Индуктивный элемент

12 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 54 ИНДУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ(71) Заявитель Институт электроники Академии наук Беларуси (В)(73) Патентообладатель Институт электроники Академии наук Беларуси (ВЧ)Индуктивный элемент, содержащий магнии ное основание и закрепленную на нем диэлектрическую подложку с нанесенной обмоткой из токопроводягцих дорожек с контактными площадками, отличающийся тем, что мшниптое осНОВННИЕ ВЫПОЛНЕНО В ВИДЕ параллельно установленных ферромагнитных пластин, а ДИЭЛСКТРИЧЕСКЗЯ ПОДЛОЖКЕ, ВЫПОЛНВННЗЯ гибкой, разделена с одной стороны на две ленты, расположенные последовательно между ПЛЗСТИНВМИ ОСНОВЕНДИЯ ЭКВИДИСТЕНТНО ОТНОСИТЕЛЬНО ВЕРТИКЗЛЪНОЙ ПЛОСКОСГИ СИММТРИИ пластин, обхватывая каждую из них с противоположных боковых граней, при этом концы лент электрически соединены, а свободные ТОРЦВБЫС грани ПЛЗСТИН ПОКРЫТЫ СПЛОШНЫМ слоем ферритовой пасты.Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к электронным элементам, используемым в электрических цепях с частотной избирательностью. Изобретение может найти применение в производстве гибридных интегральных микросхем.Известен индуктивный элемент 1, в котором обмотка катушки в виде токопроводящих дорожек рассредоточена на 5-ти гранях куба из ферромагнитного материала, а выводы расположены на б-ой грани. Такая конструкция индуктивного элемента довольно сложна в из 3 ВУ 1486 С 1 4готовлении вследствие необходимости расположения токопроводятцих дорожек на разных гранях куба. Кроме того, слабое сцепление магнитных потоков проводников, расположенных на взанмноперпендикулярных гранях,снижает индуктивность элемента.Известен индуктивный элемент 2, в котором печатные проводники, выполненные на плоской диэлектрической подложке, охвачены ферритовыми кольцами, вставленными в заранее приготовленные отверстия в подложке. Такая конструкция элемента отличается сложностью в изготовлении, поскольку необходима разрезка колец для их установки в подложку,а затем восстановление их целостности. Недостаточная близость ферритовых колец и штанарных печатных проводников снижает также величину индуктивности элемента.Наиболее близким по технической сущности является индуктивный элемент З, прототип , в котором квадратный ферромагнитный сердечник охвачен со всех сторон участками обмотки, выполненными в виде центральной и четырех боковых симметричных секций на гибкой диэлектрической подложке. При этом на одной боковой стороне сердечника расположена одна круглая спираль (центральная секшш), на других - четыре боковые секщаи. Недостатки такой конструкции, связанные со сложностью топологии проводников на гибкой диэлектрической подложке и наличием взаимноперпендикулярных магнитных потоков, соответственно, усложняют технологию изготовления элемента и снижают его индуктивность.Техническая задача - увеличение индуктивности элемента при одновременном упрощении технологтш его изготовления.Решение поставленной задачи достигается тем, что шщуктивный элемент содержит маге нитное основание, выполненное в виде параллельно установленных ферромагнитных пластин, количество которых в общем случае определяется величиной необходимой индуктивности. Между пластинами расположена гибкая диэлектрическая подложка со сформированными на ней токопроводящими дорожками и контактными площадками, при этом подложка разделена с одной стороны на две ленты. Эти ленты, в свою очередь, расположены последовательно между пластинами основания эквидистантно относительно вертикальной плоскости симметрии пластин таким образом, что они охватывают каждую из пластин с противоположных боковых граней. Эти ленты встречно выходят на внешнюю свободную поверхность верхней пластины магнитного основания, на которой соответствующие концы токопроводящих дорожек лент электрически соединены. Для обеспечения замкнутогомагнитного потока в основании индуктивного элемента свободные торцевые грани пластин покрыты сплошным слоем ферритовой пасты. В результате образуется индуктивный элемент в виде стека, в котором чередуются ферромагнитные пластины и участки обмотки. В этой конструкции индуктивного элемента достигается более полный охват ферромагнитных пластин основания токопроводящими дорожками,расположенными на лентах подложки.