DE69007703T2

DE69007703T2 - Induktoren des Typs aus gestapelten Schichten zusammengesetzter Wirkung, einschliesslich Induktoren mit Induktivität und Gegeninduktivität und ihr Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE69007703T2
Application number: DE69007703T
Authority: DE
Inventors: Akihiko Fujisawa; Atsushi Sato; Minoru Takaya
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: EP0411922B1; EP0411922A1; US5530415A; KR930000414B1; DE69007703D1; KR910005337A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Induktoren mit einem Laminat- oder Schichtlagenaufbau, einschließlich selbstinduktiven Induktoren und gegeninduktiven Induktoren. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktoren einschließlich selbstinduktiven Induktoren und gegeninduktiven Induktoren wie Transformatoren.
Mit dem Begriff "nach Art einer zusammengesetzten Wicklung laminierter oder von geschichteten Lagen gebildeter Induktor" ist ein Induktor mit einer solchen Struktur gemeint, die mehrere Satze von elektrischen Leiterwicklungen enthält, die parallel durch ein lagenschichtendes oder lagenweise durchgeführtes Verfahren hergestellt werden, indem man ein herkömmliches Druckverfahren, Dampfphasenverfahren wie Sputtern, Bedampfen und CVD-Verfahren oder andere anwendet. Ferner soll unter dem Begriff "Induktor" ein Induktor verstanden werden, der durch eine einzige Wicklung oder durch eine Mehrzahl von elektrischen Leiterwicklungen, die zur Bildung eines seibstinduktiven Induktors in Reihe oder zur Bildung eines gegeninduktiven Induktors oder Transformators parallel geschaltet sind, verwirktlicht ist. Der in Frage stehende Induktor kann nicht nur allein, sondern auch in Kombination mit einem oder mehreren Induktoren gemäß der Erfindung oder mindestens einem anderen, bekannten Induktor verwendet werden, um auf diese Weise Transformatoren od.dgl. zu bilden. Ferner kann der Induktor vielfältige Anwendungen finden, wie bei Filterkreisen, zusammengesetzten LC-Schaltungschips, zusammengesetzten LR-Schaltungschips, zusammengesetzten LCR- Schaltungschips und anderen verschiedenen Schaltkreisen, die andere Schaltelemente wie Dioden, Transistoren, Thermistoren und/oder dgl. enthalten. Anders gesagt kann der nach Art einer zusammengesetzen Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Induktor gemäß der vorliegenden Erfindung für jede Anwendung eingesetzt werden, die den Induktor als unentbehrlichen Schaltungsbaustein erfordert. Der erfindungsgemäße Induktor ist somit keinesfalls auf seine unabhängige Verwendung beschränkt.

