CN114724820A - 变压装置 - Google Patents

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CN114724820A
CN114724820A CN202110006000.2A CN202110006000A CN114724820A CN 114724820 A CN114724820 A CN 114724820A CN 202110006000 A CN202110006000 A CN 202110006000A CN 114724820 A CN114724820 A CN 114724820A
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颜孝璁
黄亭尧
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Realtek Semiconductor Corp
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Abstract

本申请公开一种变压装置，其包含第一走线、第一连接件、第二走线、第二连接件及第一输入输出件。第一走线的第二子走线位与第一子走线分别于第一区域及第二区域耦接。第一连接件配置耦接第一子走线及第二子走线。第一子走线与第二走线的第三子走线分别于第一区域及第二区域交替配置。第二走线的第四子走线与第三子走线分别于第一区域及第二区域耦接，第二子走线与第四子走线分别于第一区域及第二区域交替配置。第二连接件耦接第三子走线及第四子走线。第一子走线包含多个第一线圈，第一输入输出件耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈。

Description

变压装置
技术领域
本申请系有关于一种电子装置，且特别是有关于一种变压装置。
背景技术
现有的各种型态的变压器皆有其优势与劣势，诸如具有交错结构的变压器，其单位面积电感值(inductance density)较低。此外，对于堆栈型(stacked type)的变压器，其质量因素(Q value)较低。因此，上述变压器的应用范围皆有所限制。
发明内容
本申请内容的一技术实施方式是关于一种变压装置，其包含第一走线、第一连接件、第二走线、第二连接件及第一输入输出件。第一走线包含第一子走线及第二子走线。第一子走线位于第一层。第二子走线位于一第二层，并与第一子走线分别于第一区域及第二区域耦接。第一区域与第二区域邻接于交界处。第一连接件耦接第一子走线及第二子走线。第二走线包含第三子走线及第四子走线。第三子走线位于第一层，并与第一子走线分别于第一区域及第二区域交替配置。第四子走线位于第二层，与第三子走线分别于第一区域及第二区域耦接，并与第二子走线分别于第一区域及第二区域交替配置。第二连接件耦接第三子走线及第四子走线。第一输入输出件配置于第一区域。第一子走线包含多个第一线圈，第一输入输出件耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈。第一输入输出件位于第三层。
因此，根据本申请的技术内容，本申请实施例所示的变压装置的走线于操作时产生的磁场可相互消除，因此，本申请实施例所示的变压装置于共模模式下的电感值较低。此外，采用本申请的结构配置的变压装置可改善其二阶谐振频率。本申请实施例主要设计架构为螺旋电感堆栈的变压装置，第一走线由外圈绕至内圈后，再由另一金属层由内圈绕至外圈，并另有一个以上的堆栈电感绕线于同一层或置于左右。
附图说明
为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1系依照本公开一实施例绘示一种变压装置的示意图。
图2系依照本公开一实施例绘示一种如图1所示的变压装置的部分结构示意图。
图3系依照本公开一实施例绘示一种如第1图所示的变压装置的部分结构示意图。
图4系依照本公开一实施例绘示一种变压装置的示意图。
图5系依照本公开一实施例绘示一种变压装置的实验数据示意图。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本公开相关的具体特征与组件。此外，在不同附图间，以相同或相似的组件符号来指称相似的组件/部件。
【符号说明】
1000、1000A:变压装置
1100、1100A:第一走线
1110、1110A:第一子走线
1111:第一线圈
1113:贯穿通孔
1115:贯穿通孔
1120、1120A:第二子走线
1121:第二线圈
1200、1200A:第一连接件
1210:第一次连接件
1220:第二次连接件
1300、1300A:第二走线
1310、1310A:第三子走线
1311:第三线圈
1313:贯穿通孔
1315:第四贯穿通孔
1320、1320A:第四子走线
1321:第四线圈
1400、1400A:第二连接件
1410:第三次连接件
1420:第四次连接件
1500、1500A:第一输入输出件
1600、1600A:第一中央抽头件
1700、1700A:第二输入输出件
1800、1800A:第二中央抽头件
2000、2000A:第一区域
2100、2100A、2200、2200A、2300、2300A、2400、2400A:区块
3000、3000A:第二区域
3100、3100A、3200、3200A、3300、3300A、3400、3400A:区块
4000、4000A:交界处
C1、C2:曲线
具体实施方式
为了使本公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本申请的实施方式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申请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等同的功能与步骤顺序。
