СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ПЛОСКОЙ ОБМОТКИ ИНДУКТИВНОГО КОМПОНЕНТА Российский патент 1997 года по МПК H01F41/04 H01F27/28 H01F7/06 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться, например, в производстве электрических индуктивных компонентов и обмоток трансформаторов.

Известен способ изготовления многослойной плоской обмотки индуктивного компонента (патент США N 4543553, МКИ: H 01 F 17/04, 24.09.85) заключающийся в том, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстием на внутренних концах и множеством отверстий вне этих спиралей на четных и нечетных сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика, отверстиями в диэлектрике сопряженных с отверстиями в проводящих слоях.

Данный способ представляет собой сложный технологический процесс, дорогостоящий в производстве и требующий сложного технологического оборудования.

Известен способ изготовления многослойной плоской обмотки индуктивного компонента (патент США N 4666818, МКИ: G 02 C 11/12, 19.05.87), заключающийся в том, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстием на внутренних концах и множеством отверстий вне этих спиралей на четных и нечетных сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика, отверстиями в диэлектрике сопряженных с отверстиями в проводящих слоях центрального отверстия для магнитопровода.

Данный способ являет собой сложный технологический процесс, дорогостоящий в производстве и требующий сложного технологического оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления многослойной плоской обмотки индуктивного компонента (патент США N 4873757, МКИ H 01 F 7/06, 17.10.89), заключающийся в том, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстием на внутренних концах и множеством отверстий вне этих спиралей на четных и нечетных сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика, отверстиями в диэлектрике сопряженных с отверстиями в проводящих слоях, центральное отверстие для магнитопровода, а объединение слоев производят путем расположения четных проводящих слоев над нечетными проводящими слоями по возрастающей нумерации с изолирующими прокладками между ними.

Известному способу присущи такие недостатки как сложность технологического процесса и использования сложного технологического оборудования, а также содержит большое количество технологических операций, что приводит к потере качества и снижения выхода годных изделий (многослойных плоских обмоток).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности, снижение себестоимости многослойных плоских обмоток и расширение технологических возможностей их производства.

Технический результат достигается тем, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстием на внутренних концах и множеством отверстий вне этих спиралей на четных и нечетных сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика, отверстиями в диэлектрике сопряженных с отверстиями в проводящих слоях центральное отверстие для магнитопровода, а объединение слоев производят путем расположения четных проводящих слоев над нечетными проводящими слоями по возрастающей нумерации с изолирующими прокладками между ними, согласно изобретению на внутренних концах спиралей изготавливают не менее двух отверстий разного диаметра, причем меньшего диаметра на четном проводящем слое и большего диаметра на нечетном, а вне спиралей изготавливают множество отверстий, при этом внешние концы спиралей четного проводящего слоя располагают у отверстия меньшего диаметра, а нечетного проводящего слоя у отверстия большего диаметра, кроме того, в диэлектрике образуют отверстия, сопряженные с отверстиями в проводящих слоях и диаметрами, соответствующими нечетным проводящим слоям, а при сборке многослойной монолитной структуры с центральным отверстием для магнитопровода, для изготовления плоской обмотки индуктивного компонента, отверстия внешних концов четных и нечетных проводящих слоев спиралей образуют ступенчатые металлизированные столбики, пронизывающие всю многослойную структуру, образуют металлизацией сплавом олово-свинец в вакууме.

Технических решений, обладающих совокупностью признаков отличительной части формулы изобретения проявляющих аналогичные свойства, не найдено.

В предлагаемой реализации изобретения слои располагаются на тонком, например, полиимидном диэлектрике с двух сторон и электрически соединяются двумя металлизированными ступенчатыми столбиками олово-свинец. Ступенька достигается наличием в слоях отличных по диаметру отверстий. Отверстия и топология витковых спиралей в проводящих слоях образуют, например, травлением и (или) наращиванием. Отверстия в диэлектрике образуют также технологией травления или плазменной обработкой диэлектрика, при этом диаметр отверстий в диэлектрике соответствует большему из отверстий в проводящих слоях.

В предложенном способе многослойная монолитная структура реализуется путем использования множества многоступенчатых металлизированных столбиков олово-свинец, образуемых в вакууме.

На чертеже показана структура многослойной плоской обмотки индуктивного компонента, поясняющая способ изготовления многослойной плоской обмотки индуктивного компонента, заключающийся в том, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей 1 обмоток индуктивного компонента с отверстием 2 на внутренних концах и множеством отверстий 3 вне этих спиралей на четных 4 и нечетных 5 сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика (например полиимида) 6, отверстиями в диэлектрике, сопряженными с отверстиями в проводящих слоях 4, 5 центральное отверстие 7 и пазы 8 для магнитопровода, при этом на внутренних концах спиралей 1 изготавливают не менее двух отверстий 2 разного диаметра, причем меньшего диаметра на четном 4 проводящем слое и большего диаметра на нечетном 5, а вне спиралей изготавливают множество отверстий, причем внешние концы спиралей четного 4 проводящего слоя располагают у отверстия меньшего диаметра, а нечетного 5 проводящего слоя у отверстия большего диаметра, а объединение слоев производят путем расположения четных 4 проводящих слоев над нечетными 5 проводящими слоями по возрастающей нумерации с изолирующими прокладками 9 между ними, у которых, кроме того, в диэлектрике 10 образуют отверстия, сопряженные с отверстиями в проводящих слоях 4, 5 и диаметрами соответствующими нечетным 5 проводящим слоям, а отверстия внешних концов четных 4 и нечетных 5 проводящих слоев спиралей образуют ступенчатые металлизированные столбики 11, пронизывающие всю многослойную структуру, металлизированные сплавом олово-свинец 12 в вакууме.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На четных 4 и нечетных 5 сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика 6 производят, например, травлением и (или) наращиванием, нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстиями 2 на внутренних концах и множеством отверстий 3 вне этих спиралей, а также центральное отверстие 7 и пазы 8 для магнитопровода.