2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik

In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 39521/1982, der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 22304/1984, der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 14487/1988 und dem US-Patent Nr. 4 322 698, die namens der Erfinder der vorliegenden Anmeldung eingereicht worden sind, wird eine solche integrierte Struktur eines gesinterten, von geschichteten Lagen gebildeten Induktors vorgeschlagen, bei der magnetische Ferritlagen und spulenbildende, streifenähnliche Leiterlagen alternierend miteinander abgelegt oder geschichtet werden und anschließend zu einer integralen Struktur gesintert werden. Bei den von geschichteten Lagen gebildeten Induktoren gemäß den vorgenannten Vorschlägen wird eine Mehrzahl von gedruckten Leiterstreifenlagen, die jeweils eine einer halben Umdrehung entsprechende Länge besitzen, über Randbereiche der zwischen den Leiterstreifenlagen liegenden, gedruckten Ferritmagnetlagen gegenseitig verbunden, so daß die jeweils etwa eine halbe Umdrehung ausmachenden Leiterstreifenlagen zur Bildung einer Spule zusammenwirken, die in der Richtung, in der die Lagen gestapelt sind, gewunden ist, wonach die gesamte, auf diese Weise erhaltene Spule anschließend zu einer integralen Struktur gesintert wird.
Nachfolgend werden die zum Stande der Technik der vorliegenden Erfindung gehörenden Techniken unter Bezugnahme auf die Fig. 83 bis 112 der beigefügten Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erhalten. Parenthetisch wird es bei der Herstellung von von geschichteten Lagen gebildeten Induktoren allgemein praktiziert, gleichzeitig eine Mehrzahl von von geschichteten Lagen gebildeten Induktoren auf einem einzigen, leicht zu delaminierenden (d. h. leicht entfernbaren oder separierbaren) Substrat mit einer großen Oberfläche herzustellen. Die nachfolgende Beschreibung wird jedoch unter der Annahme gemacht, daß nur wegen der Übersichtlichkeit der Beschreibung ein einziger von geschichteten Lagen gebildeter Induktor hergestellt wird. In den oben erwähnten Zeichnungen zeigen die mit (a) versehenen Figuren Draufsichten und die mit (b) versehenen Figuren Schnittdarstellungen.
Mit Bezug auf die Fig. 83 bis 97, die eine erste zum Stande der Technik gehörende Technik zeigen, wird ein leicht abzulösendes oder zu delaminierendes Substrat (nicht dargestellt) mit einer Polyesterlage (vorzugsweise eine Polyethylenterephthalat-Lage), die auf eine Fläche eines Substratmaterials (wie Aluminium u.dgl.) mit einer großen Flachheit und Glätte aufgebracht ist, mit einer magnetischen Ferritiage 1 bedruckt, die eine elektrisch isolierende Eigenschaft und eine magnetische Permeabilität besitzt, welche Lage eine mit einer elektrisch isolierenden Abdeckung versehene Oberfläche aufweisen kann. Als nächstes wird auf die magnetische Ferritlage 1 in einem wie aus Fig. 84 hervorgehenden Muster eine Ferritlage 2 zum Kompensieren eines Druckversatzes (Unterschied in der Dicke), der andernfalls durch den Druckprozeß auftreten würde, aufgedruckt, wonach ein herausführender Spulenleiterstreifen 3 gedruckt wird, wie in Fig. 85 gezeigt ist. Sodann wird eine magnetische Ferritlage 5 über eine rechte Hälfte gedruckt, so daß ein Anfangsendbereich 4 des herausführenden Spulenleiterstreifens 3 frei bleibt, wie in Fig. 86 gezeigt ist. Anschließend wird ein elektrischer Leiterstreifen 6 zur Bildung etwa einer halben Windung der Spule gedruckt, so daß er mit dem Anfangsendbereich 4 verbunden ist, wie aus Fig. 87 hervorgeht, wonach eine magnetische Ferritlage 7 auf eine linke Hälfte der Oberfläche so gedruckt wird, daß ein Endbereich des spulenbildenden Leiterstreifens 6 frei bleibt. Anschließend wird ein spulenbildender Leiterstreifen 9 zur Bildung etwa einer halben Umdrehung der Spule in elektrischem Kontakt mit dem Endbereich 8 des spulenbildenden Leiterstreifens 6 aufgedruckt, wie in Fig. 89 dargestellt ist. Als nächstes wird eine magnetische Ferritlage 11 auf die rechte Hälfte gedruckt, wobei ein Endbereich 10 des spulenbildenden Leiterstreifens 9 freigelassen wird, wie in Fig. 90 gezeigt ist. In einem nächsten Schritt wird ein spulenbildender Leiterstreifen 12 zur Bildung etwa einer halben Windung der Spule in Kontakt mit dem Endbereich 10 des spulenbildenden Leiterstreifens 9 aufgedruckt, wie in Fig. 91 gezeigt ist. Anschließend wird eine magnetische Ferritlage 13 über die linke Hälfte gedruckt, wobei ein Endbereich 14 des spulenbildenden Leiterstreifens 12 freigelassen wird, wie aus Fig. 92 hervorgeht, wonach ein spulenbildender Leiterstreifen 15 zur Bildung etwa einer halben Windung der Spule in Kontakt mit einem Endbereich 14 des spulenbildenden Leiterstreifens 12 aufgedruckt wird, wie in Fig. 93 gezeigt ist. Dann wird eine magnetische Ferritlage 17 auf die rechte Hälfte gedruckt. Durch das schichtende Vorgehen bis zu dem in Fig. 92 gezeigten Schritt werden in einem geschichteten oder laminierten Aufbau die Leiterstreifen 3, 6, 9, 12 und 15 aufgebracht, die zur Bildung einer Spule mit etwa zwei Umdrehungen, man könnte auch Windungen sagen, zusammenwirken. Um eine Spule mit einer gewünschten Anzahl von Windungen herzustellen, können die die Leiterstreifen schichtenden Schritte in den Fig. 91 bis 94 ähnlicherweise entsprechend oft wiederholt werden. Der Verständlichkeit der Erfindung wegen wird nun angenommen, der die lagenschichtende Vorgang sei bei dem in Fig. 94 gezeigten Schritt abgeschlossen. Hat man die spulenbildenden Leiterstreifen im allgemeinen der gewünschten Windungszahl entsprechend und beim vereinfachten Beispiel zwei Windungen entsprechend gebildet, wird ein herausführender, elektrischer Spulenleiterstreifen 18 gedruckt, wie in Fig. 95 gezeigt ist. Anschließend wird über die gesamte Fläche eine magnetische Ferritlage 19 gedruckt, wie in Fig. 96 gezeigt ist, worauf das so erhaltene Erzeugnis gesintert wird. Schließlich werden für den äußeren Anschluß benötigte Ausgänge durch Brennen od.dgl. Verfahren gebildet. Somit ist ein von geschichteten Lagen gebildeter Induktorfertiggestellt. Ein elektrisches Ersatzschaltbild des von geschichteten Lagen gebildeten Induktors ist in Fig. 97 dargestellt.
Die Fig. 98 bis 112 der beiliegenden Zeichnungen zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einer anderen bekannten Drucktechnik (mit Bezug auf diesen Stand der Technik kann auf die JP-A-59-22304 verwiesen werden). Diese Figuren zeigen in Draufsichten ein Verfahren zum Herstellen eines von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, bei dem man von einer lagenschichtenden Technik wie beispielsweise ein Druckverfahren, ein Dampfphasenverfahren, für das Sputtern typisch ist, Bedampfen usw. Gebrauch macht. Im dargestellten Falle wird der von geschichteten Lagen gebildete Induktor durch Anwendung eines Druckverfahrens gefertigt.
Mehr im einzelnen zeigen die Fig. 98 bis 107 in Draufsichten das Vorgehen bei der Herstellung eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß der Technik des Standes der Technik, bei der die Achse der Windungen einer ersten Spulenwicklung, die von geschichteten Leiterstreifen gebildet wird und sich von einer Stelle P&sub1; bis zu einer Stelle P&sub2; erstreckt, mit Abstand zur Achse der Windungen einer zweiten Spulenwicklung angeordnet ist, die sich von einer Stelle S&sub1; bis zu einer Stelle S&sub2; erstreckt. Der nun zur Betrachtung stehende, von geschichteten Lagen gebildete Induktor wird bestimmungsgemäß als Transformator verwendet. Andererseits zeigen die Fig. 108 bis 112 das Vorgehen bei der Herstellung einer nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der konzentrische Achsen der von den spulenbildenden Leiterstreifen gebildeten, konzentrisch aufgebrachten Windungen aufweist, wodurch die die Primärwicklung bildenden Leiterstreifen koaxial zu den die Sekundärwicklung bildenden Leiterstreifen angeordnet werden.
Bei dem zweiten Verfahren gemäß dem Stande der Technik wird eine magnetische Lage 31 aus magnetischem Ferritmaterial od. dgl. auf ein leicht zu delaminierendes Substrat (nicht gezeigt) aufgedruckt, wonach auf die magnetische Lage 31 ein Primärwicklungs-Leiterstreifen 32 etwa über eine halbe Windung aufgedruckt wird, wie in Fig. 98 gezeigt ist. Ein Endbereich P&sub1; des Leiterstreifens 32 wird zu einem Umfangsbereich der magnetischen Lage 31 herausgeführt. Als nächstes ward der Leiterstreifen 32 mit Ausnahme eines Endbereichs 33 des Leiterstreifens 32 mit einer anderen magnetischen Lage 34 bedeckt, wie in Fig. 99 gezeigt ist. Sodann wird ein Sekundärwicklungs-Leiterstreifen 35 mit einem herausführenden Endbereich S&sub1; etwa über eine halbe Windung aufgedruckt und gleichzeitig mit dem Endbereich 33 des Leiterstreifens 32 verbunden, so daß ein Leiterstreifen 36 mit etwa einer halben Umdrehung gebildet wird. Als nächstes wird eine weitere magnetische Lage 39 durch Drucken auf die Leiterstreifen 35 und 36 aufgebracht, wobei deren Endbereiche 37 und 38 freigelassen werden, wie aus Fig. 100 ersichtlich ist. In einem nächsten Schritt werden Leiterstreifen 40 und 41 jeweils über etwa eine halbe Windung in Kontakt mit den Endbereichen 37 bzw. 38 aufgedruckt. Anschließend wird eine magnetische Lage 44 in einem solchen Muster durch Drucken aufgebracht, daß die Endbereiche 42 und 43 der Leiterstreifen 40 und 41 freigelassen werden, wonach Leiterstreifen 45 und 46 aufgedruckt werden, die jeweils einer halben Windung entsprechen und in Kontakt mit den Endbereichen 42 bzw. 43 stehen, wie in Fig. 101 gezeigt ist. Als nächstes wird wie im Falle der magnetischen Lage 39 eine magnetische Lage 47 aufgedruckt, wobei der Leiterstreifen 46 mittels eines Leiterstreifens 48 zum Ausgangsende P&sub2; an der rechten Seite herausgeführt wird, während der Leiterstreifen 45 durch einen etwa einer halben Windung entsprechenden Leiterstreifen 49 fortgesetzt wird, wie aus Fig. 102 ersichtlich ist. Als nächstes wird eine magnetische Lage 50 in einer Art und Weise aufgedruckt, die ähnlich wie im Falle der magnetischen Lage 44 ist, wobei ein Endbereich des Leiterstreifens 49 zu einem Ausgangsende S&sub2; an der linken Seite des Schichtlagenaufbaus durch Aufdrucken eines Leiterstreifens 51 herausgeführt wird, wie in Fig. 103 gezeigt ist. Schließlich wird eine magnetische Lage 52 über die gesamte Oberfläche gedruckt, wie aus Fig. 104 hervorgeht. Um die Primärspulenwicklungs-Leiterstreifen oder die Sekundärspulenwicklungs-Leiterstreifen mit einer gewünschten Anzahl von Windungen zu erhalten, werden die lagenschichtenden Schritte gemäß den Fig. 100 und 101 eine erforderliche Anzahl oft wiederholt. Nachdem eine gewünschte Anzahl von Leiterstreifen aufeinandergeschichtet worden ist, wird der Schichtlagenaufbau einem Sinterprozeß unterworfen, wonach eine elektrisch leitende Paste geeigneter Art an den herausführenden Endbereichen P&sub1;, P&sub2;, S&sub1; bzw. S&sub2; eingebrannt wird. Auf diese Weise kann ein Schichtlageninduktor-Chip erhalten werden.
Als nächstes wird ein von geschichteten Lagen gebildeter, nach einem dritten bekannten Verfahren hergestellter, in den Fig. 108 bis 112 dargestellter Induktor kurz beschrieben (bezüglich dieses Standes der Technik kann auf die JP-A-59-22304 Bezug genommen werden).
Bei dem dritten Induktor des Standes der Technik wird eine magnetische Lage 62 auf ein leicht zu delaminierendes Substrat (nicht gezeigt) aufgedruckt, wonach zur Bildung eines etwa über eine halbe Windung gehenden Teils der Primärspulenwicklung ein Leiterstreifen 63 auf die Oberfläche der Magnetlage 62 gedruckt wird, wobei der Leiterstreifen 63 einen herausführenden Endbereich P&sub1; aufweist, wie aus Fig. 108 ersichtlich ist. Anschließend wird eine Magnetlage 64 unter Freilassen eines Bereichs des Leiterstreifens 63 aufgedruckt, worauf ein etwa einer halben Windung entsprechender Leiterstreifen 65 in Kontakt mit einem Endbereich des Leiterstreifens 63 aufgedruckt wird, während ein Leiterstreifen 66 zur Bildung etwa einer halben Windung der Sekundärspulenwicklung aufgedruckt wird, der sich von einem an der rechten Seite angeordneten, herausführenden Ende S&sub1; aus erstreckt, wie aus Fig. 109 ersichtlich ist. Sodann wird eine magnetische Lage 67 gedruckt, wobei Endbereiche der Leiterstreifen 65 und 66 freigelassen werden, worauf Leiterstreifen 68 und 69, jeweils entsprechend etwa einer halben Windung, unter Kontaktierung der Endbereiche der Leiterstreifen 65 und 66 aufgedruckt werden, wie in Fig. 110 gezeigt ist. Als nächstes, nachdem eine Magnetlage 70 gedruckt worden ist, wird ein Leiterstreifen 71 so gedruckt, daß er sich von dem freigelassenen Ende des Leiterstreifens 68 zum herausführenden Endbereich P&sub2; erstreckt, der an der linken Seite des Schichtlagenaufbaus angeordnet ist, während ein Leiterstreifen 72 mit einer im wesentlichen U-ähnlichen Gestalt so gedruckt wird, daß er sich von dem freigelassenen Ende des Leiterstreifens 69 zu dem herausführenden Endbereich S&sub2; an der rechten Seite des Schichtlagenaufbaus erstreckt, wie aus Fig. 111 hervorgeht. Es ist leicht verständlich, daß ein von geschichteten Lagen gebildeter Induktor mit einer gewdnschten Anzahl von Wicklungswindungen erhalten werden kann, indem man den in Fig. 110 gezeigten lagenschichtenden Schritt und einen nachfolgenden ähnlichen Schritt, bei dem das Muster in Fig. 110 jedoch um 180º um die rechtwinkelig zur Zeichenebene stehende Achse gedreht ist, entsprechend oft wiederholt. Hat man das Schichten der Lagen entsprechend einer gewünschten Anzahl von Windungen vollendet, wird eine magnetische Lage 73 aufgedruckt und anschließend die ganze Struktur gesintert, wobei Ausgänge S&sub1;, S&sub2;, P&sub1; und P&sub2; zur äußeren Verbindung durch Brennen gebildet werden, so daß ein Schichtlageninduktor-Chip erhalten werden kann, wie in Fig. 110 gezeigt ist.
