DE8003864U1

DE8003864U1 - Modul mit einer Induktivität

Info

Publication number: DE8003864U1
Application number: DE19808003864
Authority: DE
Original assignee: Stettner & Co 8560 Lauf
Current assignee: Stettner & Co 8560 Lauf
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1980-06-04

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Modul mit einer Induktivität, die auf einem plättchenförmigen Substrat angeordnet ist.

Es ist bekannt, Induktivitäten auf gedruckten Schaltungen in Form von Spiralen oder Mäandern vorzusehen, die mit der Schaltung ausgeätzt werden.

Weiterhin ist es bekannt, auf einem quadratischen keramischen Substrat eine aus Draht gewickelte Spule flach aufzulegen und die Anschlußenden derselben mit am Rand des Substrates angebrachten halbkreisförmigen, lötbaren Aussparungen zu verbinden (Tinkertoy-System) .

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Induktivität der genannten Arten derart zu gestalten, daß sie leicht in gedruckte Schaltungen eingesetzt werden kann, daß sie leicht transportiert und von Bestückungsautomaten leicht und sicher gehandhabt und daher auch von unkomplizierten Automaten in Schaltungsplatten eingesetzt werden kann.

Weiterhin soll der Modul gut in seiner eingesetzten Lage fixierbar sein, damit diese Lage beim Löten beibehalten wird. Schließlich soll die Lötung selbst so gut sein, daß praktisch keine kalten Lötstellen auftreten.

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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Substrat oder zumindest eine mit diesem eine bauliche Einheit bildende Kontaktlasche eine sich nach unten verjüngende Trapezform aufweist und auf der Kontaktlasche schichtförmige Lötanschlüsse vorgesehen sind.

Hierdurch ist der Modul in einen Schlitz einer Schaltungsplatte einsetzbar. Dies erfordert keine Ausrichtung einzelner Anschlußdrähte. Das automatische Bestücken ist dadurch sehr einfach, weil bereits eine richtige Orientierung des Moduls zum Schlitz zum genauen Einsetzen ausreicht. Die Trapezform garantiert dabei eine Fixierung der Lage infolge Haftreibung des Moduls mit der Schlitzwandung. Die Lötung in einem Schlitz ist zudem infolge der größeren räumlichen Ausdehnung besser als bei mehreren eng benachbarten Löchern, da die Lötmittelgase und -dämpfe besser abziehen können.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschrieben.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Induktivität von ve rn,

Fig. 2 dieselbe von eben,
Fig. J eine Induktivität mit verteilter Kapazität

von vorn,
Fig. 4 die Induktivität gemäß Fig. 3 von der

Rückseite,
Fig. 5 eine Induktivität mit einer gewickelten Spule von vorn bei geschnittener Induktivität,

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Fig. 6 den Modul gemäß Fig. 5 von oben, Fig. 7 eine variable Induktivität, Fig. 8 dieselbe von oben, gemäß dem Schnitt

A-B der Fig. 7 und
Fig. 9 den Modul gemäß Fig. 1 von unten mit Erhöhungen auf der Kontaktlasche.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Substrat bezeichnet, das mit einer Kontaktlasche 2 versehen ist. Zumindest die Kontaktlasche 2 oder auch das ganze Substrat 1 ist erfindungsgemäß nach unten trapezförmig verjüngt. Hierdurch entstehen schräge Seiten 3, 4, die beim Einstecken des Substrates 1 in einen Schlitz 5 einer gedruckten Schaltungsplatte 6 mit den oberen Kanten 7 der Oberseite 8 der gedruckten Schaltungsplatte 6 eine Klemmwirkung durch Haftreibung verursachen. Auf der Unterseite und/oder der Oberseite der gedruckten Schaltungsplatte 6 sind Leiterzüge 9 vorgesehen.

Auf der Vorderseite 10 und der Rückseite 11 des Substrates 1 ist im Bereich der Kontaktlasche 2 je ein Lötanschluß 12 und 13 vorgesehen. Auf der Vorderseite 10 des oberhalb der Kontaktlasche 2 verbleibenden Substratteils 14 ist eine als Spirale ausgebildete Induktivität 15 in Schichttechnik aufgebracht, z.B. aus einem kupferkaschierten Substrat herausgeätzt oder in Dickschichttechnik aufgedruckt und eingebrannt etc. Das äußere Ende 16 derselben ist mit dem Lötanschluß 12 verbunden. Das innere Ende 17 endet in einer Bohrung 18 des Substrates 1 und ist durch diese hindurch mit dem Anschlußstreifen 19 des Lötanschlusses 13 der Rückseite 11 verbunden.

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Die Verbindung kann dadurch erfolgen, daß die Bohrung 18 durchkontaktiert ist, wie dies bei gedruckten Schaltungen und in der Dickschichttechnik an sich bekannt ist oder es kann eine Niet- oder Schraubverbindung etc. vorgesehen sein.

