本發(fā)明涉及一種磁性板及制作該磁性板的方法。

背景技術(shù)：

板，也稱為印制線路板，用作電子構(gòu)件的載體。板由電絕緣材料組成，該電絕緣材料具有粘合于其上的導(dǎo)電連接部(印制導(dǎo)線)。根據(jù)所期望的或者所需要的機(jī)械、電氣或熱穩(wěn)定性，可獲得不同質(zhì)量和價格等級的板。因此可以使用由環(huán)氧樹脂和紙組成的基礎(chǔ)材料(材料代號FR3)構(gòu)成的相對廉價的板。同樣也可以使用由環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物組成的基礎(chǔ)材料(材料代號FR4)構(gòu)成的耐高溫板。此外還已知柔性板，其例如由聚酰胺組成并具有大的耐高溫性(＞300℃)。板可以在一側(cè)或者兩側(cè)帶有導(dǎo)電層，通常為銅層。還已知多層板，其中在絕緣的基礎(chǔ)材料組成的層之間布置附加的導(dǎo)電層。

由現(xiàn)有技術(shù)已知多種用于制成板的技術(shù)。尤其要提及用于制作半導(dǎo)體元件和芯片的平面技術(shù)，其中借助在表面的選取區(qū)域上進(jìn)行的擴(kuò)散來添加半導(dǎo)體材料，從而產(chǎn)生平行于表面的平的結(jié)構(gòu)。為了制作所謂的多層板，將多個層(德文：Schichten，中文：層)彼此連接。多層板的各層之間的連接用貫穿接觸部、即所謂的VIAs(貫穿孔)制作。貫穿接觸部主要通過在板的載體材料中的在內(nèi)部鍍金屬的孔來實現(xiàn)。

板上的電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)通常以光化學(xué)方式制作，為此，將光刻膠或者光敏薄膜相應(yīng)地結(jié)構(gòu)化。在批量生產(chǎn)制造時將多個單個印制線路板并排地布置成大的印制線路板，并進(jìn)行組合制作。最后將整個印制線路板分成單個的印制線路板。

板具有多種用途，因此幾乎每個電子儀器都包含一個或多個板。

WO 2011/134955 A2給出一種具有角度傳感器的滾動軸承裝置以及用于安裝這種具有角度傳感器的滾動軸承裝置的方法。角度傳感器具有傳感器環(huán)和實物量具，該傳感器環(huán)與外環(huán)抗相對轉(zhuǎn)動地連接，該實物量具構(gòu)造為相對于滾動軸承的旋轉(zhuǎn)軸線偏心的金屬環(huán)并且與內(nèi)環(huán)抗相對轉(zhuǎn)動地連接。作為金屬組件，該傳感器環(huán)具有環(huán)狀的、與滾動軸承的旋轉(zhuǎn)軸線同心的U形的罐形芯。為了將罐形芯以及傳感器環(huán)保持在外環(huán)上，使用由塑料制成的保持元件，該保持元件固定在外環(huán)中的環(huán)繞的槽中。在保持元件的徑向外部存在由板材制成的支持環(huán)，該支持環(huán)抵靠在外環(huán)的端側(cè)上并用作安裝輔助手段并且作為角度傳感器的機(jī)械保護(hù)。在支持環(huán)的內(nèi)周面和保持元件之間構(gòu)造出用于容納傳感器環(huán)的環(huán)行空間。傳感器環(huán)具有發(fā)送線圈，該發(fā)送線圈位于與滾動軸承的端側(cè)平行的平面中并且完全布置在罐形芯的U形輪廓內(nèi)部。發(fā)送線圈構(gòu)造為多層印制線路板上的印刷電路。發(fā)送線圈與不同的接收線圈協(xié)作。每個接收線圈都部分地布置在罐形芯的U形輪廓的內(nèi)部并且部分地布置在該U形輪廓的外部。接受線圈與發(fā)送線圈類似地實施為印刷電路。在發(fā)送線圈和接收線圈之間通過磁路可傳遞信號，其中發(fā)送線圈布置在U形的罐形芯的內(nèi)部，該罐形芯形成磁路的一部分。通過實物量具在磁路中產(chǎn)生可變磁阻。充當(dāng)實物量具的金屬環(huán)將U形的罐形芯的腿之間的磁路閉合。所描述的角度傳感器由多個單個組件組成，這引起了高成本的制作(在保持小的制作公差的情況下)以及高成本的安裝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種板，該板除了通常的電功能以外還能夠滿足磁功能。此外還提供用于制作這種板的方法。

根據(jù)所附權(quán)利要求1的板用于解決根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)。

