DE10057606B4

DE10057606B4 - Arrangement for connecting the ferrite core of a planar transformer to ground

Info

Publication number: DE10057606B4
Application number: DE2000157606
Authority: DE
Inventors: Richard Bernauer
Original assignee: Vogt Electronic AG
Current assignee: Vogt Electronic AG
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: DE10057606A1

Abstract

Anordnung zur Masseverbindung des Ferritkerns (3) eines Planartransformators mit einer mehrschichtigen Leiterplatte (1), die die Primär- und die Sekundärwicklung des Transformators aufweist, wobei auf der dem Ferritkern (3) zugewandten Oberfläche der Leiterplatte (1) wenigstens eine aus einer Leiterbahn (2) ausgebildete, über die Oberfläche der Leiterplatte (1) vorstehende Struktur angebracht und der Ferritkern (3) durch einen Kapillarkleber (6) mit der Leiterplatte (1) verbunden ist, derart, dass die Struktur den Ferritkern (3) elektrisch kontaktiert.Arrangement for ground connection of the ferrite core (3) of a planar transformer with a multilayer printed circuit board (1) which has the primary and the secondary winding of the transformer, at least one of a conductor track (1) on the surface of the printed circuit board (1) facing the ferrite core (3) 2) designed structure which projects above the surface of the printed circuit board (1) and the ferrite core (3) is connected to the printed circuit board (1) by a capillary adhesive (6) in such a way that the structure makes electrical contact with the ferrite core (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Masseverbindung des Ferritkerns eines Planartransformators.The invention relates to a Arrangement for ground connection of the ferrite core of a planar transformer.

Zur Erd- oder Massekontaktierung des Ferritkerns eines Planartransformators sind die unterschiedlichsten Verfahren bekannt. So wird beispielsweise der Ferritkern mit Masse verbunden, indem eine Kupferfolie um den Kern gewickelt wird, die anschließend mit einem Draht auf Masse gelegt wird. Der Ferritkern kann auch mit einem oder mehreren Drähten durch Löten oder durch Kleben mit einem leitfähigen Kleber kontaktiert werden. Derartige Kontaktierungen sind jedoch mit hohem Material- und Arbeitsaufwand verbunden. Außerdem führt eine Außenkontaktierung des Ferritkerns eines Transformators zwangsläufig zu einer Vergrößerung der Abmessungen des Planartransformators, der jedoch oft sehr kompakt gehalten werden soll.For earth or ground contact of the ferrite core of a planar transformer are the most varied Process known. For example, the ferrite core with mass connected by wrapping a copper foil around the core, the subsequently is grounded with a wire. The ferrite core can too with one or more wires by soldering or be contacted by gluing with a conductive adhesive. However, such contacts are very expensive in terms of materials and labor connected. Moreover leads one external contact of the ferrite core of a transformer inevitably increases the Dimensions of the planar transformer, which is often very compact to be held.

Aus der EP 0 690 460 A1 ist bereits hat eine Anordnung zur elektrischen Kontaktierung eines Ferritkerns einer Induktivität bekannt, die eine mehrschichtige Leiterplatte aufweist, wobei auf der dem Ferritkern zugewandten Oberfläche der Leiterplatte eine aus einer Leiterbahn ausgebildete, über die Oberfläche der Leiterplatte vorstehende Struktur angebracht ist.From the EP 0 690 460 A1 has already known an arrangement for electrically contacting a ferrite core of an inductor, which has a multilayer printed circuit board, a structure formed from a conductor track and projecting beyond the surface of the printed circuit board being attached to the surface of the printed circuit board facing the ferrite core.

