(19)
(11) EP 0 393 599 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
23.06.1993  Patentblatt  1993/25

(21) Anmeldenummer: 90107283.5

(22) Anmeldetag:  17.04.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H01F 17/04

(54)

Oberflächenmontierbare elektrische Spule

Surface mounted electric coil

Bobine électrique montable en surface


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

(30) Priorität: 19.04.1989 DE 3912890

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
24.10.1990  Patentblatt  1990/43

(73) Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Meindl, Gerhard, Dipl.-Ing.
    D-8031 Alling (DE)
  • Schmotz, Ernst, Dipl.-Ing.
    D-8202 Willing (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 3 820 976
GB-A-21 087 69
DE-C- 3 510 638
US-A- 4 890 085
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine oberflächenmontierbare, mit Kunststoff umhüllte elektrische Spule mit einen hohlzylindrischen Spulenkörper als Wickelträger und mit einem auf eine Leiterplatte aufsetzbaren Spulenkörperflansch mit bevorzugt seitlich herausgeführten elektrischen Anschlüssen.

    [0002] Im Zuge der fortschreitenden Automatisierung gewinnt die sogenannte SMD-Technik zunehmend an Bedeutung, d.h. daß in steigendem Maße unbedrahtete Bauelemente auf die Leiterbahnenseite einer Schaltungsplatine aufgebracht und meist durch Schwallöten auf ihr montiert werden. Neuartige Schaltungskonzepte, entsprechende Bestückungsautomaten sowie ein breit gefächertes Typenspektrum an unbedrahteten Bauelementen ermöglichen den Übergang zu dieser neuen Aufbautechnik.

    [0003] Im Rahmen dieser Entwicklung stellt sich die Frage nach der Oberflächenmontierbarkeit auch für elektrische Spulen, Übertrager, Drosseln und dergleichen, deren Wickeldrähte um Anschlussbeine elektrischer Anschlüsse gewickelt und anschließend z.B. mittels Tauch- bzw. Schwallöten auf Schaltungsplatinen befestigt werden.

    [0004] Bereits vorgeschlagene, insbesondere für hochfrequente Anwendungszwecke geeignete, oberflächenmontierbare Spulen, d.h. sogenannte SMD-Spulen sind im hohlzylindrischen Spulenkörperteil mit einem Ferritkern besetzt und die gesamte Spule, ausgenommen ihre elektrischen Anschlüsse, mit Kunststoff umhüllt. Dies erfordert die Fertigung und den Einsatz von Ferritkernen und zusätzlich den Arbeitsschritt der Umhüllung, was zusammengenommen einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bedingt.

    [0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Spule der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit im Vergleich zur bekannten Spule erheblich geringerem Fertigungsaufwand herstellbar ist und sich trotzdem durch eine hohe Qualität auszeichnet.

    [0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Spule gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vor, daß das hohlzylindrische Innere des Spulenkörpers und die Spule allseitig - ausgenommen die elektrischen Anschlüsse - mit Kunststoff umhüllt sind, und daß der Kunststoff pulverförmigen magnetischen Werkstoff in hoher Konzentration enthält.

    [0007] Eine aus duro - oder thermoplastischem Kunststoff bestehende und in hoher Konzentration mit Ferritpulver oder Carbonyleisen angereicherte Spulenumhüllung ersetzt insbesondere bei hochfrequenten Spulen die bisher erforderlichen Ferritkerne.

    [0008] Wird beispielsweise das Ferritpulver oder Carbonyleisen in hochtemperaturfeste Kunststoffe, wie z.B. Polyphenylensulfid oder Flüssigkristallpolymere eingemischt, so ist die so umhüllte Spule weitgehend tauchlötfest und kann mitteils Schwallöten auf eine Leiterplatte aufgelötet werden. Vor allem für oberflächenmontierbare elektrische Spulen ist dies von großem Vorteil. Zusätzlich zeichnet sich diese Spule auch durch erhebliche elektrische und mechanische Vorteile aus. So lassen sich beispielsweise derart umhüllte Bauelemente erheblich einfacher und genauer mit Bestückungsautomaten auf Leiterplatten positionieren.

    [0009] Die Erfindung wird nachstend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
    FIG 1
    in schematischer und perspektivischer Darstellung eine bekannte SMD-gerechte elektrische Spule
    FIG 2
    in der Darstellung nach FIG 1 eine elektrische Spule nach der Erfindung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.


