專(zhuān)利名稱(chēng)：電感結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體電感結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
某些傳統(tǒng)立體電感元件是以鍍通孔(plated through hole, PTH)與表層金屬線(xiàn)路做為主結(jié)構(gòu)，在基板內(nèi)形成螺線(xiàn)管(s olenoid)電感。然而，由于在某些一般基板制作工藝中，電鍍穿孔占據(jù)面積甚大，且某些前述螺線(xiàn)管電感結(jié)構(gòu)并未有效利用到基板的內(nèi)層線(xiàn)路，因此造成某些傳統(tǒng)的螺線(xiàn)管電感結(jié)構(gòu)在單位面積電感值表現(xiàn)上，比一般平面式線(xiàn)圈電感差。雖然某些現(xiàn)有技術(shù)另提出了其他類(lèi)型的立體電感結(jié)構(gòu)，但皆受限于制作工藝設(shè)計(jì)，而需要任意疊孔制作工藝才可進(jìn)行制作，相對(duì)增加了制作工藝?yán)щy度與制作成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電感結(jié)構(gòu)，以解決上述問(wèn)題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種電感結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)螺線(xiàn)管以及至少一連接線(xiàn)。所述多個(gè)螺線(xiàn)管以一螺線(xiàn)管為核心(core)，而其余螺線(xiàn)管依序旋繞于前一螺線(xiàn)管之外，且所述多個(gè)螺線(xiàn)管的軸心大致同向。各連接線(xiàn)連接相鄰兩螺線(xiàn)管的一端，以串聯(lián)所述多個(gè)螺線(xiàn)管。為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A為本發(fā)明的實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B為圖1A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖；圖1C為圖1A的電感結(jié)構(gòu)沿切面S的剖視圖；圖2A為本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為圖2A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖；圖3A為本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B為依照?qǐng)D3A的電感結(jié)構(gòu)的分解圖；圖3C為依照?qǐng)D3A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明S:切面100:電感結(jié)構(gòu)110:第一螺線(xiàn)管110a:第一螺線(xiàn)管的一端IlOb:第一螺線(xiàn)管的另一端
120:第二螺線(xiàn)管120a:第二螺線(xiàn)管的一端150:連接線(xiàn)172:第一導(dǎo)電孔道174:第二導(dǎo)電孔道700:四層線(xiàn)路板710^740 線(xiàn)路層712:第一導(dǎo)線(xiàn)722:第二導(dǎo)線(xiàn)
·
732:第三導(dǎo)線(xiàn)742:第四導(dǎo)線(xiàn)792 796:介電層Al:第一螺線(xiàn)管的軸心A2:第二螺線(xiàn)管的軸心L1:第一螺線(xiàn)管的磁力線(xiàn)L2:第二螺線(xiàn)管的磁力線(xiàn)S1:四層線(xiàn)路板的平面方向200:電感結(jié)構(gòu)210:第一螺線(xiàn)管210a:第一螺線(xiàn)管的一端210b:第一螺線(xiàn)管的另一端220:第二螺線(xiàn)管220a:第二螺線(xiàn)管的一端230:第三螺線(xiàn)管230a:第三螺線(xiàn)管的一端252:第一連接線(xiàn)254:第二連接線(xiàn)272:第一導(dǎo)電孔道274:第二導(dǎo)電孔道276:第三導(dǎo)電孔道800:六層線(xiàn)路板810 860:線(xiàn)路層812:第一導(dǎo)線(xiàn)822:第二導(dǎo)線(xiàn)832:第三導(dǎo)線(xiàn)842:第四導(dǎo)線(xiàn)852:第五導(dǎo)線(xiàn)862:第六導(dǎo)線(xiàn)892 8":介電層