Ferner ist ebenfalls vorgeschlagen worden, zwei oder mehr Induktoren in einer zusammengesetzten Struktur zur Verwendung als Transformator zu kombinieren, der einen Zwischen- oder Zentral abgriff aufweist. Zu diesem Zwecke ist ein Verfahren zur Bildung eines Zentral- oder Zwischenabgriffs 237 bekannt, wie es in Fig. 125 im Verlaufe eines Herstellungsprozesses (gemäß einem vierten Verfahren des Standes der Technik) veranschaulicht ist, der in den Fig. 116 bis 125 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, oder es ist ein Verfahren zur Bildung eines Zentral- oder Zwischenabgriffs 299 bekannt, wie es in Fig. 126 auf dem Wege bei der Ausführung des zuvor in Verbindung mit den Fig. 83 bis 96 (erstes bekanntes Verfahren) beschriebenen Herstellungsverfahrens dargestellt ist.
Mit Bezug auf die Fig. 116 bis 125 wird eine magnetische Ferritlage 241 eines elektrisch isolierenden Materials über eine gesamte Oberfläche eines leicht zu delaminierenden Substrats (nicht dargestellt) gedruckt, worauf ein Leiterstreifen 243 zur Bildung einer Primärspule über etwa eine halbe Windung auf die magnetische Ferritlage 241 gedruckt und nach links herausgeführt wird, um einen herausführenden Bereich 245 zu bilden, wonach man einen etwa einer halben Windung entsprechenden Leiterstreifen 243' zur Bildung der Sekundärspule aufdruckt, wobei der Leiterstreifen 243' nach rechts herausgeführt wird, um einen herausführenden Bereich 245' zu bilden. Zur Bildung des Zentral- oder Zwischenabgriffs werden die herausführenden Bereiche 245 und 245' eingebrannt, wie nachstehend beschrieben wird, worauf Ausgänge 269 und 273 außen befestigt werden können, wie in Fig. 125 gezeigt ist, oder alternativ können die Leiterstreifen 243 und 243' miteinander durch Drucken verbunden werden. Die Leiterstreifen 243 und 243' , die jeweils einen Teil der Primär- bzw. Sekundärspule bilden, werden aufgedruckt, wobei sie in der horizontalen Richtung, wie in der Zeichnung gezeigt ist, mit Abstand zueinander angeordnet sind. Als nächstes wird eine magnetische Ferritlage 249 gedruckt, wobei Endbereiche 247 und 247' der Leiterstreifen 243 freigelassen werden, wie aus Fig. 117 hervorgeht. Anschließend werden Leiterstreifen 251 und 251' jeweils über eine halbe Windung aufgedruckt, die in Kontakt mit den Endbereichen 247 und 247' stehen, wie in Fig. 118 gezeigt ist. Sodann wird eine magnetische Ferritlage 255 gedruckt, wobei Endbereiche 253 und 253' der Leiterstreifen 251 und 251' freigelassen werden, wie aus Fig. 119 hervorgeht, wonach Leiterstreifen 257 und 257' jeweils etwa über eine halbe Windung aufgedruckt werden, die in Kontakt mit den Endbereichen 253 und 253' stehen, wie in Fig. 120 gezeigt ist. Anschließend wird eine magnetische Ferritlage 261 so aufgedruckt, daß die Endbereiche der Leiterstreifen 257 und 257' freigelassen werden, wie in Fig. 121 gezeigt ist. Zur Herstellung von Spulen, die jeweils eine gewünschte Anzahl von Windungen aufweisen, können die lagenschichtenden Schritte, die in den Fig. 117 und 120 gezeigt sind, eine erforderliche Anzahl oft wiederholt werden. Hat man das Schichten der Lagen ausreichend oft ausgeführt, werden Leiterstreifen 263 und 263' so aufgedruckt, daß sie mit den Endbereichen 259 und 259' der Leiterstreifen 257 und 257' verbunden und dann nach links und rechts herausgeführt sind, um jeweils einen herausführenden Bereich 265 bzw. 265' zu bilden, wie aus Fig. 122 hervorgeht. Als nächstes wird eine magnetische Ferritlage 267 über die gesamte Oberfläche gedruckt, wie in Fig. 123 gezeigt ist, worauf der Schichtlagenaufbau gesintert wird. Schließlich werden Ausgänge 269, 271, 273 und 275 durch Brennen gebildet, die für äußere Verbindungen benötigt werden. Auf diese Weise kann ein von geschichteten Lagen oder laminierter Transformator erhalten werden, der einen Zentral- oder Zwischenabgriff aufweist. Fig. 125 zeigt schematisch ein Ersatzschaubild dieses von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit dem Zwischenabgriff.
Ein anderes Beispiel des Vorgehens bei der Herstellung eines von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit einem Zwischenabgriff (gemäß einem fünften Verfahren des Standes der Technik) wird unter Bezugnahme auf den in den Fig. 83 bis 99 (gemäß dem ersten bekannten Verfahren) gezeigten Herstellungsprozeß beschrieben. Im Falle des vorliegenden Beispieles wird ein elektrischer Leiter (nicht gezeigt), der von dem Leiter 9 zur rechten Seite des Schichtlagenaufbaus herausgeführt werden soll, gleichzeitig durch Ausführen des in Fig. 89 gezeigten Schritts gedruckt. Auf diese Weise kann ein Induktor oder ein Transformator mit einem Zwischenabgriff 299, einem Primärabgriff 285 und einem Sekundärabgriff 295 erhalten werden, wie in Fig. 162 dargestellt ist.
Der von geschichteten Lagen gebildete Transformator, bei dem der Zwischenabgriff durch die in den Fig. 116 bis 124 dargestellten lagenschichtenden Schritte verwirklicht worden ist, leidet unter dem Problem, daß die Breite vergrößert ist, obwohl der Transformator den vorteilhaften Effekt mit sich bringt, daß die Dicke auf Grund des Umstandes reduziert ist, daß die Primärspule und die Sekundärspule durch die geschichteten Lagen parallel gebildet werden. Andererseits bringt der von geschichteten Lagen gebildete Transformator mit dem Zwischenabgriff, der in Fig. 126 gezeigt ist, bei dem die Primärspule und die Sekundärspule durch aufeinanderfolgendes Schichten der Lagen gebildet werden, das Problem mit sich, daß die Dicke vergrößert ist, obwohl die Breite des von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit Bezug auf die Breite mit vorteilhafter Wirkung gut kontrolliert werden kann. Somit kann keiner der oben beschriebenen, von geschichteten Lagen gebildeten Transformatoren die Erfordernisse ausreichend befriedigen, die im Hinblick auf die Miniaturisierung bestehen, wie sie auf diesem Gebiet gefordert wird.
In Verbindung mit dem bifilaren Wicklungsprozeß, der in den Fig. 98 bis 107 (gemäß dem zweiten bekannten Verfahren) dargstellt ist, wird darauf hingewiesen, daß ein Transformator mit einem Ersatzschaltbild, wie es in Fig. 126 gezeigt ist, erhalten werden kann, indem man einen herausführenden Leiter (nicht gezeigt) vorsieht, der vom Leiter 41 weggerichtet ist zum rechten Rand des Schichtlagenaufbaus bei dem in Fig. 100 gezeigten Schritt.
Der nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Transformator, der in den Fig. 98 bis 112 gezeigt ist, ist insofern nachteilig, als die Gesamtdicke vergrößert ist, da in jeder der Lagen nicht mehr als zwei elektrische Leiter für die Spulen vorgesehen werden können. Ferner besteht im Falle des nach Art einer bifilaren Wicklung ausgebildeten, von geschichteten Lagen gebildeten Transformators, wie er in Fig. 163 gezeigt ist, bei dem ein von einer Primärspule und einer Sekundärspule gebildetes Paar durch kontinuierliches Schichten mit dem Zwischenabgriff (c) hergestellt werden kann, das Problem, daß die Dicke vergrößert ist, obwohl die Breite des von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit Bezug auf die Breitenabmessung vorteilhafterweise kontrolliert werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Induktoren mit einem Schichtlagenaufbau oder laminiertem Aufbau finden allgemein in einer Vielfalt von Schaltkreisen Anwendung, so beispielsweise bei Filterschaltkreisen, Zwischenfrequenz(ZF)-Transformatoren und anderen, und werden in zahlreichen Frequenzbändern verwendet oder betrieben. Unter solchen Umständen ist es erwünscht, daß die Induktivität L des Induktors über einen weiten Bereich variiert werden kann. Allgemein weist der von geschichteten Lagen gebildete Induktor eine Induktivität L (in H) auf, die durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:
wobei A eine Querschnittsfläche (m²) einer Spulenwicklung darstellt, l die Länge des magnetischen Weges (m) darstellt, ue die effektive magnetische Permeabilität (Wb/A.m) darstellt und N die Anzahl der Windungen darstellt. Wie aus der Gleichung (1) ersichtlich ist, ist es äußerst wirkungsvoll, die Anzahl der Windungen (N) zu erhöhen, um die Induktivität L zu erhöhen. Es ist unnötig zu erwähnen, daß sich die Induktivität proportional zur zweiten Potenz der Windungsanzahl (N²) vergrößert.
Im Falle des von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der oben in Verbindung mit den Fig. 83 bis 96 beschrieben worden ist, werden die spulenbildenden Leiterstreifen 3, 6 und 9 über eine Umdrehung durch die Druckschritte bis zu dem in Fig. 89 gezeigten Schritt gebildet. Dies bedeutet, daß nicht mehr als eine einzige Umdrehung hergestellt werden kann durch die spulenbildenden Leiterstreifen in einer Dicke, die mindestens fünf Lagen entspricht, die die magnetischen Ferritlagen und die spulenbildenden Leiterstreifen enthalten (die Anzahl der Lagen nimmt auf sechs zu, wenn die Ferritlage 5 zum Kompensieren des oben in Verbindung mit Fig. 83 beschriebenen Bedruckabsatzes gebildet ist).
Andererseits sind im Falle der von geschichteten Lagen gebildeten Induktoren, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 98 bis 107 und 108 bis 111 beschrieben worden sind, die Richtungen der durch die einzelnen Spulen nach elektrischer Beaufschlagung erzeugten magnetischen Flüsse wegen der gleichen Richtung der Windungen einander entgegengesetzt. Demgemäß ist eine Vergrößerung der Induktivität nicht möglich. Mit anderen Worten befassen sich diese bekannten Verfahren mit der Realisierung der sogenannten bifilaren Spule. Demgemäß müssen, um diese Spule als Induktor zu verwenden, die Ausgänge P&sub2; und S&sub1; beispielsweise über einen externen Leiter verbunden werden.
Das gleiche gilt für die anderen oben beschriebenen bekannten Induktoren.
Im Hinblick auf den oben beschriebenen Stand der Technik haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung einen nach Art einer zusammengesetzten Wicklung gebildeten Induktor sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung entwickelt, bei dem die Induktivität L beträchtlich vergrößert werden kann, während die Dicke der geschichteten Lagen auf ein mögliches Minimum herabgesetzt ist.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Prinzip wird mit Bezug auf Fig. 27 der beigefügten Zeichnung erläutert. In dieser Figur weist eine Spulenwicklung, die sich zwischen den Stellen P&sub1; und P&sub2; erstreckt, in Uhrzeigerrichtung gerichtete Windungen auf, wenn man in der Zeichnung von links nach rechts blickt, während eine Spulenwicklung, die sich zwischen den Punkten S&sub1; und S&sub2; erstreckt, Windungen aufweist, die entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichtet sind, wenn man in der Zeichnung von rechts nach links blickt. Diese die Richtungen der Windungen der Spule oder der Wicklung betreffende Definition gilt für die gesamte Beschreibung. Nun, mit Bezug auf Fig. 27, ist es verständlich, daß, wenn das Ausgangsende P2 der Spulenwicklung mit in Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen mit dem Ausgangsende S&sub2; der Spulenwicklung mit den entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen verbunden ist, die sich aus der oben erwähnten Verbindung ergebende Spule die gesamte Wicklung aufweist, die sich von dem Anfangsende P&sub1; bis zu dem Ausgangsende S&sub1; andauernd mit Windungen in Uhrzeigerrichtung erstreckt. Anders ausgedrückt, wenn ein Paar von Spulenwicklungen mit einander entgegengesetztem Wicklungssinn an den Ausgangsenden oder an den Anfangsenden der Wicklungen verbunden werden, kann eine kombinierte oder zusammengesetzte Spulenwicklung erhalten werden, die insgesamt Windungen der gleichen Richtung aufweist. Die Erfinder haben entdeckt, daß durch Anwendung des oben erwähnten Umstandes oder Prinzips auf das nach einem Muster erfolgende Bilden von elektrischen Leiterlagen oder -streifen des von geschichteten Lagen gebildeten Induktors die Anzahl der Windungen der Induktorspule auf das Zweifache oder mehr im Vergleich mit dem bekannten fnduktor für eine vorgegebene Dicke der geschichteten Lagen erhöht werden kann. In anderen Worten kann ein von geschichteten Lagen gebildeter Induktor verwirklicht werden, bei dem die Anzahl der Windungen doppelt so groß oder mehr als beim bekannten Induktor ist, wobei die Dicke des Schichtlagenaufbaus im wesentlichen die gleiche ist, was seinerseits bedeutet, daß die Induktivität des Induktors gemäß der vorliegenden Erfindung etwa viermal so groß wie die des bekannten Induktors gemacht werden kann.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Induktor mit einem verbesserten Aufbau zu schaffen, der eine signifikant hohe Induktivität aufweisen kann, ohne daß die Dicke des Schichtlagenaufbaus vergrößert werden muß.
Ein weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung des Induktors mit dem oben erwähnten, verbesserten Aufbau zu schaffen.