Um besonders hohe Induktivitätswerte zu erhalten, kann das Substrat 1 aus einem ferromagnetischen Material bestehen, z.B. einem elektrisch nicht leitenden Ferrit.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist die ganze Rückseite 11 im Bereich des Substratteils 14 mit einer leitfähigen Fläche 20 versehen. Diese bildet mit der Fläche der Induktivität 15 eine Kapazität, deren Kapazitätswert von der Größe der Dielektrizitätskonstante und deren Güte vom Verlustfaktor des Materials des Substrates 1 wesentlich abhängt. In diesem Fall ist daher das Substrat 1 aus einem Material mit geeignetem Verlustfaktor und gewünschter Dielektrizitätskonstante. Je nach Qualität sind hierfür Hartpapier, glasfaserverstärkter Kunststoff oder andere Kunststoffe oder Keramik geeignet. Für höhere kapazitive Wirkung werden DK-Werte größer 100 bevorzugt, z.B. Keramik auf Titanat-Basis, insbesondere auf Bariumtitanat-Basis. Gegebenenfalls kann auch noch die Kontaktlasche 2 mit sich deckungsgleich gegenüberliegenden Lötanschlüssen 12, 13 versehen sein, sodaß bereits die Kontaktlasche 2 einen Kondensator darstellt.

Das in Fig. 5 und 6 dargestellte Beispiel zeigt ein Substrat 1 mit auf der Vorderseite 10 der Kontakt-

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lasche 2 befindlichen Lötanschlüssen 12, 13 und einer aus einer Drahtwicklung bestehenden Spule 21 als Induktivität, deren Enden mit je einem der Lötanschlüsse 12, 13 verbunden ist. Die Spule 21 kann direkt auf das Substrat 1 aufgewickelt oder als vorgefertigte Einheit auf das Substrat 1 aufgeschoben sein. Wie gestrichelt angedeutet, kann der eine Lötanschluß, z.B. 12, auf der Rückseite vorgesehen sein und als Anschlußstreifen 22 bis in die Nähe oder bis zur oberen Schmalseite 23 des Substrates 1 reichen und als Anschluß für ein Ende der Spule 21 dienen.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 kann das Substrat 1 beidseitig mit einer leitfähigen Fläche 20 versehen sein und so einen Kondensator bilden, sodaß ein L-C-Glied entsteht. Wenigstens eine der Flächen, z.B. auch die Fläche 20 gemäß Fig. 4, kann aus einer Widerstandsschicht bestehen, sodaß ein L-C-R-Modul entsteht.

Durch Anwendung von drei oder mehr Lötanschlüssen auf der Kontaktlasche 2 und entsprechende Zuordnung zu den Einzelelementen L, C, R können wahlweise Parallel- oder Reihenschaltungen von L und/ oder C und/oder R gebildet werden.

Die Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Modul mit variabler, einstellbarer Induktivität 24. Die Induktivität 24 ist hier in Mäanderform in der unteren Hälfte des Substratteils 14 vorgesehen. In einer etwa im Substratteil 14 zentrischen Bohrung ist eine Rotorachse 26 drehbar gelagert, an der auf der Rückseite 11 eine elektrisch leitfähige Platte

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befestigt ist. Letztere besitzt die Form einer halben Kreisscheibe und kann mittels eines Einstellschlitzes 2 8 im Rotorkopf 29 verdreht werden. Gegebenenfalls kann die Platte 27 auch auf der Vorderseite 10 vorgesehen sein, wenn zwischen dieser und der Induktivität 2 4 eine elektrische Isolierung, z.B. eine Lackschicht oder eine isolierende Folie, angebracht wird. Weiterhin könnte in dieoem Fall auf der Rückseite 11 eine kapazitiv wirksame leitende Fläche _f wie z.B. in Fig. 4 dagestellt,vorgesehen sein, sodaß man eine variable Induktivität mit verteilter Kapazität erhält. Zusätzlich kann die leitende Fläche als Widerstandsschicht aufgetragen sein, sodaß ein L-R-C-Glied mit variabler Induktivität entsteht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Diese zeigt beispielsweise die Unterseite der Ausführung gemäß Fig. 1. Hier sind im Bereich der Kontaktlasche 2 an der Vorderseite 10 und der Rückseite 11 punkt- und/oder linienförmige Erhöhungen 30 vorgesehen. Hierdurch kann die Kontaktlasche 2 mechanisch stabil gemacht werden und der Substratteil 14, z.B. mit Rücksicht auf hohe Kapazitätswerte, relativ dünn ausgebildet werden. Weiterhin kann dadurch, auch bei dünnen Substraten 1, eine gute Halterung im Schlitz 5 erreicht werden. Außerdem werden dadurch zwischen der Vorderseite 10 und der Schlitzwandung 31 einerseits und der Rückseite 11 und der Schlitzwandung 32 andererseits Zwischenräume 3 3 gebildet. Durch diese kann beim Lötvorgang leicht

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Löthilfsmittel eindringen, es können Lötmitteldämpfe und -gase leicht entweichen und das Lot selbst kann die Lötanschlüsse 12, 13 gut benetzen. Dadurch werden kalte Lötstellen mit hoher Sicherheit vermieden und eine Lötung kann unter Umständen bis zur Oberseite 8 der Schaltungsplatte 6 erreicht werden.