B1:第一螺線(xiàn)管的軸心B2:第二螺線(xiàn)管的軸心B3:第三螺線(xiàn)管的軸心S2:六層線(xiàn)路板的平面方向300:電感結(jié)構(gòu)310:第一螺線(xiàn)管320:第二螺線(xiàn)管372a 372e:導(dǎo)電孔道374a 374e:導(dǎo)電孔道900:多層線(xiàn)路板910 960:線(xiàn)路層912 962:導(dǎo)線(xiàn)914 964:導(dǎo)線(xiàn)912a:導(dǎo)線(xiàn)的開(kāi)口912b,922b:導(dǎo)線(xiàn)的第一端912c:導(dǎo)線(xiàn)的第二端914a:導(dǎo)線(xiàn)的開(kāi)口914b、924b:導(dǎo)線(xiàn)的第一端914c:導(dǎo)線(xiàn)的第二端"2 9":介電層Cl:第一螺線(xiàn)管的軸心C2:第二螺線(xiàn)管的軸心Ql:第一螺線(xiàn)管的磁力線(xiàn)Q2:第二螺線(xiàn)管的磁力線(xiàn)S3:多層線(xiàn)路板的平面方向
具體實(shí)施例方式以下多個(gè)實(shí)施例以架構(gòu)于印刷電路板中的電感結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)際上，本發(fā)明所提出的電感結(jié)構(gòu)可以適用于各種具有多層線(xiàn)路結(jié)構(gòu)的元件或基板，例如陶瓷電路板、芯片或中介板等。圖1A繪示依照本發(fā)明的實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)。圖1B為依照?qǐng)D1A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖。圖1C為圖1A的電感結(jié)構(gòu)沿切面S的剖面圖。如圖1A 1C所示，電感結(jié)構(gòu)100架構(gòu)于四層線(xiàn)路板700中，其中四層線(xiàn)路板700包括第一線(xiàn)路層710、第二線(xiàn)路層720、第三線(xiàn)路層730、第四線(xiàn)路層740，以及位于前述線(xiàn)路層710^740之間的第一介電層792、第二介電層794以及第三介電層796。本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100包括一第一螺線(xiàn)管110以及一第二螺線(xiàn)管120，其中第二螺線(xiàn)管120旋繞于第一螺線(xiàn)管110之外，第一螺線(xiàn)管110的軸心Al與第二螺線(xiàn)管120的軸心A2大致朝向相同的方向延伸，并且平行于四層線(xiàn)路板700中任一層的平面方向SI。換言之，第一螺線(xiàn)管110以及第二螺線(xiàn)管120具有相同的電流流向， 以在通電后產(chǎn)生相同方向的磁力線(xiàn)。例如，圖1C所示的第一螺線(xiàn)管110的磁力線(xiàn)LI與第二螺線(xiàn)管120的磁力線(xiàn)L2具有相同的方向。如此，除了第一螺線(xiàn)管110以及第二螺線(xiàn)管120自身產(chǎn)生的電感之外，第一螺線(xiàn)管110與第二螺線(xiàn)管120之間也會(huì)產(chǎn)生互感，用以增強(qiáng)電感結(jié)構(gòu)100的單位面積電感值。特別是，本實(shí)施例還可以選擇讓第一螺線(xiàn)管110的軸心Al與第二螺線(xiàn)管120的軸心A2重合，使第一螺線(xiàn)管110以及第二螺線(xiàn)管120成為對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到良好的互感效應(yīng)。更詳細(xì)而言，本實(shí)施例的第一螺線(xiàn)管110包括位于第二線(xiàn)路層720的多條第二導(dǎo)線(xiàn)722、位于第三線(xiàn)路層730的多條第三導(dǎo)線(xiàn)732，以及貫穿第二介電層794的多個(gè)第一導(dǎo)電孔道172。第一導(dǎo)電孔道172用以連接相應(yīng)的第二導(dǎo)線(xiàn)722以及第三導(dǎo)線(xiàn)732，以構(gòu)成第一螺線(xiàn)管110。