Im Hinblick auf das Obige und weitere Aufgaben, die im Fortgang der Beschreibung ersichtlich werden, ist gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeter Induktor mit einem Schichtlagenaufbau vorgesehen, der durch Schichten mehrerer Sätze von elektrisch leitenden Streifen zur Bildung mehrerer Sätze von Spulen alternierend mit einer Mehrzahl von elektrisch isolierenden Gliedern hergestellt wird, wobei die elektrisch leitenden Streifen in jedem Satz an den Rändern des elektrisch isolierenden Gliedes mit den benachbarten Streifen verbunden ist, so daß eine Spule gebildet wird, wobei eine Mehrzahl der so gebildeten Spulen sich um eine im wesentlichen gemeinsame Achse windet, wobei mindestens zwei der mehreren Sätze der elektrisch leitenden Streifen derart in Lagen geschichtet sind, daß sie Spiralwegen in zueinander entgegengesetzten Richtungen folgen und innerhalb der Spiralwege im wesentlichen die gleiche Mantelfläche haben, und wobei die durch die beiden Sätze der elektrisch leitenden Streifen gebildeten Spulen an einem Anfangsendbereich, einem Zwischenbereich und/oder einem Ausgangsendbereich miteinander verbunden sind, so daß die durch die Spulen erzeugten magnetischen Felder gleichgerichtet sind.
Ferner ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors vorgesehen, bei dem eine Mehrzahl von Sätzen von elektrisch leitenden Streifen alternierend mit einer Mehrzahl von elektrisch isolierenden Lagen unter Verwendung eines elektrisch leitenden Materials und eines elektrisch isolierenden Materials in Gestalt geschichteter Lagen abgelegt wird, um mehrere Sätze von Spulen zu bilden, die sich im wesentlichen um eine im wesentlichen gemeinsame Achse winden, wobei das Verfahren enthält einen ersten Schritt des Präparierens einer elektrisch isolierenden Lage, einen zweiten Schritt der Bildung mehrerer Sätze elektrisch leitender Streifen in einer solchen Weise, daß mindestens zwei Sätze von elektrisch leitenden Streifen Spulen ergeben, die in einander entgegensetzten Richtungen gewickelt sind, einen dritten Schritt der Bildung einer elektrisch isolierenden Lage mit einer solchen Form, daß Anschlußendbereiche der elektrisch leitenden Streifen freigelassen werden, einen vierten Schritt der Bildung von Sätzen elektrisch leitender Streifen auf der elektrisch isolierenden Lage, wobei die elektrisch leitenden Streifen Anfangsendbereiche aufweisen, die mit den entsprechenden Anschlußendbereichen der mehreren Sätze elektrisch leitender Streifen, die im zweiten Schritt gebildet werden, verbunden sind, einen fünften Schritt des mehrmaligen Wiederholens des zweiten bis dritten Schritts in einer solchen Weise, daß die Sätze von elektrisch leitenden Streifen Spiralwegen in entgegengesetzten Richtungen folgen und innerhalb der Spiralwege im wesentlichen die gleiche Mantelfläche haben, einen sechsten Schritt der Bildung einer elektrisch isolierenden Lage auf der gesamten Fläche des so gebildeten Schichtaufbaus, einen siebten Schritt des Verbindens von mindestens zwei Sätzen der Spulen mit in den entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Windungen durch Drucken an am nächsten zueinander angeordneten Bereichen bei dem ersten, dazwischen angeordneten oder am Ende befindlichen Aufbringschritt während des zweiten bis fünften Schrittes.
Der nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Induktor gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch durch ein Dampfphasenverfahren wie Sputtern od. dgl. Verfahren durch Verwendung von Masken mit vorbestimmten Mustern oder durch ein Druckverfahren hergestellt werden.
In Verbindung mit den oben beschriebenen Herstellungsverfahren soll hinzugefügt werden, daß ein miniaturisierter, von geschichteten Lagen gebildeter Transformator mit einem Zwischenabgriff oder -abgriffen durch Bildung mindestens eines herausführenden Leiters in dem oben erwähnten Zwischenschritt oder Zwischenschritten vervollständigt werden kann. Insbesondere kann der Zwischen- oder Zentralabgriff gebildet werden durch Verbinden des Anfangs- oder Ausgangsendbereichs einer Primärspulenwicklung und einer Sekundärspulenwicklung, die mit einander entgegengesetzten Richtungen gedruckt werden, worauf die Verbindung nach außen zu einer Umfangsstelle der magnetischen Lage herausgeführt wird. Ferner ist es gemäß der Lehre der Erfindung möglich, eine bifilare Spule in einer miniaturisierten Größe für einen vorgegegebenen Induktivitätswert zu verwirklichen oder alternativ die Induktivität für eine vorgegebene Größe der bifilaren Spule zu vergrößern.
Das Obige und andere Aufgaben, Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei in Lesen der nachstehenden Beschreibung klarer verständlich, die in Verbindung mit Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 (a) bis 16 (a) sind Draufsichten zum Veranschaulichen eines Prozesses der Herstellung eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1 (b) bis 26 (b) sind den Fig. 1 (a) bis 26 (a) entsprechende Schnittdarstellungen zum Veranschaulichen des gleichen Herstellungsprozesses;
Fig. 27 zeigt ein Ersatzschaubild des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der durch das in den Fig. 1 (a) bis 26 (a) und Fig. 1 (b) bis 26 (b) dargestellte Verfahren hergestellt wird;
Fig. 28 (a) bis 62 (a) sind Draufsichten zur Veranschaulichung eines Prozesses der Herstellung des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 28 (b) bis 62 (b) sind den Fig. 28 (a) bis 62 (a) entsprechende Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung des gleichen Herstellungsverfahrens;
Fig. 63 zeigt ein Ersatzschaubild des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der durch das in den Fig. 28 (a) bis 62 (a) und Fig. 28 (b) bis 62 (b) dargestellte Verfahren hergestellt wird;
Fig. 64 bis 81 sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 82 zeigt ein Ersatzschaubild des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der durch das in den Fig. 64 bis 81 gezeigte Verfahren hergestellt wird;
Fig. 83 (a) bis 96 (a) sind Draufsichten zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Herstellung eines zum Stande der Technik gehörenden Schichtlageninduktors;
Fig. 83 (b) bis 96 (b) sind Schnittdarstellungen, die den Fig. 83 (a) bis 96 (a) entsprechen;
Fig. 97 zeigt ein Ersatzschaubild des bekannten Schichtlageninduktors, der durch das in den Fig. 83 bis 96 gezeigte Verfahren hergestellt wird;
Fig. 98 bis 105 sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung eines bekannten Schichtlagentransformators;
Fig. 106 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schichtlagentransformators;
Fig. 107 zeigt ein Ersatzschaubild des Schichtlagentransformators, der durch das in den Fig. 98 bis 105 dargestellte Verfahren hergestellt wird;
Fig. 108 bis 112 sind Draufsichten, die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines weiteren bekannten Schichtlagentransformators zeigen;
Fig. 113 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines Schrittes bei einem Verfahren zur Herstellung eines Schichtlagentransformators mit einem Zwischen- oder Zentralabgriff gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 114 ist eine Ansicht, die Wicklungen des Schichtlagentransformators mit einem Zentral abgriff, hergestellt durch das den in Fig. 113 dargestellten Schritt enthaltenden Verfahrens, zeigt;
Fig. 115 ist ein Ersatzschaubild des Schichtlagentransformators mit einem Zentral- oder Zwischenabgriff, hergestellt durch den den in Fig. 113 dargestellten Schritt enthaltenden Prozeß;
Fig. 116 bis 124 sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Schritten eines Prozesses zur Herstellung eines bekannten Schichtlagentransformators mit einem Zwischen- oder Zentralabgriff;
Fig. 125 ist ein schematisches Schaltbild des Schichtlagentransformators mit einem Abgriff, hergestellt nach dem in den Fig. 116 bis 124 dargestellten Verfahren;
Fig. 126 ist ein schematisches Schaubild, das einen anderen bekannten Schichtlagentransformator mit einem Abgriff zeigt;
Fig. 127 bis 159 sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 160 ist ein schematisches Schaubild, das Wicklungen eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit Abgriffen, hergestellt durch das in den Fig. 127 bis 159 dargestellte Verfahren, zeigt;
Fig. 161 zeigt ein Ersatzschaltbild eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit einem Zwischenabgriff, wie nach einem gegenüber dem in den Fig. 127 bis 159 dargestellten Verfahren modifizierten Verfahren hergestellt;
Fig. 162 zeigt ein Ersatzschaltbild eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit einem Abgriff, wie durch eine andere Modifizierung des in den Fig. 127 bis 159 dargestellten Verfahrens hergestellt; und
Fig. 163 zeigt ein Ersatzschaltbild eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen in Verbindung mit bevorzugten oder beispiel haften Ausführungsformen von ihr erläutert.
Die Fig. 1 (a) bis 26 (a) sind Draufsichten zur Veranschaulichung von Verfahrensschritten zur Herstellung eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fig. 1 (b) bis 26 (b) das Verfahren in entsprechenden schematischen Schnittdarstellungen zeigen. In ähnlicher Weise illustrieren die Fig. 28 (a) und (b) bis Fig. 63 (a) und (b) ein Herstellungsverfahren des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Im Falle der in den Fig. 1 bis 26 und Fig. 28 bis 63 gezeigten Ausführungsbeispiele wird angenommen, daß jeder nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeter Induktor von zwei Sätzen von Spulenwicklungs-Leiterstreifen gebildet wird, die in den zueinander entgegengesetzten Richtungen gestapelt werden.
Im Unterschied hierzu werden im Falle des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeten Induktors, der durch das Verfahren gemäß einem dritten, in den Figuren 24 bis 82 dargestellten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, zwei Sätze der Leiterstreifen (mit Windungen in einer gleichen Richtung, angenommen in Uhrzeigerrichtung) und zwei Sätze der Leiterstreifen (mit Windungen der anderen Richtung, von der angenommen wird, daß sie der Uhrzeigerrichtung entgegengesetzt ist) so gestapelt, daß sich ein nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeter Induktor ergibt, der insgesamt vier Sätze der die Spulenwicklung bildenden Leiterstreifen enthält. Bei jedem der beispielhaften Ausführungsformen winden sich die die Spulenwicklung ergebenden Leiterstreifen zumindest näherungsweise um eine gemeinsame Achse herum.
Nachfolgend wird das erste und zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unter der zur Vereinfachung der Beschreibung dienenden Annahme im einzelnen erläutert, daß ein einzelner nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeter Induktor auf einem leicht zu delaminierenden Substrat gebildet wird, obwohl es allgemein üblich ist, gleichzeitig eine Vielzahl solcher Induktoren auf dem einzelnen Substrat herzustellen. Ferner wird in der nachfolgenden Beschreibung angenommen, daß das Schichten der Lagen durch Anwendung eines an sich bekannten Druckverfahrens ausgeführt wird, wobei das Aufbringen der geschichteten Lagen selbstverständlich auch durch Verwendung anderer Dünnfilmtechniken wie ein Sputterverfahren, ein Bedampfverfahren od.dgl. verwirklicht werden kann. Außerdem ist die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung auf die Anordnung geschichteter Lagen für den nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktor mit zwei oder vier Sätzen von Spulenwicklungs-Leiterstreifen gerichtet. Es wird jedoch betont, daß die Erfindung keinesfalls auf solche Ausführungsformen beschränkt ist, sondern jeden nach Art einer zusammengesetzten Wicklung aus geschichteten Lagen gebildeten Induktor umfassen soll, der mehrere Sätze der die Spulenwicklung bildenden Leiterstreifen aufweist, wobei mindestens zwei Sätze der Leiterstreifen in zueinander entgegengesetzten Richtungen aufeinander geschichtet werden. Die die Spulenwicklung bildenden Leiterstreifen können aus jedem bekannten, elektrisch leitenden Material bestehen. In gleicher Weise kann die magnetische Lage von jedem im Stande der Technik bekannten magnetischen Material gebildet werden. Konkreter gesagt kann der Leiterstreifen aus einem pastenartigen Material gebildet werden, das pulverisiertes Ag (Silber), Au (Gold), Cu (Kupfer), Pd (Paladium), Ag-Pd (Silber-Paladium)-Legierung und/oder dergleichen enthält, was mit einem geeigneten Bindemittel innig vermischt wird. Es versteht sich, daß alle anderen geeigneten elektrisch leitenden Pasten verwendet werden können. Im Falle daß das Bedampfverfahren angewendet werden soll, kann das leitende Material von irgend einem der Materialien Al, Ni, Cr-Au und anderen gebildet werden. Als das Material für die magnetische Lage kann genannt werden Zn-Ferrit, Mn-Zn-Ferrit, Ni-Cu-Zn- Ferrit, Fe&sub2;O-Ferrit oder dergleichen magnetisches Material oder ein magnetisches Glied, beschichtet mit elektrisch isolierendem Material wie dielektrisches Material oder Magnetmaterial, je nach den Erfordernissen. Als Material für die elektrisch isolierende Lage kann wahlweise eine Glaslage, eine Aluminiumoxydlage, eine Bariumtitanatlage, eine Titanoxydlage oder dergleichen verwendet werden.
Es sollte ferner erwähnt werden, daß der nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Induktor gemäß der vorliegenden Erfindung integral oder getrennt enthalten sein kann in einer Hybridschaltung mit Widerständen, Kondensatoren, Transistoren, Dioden und/oder anderen Elementen.