Auch bei dieser Anordnung ist die Herstellung verhältnismäßig kompliziert, weil die Verbindung zwischen dem Ferritkern und der Struktur durch Löten, also unter Anwendung von Wärme, erfolgt.With this arrangement, too Manufacturing relatively complicated, because the connection between the ferrite core and the structure is through Soldering, so using heat, he follows.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur elektrischen Kontaktierung des Ferritkerns eines Planartransformators anzugeben, die bei möglichst geringem Material- und Zeitaufwand eine zuverlässige Kontaktierung des Ferritkerns des Planartransformators und der Leiterbahn einer mehrschichtigen Leiterplatte ermöglicht.The invention is therefore the object based on an arrangement for electrical contacting of the ferrite core of a planar transformer, which, with the lowest possible material and time expenditure a reliable Contacting the ferrite core of the planar transformer and the conductor track a multilayer printed circuit board.

Diese Aufgabe wird er erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.He accomplishes this task according to the invention the measures specified in claim 1 solved.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung kriecht der Kapillarkleber in den Spalt zwischen Ferritkern und Leiterplatte, wodurch die Leiterbahnenstruktur an den Ferritkern gepresst wird. Nach dem Aushärten des Kapillarklebers berührt die Leiterbahnenstruktur den Ferritkern direkt und dauerhaft, ohne dass es zur Kontaktierung eines Lötmittels bedarf.In the manufacture of the arrangement according to the invention the capillary adhesive creeps into the gap between the ferrite core and Printed circuit board, creating the conductor track structure on the ferrite core is pressed. After curing of the capillary adhesive the conductor structure directly and permanently without the ferrite core that a solder is required to make contact.

Dabei ist es aus DE 196 12 964 A1 an sich bekannt, bei einem Drucksensor Kontaktflächen eines elektrisch leitfähigen Elements durch Löten oder mittels eines leitfähigen Klebers mit Anschlusselementen elektrisch zu verbinden. Hierbei stehen jedoch die leitfähigen Elemente nicht direkt miteinander in Verbindung, sondern über das Lötmittel oder den leitfähigen Kleber.It is over DE 196 12 964 A1 known per se, in a pressure sensor to electrically connect contact surfaces of an electrically conductive element by soldering or by means of a conductive adhesive to connection elements. Here, however, the conductive elements are not directly connected to each other, but via the solder or the conductive adhesive.

Aus der DE 694 257 774 T2 ist es schließlich bekannt, dass so genannte "solder bonds" bei Erwärmung unter Kapillarwirkung unter die miteinander zu verbindenden Bauteile fließen.From the DE 694 257 774 T2 Finally, it is known that so-called "solder bonds" flow under the components to be connected when heated under capillary action.

Die Verwendung einer auf herkömmliche Weise hergestellten mehrschichtigen Leiterplatte mit auf einer Seite vorstehenden Leiterbahnen einerseits und einfaches Klebers andererseits hat den Vorteil, dass eine Kontaktierung der Leiterplatte und des Ferritkerns eines Transformators auf technisch unproblematische und daher auch kostengünstige Weise realisiert werden kann.The use of a conventional way manufactured multilayer printed circuit board with protruding on one side Conductor tracks on the one hand and simple glue on the other have the Advantage that contacting the circuit board and the ferrite core of a transformer on technically unproblematic and therefore also inexpensive Way can be realized.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung in der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.Advantageous configurations and Further development in the arrangement according to the invention are in claims 2 to 5 described.