本實(shí)施例的第二螺線(xiàn)管120包括位于第一線(xiàn)路層710的多條第一導(dǎo)線(xiàn)712、位于第四線(xiàn)路層740的多條第四導(dǎo)線(xiàn)742，以及貫穿第一介電層792、第二介電層794以及第三介電層796的多個(gè)第二導(dǎo)電孔道174。第二導(dǎo)電孔道174用以連接相應(yīng)的第一導(dǎo)線(xiàn)712以及第四導(dǎo)線(xiàn)742，以構(gòu)成第二螺線(xiàn)管120。此外，電感結(jié)構(gòu)100還包括連接線(xiàn)150，其位于例如第二線(xiàn)路層720，用以將第一螺線(xiàn)管110的一端IlOa連接至第二螺線(xiàn)管120，使第一螺線(xiàn)管110與第二螺線(xiàn)管120相互串聯(lián)。如此，舉例而言，由第二螺線(xiàn)管120的一端120a輸入的電流可沿著第二螺線(xiàn)管120的旋繞方向流經(jīng)連接線(xiàn)150進(jìn)入第一螺線(xiàn)管110，再沿著相同的旋繞方向由第一螺線(xiàn)管110的另一端IlOb輸出。本實(shí)施例有效利用了第二螺線(xiàn)管120內(nèi)的空間，在線(xiàn)路板700的內(nèi)層(第二線(xiàn)路層720、第三線(xiàn)路層730以及第二介電層794)設(shè)置可與第二螺線(xiàn)管120產(chǎn)生互感的第一螺線(xiàn)管110。因此，電感結(jié)構(gòu)100不僅具·有良好的空間利用率，并可通過(guò)螺線(xiàn)管之間的互感來(lái)提升單位面積電感值。另一方面，在本實(shí)施例中，由于第一螺線(xiàn)管110或第二螺線(xiàn)管120的上層走線(xiàn)與下層走線(xiàn)的電流方向相反，為避免上下層走線(xiàn)過(guò)近時(shí)會(huì)造成電感值與Q值降低，可以對(duì)上下層走線(xiàn)間的材料厚度(例如第二介電層794的厚度)進(jìn)行設(shè)定。舉例而言，依據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)基板線(xiàn)路制作工藝，線(xiàn)路的線(xiàn)寬與線(xiàn)距多維持在100微米(um)以上，因此優(yōu)選的上下層走線(xiàn)間的材料厚度(即第二介電層794的厚度)為200um以上。此外，第一螺線(xiàn)管110與第二螺線(xiàn)管120之間雖然具有相同的電流方向，但由于過(guò)薄的材料會(huì)造成電容性增大，導(dǎo)致自振頻率降低，故優(yōu)選的第一螺線(xiàn)管110與第二螺線(xiàn)管120之間的材料厚度(例如第一介電層792或第三介電層796的厚度)為IOOum以上。因此，如圖1C所繪示的四層線(xiàn)路板700優(yōu)選的總厚度大于400um。當(dāng)然，若制作工藝線(xiàn)寬線(xiàn)距小于lOOum，則其對(duì)應(yīng)優(yōu)選的板材厚度(如各介電層或線(xiàn)路板的總厚度)還可以再縮小。本發(fā)明還對(duì)本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100的效能進(jìn)行模擬。在模擬中，四層線(xiàn)路板700的性質(zhì)如下:第一介電層792、第二介電層794以及第三介電層796的介電常數(shù)(dielectric constant, DK)例如為 3.3,其耗散因子(dissipation factor, DF)例如為
0.004，第一介電層792以及第三介電層796的厚度例如為91um，第二介電層794的厚度例如為600um，則只具有類(lèi)似第二螺線(xiàn)管120的傳統(tǒng)電感結(jié)構(gòu)的電感值約為6.73納亨利(nH)，而本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100的電感值可以達(dá)到約13.4nH。換言之，在相同的條件下，特別是在相同的電路面積下，本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100的電感值比傳統(tǒng)的電感構(gòu)的電感值增進(jìn)了約一倍。在制作工藝上，本實(shí)施例可整合于既有線(xiàn)路板制作工藝，不需采用任意疊孔制作工藝，即可在四層線(xiàn)路板700內(nèi)形成電感結(jié)構(gòu)100。