197141. lajstromszámú szabadalom • Többrétegű nyomtatott reaktív áramköri elem
3 197141 '4 A találmány tárgya többrétegű nyomtatott reaktív áramköri elem, szigetelő réteggel egymástól elválasztott, párhuzamos síkokban húzódó legalább két alakos vezetősávval, ahol az egymás alatti vezetősávok ellentétes irányban csavarodó spirális vonalvezetésüek. A javasolt áramköri elem főleg nyomtatott áramkörökben induktivitások, kondenzátorok, rezgőkörök és nagyfrekvenciás transzformátorok megvalósítására alkalmazható. Nyomtatott áramköri technikával a gyakorlatban régóta állítanak elő reaktív áramköri elemeket, így induktivitásokat, kondenzátorokat, rezgőköröket és kisteljesítményű nagyfrekvenciás transzformátorokat. Ennek során az adott áramköri paraméterek meghatározása után egyedileg megtervezik a vezetősáv vagy vezetősávok nyomvonalát, ismert technológiák egyikével előállítják az áramköri elemet, majd a gyakorlatban üzemszerű állapotok imitálásával ellenőrzik, hogy a kívánt paraméterek milyen mértékben térnek el a tervezettől. Az eltérések ismeretében a fenti folyamatot módosított méretezéssel a cél eléréséig ismételgetik. Számos szabadalmi leírás foglalkozik nyomtatott áramköri elemek kialakitásával. A CH-565 499 lajstromszámú szabadalmi leírás olyan egy- vagy többrétegű nyomtatott tekercskialakítást ismertet, ahol egymás alatt ellentétesen csavarodó spirális vezetősávok vannak egymástól szigetelő réteggel, azaz a hordozófóliával vagy pedig légközzel elválasztva elhelyezve. A kialakítás előnyéül a kis ohmikus ellenállást és szórt kapacitást valamint az így elérhető nagy induktivitást jelöli meg a leírás, hiszen az egymás alatt egymást metsző vezetósávok .közös' felülete minimális lesz. A megoldás hiányossága, hogy a vezetösávokat mindig egyedileg kell tervezni. A tervezett és a kivitelezett passzív áramköri elemparaméterek eltérésének csökkentésére a GB-1 416 246 szabadalmi leírás olyan megoldást javasol, ahol a spirális vezetósávot képező fémréteg nem hagyományos hordozórétegre van felragasztva, hanem maga a kikeményedett ragasztóréteget alkalmazza hordozóként. A vezetősáv' esetenkénti tervezése illetve módositása azonban nem marad el. Nyomtatott rezgőkör kialakítását ismerteti a GB-1 470 695 számú szabadalmi leírás. Az ebből megismerhető ún. berendezésorientált sáváteresztő szűrő kétoldalasán folírozott nyomtatott áramköri lemezből készül, ahol a különböző szögletes spirális vezetósávok - ezek alkotják a szűrő induktivitásait - a hordozólemez egyik oldalán, a négyszögletes teli vezetőszigetek - ezek alkotják a szűrő kapacitásait - a hordozólemez másik oldalán vannak kiképezve. Az áramkör csakis egyedi célokra alkalmazható, más áramkörben történő felhasználása szinte megoldhatatlan. Az US-4 313 151 és 4 313 152 lajstromszámú szabadalmi leírások egyszerű nyomtatott tekercsek előállítására adnak útmutatást olyan esetekben, amikor a tekercs belső végét is nyomtatott vezetővel kell kivezetni. Ez a megoldás természetesen az élőmunka kiküszöbölését célozza úgy, hogy a kivezetést a nyomtatott tekercs menetei a hordozóba vágott ablakokban elhelyezett vezetők segítségével kikerülik, és a hordozó másik oldalán folytatódnak. Ez a bonyolult kialakítás csupán egyrétegű tekercset eredményez, így használata nem túl gazdaságos. A találmánnyal a célunk olyan többrétegű nyomtatott passzív áramköri elem létrehozása v'olt, amely univerzálisan, kapacitásként, induktivitásként, rezgőkörként vagy transzformátorként felhasználható úgy, hogy viselkedése egy adott áramkörben előre tervezhető, különösebb visszahatás nélkül egymás felé sorolható és egyszerűen nagy sorozatban gyártható. Felismertük, hogy az adott célnak leginkább olyan egységes kialakítású nyomtatott áramköri elem felel meg, amelynek villamos tulajdonságait és paramétereit az elemek száma és ősszkapcsolása határozza meg. Az egyenként ismert tulajdonságú elemekből ismert paraméterű reaktív elem állítható össze a kivezetések megfelelő összekötésével. A kitűzött feladat megoldása során olyan nyomtatott reaktív áramköri elemből indultunk ki, amelynek szigetelő réteggel egymástól elválasztott, párhuzamos síkokban húzódó legalább két alakos vezetösávja van, ahol az egymás alatti vezetósávok ellentétes irányban csavarodó spirális vonalvezetésüek. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a méretazonos és alakzatazonos, egymással szomszédos, legalább egybekezdésű vezetősávok pont- és tengelyszimmetrikus elhelyezésűek egymásra és a szomszédos vezetósávok átfedése legalább 90%-ot tesz ki. A találmány szerinti áramköri elem egy előnyös kiviteli alakja értelmében a vezetősávok sokszögű, célszerűen négyszögletes spirálisként vannak kiképezve, és a kivezetések a spirális felezővonalában vannak kialakítva. További előnyös kiviteli alak esetében a vezetősávok koncentrikus körökből vannak összeállítva úgy, hogy az önmagába csaknem záródó egyes körvonalak megközelítőleg sugárirányú átkötéssel vannak egymással öszszekötve. A javasolt áramköri elem főbb előnyei közé tartozik, hogy csupán egyetlen kialakítású nyomtatott áramköri elemet kell megtervezni, legyártani és tárolni. Az elemek összekapcsolásával bármilyen reaktív áramköri elem előállítható kis méretekben, ismert paraméterekkel, ami rendkívül leegyszerűsíti a gyártási folyamatokat. Az elemek rétegszáma nincs korlátozva, környezetűkben a szórt tér nagysága és hatása elenyésző. 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