Was die Strukturierung der kontaktierenden Leiterbahnen auf der mehrschichtigen Leiterplatte betrifft, so sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform (Anspruch 5) ist vorgesehen, dass die kontaktierenden Leiterbahnen auf der Leiterplatte in Längsrichtung paarweise auf den gegenüberliegenden Seiten der in der Leiterplatte für den Ferritkern vorgesehenen Öffnung angeordnet sind. Da bei dieser Anordnung die durch die Leiterbahnen ausgebildeten Kanäle auf beiden Seiten offen sind, kann überflüssiger Kapillarkleber entweichen. Bei der Produktion werden die mehrschichtige Leiterplatte und der Ferritkern gegeneinander gerieben, um eventuellen Überschuß an Kleber zwischen den Leiterbahnen gleichmäßiger zu verteilen und eine eventuell vorhandene Zwischenschicht zwischen der Leiterbahn und dem Ferritkern zu beseitigen. Eine gleichmäßige angemessene Dosierung soll dabei verhindern, dass zuviel Kleber aufgetragen wird.As for the structuring of the contacting conductor tracks on the multi-layer circuit board concerns, so are the most varied embodiments conceivable. In an advantageous embodiment (claim 5) provided that the contacting conductor tracks on the circuit board longitudinal in pairs on the opposite Sides of the in the circuit board for the opening provided for the ferrite core are arranged. Because with this arrangement the through the conductor tracks trained channels are open on both sides, unnecessary capillary adhesive can escape. During production, the multilayer printed circuit board and the Ferrite core rubbed against each other to remove any excess glue to distribute more evenly between the conductor tracks and a any intermediate layer between the conductor track and to eliminate the ferrite core. An even, appropriate dosage should prevent too much adhesive from being applied.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below of the embodiment shown in the drawing. In the drawing shows:

1 eine Draufsicht auf eine mehrschichtige Leiterplatte mit zu kontaktierenden Leiterbahnen und Position des Ferritkerns und 1 a plan view of a multilayer printed circuit board with conductor tracks to be contacted and position of the ferrite core and

2 den Querschnitt A-A von 1. 2 the cross section AA of 1 ,

Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung umfasst eine mehrschichtige Leiterplatte 1 mit auf ihrer Oberfläche angeordneten Leiterbah nen 2. Um die Anordnung anschaulich zu machen, ist der Ferritkern 3 gestrichelt dargestellt. In der mehrschichtigen Leiterplatte 1 sind eine Primär- und eine Sekundärwicklung (nicht dargestellt) angeordnet, die in Multilayertechnik auf herkömmliche Weise ausgeführt sind.This in 1 The illustrated embodiment of an arrangement according to the invention comprises a multilayer printed circuit board 1 with conductor tracks arranged on their surface 2 , To make the arrangement clear, the ferrite core is 3 shown in dashed lines. In the multilayer circuit board 1 are arranged a primary and a secondary winding (not shown), which are carried out in multilayer technology in a conventional manner.

Zwischen der mehrschichtigen Leiterplatte 1 und dem Ferritkern 3 besteht ein Spalt 4 (2), dessen Dicke durch die Höhe der über die Leiterplatte 1 vorstehenden verzinnten Leiterbahnen 2 vorgegeben wird. Bei einer Kupferstärke auf der Leiterplatte 1 von 70 um, 10 um Zinnstärke und einer Lackdicke über der Leiterplatte 1 von 45 um steht die Leiterbahn 2 ca. 35 um vor. Zwischen den Leiterbahnen 2, die auf der Leiterplatte 1 in Längsrichtung paarweise auf den gegenüberliegenden Seiten der in der Leiterplatte 1 für den Ferritkern 3 vorgesehenen Öffnung 5 angeordnet sind, befindet sich das Kapillarkleber 6. Er stellt eine mechanische Verbindung zwischen der Leiterplatte 1 und dem Ferritkern 3 her. Der enge Spalt 4 von 35 um bewirkt dabei eine starke Adhäsion des Klebers 6 in flüssigem Zustand, welche die mehrschichtige Leiterplatte 1 und den Ferritkern 3 aufeinander presst.Between the multi-layer circuit board 1 and the ferrite core 3 there is a gap 4 ( 2 ) whose thickness depends on the height of the PCB 1 protruding tinned conductor tracks 2 is specified. With copper thickness on the circuit board 1 of 70 µm, 10 µm tin thickness and a lacquer thickness over the circuit board 1 the conductor track is 45 µm 2 about 35 µm in front. Between the conductor tracks 2 that on the circuit board 1 in the longitudinal direction in pairs on the opposite sides of the in the circuit board 1 for the ferrite core 3 provided opening 5 are arranged, there is the capillary adhesive 6 , It provides a mechanical connection between the circuit board 1 and the ferrite core 3 ago. The narrow gap 4 of 35 µm causes strong adhesive adhesion 6 in the liquid state, which is the multilayer printed circuit board 1 and the ferrite core 3 presses against each other.