更具體而言，先在制作四層線(xiàn)路板700的核心層(即第二介電層794)以及第三線(xiàn)路層730與第二線(xiàn)路層720時(shí)，形成第一螺線(xiàn)管110，其中第一導(dǎo)電孔道172例如是通過(guò)激光鉆孔或機(jī)械鉆孔等方式形成在第二介電層794中的鍍通孔，而第二導(dǎo)線(xiàn)722、第三導(dǎo)線(xiàn)732以及連接線(xiàn)150也在制作第二線(xiàn)路層720以及第三線(xiàn)路層730時(shí)一并形成。之后，再通過(guò)例如壓合的方式在第二介電層794的上下兩側(cè)形成第一介電層792以及第三介電層796，且通過(guò)例如激光鉆孔或機(jī)械鉆孔等方式搭配第一線(xiàn)路層710以及第四線(xiàn)路層740的制作來(lái)形成貫穿第一介電層792、第二介電層794以及第三介電層796的鍍通孔，以作為第二導(dǎo)電孔道174。此外，第一導(dǎo)線(xiàn)712以及第四導(dǎo)線(xiàn)742是在制作第一線(xiàn)路層710以及第四線(xiàn)路層740時(shí)一并形成。如此，可形成旋繞于第一螺線(xiàn)管110之外的第二螺線(xiàn)管120?；谏鲜?，本實(shí)施例不需采用任意疊孔制作工藝，即可在四層線(xiàn)路板700內(nèi)形成立體電感結(jié)構(gòu)100，有助于節(jié)省制作工藝成本。圖2A繪示依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)。圖2B為依照?qǐng)D2A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖。如圖2A與2B所示，本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)200與前述實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100類(lèi)似。兩者的主要差異在于，本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)200架構(gòu)于六層線(xiàn)路板800中，并且包括第一螺線(xiàn)管210、第二螺線(xiàn)管220以及第三螺線(xiàn)管230。其中，第二螺線(xiàn)管220旋繞于第一螺線(xiàn)管210之外，第三螺線(xiàn)管230旋繞于第二螺線(xiàn)管220之外，且第一螺線(xiàn)管210的軸心B1、第二螺線(xiàn)管220的軸心B2以及第三螺線(xiàn)管230的軸心B3大致朝向相同的方向延伸，并且平行于六層線(xiàn)路板800中任一層的平面方向S2。換言之，第一螺線(xiàn)管210、第二螺線(xiàn)管220以及第三螺線(xiàn)管230具有相同的電流流向，以在通電后產(chǎn)生相同方向的磁力線(xiàn)。更具體而言，本實(shí)施例的六層線(xiàn)路板800包括第一線(xiàn)路層810、第二線(xiàn)路層820、第三線(xiàn)路層830、第四線(xiàn)路層840、第五線(xiàn)路層850以及第六線(xiàn)路層860，以及位于前述線(xiàn)路層810^860之間的第一介電層892、第二介電層894、第三介電層896、第四介電層898以及第五介電層899。第一螺線(xiàn)管210包括位于第三線(xiàn)路層830的多條第三導(dǎo)線(xiàn)832、位于第四線(xiàn)路層840的多條第四導(dǎo)線(xiàn)842，以及貫穿第三介電層896的多個(gè)第一導(dǎo)電孔道272。第一導(dǎo)電孔道272用以連接相應(yīng)的第三導(dǎo)線(xiàn)832以及第四導(dǎo)線(xiàn)842，以構(gòu)成第一螺線(xiàn)管210。第二螺線(xiàn)管220包括位于第二線(xiàn)路層820的多條第二導(dǎo)線(xiàn)822、位于第五線(xiàn)路層850的多條第五導(dǎo)線(xiàn)852，以及貫穿第二介電層894、第三介電層896以及第四介電層898的多個(gè)第二導(dǎo)電孔道274。第二導(dǎo)電孔道274用以連接相應(yīng)的第二導(dǎo)線(xiàn)822以及第五導(dǎo)線(xiàn)852，以構(gòu)成第二螺線(xiàn)管220。此外，電感結(jié)構(gòu)200還包括第一連接線(xiàn)252，其位于第四線(xiàn)路層840，用以將第一螺線(xiàn)管210的一端210a連接至第二螺線(xiàn)管220，使第一螺線(xiàn)管210與第二螺線(xiàn)管220相互串聯(lián)。