Wenn drei Lötanschlüsse auf der Kontaktlasche 2 vorgesehen sind, können durch entsprechende schaltungstechnische Auswahl der Anschlüsse die Induktivität 15 bzw. 21 bzw. 24 und eine Kapazität und/oder ein Widerstand in Reihe oder diese einander parallel geschaltet werden.

Das Substrat 1 besitzt vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,5 bis 1,5 mm, eine Breite von etwa 4 bis 8 mm und eine Höhe von etwa 5 bis 10 mm, wobei die Höhe immer größer oder höchstens gleich der Breite ist.

Claims

STETTNER&CO

Lauf a.d. Pegnitz

StCo 48.1/80 11. Februar 1980

Modul mit einer Induktivität

Schutzansprüehe

Modul mit einer Induktivität, die auf einem plättchenförmigen Substrat angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) oder zumindest eine mit diesem eine bauliche Einheit bildende Kontaktlasche (2) eine sich nach unten verjüngende Trapezform aufweist und auf der Kontaktlasche (2) schichtförmige Lötanschlüsse (12, 13) vorgesehen sind.

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2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem einen Ende (16) der Induktivität (15) verbundener Lötanschluß (12) und die Induktivität (15) in Schichtform als einlagige Spirale auf einer Flachseite (10) des oberhalb der Kontaktlasche (2) befindlichen Substratteils (14) vorgesehen sind und im Substratteil (14) eine zentrale Bohrung (18) vorgesehen ist, durch die hindurch das andere Ende (17) der Induktivität (15) mit einem auf der Gegenseite (11) vorgesehenen Lötanschluß (13) verbunden ist.
3. Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (18) metallisiert ist.
4. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite (10) des Substrates (1) die mit einem Lötanschluß (12) verbundene Induktivität (15) und auf der Gegenseite (11) eine mit einem auf der Gegenseite (11) vorgesehenen Lötanschluß (13) und durch die Bohrung (18) hindurch mit der Induktivität (15) verbundene leitende Fläche (20) vorgesehen ist, die ganz oder teilweise deckungsgleich ist mit der Induktivität (15) und mit dieser eine verteilte Kapazität bildet.
5. Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Fläche (20) eine Widerstandsschicht ist.
6. Modul nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (21) in Form einer Spule auf dem Substratteil (1) auf-

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gewickelt oder aufgeschoben ist und die Wicklungsenden (16, 17) mit je einem der Lötanschlüsse (12, 13; bzw. 22, 13) verbunden sind.
7. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (24) in Mäanderform auf dem Substratteil (14) vorgesehen ist.
8. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substratteil (14) auf der gleichen (10) oder der gegenüberliegenden Seite (11), auf der die Induktivität (24) vorgesehen ist, eine leitende Platte (27) derart beweglich gelagert ist, daß die Platte (27) mehr oder weniger in den Feldlinienbereich der Induktivität (24) hinein- oder von diesem wegbewegbar ist.
9. Modul nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (24) in einer Hälfte des Substratteils (14) vorgesehen ist und die Platte (2 7) die Form einer halben Kreisscheibe besitzt, die auf dem Substratteil (14) mit Klemmwirkung drehbar gehaltert ist.
10. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Keramik besteht.
11. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Ferritmaterial besteht.

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12. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch jjfj gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Hart- Ij papier besteht. §|
13. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Kunststoff besteht.
14. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus dielektrisch wirksamem Material mit geringem Verlustfaktor besteht.
15. Modul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante größer ist als 100 .
16. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlasche (2) beidseitig mit punkt- und/oder linienförmigen Erhöhungen (30) versehen ist derart, daß bei in einen Schlitz (5) eingestecktem Modul zwischen

der Schlitzwandung (31, 32) und der Vorder- und ^;

Rückseite (10, 11) der Kontaktlasche (2) schmale

Zwischenräume (33) vorhanden sind. )]
17. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch | gekennzeichnet, daß das Substrat (1) eine Dicke |: von 0,5 bis 1,5 mm , eine Breite von 4 bis 8 mm « und eine Höhe von 5 bis 15 mm besitzt, die Höhe je- ^v; doch mindestens gleich der Breite ist.

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