CN111755226B - 电感装置 - Google Patents

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Abstract

一种电感装置，其包含第一、第二、第三、第四线圈、第一、第二连接件及八字型电感结构。第一、第二线圈配置于第一、第二区域。第三线圈配置于第一区域并与第一线圈在垂直方向上至少部分重叠，第三线圈耦接于第二线圈。第四线圈配置于第二区域并与第二线圈在垂直方向上至少部分重叠，第四线圈耦接于第一线圈。第一连接件与第一线圈或第三线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第三线圈的内圈与外圈。第二连接件与第二线圈或第四线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第四线圈的内圈与外圈。八字型电感结构配置于第三线圈及第四线圈的外圈。

Description

电感装置
技术领域
本案是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种电感装置。
背景技术
现有的各种型态的电感器皆有其优势与劣势，诸如螺旋状电感器，其品质因素(Qvalue)较高且具有较大的互感值(mutual inductance)，然其互感值及耦合均发生在线圈之间。对八字型电感器来说，其具有二组线圈，二组线圈之间的耦合发生的状况较低，然而，八字型电感器于装置中占用的面积较大。再者，虽然传统的堆叠的八字型电感器对称性较佳，然其单位面积的电感值较低。因此，上述电感器的应用范围皆有所限制。
发明内容
发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本案实施例的重要/关键元件或界定本案的范围。
本案内容的一目的是在提供一种电感装置，藉以解决先前技术存在的问题，解决的手段如后所述。
为达上述目的，本案内容的一技术态样是关于一种电感装置，其包含第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第一连接件、第二连接件及八字型电感结构。第一线圈配置于第一区域。第二线圈配置于第二区域。第三线圈配置于第一区域并与第一线圈在垂直方向上至少部分重叠，第三线圈耦接于第二线圈。第四线圈配置于第二区域并与第二线圈在垂直方向上至少部分重叠，第四线圈耦接于第一线圈。第一连接件与第一线圈或第三线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第三线圈的内圈与外圈。第二连接件与第二线圈或第四线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第四线圈的内圈与外圈。八字型电感结构配置于第三线圈及第四线圈的外圈。
因此，根据本案的技术内容，采用本案实施例的架构的电感装置具有更佳的单位面积电感值。于共模模式下，采用本案实施例的架构的电感装置具有较低的电感值。
在参阅下文实施方式后，本案所属技术领域中具有通常知识者当可轻易了解本案的基本精神及其他发明目的，以及本案所采用的技术手段与实施态样。
附图说明
为让本案的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1是依照本案一实施例绘示一种电感装置的示意图。
图2是依照本案一实施例绘示一种如图1所示的电感装置的部分结构示意图。
图3是依照本案一实施例绘示一种如图1所示的电感装置的部分结构示意图。
图4是绘示依照本案一实施例的一种电感装置的实验数据示意图。
图5是绘示依照本案一实施例的一种电感装置的实验数据示意图。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本案相关的具体特征与元件。此外，在不同图式间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
符号说明
1000…电感装置
1100…电感装置部分结构
1110…第一线圈
1120…第二线圈
120…部分结构
1200…八字型电感结构
1210…第三线圈
1220…第四线圈
1310…第一连接件
1320…第二连接件
1330…第三连接件
1340…第四连接件
1350…连接件
1360…连接件
1370…连接件
1400…第一区域
1500…第二区域
1600…输入端
1700…中央抽头端
A-H…连接点
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本案的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本案具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本案所属技术领域中具有通常知识者所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。
图1是依照本案一实施例绘示一种电感装置1000的示意图。如图所示，电感装置1000包含第一线圈1110、第二线圈1120、第三线圈1210、第四线圈1220、第一连接件1310、第二连接件1320及八字型电感结构1200。八字型电感结构1200为电感装置1000最外圈的电感线圈(如虚线所示的线圈部分)。也就是说，八字型电感结构1200配置于第三线圈1210及第四线圈1220的外圈。第一线圈1110以及第二线圈1120为部分重叠于第三线圈1210以及第四线圈1220而在范围上涵盖于八字型电感1200的内部的线圈。