第三螺線(xiàn)管230包括位于第一線(xiàn)路層810的多條第一導(dǎo)線(xiàn)812、位于第六線(xiàn)路層860的多條第六導(dǎo)線(xiàn)862，以及貫穿第一介電層892、第二介電層894、第三介電層896、第四介電層898以及第五介電層899的多個(gè)第三導(dǎo)電孔道276。第三導(dǎo)電孔道276用以連接相應(yīng)的第一導(dǎo)線(xiàn)812以及第六導(dǎo)線(xiàn)862， 以構(gòu)成第三螺線(xiàn)管230。此外，電感結(jié)構(gòu)200還包括第二連接線(xiàn)254，其位于第二線(xiàn)路層820，用以將第二螺線(xiàn)管220的一端220a連接至第三螺線(xiàn)管230，使第一螺線(xiàn)管210、第二螺線(xiàn)管220與第三螺線(xiàn)管230通過(guò)第一連接線(xiàn)252以及第二連接線(xiàn)254相互串聯(lián)。如此，舉例而言，由第三螺線(xiàn)管230的一端230a輸入的電流可沿著第三螺線(xiàn)管230的旋繞方向流經(jīng)第二連接線(xiàn)254進(jìn)入第二螺線(xiàn)管220，再沿著相同的旋繞方向流經(jīng)第二螺線(xiàn)管220以及第一連接線(xiàn)252，之后，進(jìn)入第一螺線(xiàn)管210，再沿著相同的旋繞方向由第一螺線(xiàn)管210的另一端210b輸出。在制作工藝上，類(lèi)似前述實(shí)施例，本實(shí)施例同樣可整合于既有線(xiàn)路板制作工藝，不需采用任意疊孔制作工藝，即可在六層線(xiàn)路板800內(nèi)依序制作第一螺線(xiàn)管210與第一連接線(xiàn)252、第二螺線(xiàn)管220與第二連接線(xiàn)254，以及第三螺線(xiàn)管230，以形成電感結(jié)構(gòu)200。詳細(xì)制作工藝可參考前述實(shí)施例，此處不再贅述?；谏鲜?，本實(shí)施例同樣不需采用任意疊孔制作工藝，即可在六層線(xiàn)路板800內(nèi)形成立體電感結(jié)構(gòu)200，有助于節(jié)省制作工藝成本。當(dāng)然，不論是本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)200或是前述實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)100，還可以采用任意疊孔制作工藝或其他適合的制作工藝，在線(xiàn)路板中制作疊孔或具有類(lèi)似功能的導(dǎo)電元件，來(lái)串聯(lián)各線(xiàn)路層中的導(dǎo)線(xiàn)，以形成螺線(xiàn)管。不論本實(shí)施例或前述實(shí)施例都有效地利用了多層線(xiàn)路板內(nèi)部的空間，在同一個(gè)空間內(nèi)形成多個(gè)相互串聯(lián)且可產(chǎn)生互感的多個(gè)螺線(xiàn)管，用以提升多層線(xiàn)路板的單位面積電感
值?！ぴ僬撸笆鰞蓪?shí)施例的螺線(xiàn)管的數(shù)量并非用以限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，螺線(xiàn)管的數(shù)量以及位置可取決于線(xiàn)路板的層數(shù)以及實(shí)際需求。概括而論，倘若多層線(xiàn)路板包括N個(gè)線(xiàn)路層以及位于該些線(xiàn)路層之間的多個(gè)介電層，則螺線(xiàn)管的數(shù)量可為M，且M大于I且小于或等于N/2。如前述兩實(shí)施例所示，當(dāng)多層線(xiàn)路板為四層線(xiàn)路板而具有四個(gè)線(xiàn)路層時(shí)，螺線(xiàn)管的數(shù)量最多為兩個(gè)。此外，當(dāng)多層線(xiàn)路板為六層線(xiàn)路板而具有六個(gè)線(xiàn)路層時(shí)，螺線(xiàn)管的數(shù)量最多為三個(gè)或少于三個(gè)。此時(shí)，定義線(xiàn)路層沿一方向依序被稱(chēng)為第I線(xiàn)路層至第N線(xiàn)路層，且螺線(xiàn)管由內(nèi)而外排序?yàn)榈贗螺線(xiàn)管至第M螺線(xiàn)管，則各螺線(xiàn)管的組成可以下列方式來(lái)表示，其中:第⑴螺線(xiàn)管包括位于第( )線(xiàn)路層的多條第( )導(dǎo)線(xiàn)、位于第(bi)線(xiàn)路層的多條第(bj導(dǎo)線(xiàn)，以及多個(gè)第⑴導(dǎo)電孔道。每一第⑴導(dǎo)電孔道貫穿第(aj線(xiàn)路層以及第(bj線(xiàn)路層之間的所有介電層，并且連接相應(yīng)的第( )導(dǎo)線(xiàn)與該些第(bj導(dǎo)線(xiàn)，以構(gòu)成第