На внутренних концах спиралей изготавливают на мене двух отверстий 2 разного диаметра на четных 4 и нечетных 5 сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика 6, причем, как видно на разрезе А-А, отверстия меньшего диаметра изготавливают на четном 4 проводящем слое и большего диаметра на нечетном 5 проводящем слое и в диэлектрике 10, разделяющем проводящие слои 4, 5.

Вне спиралей изготавливают множество отверстий 3, таким образом (как видно на разрезе Б-Б), что внешние концы спиралей четного 4 проводящего слоя располагают у отверстия меньшего диаметра, а нечетного 5 проводящего слоя у отверстия большего диаметра, кроме этого, в диэлектрике 10 образуют отверстия сопряженные с отверстиями в проводящих слоях 4, 5 и диаметрами-соответствующими нечетным проводящим слоям 5.

Затем изготовленные платы из двухстороннего фольгированного диэлектрика 6 с нанесенным рисунком непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстиями 2 на внутренних концах и множеством отверстий 3 вне этих спиралей, а также центральным отверстием 7 и пазами 8 для магнитопровода объединяют в многослойный пакет путем расположения четных 4 проводящих слоев над нечетными 5 по возрастающей нумерации с изолирующими прокладками 9 между ними, при этом отверстия внешних концов четных 4 и нечетных 5 проводящих слоев спиралей образуют ступенчатые столбики 12, пронизывающие всю многослойную структуру.

Для электрического соединения отдельные платы из двухстороннего фольгированного диэлектрика 6 с нанесенным рисунком непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстиями 2 на внутренних концах и множеством отверстий 3 вне этих спиралей, в многослойную плоскую обмотку индуктивного компонента образуют ступенчатые металлизированные столбики 12, пронизывающие всю многослойную структуру, путем металлизации сплавом олово-свинец в вакууме.

Предлагаемый способ создания многослойной плоской обмотки индуктивного компонента обладает следующими преимуществами:
высокой надежностью соединений и низкой себестоимостью изготовления;
возможностью применения стандартных материалов;
возможностью использования известных малых по трудоемкости способов получения печатных плат;
простотой образования многослойной монолитной структуры обмотки.

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в производстве электрических индуктивных компонентов и обмоток трансформаторов. Сущность изобретения на внутренних концах спиралей изготавливают не менее двух отверстий разного диаметра, причем меньшего диаметра - на четном проводящем слое и большего диаметра - на нечетном, а вне спиралей изготавливают множество отверстий, при этом внешние концы спиралей четного проводящего слоя располагают у отверстия меньшего диаметра, а нечетного проводящего слоя - у отверстия большего диаметра, кроме того, в диэлектрике образуют отверстия, сопряжения с отверстиями в проводящих слоях, и диаметрами, соответствующими нечетным проводящим слоям, а отверстия внешних концов четных и нечетных проводящих слоев спиралей образуют ступенчатые металлизированные столбики, пронизывающие всю многослойную структуру, образуют металлизацией сплавом олово-свинец в вакууме. На печатных платах 1 с двух сторон образуются известным способом витки обмотки в виде спиралей, витки между слоями электрически соединяются металлизированными столбиками 7 из сплава олово-свинец в вакууме. Печатные платы собирают в пакет с диэлектрическими прокладками между проводящими слоями соединяются электрически и в монолитную структуру также посредством ступенчатых металлизированных столбиков олово-свинец 8, которые образуются в вакууме. При этом не требуется склейка слоев между собой с помощью клеев или компаундов. 1 ил.

Способ изготовления многослойной плоской обмотки индуктивного компонента, заключающийся в том, что производят нанесение рисунка непрерывных спиралей обмоток индуктивного компонента с отверстием на внутренних концах и множеством отверстий вне этих спиралей на четных и нечетных сопряженных проводящих слоях двухстороннего фольгированного диэлектрика, отверстиями в диэлектрике, сопряженными с отверстиями в проводящих слоях, центральное отверстие для магнитопровода, а объединение слоев производят путем расположения четных проводящих слоев над нечетными проводящими слоями по возрастающей нумерации с изолирующими прокладками между ними, отличающийся тем, что на внутренних концах спиралей изготавливают не менее двух отверстий разного диаметра, причем меньшего диаметра на четном проводящем слое и большего диаметра на нечетном, при этом внешние концы спиралей четного проводящего слоя располагают у отверстия меньшего диаметра, а нечетного проводящего слоя у отверстия большего диаметра, кроме того, в диэлектрике образуют отверстия, сопряженные с отверстиями в проводящих слоях, диаметрами, соответствующими нечетным проводящим слоям, таким образом отверстия внешних концов четных и нечетных проводящих слоев спиралей образуют ступенчатые металлизированные столбики, пронизывающие всю многослойную структуру, которые образуют металлизацией сплавом олово-свинец в вакууме.