根據(jù)本發(fā)明的板包括至少兩個疊置的、彼此間隔的導(dǎo)電層和布置在這些導(dǎo)電層之間的至少一個非導(dǎo)電層。對本發(fā)明關(guān)鍵的是該板還具有至少兩個導(dǎo)磁層，其中每個導(dǎo)磁層至少以間接的方式鄰接于一個導(dǎo)電層地布置。本發(fā)明的另一個基本特征在于，該板具有用于容納磁貫穿接觸部的豎直的凹部，該貫穿接觸部用于有針對性地連接導(dǎo)磁層。優(yōu)選地結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)磁層因此以磁的方式點(diǎn)狀地連接，由此可以有針對性地在磁性層之間引導(dǎo)磁通。

根據(jù)本發(fā)明的板的基本優(yōu)點(diǎn)在于其實現(xiàn)了以小結(jié)構(gòu)空間、小成本、既可以以大批量又可以以小批量地制造電磁產(chǎn)品。板制造領(lǐng)域中的成熟的制作技術(shù)可以以這種方式僅以小的修改成本也被用于磁性功能單元的制造。導(dǎo)電層和導(dǎo)磁層在板中的組合允許完全在常規(guī)的電氣板制造中進(jìn)行電磁產(chǎn)品的制造，例如傳感器、發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)。在這里，可以使用已知的并且長久以來經(jīng)過檢驗的用于制造電氣板的技術(shù)，由此可實現(xiàn)高效的生產(chǎn)。在這種情況下，可以一直使用相同的經(jīng)過優(yōu)化的技術(shù)和生產(chǎn)線。因此可以在沒有額外投資的情況下制作新的產(chǎn)品。用于生產(chǎn)的路線很短，因為其很大程度上縮減到了板的結(jié)構(gòu)尺寸。由此不僅可以低成本地大批量制作也可以低成本地小批量制作。因此，樣品和大批量可以同樣優(yōu)化地制作。可獲得通常的電氣板制造的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量保證(QS)和質(zhì)量檢驗(QP)的過程對于所有產(chǎn)品部分地保持相同。

另一個優(yōu)點(diǎn)在于可以利用不同質(zhì)量和價格等級的板的機(jī)械、電氣和熱穩(wěn)定性。因此可以基于由具有材料代號為FR3的基礎(chǔ)材料制成的低成本板實現(xiàn)低成本的產(chǎn)品。相對地，可以基于由例如具有材料代號為FR4的基礎(chǔ)材料制成的耐高溫板制造耐高溫產(chǎn)品?；谌嵝园蹇梢灾谱魅嵝缘拇沤Y(jié)構(gòu)。因此可以實現(xiàn)柔性的發(fā)動機(jī)和傳感器。

借助磁貫穿接觸部實現(xiàn)了導(dǎo)磁層的彼此連接，由此有針對性地在第三維度上拓寬了磁場線。電的和磁性的板的三維上的組合允許在小結(jié)構(gòu)空間和低成本的情況下獲得新型的產(chǎn)品。

根據(jù)有利的實施方案，磁貫穿接觸部包括引入到凹部中的導(dǎo)磁材料。該導(dǎo)磁材料可以例如是膏狀材料，其含有鐵磁粉末，例如鐵粉或者不同合金的鐵氧體粉末。膏狀材料可以良好地操作并且低成本地引入到凹部中以便制作磁貫穿接觸部。然而替選地，也可以使用由導(dǎo)磁材料制成的鉚釘、銷或者套筒，把由導(dǎo)磁材料制成的鉚釘、銷或者套筒引入到凹部中并且與板以合適的類型和方式結(jié)合。

導(dǎo)磁層優(yōu)選布置為板的外層。然而同樣可以構(gòu)建具有任意的磁和電氣層順序的板。為了改善熱穩(wěn)定性，在多層結(jié)構(gòu)中不同層的對稱順序可以是合適的。

在有利的實施方案中，導(dǎo)磁層由鐵磁粉末填充的塑料薄膜或者板材組成。作為鐵磁粉末，可以使用例如鐵粉或者不同合金的鐵氧體粉末。鐵磁粉末填充的塑料薄膜尤其良好地適合，這是因為其可以與FR4基礎(chǔ)材料類似地加工。FR4基礎(chǔ)材料經(jīng)常用于電氣板制造中，因此可以使用經(jīng)過驗證的專門技術(shù)。此外也可以使用不同的特殊薄膜材料，其例如具有磁通匯聚(錳合金)的或者屏蔽的特性。

