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EP 0 393 599 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.06.1993 Patentblatt 1993/25 |
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Anmeldetag: 17.04.1990 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)5: H01F 17/04 |
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Oberflächenmontierbare elektrische Spule
Surface mounted electric coil
Bobine électrique montable en surface
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
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Priorität: |
19.04.1989 DE 3912890
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.10.1990 Patentblatt 1990/43 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Meindl, Gerhard, Dipl.-Ing.
D-8031 Alling (DE)
- Schmotz, Ernst, Dipl.-Ing.
D-8202 Willing (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 820 976 GB-A-21 087 69
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DE-C- 3 510 638 US-A- 4 890 085
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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). |
[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.
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.
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.
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.