За счет описанных особенностей конструкции предложенного индуктивного элемента обеспечивается увеличение его индуктивности по сравнению с известными конструкциями.Упрощение технологии изготовления индуктивното элемента достигнуто за счет применения диэлектрической подложки в виде лент с токопроводящими дорожками простой конфигурации и наращиваемой конструкции магнитного основания. В такой конструкции достигнуто также увеличение добротности индуктивного элемента за счет снижения матнитного сопротивления.Изобретение поясняется рисунками. На фиг.1 (аксонометрия) показана конструкция индуктивного элемента в сборе, где 1 - гибкая диэлектрическая подложка, 2 - лента,полученная в результате разделения подложки 1,3 - лента, полученная в результате разделения подложки 1,4 - паз, разделяющий ленты 2 и 3,5 - токопроводшцие дорожки, 6 - контактные площадки, 7 - ферромагнитные пластины, установленные параштеттьно, 8 - проволочные перемычки, соединяющие соответствующие токопроводящие дорожки лент 2 и 3,9 сплошная ферритовая паста, способствующая замыканию магнитных потоков, возникающих в магнитном основании, образованном пластинами 7. На фиг.2 (вид сбоку со стороны торцевых граней пластин 7) показана схема укладки лент 2 и 3 подложки 1 между пластинами 7. Здесь 10 - положение ленты 2 подложки 1,11 - положение ленты 3 подложки 1. Эти ленты охватывают пластины 7 с противоположных боковых граней, образуя обмотку в виде многоходовой 8. На фиг.3 поясняется, каким образом достигается увеличение индуктивности в предложенной конструкции индуктивного элемента. Здесь 12 и 13 токопроводящие дорожки ленты 3 подложки 1 14,15 и 16 - токопроводящие дорожки ленты 2 подложки 1. При протекании тока (1) через токопроводящие дорожки возникают как макроскопические Фил, так и микроскопические(локашэшяе) Фми магнитные потоки. Поток Фмк в данном случае обусловлен током, протекающим через полный виток, образованный токопроводящими дорожками 12 и 13 ленты 3 подложки 1 и токопроводящими порожками 14,15 и 16 ленты 2 подложки 1. Микроскопические потоки Фми возникают на локальных участках ферромагнитной пластины и увеличивают взаимоиндуктивность между токопроводящими дорожками, способствуя увеличению индуктивности элемента. В предложенной конструкции индуктивного элемента токопроводящие дорожки охватываются с двух сторон пластинами 7 магнитного основания,что приводит к более полному сцеплению магнитных потоков. Потоки Фмд, возникающие в пластинах 7, замыкаются по торцевым граням,покрытым ферритовой пастой 9, что также способствует увеличению индуктивности. Величину индуктивности для данного случая можно выразить следующей приближенной формулой Ф п ФМА 4-2111-1 Фми Т 1- количество прослоек между пластинами, в которых размещены токопроводящие дорожки.Индуктивный элемент предложенной конструкции изготавливают следующим образом. На гибкой диэлектрической фольгированной подложке, например, из полиимида, формируют методами фотолитографии и травлениятокопроводщпие дорожки и необходимые контактные площадки. После этого подложку 1 разделяют посредине по длине, как показано на фиг.1. Неразрезанный участок подложки закрепляют, например, на подложке гибридной интегральной микросхемы и устанавливают на ней с помощью ацгезива 1-ю ферромагнитную пластину, укладывают встречно и аналогично закрепляют на поверхности первой пластины ленты 2 и 3, как показано на фиг. 1 и 2. По мере наращивания стека с лентами и пластинами эти операции повторяются. В конечном итоге на верхнюю свободную поверхность последней пластины ленты должны выйти с разных сторон. Концы этих лент закрепляют на упомянутой поверхности и производят с помощью, например, контактной сварки и проволочных проводников,соединение соответствующих токопроводящих дорожек. Заключительной операцией является нанесение сплошного слоя ферритовой пасты на свободные торцевые грани пластин с последующей сушкой пасты.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.