du transformateur, - la figure 5 est une vue similaire, après perçage d'un trou coupant l'extrémité du fil, - la figure 6 est une vue similaire après métallisation du trou, - la figure 7 est une vue en perspective d'une Reference will be made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a cross-sectional view of the transformer, - Figure 2 is an exploded perspective view of the transformer, - Figure 3 is a perspective view showing the mounting of a core on the transformer, - Figure 4 is a detail view in section of the end zone of a coil wire, during the manufacturing after assembly of the different constituent layers of the transformer, - Figure 5 is a view similar, after drilling a hole cutting the end of the wire, - Figure 6 is a similar view after metallization of the hole, - Figure 7 is a perspective view of a
variante de réalisation du transformateur. variant embodiment of the transformer.
Le transformateur représenté figures 1 et 2 est constitué d'un empilage 1 de deux couches d'extrémités 11, 12 en matériau isolant, par exemple en verre époxy, enserrant une couche intermédiaire faite d'une plaque 13 également en matériau isolant. Une rainure annulaire 14, de forme sensiblement carrée, est creusée dans la plaque isolante 13. Dans l'exemple représenté, la rainure 14 est creusée sur seulement une partie de l'épaisseur de la plaque 13, laissant donc subsister un fond servant de support pour la bobine. Mais la rainure pourrait également traverser toute l'épaisseur de la plaque. Deux rainures secondaires 15, de plus faible section que la The transformer shown in Figures 1 and 2 consists of a stack 1 of two end layers 11, 12 made of insulating material, for example made of epoxy glass, enclosing an intermediate layer made of a plate 13 also made of insulating material. An annular groove 14, of substantially square shape, is hollowed out in the insulating plate 13. In the example shown, the groove 14 is hollowed out over only part of the thickness of the plate 13, thus leaving a bottom serving as a support for the coil. But the groove could also pass through the entire thickness of the plate. Two secondary grooves 15, of smaller section than the
rainure annulaire, débouchent dans celle-ci. annular groove, open into it.
Les couches d'extrémités 11, 12 sont constituées à la manière de plaques de circuit imprimé, et portent sur leurs faces extérieures des pistes de cuivre 18, 19, conformées en spirales, et formant les bobinages secondaires du transformateur. On notera que des pistes similaires pourraient être réalisées également sur les faces internes des plaques 11, 12, c'est à dire à l'interface entre les dites plaques et la plaque isolante 13, notamment pour augmenter le nombre de spires du secondaire, ou former un enroulement séparé supplémentaire. De même, on peut aussi utiliser la technologie des circuits multicouches pour réaliser la couche intermédiaire 13, et obtenir encore un plus grand nombre de spires. De manière générale, toutes les couches sont assemblées de la manière connue pour assembler les couches d'un circuit imprimé multicouche classique, en The end layers 11, 12 are formed in the manner of printed circuit boards, and carry on their outer faces copper tracks 18, 19, shaped in spirals, and forming the secondary windings of the transformer. It will be noted that similar tracks could also be made on the internal faces of the plates 11, 12, that is to say at the interface between said plates and the insulating plate 13, in particular for increasing the number of turns of the secondary, or form an additional separate winding. Likewise, it is also possible to use the technology of multilayer circuits to produce the intermediate layer 13, and to obtain an even greater number of turns. In general, all the layers are assembled in the known manner to assemble the layers of a conventional multilayer printed circuit, in
utilisant éventuellement un pressage sous vide. possibly using vacuum pressing.
Les pistes conductrices, telles que 18 et 19, formant les différentes spires peuvent être reliées entre elles, selon diverses configurations en fonction des caractéristiques souhaitées, à travers les plaques isolantes, préférentiellement par la technique des trous The conductive tracks, such as 18 and 19, forming the different turns can be connected together, in various configurations depending on the desired characteristics, through the insulating plates, preferably by the hole technique
métallisés précédemment évoqués. metallized previously mentioned.