Ausführungsbeispiel

Ein Verfahren zur Herstellung eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 26 beschrieben, wobei die mit (a) bezeichneten Figuren Draufsichten zeigen, während die mit (b) bezeichneten Figuren Schnittdarsteilungen zeigen.
Mit Bezug auf die Figuren 1 (a) und 1 (b) wird eine magnetische Lage 81 über die gesamte Fläche eines leicht ablösbaren oder separierbaren (d.h. leicht zu delaminierenden) Substrats (nicht dargestellt) gedruckt. Sodann wird eine magnetische Lage 82 zum Ausgleich eines Versatzes (Ungleichmäßigkeit in der Dicke) durch Drucken in einer aus den Figuren 2 (a) und 2 (b) hervorgehenden Form aufgebracht, der sonst als Ergebnis des Schichtaufbaus in Erscheinung treten würde. Anschließend wird ein Paar von elektrisch leitenden Streifen (nachfolgend auch als Leiterstreifen bezeichnet) 83 und 84 zum Herausführen der Spulenwicklung durch im wesentlichen symmetrisch zueinander in einer teleskopartigen Form erfolgendes Drucken aufgebracht, wie aus den Figuren 3 (a) und 3 (b) ersichtlich ist. Es ist zweckmäßig, daß diese Leiterstreifen jeweils eine Länge aufweisen, die etwa einer viertel (1/4) Umdrehung entspricht. Das gleiche gilt für die unten erwähnten elektrischen Leiterstreifen. Als nächstes werden magnetische Lagenabschnitte 87 und 88 über den linken bzw. rechten Bereich in einem solchen Muster gedruckt, daß Endbereiche 85 und 86 der Leiterstreifen 83 und 84 freigelassen werden, wie aus den Figuren 4 (a) und 4 (b) ersichtlich ist. Diese magnetischen Lagen 87 und 88 sollten vorzugsweise so aufgedruckt werden, daß sie in der Gestalt komplementär zu der in den Figuren 2 (a) und 2 (b) gezeigten magnetischen Lage 82 sind. Des weiteren sollte jede der magnetischen Lagen 87 und 88 vorzugsweise eine kleinere Dicke als die entsprechenden magnetischen Lagen des weiter oben beschriebenen, zum Stande der Technik gehörenden Induktors aufweisen und zweckmäßigerweise eine Dicke besitzen, die etwa der Hälfte der Dicke der magnetischen Lagen des bekannten Induktors entspricht. Das gleiche gilt für die nachfolgend beschriebenen magnetischen Lagen. Sodann werden zur Bildung von Bereichen der Wicklungen des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors elektrische Leiterstreifen 90 und 89 symmetrisch zueinander in einer teleskopartigen Anordnung durch Drucken aufgebracht, so daß sie mit dem Endbereich 85 bzw. 86 des Leiterstreifens 83 bzw. 84 verbunden sind, wie in den Fig. 5 (a) und 5 (b) gezeigt ist. Nachfolgend wird eine magnetische Lage 91 im wesentlichen in einem mittleren oder zentralen Bereich aufgedruckt, wobei vertikale Schenkelbereiche der elektrischen Leiterstreifen 90 und 89 freigelassen werden, wie aus den Figuren 6 (a) und 6 (b) hervorgeht. Sodann werden mit gegenseitiger Versetzung elektrische Leiterstreifen 92 und 93 aufgedruckt, die in elektrischem Kontakt mit dem Schenkelbereich des elektrischen Leiterstreifens 89 bzw. 90 stehen, wie in den Figuren 7 (a) und 7 (b) gezeigt ist. Als nächstes wird auf den linken und den rechten Bereich eine magnetische Lage 96 bzw. 97 gedruckt, so daß die Endbereiche der Leiterstreifen 92 und 93 freigelassen werden, wie aus den Figuren 8 (a) und 8 (b) ersichtlich ist. Sodann werden elektrische Leiterstreifen 98 und 99 in teleskopartiger Anordnung symmetrisch zueinander durch Drucken aufgebracht, die in Kontakt mit den freiliegenden Endbereichen 94 und 95 des Leiterstreifens 92 bzw. 93 stehen, wie in den Figuren 9 (a) und 9 (b) dargestellt ist. Als nächstes wird eine magnetische Lage 100 im wesentlichen in einem mittleren Bereich aufgedruckt, wobei die vertikalen Schenkelbereiche 98 und 99 der Leiterstreifen 98 und 99 freigelassen werden, wie in den Figuren 10 (a) und 10 (b) gezeigt ist. Anschließend wird ein paar von elektrischen Leiterstreifen 101 und 102 mit gegenseitiger Versetzung und in elektrischem Kontakt mit dem vertikalen Schenkelbereich des jeweiligen Leiterstreifens 98 bzw. 99 aufgedruckt, wie in den Figuren 11 (a) und 11 (b) gezeigt ist. Die oben mit Bezug auf die Figuren 4 bis 11 beschriebenen, die Lagen schichtenden Schritte werden in den in den Figuren 12 bis 19 bzw. in den Figuren 20 bis 24 dargestellten Verfahrensschritten wiederholt. Es versteht sich von selbst, daß eine bestimmte Anzahl von Windungen für die Spulenwicklung realisiert werden kann, indem man den Vorgang des Schichtens der Lagen entsprechend häufig wiederholt. Ist das Schichten der Lagen zum Verwirklichen der gewünschten Anzahl von Windungen der Wicklungen beendet, wird der in Fig. 25 gezeigte Lagenschichtungsschritt ausgeführt, wobei Ausgangsendbereiche P&sub2; und S&sub2; eines eine Spulenwicklung bildenden Leiters, der sich zwischen den Stellen P&sub1; und P&sub2; erstreckt, und eines eine Spulenwicklung bildenden Leiters, der sich zwischen den Stellen S&sub1; und S&sub2; erstreckt, miteinander verbunden werden. Schließlich wird eine magnetische Lage 105 über die gesamte Oberfläche aufgedruckt. Der Schichtlagenaufbau wird dann in einem Heizofen gesintert, wonach Anschlüsse P&sub1; und S&sub1; zum äußeren Anschließen gebildet werden und dann das Brennen erfolgt. Auf diese Weise kann man einen nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten. Fig. 27 zeigt ein Ersatzschaltbild dieses Induktors.

Ausführungsbeispiel 2

Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Figuren 28 bis 62 beschrieben, wobei in den mit (a) bezeichneten Figuren Draufsichten gezeigt sind, während die mit (b) bezeichneten Figuren Schnittdarstellungen zeigen.
Mit Bezug auf die Figuren 28 (a) und 28(b) wird über die gesamte Fläche eines leicht separierbaren oder leicht zu delaminierenden Substrats (nicht dargestellt) durch Drucken eine magnetische Lage 111 aufgebracht. Als nächstes wird eine magnetische Lage 112 zum Kompensieren eines Versatzes aufgedruckt, der sich sonst aus dem Druckvorgang ergeben würde, wie in den Figuren 29 (a) und 29 (b) ergeben würde. Sodann wird ein Paar von elektrischen Leiterstreifen S&sub1; und P&sub1; zum Herausführen der Spulenwicklungen hergestellt, indem man einen oberen Bereich bzw. einen unteren Bereich bedruckt, worauf ein elektrischer Leiterstreifen 113 in elektrischem Kontakt mit dem Leiterstreifen P&sub1; aufgedruckt wird, wie aus den Figuren 30 (a) und 30 (b) ersichtlich ist. Zweckmäßigerweise sollte der elektrische Leiterstreifen 113 eine Länge besitzen, die etwa einer viertel (1/4) Umdrehung entspricht, wie im Falle des ersten Ausführungsbeispieles 1, das oben beschrieben worden ist. Das gleiche gilt für die nachfolgend erwähnten elektrischen Leiterstreifen. Es sollte erwähnt werden, daß der Leiterstreifen 113 so aufgedruckt wird, daß er nicht mit dem Leiterstreifen S&sub1; verbunden ist. Als nächstes wird auf einen rechten Bereich und einen linken Bereich jeweils eine magnetische Lage 115 gedruckt, so daß ein Bereich des Leiterstreifens 114 und ein Endbereich des Leiterstreifens S&sub1; freibleiben, wie aus den Figuren 31 (a) und 31(b) ersichtlich ist. Diese magnetischen Lagen 115 sollten vorzugsweise so gedruckt werden, daß sie in der Gestalt komplementär zu der magnetischen Lage 112 sind, wie in den Figuren 29 (a) und 29 (b) dargestellt ist. Ferner sollte jede der magnetischen Lagen 115 vorzugsweise eine Dicke besitzen, die kleiner als die Dicke der entsprechenden magnetischen Lagen des weiter oben beschriebenen Induktors des Standes der Technik ist und insbesondere eine Dicke aufweist, die etwa der Hälfte der letzteren entspricht. Das gleiche gilt für die nachfolgend erwähnten magnetischen Lagen. Als nächstes wird zur Bildung eines Teils einer Windung des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors ein elektrischer Leiterstreifen 116 so aufgedruckt, daß er mit dem frei liegenden Endbereich 114 des Leiterstreifens 113 verbunden ist, wie aus den Figuren 32 (a) und 32 (b) hervorgeht. Gleichzeitig wird zur Bildung eines Teils der anderen Spulenwicklung ein elektrischer Leiterstreifen 117 in der Richtung des Leiterstreifens 116 entgegengesetzter Richtung in einer teleskopartigen Anordnung und mit einer eine Verbindung mit dem elektrischen Leiterstreifen S&sub1; herstellenden Erstreckung aufgedruckt. Als nächstes wird im wesentlichen in einem zentralen Bereich eine magnetische Lage 120 aufgedruckt, wobei die Endbereiche 118 und 119 der elektrischen Leiterstreifen 116 und 117 freigelassen werden, wie in den Figuren 33 (a) und 33 (b) gezeigt ist. Als nächstes werden elektrische Leiterstreifen 121 und 122 in elektrischen Kontakt mit dem Endbereich 118 bzw. 119 des jeweiligen elektrischen Leiterstreifens 116 bzw. 117 in einer teleskopartigen Anordnung aufgedruckt, wie aus den Figuren 34 (a) und 34 (b) ersichtlich ist. Sodann wird auf den rechten Bereich und den linken Bereich jeweils eine magnetische Lage 125 aufgedruckt, so daß die Endbereiche 123 und 124 der Leiterstreifen 121 und 122 freigelassen werden, wie in den Figuren 35 (a) und 35 (b) gezeigt ist. Anschließend werden zur Bildung von Teilen der Spulenwicklungen elektrische Leiterstreifen 127 und 126 in einer teleskopartigen Anordnung symmetrisch zueinander in elektrischem Kontakt mit dem frei liegenden Endbereich 123 bzw. 124 des jeweiligen Leiterstreifens 121 bzw. 122 aufgedruckt. Als nächstes wird eine magnetische Lage 130 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich gedruckt, wobei Endbereiche 128 und 129 der Leiterstreifen 126 und 127 freigelassen werden, wie in den Figuren 37 (a) und 37 (b) gezeigt ist. Nachfolgend wird zur Bildung von Teilen der Spulenwicklungen ein Paar von elektrischen Leiterstreifen 131 und 132 in einer teleskopartigen Anordnung in elektrischen Kontakt mit dem Endbereich 128 bzw. 129 des jeweiligen Leiterstreifens 126 bzw. 127 aufgedruckt, wie in den Figuren 38 (a) und 38 (b) dargestellt ist. Die die Lagen schichtenden Schritte, die oben mit Bezug auf die Figuren 31 bis 38 beschrieben worden sind, werden in den in den Figuren 39 bis 46 bzw. Figuren 47 bis 54 bzw. Figuren 55 bis 59 dargestellten Vorgängen jeweils wiederholt. Es versteht sich von selbst, daß eine gewünschte Anzahl von Windungen für die Spulenwicklungen verwirklicht werden kann, indem man die die Lagen schichtenden Vorgänge entsprechend häufig wiederholt. Nach Beendigung der Lagenschichtung zum Verwirklichen der gewünschten Anzahl von Windungen für die Spulen wird ein in Figur 60 dargestellter Lagenschichtungsschritt ausgeführt, bei dem Ausgangsendbereiche P&sub2; und S&sub2; eines eine Spulenwicklung bildenden Leiters, der sich zwischen den Stellen P&sub1; und P&sub2; erstreckt, und eines eine Spulenwicklung bildenden Leiters, der sich zwischen den Stellen S&sub1;und S&sub2;erstreckt, miteinander verbunden werden. Als nächstes wird erforderlichenfalls die Anschlußverbindung ähnlich der in Figur 60 gezeigten Verbindung hergestellt. Zuletzt wird über die gesamte Fläche eine magnetische Lage 133 gedruckt. Der Schichtlagenaufbau wird dann in einem Heizofen gesintert, wonach die Anschlüsse P&sub1; und S&sub1; für die äußere Verbindung gebildet werden und dann gebrannt wird. Auf diese Weise kann ein nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeter Induktor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Figur 63 zeigt ein Ersatzschaubild dieses aus geschichteten Lagen bestehenden Induktors.

