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Magnetisches Bauelement mit Spiralspule(n), Arrays solcher Bauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung

Microelectronics inductor formed by sandwiching planar spiral coil in soft magnetic material, connects edges and center of magnetic substrates, to complete magnetic circuit
: Hahn, R.

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DE 102005039379 A: 20050819
DE 2005-102005039379 A: 20050819
DE 102005039379 A1: 20070301
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IZM ()

Die vorliegende Erfindung betrifft magnetische Bauelemente der Art, bei der mindestens eine planare Spule (Spiralspule) aus elektrisch leitfaehigem Material zwischen zwei weichmagnetischen Substraten eingebettet ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich innerhalb der kleinsten Windung der Spiralspule(n) (Kernbereich) und in einem Bereich ausserhalb der groessten Windung der Spiralspule(n) (Aussenbereich) ein weichmagnetisches Material zwischen dem oberen und dem unteren weichmagnetischen Substrat vorhanden ist, derart, dass sich ein geschlossener magnetischer Kreis um alle Windungen der Spiralspule ergibt, der von dem oberen magnetischen Substrat, dem unteren magnetischen Substrat und dem die beiden Substrate verbindenden magnetischen Material im Kernbereich und im Aussenbereich gebildet wird. Die erfindungsgemaessen Bauelemente lassen sich in Groessenordnungen realisieren, die sie fuer den Einsatz in der Mikroelektronik geeignet machen. Sie lassen sich auch als Arrays einer Mehrzahl von Bauelementen ausbilden. Die Erfindung schlaegt ausserdem Verfahren zur Herstellung solcher Bauelemente oder Arrays vor.


DE 102005039379 A1 UPAB: 20070517 NOVELTY - The sandwich is formed by upper and lower soft magnetic substrates (1, 2). Edge (5) and center (4) (or core) regions of the soft magnetic sandwich, are connected by soft magnetic material (4, 5). These region lie outside the spiral planar coil (3), at its maximum and minimum diameters respectively. A closed magnetic circuit is formed around all the windings of the coil. The connecting material comprises a non-magnetic dielectric (diverse polymers cited) containing known soft magnetic particles. DETAILED DESCRIPTION - An INDEPENDENT CLAIM is included for the method of manufacture. USE - A microelectronics inductor. ADVANTAGE - Very small, thin (0.1 - 1 mm thick) magnetic components such as coils and transformers can be manufactured economically with outstandingly-high inductance values. Numbers of inductors may be stacked e.g. when forming transformers. The substrates may contain grooves for coil embedding. Compared with ceramic multilayer or low temperature co-fired constructions (LTCC), comparatively massive copper conductors may be used, with the advantages of low resistance, higher inductance and greater current carrying capacity.