Une bobine 16 préfabriquée en fil émaillé, bobinée sans carcasse, est placée dans la rainure annulaire 14, les extrémités 17 du fil constitutif de la bobine 16 étant placées respectivement dans les rainures secondaires 15, après avoir été éventuellement préalablement étamées. La bobine 16, qui constitue le primaire du transformateur, est réalisée préalablement sur un outil de fabrication adapté, et sans carcasse, selon une technique connue en soi. Les spires de la bobine sont préférentiellement collées entre elles avant de retirer l'outil de fabrication, par exemple par un procédé utilisant le principe de la thermo-adhérence, c'est à dire que les fils de la bobine sont préalablement recouverts d'un matériau qui polymérise à la chaleur, puis, après bobinage, la bobine est soumise à un fort courant électrique ou à de l'air chaud, pour échauffer le matériau polymère et ainsi assurer l'assemblage des spires entre elles. D'autres principes de collage des spires entre elles, connus de l'homme du métier, peuvent A prefabricated coil of enamelled wire, wound without a carcass, is placed in the annular groove 14, the ends 17 of the wire constituting the coil 16 being placed respectively in the secondary grooves 15, after having been optionally tinned beforehand. The coil 16, which constitutes the primary of the transformer, is produced beforehand on a suitable manufacturing tool, and without a carcass, according to a technique known per se. The turns of the coil are preferably bonded together before removing the manufacturing tool, for example by a process using the principle of thermo-adhesion, that is to say that the wires of the coil are previously covered with a material which polymerizes with heat, then, after winding, the coil is subjected to a strong electric current or hot air, to heat the polymer material and thus ensure the assembly of the turns between them. Other principles for bonding the turns together, known to those skilled in the art, can
aussi être utilisés.also be used.
Lors de la fabrication, de la résine époxy ou similaire est coulée dans la rainure pour la combler et y maintenir rigidement la bobine, qui se retrouve ainsi noyée dans la dite résine, ainsi que les extrémités 17 des fils, et forme une pièce monobloc rigide avec les plaques 11, 12 et 13, après que celles-ci soient assemblées entre elles également par le procédé classique d'assemblage des couches d'un circuit imprimé multicouches, tel que le collage, pour former l'empilage During manufacture, epoxy resin or the like is poured into the groove to fill it and rigidly hold the coil therein, which is thus found embedded in the said resin, as well as the ends 17 of the wires, and forms a rigid monobloc piece. with the plates 11, 12 and 13, after these are also assembled together by the conventional method of assembling the layers of a multilayer printed circuit, such as bonding, to form the stack
1 visible figure 1.1 visible in Figure 1.
A titre d'exemple nullement limitatif d'un transformateur selon l'invention, la dimension des By way of non-limiting example of a transformer according to the invention, the size of the
différentes couches est de l'ordre de 45 X 22 mm. different layers is of the order of 45 X 22 mm.
L'épaisseur de la plaque 13 est de 1,6 mm, et celle des plaques d'extrémités 11, 12 de 0,4 mm. La bobine comporte 36 spires de fil de 0,2 mm de diamètre et une section globale d'environ 1,5 mm de diamètre, pour une dimension de l'ordre de 20 X 11 mm. La rainure annulaire a une largeur d'environ 2,5 mm et les rainures secondaires de The thickness of the plate 13 is 1.6 mm, and that of the end plates 11, 12 0.4 mm. The coil comprises 36 turns of wire of 0.2 mm in diameter and an overall section of approximately 1.5 mm in diameter, for a dimension of the order of 20 X 11 mm. The annular groove has a width of about 2.5 mm and the secondary grooves of
0,6 mm.0.6 mm.
Comme on le voit figure 3, une découpe centrale 2 est ménagée dans l'empilage 1 pour permettre le passage d'une jambe centrale 5 d'un noyau magnétique formé des deux demi-noyaux 3, 4, assemblés ensuite par collage, les jambes d'extrémité 6, 7 passant de part et d'autre de l'empilage 1. La découpe 2 peut aussi être réalisée avant As seen in Figure 3, a central cutout 2 is formed in the stack 1 to allow the passage of a central leg 5 of a magnetic core formed of the two half-cores 3, 4, then assembled by gluing, the legs end 6, 7 passing on either side of the stack 1. Cutting 2 can also be carried out before
assemblage des différentes couches. assembly of the different layers.