(i)螺線(xiàn)管,其中i為Il之間的整數(shù),且Si與匕為1、之間的整數(shù)，并a^bi，另外a^af
〉aM-1〉aM, ^I1Cb2 …依前述原則類(lèi)推，不論是前述實(shí)施例由兩個(gè)螺線(xiàn)管組成的電感結(jié)構(gòu)或是由三個(gè)螺線(xiàn)管組成的電感結(jié)構(gòu)，或者甚至由更多螺線(xiàn)管組成的電感結(jié)構(gòu)皆可被推演出來(lái)。此外，本發(fā)明可以選擇將位于最內(nèi)圈的螺線(xiàn)管設(shè)置于多層線(xiàn)路板的核心層上，通過(guò)位于核心層相對(duì)兩側(cè)的線(xiàn)路層來(lái)形成此最內(nèi)圈的螺線(xiàn)管的導(dǎo)線(xiàn)，并且以貫穿此核心層的鍍通孔來(lái)作為導(dǎo)電孔道。換言之，依據(jù)前述原則，當(dāng)i = l時(shí)，位于第B1線(xiàn)路層以及第bi線(xiàn)路層之間的介電層為多層線(xiàn)路板的核心層。除前述實(shí)施例之外，本發(fā)明還可以改變電容結(jié)構(gòu)中的螺線(xiàn)管的軸心方向，例如，使螺線(xiàn)管的軸心方向垂直于多層線(xiàn)路板的一平面方向。下文再通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明此類(lèi)型的電容結(jié)構(gòu)。圖3A繪示依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種電感結(jié)構(gòu)。圖3B為依照?qǐng)D3A的電感結(jié)構(gòu)的分解圖，用以清楚表達(dá)各螺線(xiàn)管的結(jié)構(gòu)。圖3C為依照?qǐng)D3A的電感結(jié)構(gòu)的另一視角的示意圖。如圖3A 圖3C所示，本實(shí)施例的電感結(jié)構(gòu)300架構(gòu)于多層線(xiàn)路板900中，包括第一螺線(xiàn)管310以及第二螺線(xiàn)管320，其中第二螺線(xiàn)管320旋繞于第一螺線(xiàn)管310之外，且第一螺線(xiàn)管310的軸心Cl以及第二螺線(xiàn)管320的軸心C2大致朝向相同的方向延伸，并且大致垂直于多層線(xiàn)路板900中任一層的平面方向S3。本實(shí)施例的第一螺線(xiàn)管310以及第二螺線(xiàn)管320具有相同的電流流向，可分別在通電后產(chǎn)生相同方向的磁力線(xiàn)Ql與Q2。更具體而言，本實(shí)施例針對(duì)第一螺線(xiàn)管310，分別在多層線(xiàn)路板900的線(xiàn)路層910^960中制作導(dǎo)線(xiàn)912 962，并且分別在線(xiàn)路層910 960之間的多個(gè)介電層992、994、996、998,999內(nèi)制作多個(gè)導(dǎo)電孔道372a、372b、372c、372d、372e，用以串聯(lián)導(dǎo)線(xiàn)912 962。更具體而言，導(dǎo)電孔道372a用以連接導(dǎo)線(xiàn)912與922，導(dǎo)電孔道372b用以連接導(dǎo)線(xiàn)922與932，導(dǎo)電孔道372c用以連接導(dǎo)線(xiàn)932與942，導(dǎo)電孔道372d用以連接導(dǎo)線(xiàn)942與952，導(dǎo)電孔道372e用以連接導(dǎo)線(xiàn)952與962。類(lèi)似地，針對(duì)第二螺線(xiàn)管320，分別在多層線(xiàn)路板900的線(xiàn)路層910 960中制作導(dǎo)線(xiàn)914 964，并且在線(xiàn)路層910 960之間的多個(gè)介電層992、994、996、998,999內(nèi)制作多個(gè)導(dǎo)電孔道374a、374b、374c、374d、374e，用以串聯(lián)導(dǎo)線(xiàn)914 964。更具體而言，導(dǎo)電孔道374a用以連接導(dǎo)線(xiàn)914與924，導(dǎo)電孔道374b用以連接導(dǎo)線(xiàn)924與934，導(dǎo)電孔道374c用以連接導(dǎo)·線(xiàn)934與944，導(dǎo)電孔道374d用以連接導(dǎo)線(xiàn)944與954，導(dǎo)電孔道374e用以連接導(dǎo)線(xiàn)954與964。此外，連接線(xiàn)350位于線(xiàn)路層960，用以連接第一螺線(xiàn)管310的導(dǎo)線(xiàn)962與第二螺線(xiàn)管320的導(dǎo)線(xiàn)964。