为使本案利于理解，图1所示的电感装置1000分为图2所示的电感装置1000的部分结构1100及图3所示的电感装置1000的部分结构120。部分结构120包含八字型电感结构1200、第三线圈1210以及第四线圈1220。请一并参阅图1至图3，第一线圈1110配置于第一区域1400，第二线圈1120配置于第二区域1500。举例而言，第一区域1400位于电感装置1000的上方，第二区域1500位于电感装置1000的下方。详细的结构及连接关系将于后文中逐一说明。
请参阅图1至图3，第三线圈1210配置于第一区域1400并与第一线圈1110在垂直方向上至少部分重叠，且第三线圈1210耦接于第二线圈1120。也就是说，第三线圈1210配置于第一线圈1110的垂直方向的上方或者下方。第四线圈1220配置于第二区域1500并与第二线圈1120在垂直方向上至少部分重叠，且第四线圈1220耦接于第一线圈1110。也就是说，第四线圈1220配置于第二线圈1120的垂直方向的上方或者下方。
此外，第一连接件1310与第一线圈1110在垂直方向上至少部分重叠或与第三线圈1210在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第三线圈1210的内圈与外圈，举例而言，第一连接件1310于A连接点处耦接第三线圈1210的内圈，第一连接件1310于B连接点处耦接第三线圈1210的外圈。第二连接件1320与第二线圈1120在垂直方向上至少部分重叠或与第四线圈1220在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第四线圈1220的内圈与外圈，举例而言，第二连接件1320于C连接点处耦接第四线圈1220的内圈，第二连接件1320于D连接点处耦接第四线圈1220的外圈。
请参阅图1至图3，第三线圈1210于第一区域1400的第一侧与第一线圈1110交错耦接，且第三线圈1210于第一区域1400的第二侧透过连接件1350交错耦接。在另一实施例中，第一区域1400的第一侧相对于第一区域1400的第二侧。举例而言，第一区域1400的第一侧位于图中左侧，而第一区域1400的第二侧则位于图中右侧。
在一实施例中，第三线圈1210配置于第一线圈1110之上或配置于一线圈1110之下。换言之，在俯视电感装置1000的方向上，第三线圈1210与第一线圈1110部分重叠。
在另一实施例中，第一连接件1310配置于第一区域1400的第二侧(如图中右侧)。于再一实施例中，电感装置1000更包含第三连接件1330，其与第一线圈1110在垂直方向上至少部分重叠或与第三线圈1210在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第一线圈1110与第三线圈1210，举例而言，第三连接件1330于E连接点处耦接第一线圈1110，第三连接件1330于F连接点处耦接第三线圈1210，再者，于E连接点处，在俯视电感装置1000的方向上，可透过垂直连接件(如via)耦接第一线圈1110与第三线圈1210。此外，第三连接件1330可配置于第一区域1400的第一侧(如图中左侧)。
请参阅图1至图3，第四线圈1220于第二区域1500的第一侧与第二线圈1120交错耦接，且第四线圈1220于第二区域1500的第二侧透过连接件1360交错耦接。在另一实施例中，第二区域1500的第一侧相对于第二区域1500的第二侧。举例而言，第二区域1500的第一侧位于图中左侧，而第二区域1500的第二侧则位于图中右侧。
在一实施例中，第四线圈1220配置于第二线圈1120之上或配置于第二线圈1120之下。换言之，在俯视电感装置1000的方向上，第四线圈1220与第二线圈1120部分重叠。
在另一实施例中，第二连接件1320配置于第二区域1500的第二侧(如图中右侧)。于再一实施例中，电感装置1000更包含第四连接件1340，其与第二线圈1120在垂直方向上至少部分重叠或与第四线圈1220在垂直方向上至少部分重叠，并耦接第二线圈1120与第四线圈1220，举例而言，第四连接件1340于G连接点处耦接第二线圈1120，第四连接件1340于H连接点处耦接第四线圈1220，再者，于H连接点处，在俯视电感装置1000的方向上，可透过垂直连接件(如via)耦接第二线圈1120与第四线圈1220。此外，第四连接件1340配置于第二区域1500的第一侧(如图中左侧)。
请参阅图1，第三线圈1210与第四线圈1220于第一区域1400与第二区域1500的一交界处透过连接件1370交错耦接。另外，电感装置1000更包含输入端1600，此输入端1600配置于第二区域1500的相对于交界处的一侧(例如图中下侧)。再者，电感装置1000更包含中央抽头端1700，此中央抽头端1700配置于第一区域1400的相对于交界处的一侧(例如图中上侧)。
请参阅图2，第一线圈1110与第二线圈1120位于同一层。在一实施例中，第一线圈1110与第二线圈1120可为但不限于螺旋状线圈，第一线圈1110与第二线圈1120不限于图2所示的结构，第一线圈1110与第二线圈1120的形状及所绕圈数可依实际需求配置。