La connexion des extrémités 17 des fils de la bobine 16, noyées dans l'empilage 1, avec l'extérieur de cet empilage, est réalisée de la manière suivante. Comme on le voit figure 4, l'extrémité 17 de chaque fil est noyée dans l'épaisseur de l'empilage 1 après assemblage des diverses couches constitutives. Un trou 21 est percé à travers l'empilage 1 de part en part, de manière à intersecter le fil 17, comme on le voit figure 5, le trou étant de diamètre nettement supérieur à celui du fil, et supérieur à la largeur de la rainure 15, pour être sûr qu'il va bien couper le fil, la position de ce dernier n'étant pas assurée très précisément du fait du jeu ménagé volontairement entre le fil et la rainure 15 o il est logé, pour faciliter sa mise en place lors du montage. Puis le trou 21 est revêtu intérieurement par métallisation, pour former une couche de métal conducteur 22 soudée sur la section 24 du fil coupé, et assurant la connexion électrique avec une piste ou une pastille conductrice 23, en surface de l'une ou l'autre couche d'extrémité. A partir de là, la connexion électrique avec d'autres circuits ou composants peut être réalisée de manière connue en soi par exemple avec des picots ou The connection of the ends 17 of the wires of the coil 16, embedded in the stack 1, with the outside of this stack, is carried out in the following manner. As seen in Figure 4, the end 17 of each wire is embedded in the thickness of the stack 1 after assembly of the various constituent layers. A hole 21 is drilled through the stack 1 right through, so as to intersect the wire 17, as seen in FIG. 5, the hole being of diameter significantly greater than that of the wire, and greater than the width of the groove 15, to be sure that it will cut the wire well, the position of the latter not being ensured very precisely because of the play made voluntarily between the wire and the groove 15 where it is housed, to facilitate its setting place during assembly. Then the hole 21 is coated internally by metallization, to form a layer of conductive metal 22 welded on the section 24 of the cut wire, and ensuring the electrical connection with a track or a conductive patch 23, on the surface of one or the other end layer. From there, the electrical connection with other circuits or components can be made in a manner known per se, for example with pins or
inserts CMS (composant monté en surface). SMD inserts (surface mounted component).
La technique de réalisation qui vient d'être décrite permet une réalisation facile en grande série des transformateurs ou enroulements conformes à l'invention, en les fabriquant par planches comportant une pluralité de bobinages ou transformateurs, chacun étant ensuite The production technique which has just been described allows an easy mass production of the transformers or windings according to the invention, by manufacturing them by boards comprising a plurality of windings or transformers, each then being
découpé à partir de la planche obtenue. cut from the board obtained.
La figure 7 illustre schématiquement une variante de réalisation dans laquelle un évidement 26, de dimensions légèrement supérieures aux dimensions extérieures de la bobine 16, est ménagé dans la plaque intermédiaire 13, sur toute l'épaisseur de celle-ci. Puis Il la bobine est placée dans cet évidement est y est fixée et maintenue par un moulage de résine effectué lors de l'assemblage des différentes couches, après avoir placé dans le coeur de la bobine et dans les découpes 27 des plaques d'extrémités 11, 12 un noyau de moulage FIG. 7 schematically illustrates an alternative embodiment in which a recess 26, of dimensions slightly greater than the external dimensions of the coil 16, is formed in the intermediate plate 13, over the entire thickness of the latter. Then He the coil is placed in this recess is fixed there and maintained by a resin molding carried out during the assembly of the various layers, after having placed in the core of the coil and in the cutouts 27 of the end plates 11 , 12 a molding core
provisoire, non représenté.provisional, not shown.
L'invention n'est nullement limitée aux transformateurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple. Ainsi que cela a déjà été indiqué, on pourra réaliser de manière similaire de nombreux types de composants inductifs et transformateurs, alliant dans de très nombreuses configurations possibles une ou des bobines de fils émaillés et une ou des bobines faites de spires réalisées selon la technique des circuits imprimés multicouches. The invention is in no way limited to transformers which have just been described solely by way of example. As has already been indicated, many types of inductive components and transformers can be produced in a similar manner, combining in very many possible configurations one or more coils of enamelled wires and one or more coils made of turns made according to the technique of multilayer printed circuits.
Claims (10)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0247811A (en) * | 1988-08-10 | 1990-02-16 | Tokin Corp | Rotary transformer |
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- 1999-12-17 FR FR9915930A patent/FR2802762A1/en active Pending
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2000
- 2000-12-14 WO PCT/FR2000/003505 patent/WO2001045117A1/en active Application Filing
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Title |
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 210 (E - 0922) 27 April 1990 (1990-04-27) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001045117A1 (en) | 2001-06-21 |
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