本實(shí)施例的導(dǎo)線(xiàn)912、62或914、64例如是環(huán)形且分別具有開(kāi)口。如圖3B所示，導(dǎo)線(xiàn)912具有開(kāi)口 912a以及導(dǎo)線(xiàn)914具有開(kāi)口 914a。各導(dǎo)線(xiàn)912 962或914 964具有位于開(kāi)口兩側(cè)的第一端以及第二端。如圖3B所示，導(dǎo)線(xiàn)912具有位于開(kāi)口 912a兩側(cè)的第一端912b以及第二端912c，且導(dǎo)線(xiàn)914具有位于開(kāi)口 914a兩側(cè)的第一端914b以及第二端914c。此外，在任兩相鄰的導(dǎo)線(xiàn)中，上層導(dǎo)線(xiàn)的第二端通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)電孔道連接到下層導(dǎo)線(xiàn)的第一端。如圖3B所示，導(dǎo)線(xiàn)912的第二端912c通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)電孔道372a連接到下層的導(dǎo)線(xiàn)922的第一端922b，而導(dǎo)線(xiàn)914的第二端914c通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)電孔道374a連接到下層的導(dǎo)線(xiàn)924的第一端924b。如此，可通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)912 962、914 964以及相應(yīng)的導(dǎo)電孔道372a 372e、374a 374e構(gòu)成第一螺線(xiàn)管310以及第二螺線(xiàn)管320。舉例而言，由第一螺線(xiàn)管310的導(dǎo)線(xiàn)912的第一端912b輸入的電流可依序流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)912、62與其間的導(dǎo)電孔道372a 372e，并經(jīng)由連接線(xiàn)350進(jìn)入第二螺線(xiàn)管320，再沿著相同的旋繞方向依序流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)96Γ914與其間的導(dǎo)電孔道374a 374e，再由導(dǎo)線(xiàn)914的第一端914b輸出ο在制作工藝上，本實(shí)施例可采用例如任意疊孔制作工藝，在多層線(xiàn)路板900的各個(gè)介電層992 999內(nèi)制作連接線(xiàn)路層91(Γ960的疊孔，用以作為導(dǎo)電孔道372a 372e與374a 374e。此外，由于適用任意疊孔制作工藝，因此本實(shí)施例還可以改變各導(dǎo)電孔道372a^372e與374a 374e的位置、其貫穿的介電層層數(shù)或?qū)ǖ木€(xiàn)路層層數(shù)，而不限于如圖3A 圖3C所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，本實(shí)施例還可以采用其他適合的制作工藝在線(xiàn)路板中制作具有類(lèi)似功能的導(dǎo)電元件，來(lái)串聯(lián)各線(xiàn)路層中的導(dǎo)線(xiàn)，以形成螺線(xiàn)管。綜上所述，本發(fā)明的電感結(jié)構(gòu)具有良好的空間利用率，可通過(guò)螺線(xiàn)管之間的互感來(lái)提升單位面積電感值。此外，在特定制作工藝結(jié)構(gòu)下，本發(fā)明可以不需采用任意疊孔制作工藝，即可在多層線(xiàn)路板內(nèi)制作三維的電感結(jié)構(gòu)，有助于節(jié)省制作工藝成本。雖然結(jié)合以上實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電感結(jié)構(gòu),包括: 多個(gè)螺線(xiàn)管，其中以一螺線(xiàn)管為核心，其余螺線(xiàn)管依序旋繞于前一螺線(xiàn)管之外，且該些螺線(xiàn)管的軸心大致同向；以及 至少一連接線(xiàn)，各該連接線(xiàn)連接相鄰兩螺線(xiàn)管的一端，以串聯(lián)該些螺線(xiàn)管。
2.如權(quán)利要求1所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該些螺線(xiàn)管的軸心重合。