用于構(gòu)造導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)電層優(yōu)選通過電貫穿接觸部彼此連接。電貫穿接觸部可以符合目的地通過金屬化的壁實現(xiàn)。

根據(jù)改進(jìn)的實施方案，在導(dǎo)電層和相鄰的導(dǎo)磁層之間布置有輔助層，該輔助層用于電氣和/或磁和/或熱隔離。該導(dǎo)磁層因而與導(dǎo)電層以間接的方式鄰接地布置。

同樣可以符合目的的是在板的外側(cè)安置覆蓋層，覆蓋層尤其也用于保護(hù)板免受環(huán)境影響。

已證明尤其有利的是如下的實施方案，即，其中導(dǎo)電層構(gòu)造出至少一個線圈。

根據(jù)優(yōu)選實施方案，根據(jù)本發(fā)明的板構(gòu)造為具有多個并排布置的單個板的成品，其中導(dǎo)磁層全面地安置在該成品上。

為了解決根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)，還使用根據(jù)所附權(quán)利要求10的用于制作多層板的方法。

根據(jù)本發(fā)明的方法包括下列步驟：首先制作多層板，多層板包括至少兩個彼此間隔的導(dǎo)電層、至少一個布置在這些鄰接的導(dǎo)電層之間的非導(dǎo)電層以及至少兩個彼此間隔的導(dǎo)磁層，所述導(dǎo)磁層分別與其中一個導(dǎo)電層鄰接地布置。然后將第一和第二凹部引入到多層板中。此外，將導(dǎo)磁材料引入到第一凹部中，從而以這種方式將導(dǎo)磁層彼此連接。對第二凹部的壁的進(jìn)行金屬化，由此產(chǎn)生電貫穿接觸部，借助電貫穿接觸部將導(dǎo)電層彼此連接。

根據(jù)該方法的優(yōu)選實施方案，將導(dǎo)磁層布置為多層板的外層。在這種實施方案的情況下，可以在第一步中基于常規(guī)的多層電氣板來制作板，其中，以常規(guī)技術(shù)和材料對附加地作為頂層和底層的導(dǎo)磁層(例如以鐵磁粉末填充的塑料薄膜的形式)進(jìn)行固定。導(dǎo)磁層可以例如進(jìn)行層疊。

在下一步驟中，引入凹部和貫穿接觸部并且在必要的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。因為為了實現(xiàn)磁貫穿接觸部而引入的凹部在各層結(jié)合后才被引入并且隨后用導(dǎo)磁材料填充，所以可以實現(xiàn)磁貫穿接觸部和磁性層之間的直接大面積接觸。因此，在導(dǎo)磁層和第一凹部中的導(dǎo)磁材料之間不存在粘合層。第一凹部中的導(dǎo)磁材料和導(dǎo)磁層之間的接觸面不僅是圓形的，也是圓柱形的，并因此顯著擴(kuò)大。

根據(jù)另一種優(yōu)選實施方案，對于在導(dǎo)電層之間具有導(dǎo)磁層的板，可以將疊置的導(dǎo)電層組合成子疊層組。隨后在子疊層組中引入實現(xiàn)電貫穿接觸部所需的凹部并對其壁相應(yīng)地金屬化。然后將子疊層組與導(dǎo)磁層連接。隨后將凹部引入到產(chǎn)生的多層板中，所述凹部以用于實現(xiàn)磁貫穿接觸部的導(dǎo)磁材料填充。替選地可以首先將所有的層彼此連接。然而在這種情況下必須首先制作好磁貫穿接觸部，并且此后才制作電貫穿接觸部。

附圖說明

下面參考附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。其中：

圖1以第一實施方案示出根據(jù)本發(fā)明的板；

圖2以第二實施方案示出根據(jù)本發(fā)明的板。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的板01的第一實施方案。在這種情況下，板01包括三個間隔地疊置的導(dǎo)電層02。在板中通常使用銅作為用于導(dǎo)電層的材料。在兩個導(dǎo)電層之間分別布置一個非導(dǎo)電層03。兩個靠外的導(dǎo)電層02各自連著一個輔助層04，該輔助層用于電氣、磁或者熱隔離并且同時用于機(jī)械連接。各一個導(dǎo)磁層05接鄰輔助層04。兩個導(dǎo)磁層05在所示的實施方案的情況下形成外部層，即板01的頂層和底層。通過非導(dǎo)電層03和輔助層04將各個導(dǎo)電層02與導(dǎo)磁層05彼此機(jī)械連接，這優(yōu)選地通過粘合連接來進(jìn)行。