Ausführungsbeispiel 3

Die Figuren 64 bis 81 zeigen Draufsichten zur Veranschaulichung der Herstellung eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, wobei vier Sätze von elektrischen Leiterstreifen zur Bildung der Spulenwicklungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorhanden sind.
Mit Bezug auf Figur 64 wird eine magnetische Lage 141 über die gesamte Fläche eines leicht abnehmbaren Substrats (nicht dargestellt) gedruckt. Als nächstes werden auf einen links befindlichen und einen rechts befindlichen Bereich magnetische Lagen 142 und 143 zum Kompensieren des oben bereits erwähnten Versatzes aufgedruckt, wie in Figur 65 gezeigt ist.
Sodann wird ein erster Satz von Leiterstreifen 144 zur Bildung von Spulenwicklungen (es wird ein Wicklungssinn im Uhrzeigersinn angenommen) und mit einem nach außen führenden Bereich 144' entlang der oberen Seite aufgedruckt, ein zweiter Satz von elektrischen Leiterstreifen 145 zur Bildung von Spulenwicklungen (es wird ein in Uhrzeigerrichtung gerichteter Wicklungssinn angenommen) wird entlang der linken Seite aufgedruckt, ein dritter Satz von elektrischen Leiterstreifen 147 zur Spulenwicklungsbildung (der Wicklungssinn ist entgegen der Uhrzeigerrichtung) wird entlang der rechten Seite aufgedruckt und ein vierter Satz von Leiterstreifen zur Spurenwicklungsbildung (der Wicklungssinn ist entgegen der Uhrzeigerrichtung) wird entlang der rechten Seite und der unteren Seite aufgedruckt, so daß ein nach außen führender Bereich 146' gebildet, wie in Figur 66 gezeigt ist. Als nächstes wird der zweite Satz der elektrischen Leiterstreifen 145 der in Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen und der dritte Satz der elektrischen Leiterstreifen 147 der entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen durch einen Verbindungsleiterstreifen T&sub1;miteinander verbunden. Dieser Verbindungsleiterstreifen T&sub1; ist ebenso wie die nachfolgend beschriebenen Verbindungsleiterstreifen T&sub2; und T&sub3; erforderlich, damit die vier Spulenwicklungen, die von zwei Sätzen von jeweils in der gleichen Richtung gewundenen Leiterstreifen gebildet werden, die beiden geschlossenen Schleifen bilden. Sodann wird in Fig. 67 eine magnetische Lage 152 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich gedruckt, so daß ein Endbereich 148 des Leiterstreifens 144, ein Endbereich 149 des Leiterstreifens 145, ein Endbereich 151 des Leiterstreifens 147 und ein Endbereich 150 des Leiterstreifens 146 jeweils freigelassen bleibt. Die magnetische Lage 152 sollte vorzugsweise so aufgedruckt werden, daß sie eine zu den zuvor aufgedruckten magnetischen Lagen 142 und 143 komplementäre Gestalt aufweist. Das gleiche gilt für die ähnlichen Magnetlagen, die nachfolgend beschrieben werden. Die komplementäre Dicke beträgt etwa die Hälfte von derjenigen der anderen magnetischen Lagen. Als nächstes wird ein Leiterstreifen 153 für die in Uhrzeigerrichtung gehende Windung in elektrischen Kontakt mit dem Endbereich 148 des Leiterstreifens 144 aufgedruckt, ein Leiterstreifen 154 für die entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichtete Windung wird in elektrischem Kontakt mit dem Endbereich 149 des Leiterstreifens 145 aufgedruckt, ein Leiterstreifen 155 für die gegen die Uhrzeigerrichtung gerichtete Windung wird in elektrischem Kontakt mit dem Endbereich 150 des Leiterstreifens 146 aufgedruckt und ein Leiterstreifen 156 für die entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichtete Windung wird in elektrischem Kontakt mit dem Endbereich 151 des Leiterstreifens 147 aufgedruckt, wie aus Figur 68 ersichtlich ist. Als nächstes wird auf den linksseitigen und den rechtsseitigen Bereich jeweils eine magnetische Lage 157 bzw. 158 in einer solchen Anordnung aufgedruckt, daß von den Leiterstreifen 153, 154, 155 und 156 jeweils ein Bereich frei bleibt, wie in Figur 69 gezeigt ist. Sodann werden elektrische Leiterstreifen 159 und 160 so aufgedruckt, daß sie sich von der Verbindung mit dem jeweiligen Leiterstreifen 153 bzw. 154 aus in Uhrzeigerrichtung erstrecken, wie in Fig. 70 gezeigt ist. In ähnlicher Weise werden Leiterstreifen 161 und 162 so aufgedruckt, daß sie sich von der Verbindung mit dem jeweiligen Leiterstreifen 155 bzw. 156 aus entgegen der Uhrzeigerrichtung erstrecken. Jeder der Leiterstreifen 159 bis 162 sollte bevorzugt eine Länge besitzen, die etwa einer viertel Umdrehung entspricht. Als nächstes wird eine magnetische Lage 163 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich gedruckt, so daß die Leiterstreifen 159 bis 162 teilweise frei gelassen werden, wie aus Figur 71 hervorgeht. Sodann werden Leiterstreifen 164 und 165 so aufgedruckt, daß sie mit den Leiterstreifen 160 bzw. mit dem Leiterstreifen 159 verbunden sind und sich nach links erstrecken, während elektrische Leiterstreifen 166 und 167 so aufgedruckt werden, daß sie mit dem Leiterstreifen 162 bzw. mit dem Leiterstreifen 161 verbunden sind und sich nach rechts erstrecken, wie in Figur 72 gezeigt ist. Sodann wird auf den linken Bereich und den rechten Bereich jeweils eine magnetische Lage 168 bzw. 169 aufgedruckt, wobei die Leiterstreifen 164 und 167 teilweise freigelassen werden, wie in Figur 73 gezeigt ist. Ferner werden elektrische Leiterstreifen 170 und 171, die jeweils vorzugsweise eine etwa einer viertel Umdrehung entsprechende Länge aufweisen sollten, so aufgedruckt, daß sie mit dem Leiterstreifen 165 bzw. mit dem Leiterstreifen 164 verbunden sind und sich von da aus in Uhrzeigerrichtung erstrecken, wie in Figur 74 gezeigt ist. Außerdem werden Leiterstreifen 172 und 173, die jeweils zweckmäßigerweise eine etwa einer viertel Umdrehung entsprechende Länge aufweisen sollten, so aufgedruckt, daß sie mit dem Leiterstreifen 167 bzw. mit dem Leiterstreifen 166 verbunden sind und sich von da aus in Uhrzeigerrichtung erstrecken. Als nächstes wird eine magnetische Lage 174 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich aufgedruckt, so daß die elektrischen Leiterstreifen 170 bis 173 teilweise frei bleiben, wie in Figur 75 gezeigt ist. Sodann werden elektrische Leiterstreifen 175 und 176 in einer solchen Anordnung aufgedruckt, daß sie mit den Leiterstreifen 170 und 171 verbunden sind und sich von da aus nach rechts erstrecken, während die Leiterstreifen 177 und 178 so aufgedruckt werden, daß sie mit den Leiterstreifen 172 verbunden sind und sich von da aus nach links erstrecken, wie in Figur 76 gezeigt ist. Es ist ersichtlich, daß die Leiterstreifen zur Bildung der eine gewünschte Anzahl von Windungen aufweisenden Spulenwicklung durch entsprechendes mehrmaliges Wiederholen des die Lagen schichtenden Vorgangs, der oben in Verbindung mit den Figuren 69 bis 76 beschrieben worden ist, aufgedruckt werden können. Wenn der die Lagen schichtende Vorgang eine gewünschte Anzahl oft wiederholt worden ist, wird eine magnetische Lage 174 auf einen zentralen oder mittleren Bereich aufgedruckt, wie in Figur 75 gezeigt ist, worauf der Leiterstreifen 176 des zweiten Satzes zur Bildung der Spulenwicklung mit in Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen und der Leiterstreifen 177 des vierten Satzes zur Bildung der Spulenwicklung mit entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen durch den Verbindungsstreifen T&sub2; verbunden werden, wie in Figur 77 gezeigt ist. Sodann wird auf den linken Bereich und den rechten Bereich jeweils eine magnetische Lage 179 bzw. 180 gedruckt, wobei die Leiterstreifen 175 und 178 freigelassen werden, wie in Figur 78 dargestellt ist. Anschließend wird ein elektrischer Leiterstreifen 181, der zweckmäßigerweise eine etwa einer viertel Umdrehung entsprechende Länge besitzt, so aufgedruckt, daß er mit dem Leiterstreifen 178 verbunden ist und sich von da aus entgegen der Uhrzeigerrichtung erstreckt, während gleichzeitig ein Leiterstreifen 182, der zweckmäßigerweise eine etwa einer viertel Umdrehung entsprechende Länge besitzt, so aufgedruckt wird, daß er mit dem Leiterstreifen 175 verbunden ist und sich von aus in Uhrzeigerrichtung erstreckt, worauf der Leiterstreifen 182 des ersten Satzes zur Bildung der Spulenwicklung mit in Uhrzeigerrichtung gehenden Windungen und der Leiterstreifen 181 des zweiten Satzes zur Bildung der Spulenwicklung mit entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen durch den Verbindungsstreifen T3 miteinander verbunden werden, wie in Figur 80 gezeigt ist. Falls gewünscht kann die Endverbindung ähnlich zu derjenigen in Figur 79 verwirklicht werden. Sodann wird eine magnetische Lage 183 über im wesentlichen die gesamte Fläche gedruckt. Der Schichtlagenaufbau wird in einem Heizofen gesintert. Nach dem Herstellen der Anschlüsse für die äußere Verbindung durch Brennen ist der nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Induktor fertig, der in sich die vier Sätze von Leiterstreifen zur Bildung der vier Spulenwicklungen enthält.