3.如權(quán)利要求1所述的電感結(jié)構(gòu)，其架構(gòu)于一多層線(xiàn)路板內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該些螺線(xiàn)管的軸心平行于該多層線(xiàn)路板的一平面方向。
5.如權(quán)利要求4所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該多層線(xiàn)路板包括N個(gè)線(xiàn)路層以及位于該些線(xiàn)路層之間的多個(gè)介電層，該些螺線(xiàn)管的數(shù)量為M，且M大于I且小于或等于N/2。
6.如權(quán)利要求5所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該些線(xiàn)路層沿一方向排序?yàn)榈贗線(xiàn)路層至第N線(xiàn)路層，且該些螺線(xiàn)管由內(nèi)而外排序?yàn)榈贗螺線(xiàn)管至第M螺線(xiàn)管，則各螺線(xiàn)管被表示為: 第⑴螺線(xiàn)管，包括: 多條第( )導(dǎo)線(xiàn)，位于第( )線(xiàn)路層； 多條第％)導(dǎo)線(xiàn)，位于第％)線(xiàn)路層；以及 多個(gè)第(i)導(dǎo)電孔道，每一第(i)導(dǎo)電孔道貫穿該第( )線(xiàn)路層以及該第(bj線(xiàn)路層之間的所有介電層，并且連接相應(yīng)的該些第( )導(dǎo)線(xiàn)與該些第(bj導(dǎo)線(xiàn)，以構(gòu)成該第(i)螺線(xiàn)管，其中i為I至M之間的整數(shù)，且Bi與匕為I至N之間的整數(shù)，并a^bi，另外aAaf.〉aM-1〉aM, ^I1Cb2 …
7.如權(quán)利要求6所述的電感結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)i=l時(shí)，位于該第ai線(xiàn)路層以及該第bi線(xiàn)路層之間的該介電層為該多層線(xiàn)路板的一核心層。
8.如權(quán)利要求3所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該些螺線(xiàn)管的軸心垂直于該多層線(xiàn)路板的一平面方向。
9.如權(quán)利要求8所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該多層線(xiàn)路板包括多個(gè)線(xiàn)路層以及位于該些線(xiàn)路層之間的多個(gè)介電層，而各該螺線(xiàn)管包括: 多條導(dǎo)線(xiàn)，分別位于該些線(xiàn)路層內(nèi)；以及 多個(gè)導(dǎo)電孔道，分別位于該些介電層內(nèi)，用以連接相鄰兩導(dǎo)線(xiàn)的一端，以串聯(lián)該些導(dǎo)線(xiàn)。
10.如權(quán)利要求9所述的電感結(jié)構(gòu)，其中各該導(dǎo)線(xiàn)實(shí)質(zhì)上為環(huán)形且具有開(kāi)口，各該導(dǎo)線(xiàn)具有位于該開(kāi)口兩側(cè)的第一端以及第二端，且在任兩相鄰的導(dǎo)線(xiàn)中，上層導(dǎo)線(xiàn)的該第二端通過(guò)相應(yīng)的該導(dǎo)電孔道連接到下層導(dǎo)線(xiàn)的該第一端。
11.如權(quán)利要求3所述的電感結(jié)構(gòu)，其中該多層線(xiàn)路板為印刷電路板、陶瓷電路板、芯片或中介板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種電感結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)螺線(xiàn)管以及至少一連接線(xiàn)。所述多個(gè)螺線(xiàn)管以一螺線(xiàn)管為核心，而其余螺線(xiàn)管依序旋繞于前一螺線(xiàn)管之外，且所述多個(gè)螺線(xiàn)管的軸心大致同向。各連接線(xiàn)連接相鄰兩螺線(xiàn)管的一端，以串聯(lián)所述多個(gè)螺線(xiàn)管。
文檔編號(hào)H01F37/00GK103219139SQ20121016809
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者張永忠, 陳盟升, 劉昌熾, 張立奇, 蔡承樺 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院