為了構(gòu)造導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)電層02實施為結(jié)構(gòu)化的層。導(dǎo)電層通過電貫穿接觸部07彼此電連接。為了制作電貫穿接觸部07，將凹部引入到板01中，該凹部的壁優(yōu)選金屬化。替選地，也可以將由能導(dǎo)電的材料制成的鉚釘、銷或者套筒引入到凹部中并與板01機(jī)械連接。根據(jù)應(yīng)用目的，電貫穿接觸部07的形狀和大小各不相同。較小的電貫穿接觸部可以例如是鉆出的，而較大的貫穿接觸部優(yōu)選是銑出的。電貫穿接觸部可以如下地配置，即，電貫穿接觸部將所有導(dǎo)電層02的結(jié)構(gòu)彼此連接。替選地，電貫穿接觸部07也可以僅僅延伸至一個存在于板中的導(dǎo)電層02。同樣也可以的是，電貫穿接觸部07在板中在導(dǎo)電層02之間延伸。導(dǎo)電層02優(yōu)選構(gòu)造出至少一個線圈。

導(dǎo)磁層05優(yōu)選實施為鐵磁粉末填充的塑料薄膜或者板材?？梢岳缡褂描F粉或者不同合金的鐵氧體粉末作為鐵磁粉末。導(dǎo)磁層05通過磁貫穿接觸部08彼此連接。以這種方式有針對性地在第三維度上拓寬了磁場線。為了產(chǎn)生磁貫穿接觸部08，在板01中引入凹部。該凹部同樣可以是鉆出或者銑出的。根據(jù)應(yīng)用的情形，這些凹部穿透板的全部或者僅一些層。在凹部中引入導(dǎo)磁材料。導(dǎo)磁材料可以是含有鐵磁粉末例如鐵粉或者不同合金的鐵氧體粉末的膏狀物。然而，替選地也可以使用由導(dǎo)磁材料制成的鉚釘、銷或者套筒，把由導(dǎo)磁材料制成的鉚釘、銷或者套筒引入到凹部中并且與板01機(jī)械連接。

圖1中所示的板01具有不同的層的對稱順序，這在熱穩(wěn)定性方面是尤其有利的。然而不采用不同的層的對稱順序的實施方案同樣也是可行的。

為了制作圖1中所示的板01，可以在第一步基于常規(guī)的多層電氣板來制作板，其中附加地將導(dǎo)磁層05作為頂層和底層采用常用的技術(shù)和材料進(jìn)行固定。導(dǎo)磁層05可以例如進(jìn)行層疊。在接下來的步驟中制作磁貫穿接觸部08，為此，借助銑削或者鉆孔在板01中引入凹部并隨后用導(dǎo)磁材料來填充。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的板01的第二實施方案。板01在此包括四個導(dǎo)電層02，其中分別將兩個間接疊置的導(dǎo)電層02通過電貫穿接觸部07彼此連接。在兩個相鄰的導(dǎo)電層02之間分別布置一個非導(dǎo)電層03。與圖1中所示的實施方案的明顯不同在于，板01在板內(nèi)部具有導(dǎo)磁層05。導(dǎo)磁層05通過輔助層04與導(dǎo)電層02以間接的方式鄰接地布置。兩個導(dǎo)磁層05分別通過磁貫穿接觸部08有針對性地磁連接。

圖2中所示的實施方案的制作方案按如下方式進(jìn)行，首先制造兩個各自由兩個導(dǎo)電層02組成的子疊層組，這兩個導(dǎo)電層通過非導(dǎo)電層03機(jī)械連接。隨后在兩個子疊層組中引入凹部，該凹部的壁為了形成電貫穿接觸部07而金屬化。隨后借助輔助層04為每個子疊層組分別設(shè)置兩個導(dǎo)磁層05。現(xiàn)在，導(dǎo)磁層05形成兩個子疊層組的外層。然后在子疊層組中引入相應(yīng)的凹部，該凹部為了實現(xiàn)磁貫穿接觸部08用導(dǎo)磁材料填充。然后將子疊層組借助輔助層04彼此機(jī)械連接。

圖2中所示的板01具有各一個額外的輔助層04作為頂層和底層，它們尤其也用于保護(hù)板免受環(huán)境影響。

替選地，也可以通過首先將板01的所有層彼此連接來制造板01。然而，在這種情況下必須首先制造磁貫穿接觸部08，此后才制造電貫穿接觸部07。

附圖標(biāo)記列表

01 板

02 導(dǎo)電層

03 非導(dǎo)電層

04 輔助層

05 導(dǎo)磁層

06 -

07 電貫穿接觸部

08 磁貫穿接觸部