    [0010] Die bekannte Spule gemäß FIG 1 besitz einen Spulenkörper 1 mit einem ring- und rechteckförmigen Flansch 2 bzw. 3. Der Flansch 3 trägt seitlich herausgeführte elektrische Anschlüsse 4, deren freie Enden auf Leiterbahnen einer in der Zeichnung nicht dargestellten Leiterplatte auflötbar sind.

    [0011] In das hohlzylindrische Innere des Spulenkörpers ist ein schraffiert angedeuteter Ferritkern 7 eingesetzt. Die bewickelte Spule ist schließlich allseitig mit einer strichliniert angedeuteten Umhüllung 5 aus Kunststoff, z.B. aus duro- oder thermoplatischem Material umspritzt.

    [0012] Im Unterschied hierzu entfällt bei der elektrischen Spule nach FIG 2 der Ferritkern 7 gemäß FIG 1. An desen Stelle tritt eine Umhüllung 6 aus Kunststoff, die pulverförmige, magnetischen Werkstoffe, z.B. Ferrit oder Carbonyleisen in hoher Konzentration enthält.

    [0013] Die Umhüllung ist nicht auf die gezeigte kubische Form beschränkt. Sie kann in beliebig anderer Form in bzw. um den Spulenkörper bzw. die Wicklung gespritzt sein.


    Ansprüche

    1. Oberflächenmontierbare, mit Kunststoff umhüllte elektrische Spule mit einem hohlzylindrischen Spulenkörper (1) als Wickelträger und mit einem auf eine Leiterplatte aufsetzbaren Spulenkörperflansch (3) mit bevorzugt seitlich herausgeführten elektrischen Anschlussen (4), dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Innere des Spulenkörpers (1) und die Spule allseitig - ausgenommen die elektrischen Anschlüsse (4) - mit Kunststoff (6) umhüllt sind, und daß der Kunststoff pulverförmigen magnetischen Werkstoff in hoher Konzentration enthält.
     
    2. Elektrische Spule nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von hochtemperaturfesten Kunststoffen.
     
    3. Elektrische Spule nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von thermoplastischem Kunststoff als Umhüllung .
     
    4. Elektrische Spule nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von duroplastischem Kunststoff als Umhüllung .
     
    5. Elektrische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetischer Werkstoff Ferritpulver vorgesehen ist.
     
    6. Elektrische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetischer Werkstoff Carbonyleisen vorgesehen ist.
     


    Claims

    1. Surface-mountable electrical coil covered with plastic, with a hollow-cylindrical coil former (1) as winding support and with a coil former flange (3) mountable on a circuit board and having electrical connections (4) led out preferably to the sides, characterised in that the hollow-cylindrical interior of the coil former (1) and the coil are covered all over - except for the electrical connections (4) - with plastic (6), and in that the plastic contains a high concentration of pulverulent magnetic material.
     
    2. Electrical coil according to Claim 1, characterised by the use of high-temperature-resistant plastics.
     
    3. Electrical coil according to Claim 1, characterised by the use of thermoplastic plastic as covering.
     
    4. Electrical coil according to Claim 2, characterised by the use of thermoset plastic as covering.
     
    5. Electrical coil according to Claim 1, characterised in that the magnetic material is ferrite powder.
     
    6. Electrical coil according to Claim 1, characterised in that the magnetic material is carbonyl iron.
     


    Revendications

    1. Bobine électrique enveloppée d'une matière plastique et pouvant être montée en surface, comportant un corps de bobine cylindrique creux (1) formant support d'enroulement et une bride (3) du corps de bobine, pouvant être montée sur une plaquette à circuits imprimés et possédant des bornes électriques (4) ressorties de préférence latéralement, caractérisée par le fait que l'intérieur cylindrique creux du corps de bobine (1) et la bobine sont enveloppés de tous côtés - à l'exception des bornes électriques (4) - par une matière plastique (6), et que la matière plastique contient un matériau magnétique sous forme de poudre, d'une concentration élevée.
     
    2. Bobine électrique suivant la revendication 1, caractérisée par l'utilisation de matières plastiques résistantes aux températures élevées.
     
    3. Bobine électrique suivant la revendication 1, caractérisée par l'utilisation d'une matière thermoplastique en tant qu'enveloppe.
     
    4. Bobine électrique suivant la revendication 2, caractérisée par l'utilisation d'une matière thermodurcissable en tant qu'enveloppe.
     
    5. Bobine électrique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que de la poudre de ferrite est prévue en tant que matériau magnétique.
     
    6. Bobine électrique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que du fer carbonyle est prévu en tant que matériau magnétique.
     




    Zeichnung