Ausführungsbeispiel 4

Diese Ausführung befaßt sich mit einem nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktor, der einen zentralen oder zwischen Abgriff aufweist.
Der nun betrachtete, aus beschichteten Lagen bestehende Induktor kann ausgehend von jedem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 bis 3 fertiggestellt werden. Der vereinfachten Beschreibung wegen wird jedoch ausgehend von dem in den Figuren 1 bis 26 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Verfahren zur Herstellung des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors mit einem zentralen oder Zwischenabgriff sowie sein Aufbau beschrieben.
Im einzelnen werden im Falle der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen die den Figuren 1 bis 24 und 26 entsprechenden Verfahrensschritte ausgeführt. Der in Fig. 25 gezeigte Verfahrensschritt wird jedoch durch den in Fig. 113 gezeigten Schritt ersetzt, bei dem die Ausgangsenden der beiden Wicklungsleiter, die durch den Vorgang bis zum in Fig. 24 gezeigten Schritt hergestellt worden sind, miteinander verbunden werden, worauf ein nach außen geführter Leiter 290 gedruckt wird. Dieser Leiter 290 wird schließlich mit einem äußeren Anschluß für den Zwischenabgriff verbunden. Fig. 114 veranschaulicht schematisch einen Aufbau dieses von geschichteten Lagen gebildeten Induktors mit dem zentralen Abgriff, wobei der Abgriff mit der Bezugsziffer 290 bezeichnet ist.
Des weiteren bezeichnet in Fig. 114 der Bezugsbuchstaben P&sub1; ein Anfangsende einer primären Spulenwicklung, P&sub2;bezeichnet ein Ausgangsende dieser Wicklung, S&sub1; bezeichnet ein Anfangsende einer sekundären Spulenwicklung und S&sub2; bezeichnet ein Ausgangsende von dieser, wobei beide Ausgangsenden miteinander verbunden sind, um den zentralen oder Zwischenabgriff 290 zu bilden. Fig. 115 zeigt ein Ersatzschaubild des Induktors gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Bei dem oben beschriebenen, aus geschichteten Lagen bestehenden Transformator mit dem zentralen oder Zwischenabgriff ist es möglich, die an den elektrischen Leiterstreifen auftretende Kapazität zu vergrößern oder zu verringern, indem man die Leiterstreifen der Primär/Sekundärwicklung mit entsprechend variierten Abständen zwischen ihnen aufdruckt. Es versteht sich, daß es außerdem möglich ist, wahlweise die Größe, Gestalt und andere Eigenschaften der elektrischen Leiterstreifen und der magnetischen Lagen zu verändern.

Ausführungsbeispiel 5

Die Fig. 127 bis 160 sind Draufsichten, die schrittweise ein Verfahren zur Herstellung eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators zeigen. Bei dem nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformator ist es allgemein üblich, gleichzeitig eine Mehrzahl der von geschichteten Lagen gebildeten Transformatoren auf einem einzigen leicht zu delaminierenden Substrat herzustellen. Die nachfolgende Beschreibung befaßt sich jedoch lediglich beispielhaft mit einem einzigen nach Art einer bifiliaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformator.
Es wird nun mit Bezug auf die Figuren 127 bis 160 ein Verfahren zur Herstellung eines nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine magnetische Lage 301 wird über eine Gesamtfläche eines leicht zu delaminierenden Substrats (nicht gezeigt) gedruckt, worauf ein Schritt folgt, bei dem eine magnetische Lage 303 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich aufgedruckt wird, um den oben erwähnten Druckversatz zu kompensieren, wie in Fig. 127 gezeigt ist. Als nächstes werden ein elektrischer Leiterstreifen 306 für die primäre Spulenwicklung (nachfolgend der Einfachheit halber als Primärspulenleiterstreifen bezeichnet) und ein elektrischer Leiterstreifen 305 für die sekundäre Spulenwicklung (nachfolgend der Einfachheit halber als Sekundärspulenleiterstreifen bezeichnet) in einer teleskopartigen Anordnung aufgedruckt, so daß sie sich in den entgegengesetzten Richtungen um eine gemeinsame Achse herum erstrecken, wie in Fig. 128 gezeigt ist. Jeder der Primär/Sekundärspulenleiterstreifen sollte zweckmäßigerweise eine Länge aufweisen, die etwa einer viertel Umdrehung entspricht. Das gleiche gilt für die unten erwähnten Leiterstreifen. Als nächstes werden magnetische Lagen 307 in einer solchen Anordnung aufgedruckt, daß beide Endbereiche 311 des Primärspulenleiterstreifens 306 und diejenigen 309 des Sekundärspulenleiterstreifens 305 freigelassen werden, wie in Fig. 329 dargestellt ist. Die magnetischen Lagen 307 sollten vorzugsweise so aufgedruckt werden, daß sie in der Gestalt komplementär zu den magnetischen Lagen 307 sind. Sodann werden die Endbereiche 311 des Primärspulenleiterstreifens 306 und diejenigen 309 des Sekundärspulenleiterstreifens 305 miteinander verbunden, worauf die primären und sekundären Leiterstreifen 315 und 313 in einem solchen Muster aufgedruckt werden, wie es in Fig. 130 gezeigt ist. Bei einem Fig. 131 gezeigten Schritt wird eine magnetische Lage 317 im wesentlichen auf einen zentralen Bereich aufgedruckt, so daß die primären und sekundären Leiterstreifen 315 und 313 teilweise freigelassen werden. Die magnetische Lage 317 sollte vorzugsweise in einer der Gestalt der magnetischen Lagen 307 komplementären Gestalt aufgedruckt werden. Das gleiche gilt für die entsprechenden magnetischen Lagen, die nachfolgend erwähnt werden. Sodann, bei einem in Fig. 132 gezeigten Schritt, werden primäre und sekundäre Spulenleiterstreifen 319 und 318 so aufgedruckt, daß sie mit den primären bzw. sekundären Spulenleiterstreifen 315 bzw. 313 in Kontakt stehen. Bei einem nächsten Schritt, der in Fig. 133 gezeigt ist, werden magnetische Lagen 325 in einer solchen Anordnung aufgedruckt, daß beide Endbereiche 323 und 321 der primären und sekundären Spulenleiterstreifen 319 und 318 freigelassen werden. Sodann wird das für die primären und sekundären Spulenleiterstreifen 315 und 313 ausgeführte, die Lagen schichtende Verfahren wie oben in Verbindung mit den Figuren 130 bis 133 beschrieben eine gewünschte Anzahl oft wiederholt ausgeführt, indem man die primären und sekundären Spulenleiterstreifen miteinander und somit auf den sekundären und primären Spulenleiterstreifen 321 und 323 vertauscht (siehe Fig. 137 bis 152). Anschließend, bei einem in Fig. 153 gezeigten Schritt, werden magnetische Lagen 341 in einem solchen Muster aufgedruckt, daß beide Endbereiche 339 und 337 der primären und sekundären Leiterstreifen frei gelassen werden. Als nächstes werden bei einem in Fig. 154 gezeigten Schritt primäre und sekundäre Spulenleiterstreifen 345 und 343 in elektrischem Kontakt mit den Endbereichen 339 und 373 der primären und sekundären Leiterstreifen 327 und 323 aufgedruckt, worauf einer der Primärspulenleiterstreifen 345 zu einer Seite der magnetischen Lage herausgeführt wird, um einen ausgangsseitigen, herausgeführten Bereich (c) für die Primärwicklung zu bilden. Anschließend, bei einem in Fig. 155 gezeigten Schritt, wird eine magnetische Lage 347 im wesentlichen bei einem zentralen Bereich aufgedruckt, so daß Bereiche der Primär/Sekundärspulenleiterstreifen 345 und 343 sowie ein ausgangsseitiger, herausgeführter Bereich (c) für die Sekundärspule freigelassen werden. Bei einem in Fig. 156 dargestellten Schritt werden Sekundärspulenleiterstreifen 349 so aufgedruckt, daß sie mit Bereichen von Sekundärspulenleiterstreifen 343 verbunden sind, während ein Primärspulenleiterstreifen 351 so aufgedruckt wird, daß er mit einem der Primärspulenleiterstreifen 345 verbunden ist. Bei einem nächsten, in Fig. 157 gezeigten Schritt werden magnetische Lagen 357 so aufgedruckt, daß Bereiche 353 der Sekundärspulenleiterstreifen 349 und ein Bereich 355 des Primärspulenleiterstreifens 351 freigelassen werden. Als nächstes, bei einem Schritt 158, werden Sekundärspulenleiterstreifen 361 in elektrischem Kontakt mit Bereichen 353 der Sekundärspulenleiterstreifen 349 aufgedruckt. Die Sekundärspulenleiterstreifen 361 werden zu geeigneten Stellen an einer Seite der magnetischen Lage herausgeführt. Außerdem wird ein Primärspulenleiterstreifen 363 in Kontakt mit einem Bereich 355 des Primärspulenleiterstreifens 351 gedruckt und zu der Seite der magnetischen Lage herausgeführt, um einen herausgeführten Bereich (d) für den Primärspulenausgang zu bilden. Bei einem in Fig. 159 gezeigten Schritt wird eine magnetische Lage 364 gedruckt, wobei die Spulenleiterstreifen 361 zu einer Umfangsstelle (e) bzw. (f) herausgeführt werden. Nach dem Aufdrucken einer magnetischen Lage (nicht gezeigt) über die gesamte Oberfläche werden die Ausgänge (c), (d), (e) und (f), falls benötigt, durch Beschichten und Brennen gebildet. Somit ergibt sich ein nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeter Transformator, wie in Fig. 160 gezeigt.

