CN108231375A - 一种新型结构的ltcc三维多层曲折型电感 - Google Patents

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王其鹏
何思洁
戴瑞萍
周波
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Abstract

本发明公开了一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，其分为9层，并采用低温共烧陶瓷（LTCC）作为基底；所述电感设置有端口1和端口2两个端口；端口1和端口2之间通过高阻抗线分层绕制成曲折型，并对边角进行钝化处理；端口1和端口2的左右两侧均设有用于连接的过孔；端口1左侧过孔分别连接第2层到第3层,第6层到第7层,第8层到第9层；端口1右侧过孔连接第4层到第5层；端口2左侧过孔分别连接第1层到第2层，第5层到第6层；端口2右侧过孔分别连接第3层到第4层，第7到第8层，使得整个电感由一根完整高阻抗线串接。本发明在拓展平面电感维度的同时实现了电感的小型化，同时具备高性能，高可靠性，成本低，可适应各种环境。

Description

一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感
技术领域
本发明涉及一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，属于电子器件技术领域。
背景技术
电感作为大量使用的小型电源电感功率电感的设备，广泛应用于手机、DVD、便携式音响设备、笔记本电脑等设备上。文献《基于低温共烧陶瓷技术的微波滤波器设计》（周书华,南开大学,2008）中公开了5种平面结构的电感，但电感值和Q值均不能达到要求，目前本领域中用于增强平面电感的两种方式增加了电感整体的尺寸并降低了电感的Q值，增加电感的尺寸不利于设备的小型化，降低电感的Q值又会大幅降低设备的性能。
目前，大参数电感只能通过三维结构来实现，如何提高垂直方向的利用率将平面结构的电感扩展到三维，同时提高电感的性能成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，具体技术方案如下：
一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，其特征在于：所述电感分为9层，并采用低温共烧陶瓷（LTCC）作为基底；
所述电感设置有端口1和端口2两个端口；
所述端口1和端口2之间通过高阻抗线分层绕制成曲折型，并对边角进行钝化处理；
所述端口1和端口2的左右两侧均设有用于连接的过孔；
所述端口1左侧过孔分别连接第2层到第3层,第6层到第7层,第8层到第9层；
所述端口1右侧过孔连接第4层到第5层；
所述端口2左侧过孔分别连接第1层到第2层，第5层到第6层；
所述端口2右侧过孔分别连接第3层到第4层，第7到第8层，使得整个电感由一根完整高阻抗线串接。
进一步地，所述电感具有9层结构，每两层高阻抗线之间分别填充LTCC材料降低各层电感之间的相互干扰。
进一步地，所述电感采用0.2mm宽的高阻抗线。
有益效果：
1.本发明中，在原有平面曲折型电感的基础上，通过分层绕制的手段将平面电感扩展到了三维，同时进行了边角钝化处理，这样一方面提高了垂直方向上的利用率，同时降低了边角损耗。
2.相对于现有平面曲折型电感，本发明电感采用三维结构大幅提升了电感值和Q值，保证了电感的性能。
3.本发明电感在实现电感值增加的同时降低了电感的尺寸，实现了电感的小型化。
附图说明
图1为传统平面曲折型电感。
图2为边角钝化处理后的平面曲折型电感。
图3为本发明新型结构的三维多层曲折型电感三维结构图。
图4为本发明三维多层曲折型电感的俯视图。
图5为本发明三维多层曲折型电感的侧视图。
图6为本发明三维多层曲折型电感与传统平面曲折型电感仿真电感值对比图。
图7为本发明三维多层曲折型电感与传统平面曲折型电感仿真Q值对比图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参阅图1与图2，传统平面曲折型电感和边角钝化后平面曲折型电感在大小上无明显区别，实际接入电路时也不会因为边角钝化处理影响元器件的摆放。
参阅图3、图4和图5，在本发明实施例中，所述电感的设计对应平面结构的设计，将平面曲折型电感扩展到三维情况，具体的，电感以低温共烧陶瓷（LTCC）作为基底并分为9层，同时电感设置有端口1和端口2两个端口，两个端口的左右两侧均设有过孔。
在端口1和端口2之间通过0.2mm宽的高阻抗线分层绕制成曲折型，并对边角进行钝化处理。每两层高阻抗线之间分别填充LTCC材料降低各层电感之间的相互干扰。
所述电感的端口2左侧过孔分别连接第1层到第2层，第5层到第6层；端口2右侧过孔分别连接第3层到第4层，第7到第8层；端口1左侧过孔分别连接第2层到第3层,第6层到第7层,第8层到第9层；端口1右侧过孔连接第4层到第5层，使得整个电感由一根完整高阻抗线串接。
参阅图6，本发明三维多层曲折型电感较传统平面曲折型电感，电感值提高了约300%，且有效带宽并没有显著的下降，实现了电感的小型化，有效降低了成本投入。
参阅图7，本发明三维多层曲折型电感较传统平面曲折型电感，Q值提高了400%，有效降低器件的插入损耗，保证了电感的性能。
优选的，再次参阅图2、图3和图4，其中，在本实施例中，电感电磁优化后的参数为l=2.1mm，s=1.5mm，d=0.3，w=0.2mm，r=0.3mm，较技术中平面曲折型电感，可制备出小型电感。
本发明中，在原有平面曲折型电感的基础上，通过分层绕制的手段将平面电感扩展到了三维，同时进行了边角钝化处理，这样一方面提高了垂直方向上的利用率，同时降低了边角损耗。此外，相对于现有平面曲折型电感，本发明电感采用三维结构大幅提升了电感值和Q值，保证了电感的性能。同时，本发明电感在实现电感值增加的同时降低了电感的尺寸，实现了电感的小型化。
以上仅为本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，其特征在于：所述电感分为9层，并采用低温共烧陶瓷（LTCC）作为基底；
所述电感设置有端口1和端口2两个端口；
所述端口1和端口2之间通过高阻抗线分层绕制成曲折型，并对边角进行钝化处理；
所述端口1和端口2的左右两侧均设有用于连接的过孔；
所述端口1左侧过孔分别连接第2层到第3层,第6层到第7层,第8层到第9层；
所述端口1右侧过孔连接第4层到第5层；
所述端口2左侧过孔分别连接第1层到第2层，第5层到第6层；
所述端口2右侧过孔分别连接第3层到第4层，第7到第8层，使得整个电感由一根完整高阻抗线串接。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，其特征在于：所述电感具有9层结构，每两层高阻抗线之间分别填充LTCC材料降低各层电感之间的相互干扰。
3.根据权利要求1所述的一种新型结构的LTCC三维多层曲折型电感，其特征在于：所述电感采用0.2mm宽的高阻抗线。
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