请参阅图3，第三线圈1210与第四线圈1220位于同一层。在一实施例中，第三线圈1210与第四线圈1220不限于图3所示的结构，第三线圈1210与第四线圈1220的形状及所绕圈数可依实际需求配置。再者，请参阅图1至图3，由于第三线圈1210配置于第一线圈1110之上或之下，且第一线圈1110与第二线圈1120位于同一层，因此，第三线圈1210与第二线圈1120位于不同层。另外，由于第四线圈1220配置于第二线圈1120之上或之下，且第一线圈1110与第二线圈1120位于同一层，因此，第四线圈1220与第一线圈1110位于不同层。
图4是绘示依照本案一实施例的一种电感装置1000的实验数据示意图。如图所示，采用本案的架构配置，于差模模式下，其品质因素的实验曲线为Q，其电感值的实验曲线为L。由图中可知，采用本案的架构的电感装置1000具有更佳的单位面积电感值。举例而言，此电感装置1000在90um*90um的面积内，于频率2.6GHz处，电感值可达约4.6nH，而品质因素(Q)约为5。
图5是绘示依照本案一实施例的一种电感装置1000的实验数据示意图。如图所示，采用本案的架构配置，于共模模式下，其电感值的实验曲线为L1，而未采用本案的架构配置的电感装置，其电感值的实验曲线则为L2。由图中可知，于共模模式下，采用本案的架构的电感装置1000具有较低的电感值。举例而言，于频率约2.4GHz处，未采用本案的架构配置的电感装置的电感值约1.15nH，而本案的电感装置1000的电感值仅约0.24nH，如此一来，本案的电感装置1000可改善三阶互调失真(third-order intermodulation distortion,IMD3)/高三阶拦截点(third-order intercept point,IIP3)的线性度。
由上述本案实施方式可知，应用本案具有下列优点。采用本案实施例的架构的电感装置具有更佳的单位面积电感值。于共模模式下，采用本案实施例的架构的电感装置具有较低的电感值，如此一来，本案的电感装置可改善三阶互调失真/高三阶拦截点的线性度。
虽然上文实施方式中揭露了本案的具体实施例，然其并非用以限定本案，本案所属技术领域中具有通常知识者，在不悖离本案的原理与精神的情形下，当可对其进行各种更动与修饰，因此本案的保护范围当以附随申请专利范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种电感装置，包含：
一第一线圈，配置于一第一区域；
一第二线圈，配置于一第二区域；
一第三线圈，配置于该第一区域并与该第一线圈在垂直方向上至少部分重叠，其中该第三线圈耦接于该第一线圈；以及
一第四线圈，配置于该第二区域并与该第二线圈在垂直方向上至少部分重叠，其中该第四线圈耦接于该第二线圈；
一第一连接件，与该第一线圈或该第三线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接该第三线圈的内圈与外圈；
一第二连接件，与该第二线圈或该第四线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接该第四线圈的内圈与外圈；以及
一八字型电感结构，配置于该第三线圈及该第四线圈的外圈；
其中该第三线圈与该第四线圈于该第一区域与该第二区域的一交界处交错耦接。
2.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第三线圈于该第一区域的一第一侧与该第一线圈交错耦接，且该第三线圈于该第一区域的一第二侧透过一连接件交错耦接，其中该第一连接件配置于该第一区域的该第二侧，其中该电感装置更包含：
一第三连接件，与该第一线圈或该第三线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接该第一线圈与该第三线圈，其中该第三连接件配置于该第一区域的该第一侧。
3.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第三线圈配置于该第一线圈之上或配置于该第一线圈之下。
4.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第四线圈于该第二区域的一第一侧与该第二线圈交错耦接，且该第四线圈于该第二区域的一第二侧透过一连接件交错耦接，其中该第二连接件配置于该第二区域的该第二侧，其中该电感装置更包含：
一第四连接件，与该第二线圈或该第四线圈在垂直方向上至少部分重叠，并耦接该第二线圈与该第四线圈，其中该第四连接件配置于该第二区域的该第一侧。
5.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第四线圈配置于该第二线圈之上或配置于该第二线圈之下。
6.根据权利要求1所述的电感装置，更包含：
一输入端，配置于该第二区域的相对于该交界处的一侧。
7.根据权利要求1所述的电感装置，更包含：
一中央抽头端，配置于该第一区域的相对于该交界处的一侧。
8.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第一线圈与该第二线圈位于同一层，其中该第三线圈与该第四线圈位于同一层。
9.根据权利要求1所述的电感装置，其中该第二线圈与该第三线圈位于不同层，其中该第一线圈与该第四线圈位于不同层。
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