Ausführungsbeispiel 6

Die Beschreibung ist auf eine Modifizierung des nach Art einer bifilaren Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Transformators mit einem zentralen oder Zwischenabgriff, wie oben beschrieben, sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung unter Bezugnahme auf die Figuren 127 und 160 gerichtet.
Bei den in den Figuren 127 bis 133 gezeigten Schritten wird der die Lagen schichtende Vorgang wie im Falle des oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels ausgeführt. Sodann, bei einem in Fig. 134 gezeigten Schritt, werden Primär- und Sekundärspulenleiterstreifen 329 und 327 in Kontakt mit den primären und sekundären Spulenleiterstreifen 319 bzw. 318 aufgedruckt, worauf einer der Sekundärspulenleiterstreifen 327 zu einer Umfangsstelle an einer Seite der magnetischen Lage herausgeführt wird, um auf diese Weise ein herausführendes Teil (a) für den zentralen Abgriff zu bilden. Als nächstes, bei einem in Fig. 135 gezeigten Schritt, wird eine magnetische Lage 331 im wesentlichen in einem zentralen Bereich so aufgedruckt, daß Bereiche der primären und sekundären Spulenleiterstreifen 329 und 327 sowie der den zentralen Abgriff bildende herausgeführte Bereich (a) freigelassen werden. Sodann, bei einem in Fig. 136 gezeigten Schritt, werden Primärspulenleiterstreifen 335 und Sekundärspulenleiterstreifen 333 so aufgedruckt, daß sie mit Bereichen des Primärspulenleiterstreifens 329 bzw. dem den zentralen Abgriff bildenden herausführenden Bereich (a) verbunden sind. Dann werden Primär- und Sekundärspulenleiterstreifen durch den in den Fig. 137 bis 145 gezeigten Verfahrensschritten ähnlichen Verfahrensschritten geschichtet. Erforderlichenfalls kann der Lagen schichtende Schritt ähnlich dem in Fig. 134 gezeigten Schritt ausgeführt werden, wie in Fig. 146 gezeigt ist, um auf diese Weise einen einen zentralen Abgriff bildenden herausführenden Bereich (b) zu bilden. Als nächstes werden Schritte ähnlich denjenigen, wie sie in den Fig. 147 bis 159 gezeigt sind, ausgeführt. Schließlich wird der Schichtlagenaufbau gesintert, worauf die Ausgänge (a), (b), (c), (d), (e) und (f) für äußere Verbindungen durch Brennen hergestellt werden.
Oben wurde eine Vielfalt von beispielhaften Ausführungsformen des nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist leicht verständlich, daß die über die elektrischen Leiterstreifen verteilte Kapazität durch entsprechendes Positionieren der Streifen beim Drucken verringert werden kann. Es ist ersichtlich, daß die Größe, Gestalt und andere geometrischen Faktoren der Leiterstreifen gewünschtenfalls oder erforderlichenfalls verändert werden können.
Der nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildete Induktor, der durch die in den Fig. 1 bis 26 gezeigten Schritte hergestellt ist, weist vorteilhafte Eigenschaften auf, die nachstehend erläutert werden.Wenn die Endbereiche P&sub2; und S&sub2; zuletzt miteinander verbunden werden, wie in Fig. 25 gezeigt ist, bildet die Spulenwicklung, die von den Leiterstreifen P&sub1;-P&sub2; für die gegen die Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen gebildet wird, und die Spulenwicklung, die von den Leiterstreifen S&sub1;-S&sub2; für die in Uhrzeigerrichtung gerichteten Windungen gebildet wird, durch die in den Fig. 1 bis 7 gezeigten Schritte eine Spulenwicklung, die in einer vorbestimmten gleichen Richtung gewunden ist, wodurch magnetische Flüsse, die durch Strömen eines Stromes durch die Spulenwicklung erzeugt werden, in der gleichen Richtung orientiert sind, was zur Folge hat, daß eine viermal so hohe Induktion wie die einer bisher bekannten bifilaren Spule, bei der die magnetischen Flüsse in entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden. Eine ähnliche vorteilhafte Wirkung kann im Falle des Induktors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erzielt werden. Ferner kann das in Verbindung mit den Fig. 64 bis 81 beschriebene dritte Ausführungsbeispiel bei dem die vier Sätze der eine Spulenwicklung bildenden Leiterstreifen verwendet werden, überraschenderweise eine sechzehn-mal so große Induktivität wie die der herkömmlichen einzelnen bifilar gewickelten Spulen zeigen.
Wenn die Dicke der magnetischen Lage im Vergleich zu der des zum Stande der Technik gehörenden Induktors und dabei bevorzugt etwa auf die Hälfte von diesem verringert wird, können zwei- oder viermal so viele Windungen der Wicklung wie bei dem bekannten Induktor (und damit eine viermal oder sechzehnmal so hohe Induktivität) verwirklicht werden, wobei die Dicke des Schichtlagenaufbaus im wesentlichen gleichbleibt wie bei dem bekannten Induktor.
Oben wurde die vorliegende Erfindung in Verbindung mit verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es soll jedoch erwähnt werden, daß verschiedene Modifizierungen und Abänderungen für Fachleute vorgenommen werden können, ohne den Sinn und den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es ersichtlich, daß, obwohl in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, daß die Anzahl der in dem Induktor enthaltenen Spulenwicklungssätze zwei oder vier oder allgemein eine gerade Anzahl ist, ein mehrere Sätze der Spulenwicklungen enthaltender Induktor, bei dem zumindest zwei Sätze in entgegengerichteten Richtungen miteinander verbunden sind, von dem Sinn der vorliegenden Erfindung erfaßt wird. Ferner versteht es sich von selbst, daß nicht nur der Induktor, bei dem die Spulenwicklungen mit entgegengesetztem Wicklungssinn an einem Anfangsende oder Ausgangsende miteinander verbunden sind, sondern auch der Induktor in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt, bei dem solche Spulenwicklungen an einer Zwischenstelle miteinander verbunden sind.
Ferner kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, ein von geschichteten Lagen gebildeter Transformator mit einem zentralen oder Zwischenabgriff oder Abgriffen durch einfaches Anbringen von Abgriffleitungen hergestellt werden. Auch bei dieser Art von Transformatoren können die oben erwähnten Vorteile selbstverständlich erzielt werden.
Sogar wenn ein Teil des magnetischen Materials durch ein nicht magnetisches Material ersetzt wird, kann der Transformator innerhalb eines großen linearen Bereiches eingesetzt werden, in dem die magnetische Permabilität u in linearer Beziehung zu der aufgebrachten magnetischen Feldstärke H steht, wodurch die Linearitätscharakteristik des Transformators verbessert werden kann.
Durch Drucken benachbarter magnetischer Lage in zueinander komplementären Formen können von geschichteten Lagen gebildete Transfortmatoren mit konstanter oder gleichmäßiger Dicke verwirklicht werden.
Es ist ferner möglich, die an den die Spulenwicklungen bildenden Leiterstreifen auftretende Kapazität durch entsprechendes Verändern des dazwischen liegenden Abstandes zu verändern. Es ist ersichtlich, daß die Größe, Gestalt und andere geometrische Faktoren des Leiterstreifens ziemlich frei gewählt werden kann.

Claims

1. Nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktor mit einem Schichtlagenaufbau, der durch Schichten mehrerer Sätze von elektrisch leitenden Streifen zur Bildung mehrerer Sätze von Spulen alternierend mit einer Mehrzahl von elektrisch isolierenden Gliedern hergestellt wird, wobei die elektrisch leitenden Streifen in jedem der Sätze an der Rändern der elektrisch isolierenden Glieder mit den benachbarten Streifen verbunden sind, so daß eine Spule gebildet wird wobei eine Mehrzahl den so gebildeten Spuler sich mindestens näherungsweise um eine im wesentlicher gemeinsame Achse winden dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der mehreren Sätze der elektrisch leitenden Streifen derart in Legen geschichtet sind, daß sie Spiralwegen in zueinander entgegengesetzten Richtunen folgen und innerhalb der Spiralwege im wesentlicher die gleiche Mantelfläche haben, und daß die durch die mindestens zwei Sätze der elektrisch leitenden Streifen gebildeten Spulen mindestens en einem der Spulenbereiche Anfangsbereich, Zwischenbereich und Ausgangsendbereich miteinander verbunden sind, so daß die durch die Säulen erzeugten megnetischen Felder gleichgerichtet sind.

2. Nach Art einer zusammengesetzten Wirklung gebildeter Induktor mit einem Schichtlagenaufbau nach Anspruch 1, bei dem einander benachbarte der mehreren Isolierglieder in zueinander komplementären Formen gestaltet sind.

3. Nach Art einer zusammengesetzten Wicklung gebildeter Induktor mit einem Schichtlagenaufbau nach Anspruch 1, bei dem das Isolierglied von einem Isolierglied gebildet wird, das aus einen Gruppe bestehend aus einem elektrisch isolierenden magnetischen Glied und einem magnetischen Glied mit mit einem elektrisch isolierenden Material beschichteter Oberflächen ausgewählt ist.

4. Nach Art einer zusammengesetzten Wicklung gebildeten Induktor mit einem Schichtlagenaufbau nach Anspruch 2, bei dem das Isolierglied vor einem Isolierglied gebildet wird, das aus einer Gruppe bestehend aus einem elektrisch Isolierenden magnetischer Glied und einem magnetischen Glied mit mit einer elektrisch isolierenden Material beschichteter Oberflächen ausgewählt ist.

5. Nach Art einen zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lager gebildeten Induktor nach Anspruch 1, bei dem der Schichtlagenaufbau als ein Ganzes gesindert ist.

6. Nach Art einer zusammengesetzten Wicklung gebildeter Induktor mit einem Schichtlageraufbau nach Anspruch 1, bei dem die Spule einen Zwischenabgriff auftweist, der von einem elektrisch leitenden, herausgeführten Streifen gebildet wird, der sich zu einem Umfangsbereich des Induktors erstreckt.

7. Verfahren zum Herstellen eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors, bei dem eine Mehrzahl von Sätzen von elektrisch leitenden Streifen alternierend mit einen Mehrzuhl von elektrisch isolierender Lager unter Verwendung eines elektrisch leitenden Materials und eines elektrisch isolierenden Materials in Gestalt geschichtetcn Lagen abgelegt wird, um mehrere Sätze von Spulen zu bilden, die sich im wesentlichen um eine im wesentlichen gemeinsame Achse winden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren enthält:

einer ersten Schritt des Präparierens einen elektrisch isolierenden Lage;

einen zweiten Schritt den Bildung einer Mehrzahl von ersten Sätzen elektrisch leitender Streifen in einer solchen Weise, daß mindestens zwei Sätze der elektrisch leitenden Streifen Spulen ergeben, die in einander entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind;

einen dritten Schnitt der Bildung einer elektrisch isolierenden Lage mit einer solcher Form, daß Anschlußendbereiche den elektrisch leitenden Streifen freigelassen wenden;

einen vierten Schnitt den Bildung einer Mehrzahl vor zweiten Sätzen elektrisch leitender Streifen auf der elektrisch isolierenden Lage, wobei die elektrisch leitenden Streifen Anfangsendbereiche aufweisen, die mit den entsprechenden Anschlußendbereichen der ersten Mehrfachsätze elektrisch leitender Streifen, die im zweiten Schritt gebildet werden, verbunden sind;

einen fünften Schritt des mehrmaligen Wiederholens des zweiten bis vierten Schnitts in einer solcher Weise, daß mindestens zwei Sätze von elektrisch leitenden Streifen Spinalwegen in entgegengesetzten Richtungen folgen und innerhalb den Spiralwege im wesentlichen die gleiche Mantelfläche haben;

einer sechsten Schritt den Bildung einer elektrisch isolierenden Lage au der gesamter Fläche des so gebildeten Schichtaufbaus;

einen siebten Schritt des Verbindens von mindestens zwei Sätzen der Spulen der entgegengesetzten Windungen an am nächsten zueinander ungeordneten Bereichen bei einem der die erste, einer dazwischen liegende und die letzte Lage bildenden Schnitte während des zweiter bis fünften Schnitts.

8. Verfahren zum Herstellen eines nach Art einer zusammengesetzten Wicklung von geschichteten Lagen gebildeten Induktors mit einem Schichtlageraufbau nach Anspruch 7, bei der eine Mehrzahl von Sätzen von elektrisch leitender Streifen alternierend mit einen Mehrzahl vor elektrisch isolierenden Lagen abgelegt wird, wobei der zweite bis siebte Schritt mit einem Dampfphasenverfahren wie Sputtern od.dgl. Verfahren unter Verwendung von Masken vorbestimmten Form oder mit einem Dnuckverfahren ausgeführt wurden.