Da die Leiterbahnen 2 parallel zueinander angeordnet sind, kann überflüssiger Kleber 6, das sich zwischen den Leiterbahnen 2 befindet, an beiden geöffneten Enden entweichen. Bei der Produktion, während der Kleber 6 noch in flüssigem Zustand vorliegt, werden mehrschichtige Leiterplatten 1 und Ferritkern 3 gegeneinander gerieben, um eventuell Kleber 6 sowie auch unerwünschte Verschmutzungen auf den Leiterbahnen 2 zu verdrängen. Eine gleichmäßige Dosierung des Klebers 6 soll dabei eine Überdosierung des Klebers 6 verhindern. Die Leiterbahnen 2 werden dann auf konventionelle An und Weise mit Masse kontaktiert. Dabei entsteht eine mechanisch stabile zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Ferritkern 3 und Masse.Because the conductor tracks 2 Arranged parallel to each other can be superfluous glue 6 that is between the conductor tracks 2 escapes at both open ends. During production, during the glue 6 multilayer printed circuit boards are still in a liquid state 1 and ferrite core 3 rubbed against each other to possibly glue 6 as well as unwanted dirt on the conductor tracks 2 to displace. Even dosing of the adhesive 6 an overdosage of the adhesive 6 prevent. The conductor tracks 2 are then contacted with ground in a conventional manner. This creates a mechanically stable, reliable electrical connection between the ferrite core 3 and mass.

Die oben beschriebene Anordnung zur elektrischen Kontaktierung eines Ferritkerns eines Planartransformators mit Leiterbahnen einer mehrschichtigen Leiterplatte erfordert es nicht unbedingt, dass die Form und relative Anordnung der Leiterbahnen 2 sowie auch die Anordnung des Klebers 6 ausschließlich der Anordnung der 1 und 2 entsprechen.The arrangement described above for electrically contacting a ferrite core of a planar transformer with conductor tracks of a multilayer printed circuit board does not necessarily require that the shape and relative arrangement of the conductor tracks 2 as well as the arrangement of the adhesive 6 excluding the arrangement of the 1 and 2 correspond.

Vielmehr ist es auch möglich, die vorstehende Oberfläche der Leiterbahnen 2 als aus Leiterbahnen ausgebildete Struktur mit beliebigem Profil, z. B. als einzelne Punkte, Bogenlinien usw. zu gestalten.Rather, it is also possible for the protruding surface of the conductor tracks 2 as a structure formed from conductor tracks with any profile, for. B. to design as individual points, curved lines, etc.

Claims

Arrangement for ground connection of the ferrite core ( 3 ) a planar transformer with a multilayer printed circuit board ( 1 ), which has the primary and the secondary winding of the transformer, with the on the ferrite core ( 3 ) facing surface of the circuit board ( 1 ) at least one from a conductor track ( 2 ) trained, over the surface of the circuit board ( 1 ) above structure attached and the ferrite core ( 3 ) with a capillary adhesive ( 6 ) with the circuit board ( 1 ) is connected in such a way that the structure of the ferrite core ( 3 ) electrically contacted.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the contacting conductor tracks ( 2 ) the circuit board ( 1 ) are tinned.

Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the from the conductor tracks ( 2 ) trained structure represents at least one point-like elevation.

Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the from the conductor tracks ( 2 ) formed structure represents at least one curved line.

Arrangement according to one of claims 1, 2 and 4, characterized in that at least four conductor tracks ( 2 ) on the circuit board ( 1 ) in pairs on the opposite sides of one in the circuit board ( 1 ) for the ferrite core ( 3 ) provided opening ( 5 ) are arranged.