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申请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系依照本公开一实施例绘示一种变压装置1000的示意图。如图所示，变压装置1000包含第一走线1100、第一连接件1200、第二走线1300、第二连接件1400及第一输入输出件1500。第一走线1100包含第一子走线1110以及第二子走线1120。第二走线1300包含第三子走线1310以及第四子走线1320。
为使图1所示的变压装置1000易于理解，请一并参阅图2与图3。图2与图3分别绘示图1所示的变压装置1000的部分结构示意图。
如图2所示，第一子走线1110位于第一层。如图3所示，第二子走线1120位于第二层，此第二子走线1120与图2的第一子走线1110分别于第一区域2000及第二区域3000耦接。举例来说，第一区域2000为图中左侧区域，而第二区域3000为图中右侧区域。
此外，第一区域2000与第二区域3000邻接于一交界处4000。第一连接件1200配置于邻近交界处4000，并耦接第一子走线1110及第二子走线1120。
请参阅图2，第一子走线1110与第三子走线位1310皆于第一层，第一子走线1110与第三子走线1310分别于第一区域2000及第二区域3000交替配置。举例而言，于第一区域2000，第一子走线1110与第三子走线1310的排列顺序为：“第一子走线1110、第三子走线1310、第一子走线1110及第三子走线1310…等等。”此外，第一子走线1110与第三子走线1310于第二区域3000的排列顺序与第一区域2000的排列顺序相同。
请参阅图2，第三子走线1310位于第一层。请参阅图3，第四子走线1320位于第二层，此第四子走线1320与图2的第三子走线1310分别于第一区域2000及第二区域3000耦接。
请参阅图3，第二子走线1120与第四子走线1320皆位于第二层，第二子走线1120与第四子走线1320分别于第一区域2000及第二区域3000交替配置。举例而言，于第一区域2000，第二子走线1120与第四子走线1320的排列顺序为：“第二子走线1120、第四子走线1320、第二子走线1120与第四子走线1320…等等。”此外，第二子走线1120与第四子走线1320于第二区域3000的排列顺序与第一区域2000的排列顺序相同。
此外，第二连接件1400配置于邻近交界处4000，并耦接第三子走线1310及第四子走线1320。
请参阅图2，第一子走线1110包含多个第一线圈1111。再者，第一输入输出件1500配置于第一区域2000，并耦接于多个第一线圈1111中位于内侧的第一线圈1111。此外，第一输入输出件1500位于第三层。
在一实施例中，第一输入输出件1500耦接于多个第一线圈1111中位于最内侧的第一线圈1111。
请参阅图3，第二子走线1120包含多个第二线圈1121。于第一区域2000中，图2的第一线圈1111通过贯穿通孔1113耦接图3的第二线圈1121。于第二区域3000中，图2的第一线圈1111通过贯穿通孔1115耦接图3的第二线圈1121。
请参阅图2，第一输入输出件1500包含第一端及第二端。第一输入输出件1500的第一端(如图中下方的端点)耦接于多个第一线圈1111中位于内侧的第一线圈1111。第一输入输出件1500的第二端(如图中上方的端点)配置于相对于交界处4000的一侧，并位于未配置第一子走线1110或第三子走线1310的区块。举例而言，第一输入输出件1500的上方端点配置在相对于第一区域2000与第二区域3000交界处4000的左侧，且位于第一区域2000的左上角中未配置第一子走线1110或第三子走线1310的左上区块2100。
在一实施例中，变压装置1000还包含第一中央抽头件1600。第一中央抽头件1600配置于第二区域3000，并耦接于多个第一线圈1111中位于内侧的第一线圈1111。此外，第一中央抽头件1600位于第三层。在另一实施例中，第一中央抽头件1600耦接于多个第一线圈1111中位于最内侧的第一线圈1111。
在其余实施例中，第一中央抽头件1600包含第一端及第二端。第一中央抽头件1600的第一端(如图中下方的端点)耦接于多个第一线圈1111中位于内侧的第一线圈1111。第一中央抽头件1600的第二端(如图中上方的端点)配置于相对于交界处4000的一侧，并位于未配置第一子走线1110或第三子走线1310的区块。举例而言，第一中央抽头件1600的上方端点配置在相对于第一区域2000与第二区域3000交界处4000的右侧，且位于第二区域3000的右上角中未配置第一子走线1110或第三子走线1310的右上区块3300。
请参阅图1、图2与图3，多个第一线圈1111与多个第二线圈1121分别于变压装置1000的第一侧(如左侧)与第二侧(如右侧)交错耦接。在另一实施例中，于第一区域2000中，多个第一线圈1111与多个第二线圈1121于左侧及右侧交错耦接。此外，于第二区域3000中，多个第一线圈1111与多个第二线圈1121于左侧及右侧交错耦接。需说明的是，本申请不以图1、图2与图3的实施例为限，多个第一线圈1111与多个第二线圈1121亦可于变压装置1000的第三侧(如上侧)与第四侧(如下侧)交错耦接，端视实际需求而定。
请参阅图2，第三子走线1310包含多个第三线圈1311。请参阅图3，第四子走线1320包含多个第四线圈1321。于第一区域2000中，图2的第三线圈1311通过贯穿通孔1313耦接图3的第四线圈1321。于第二区域3000中，图2的第三线圈1311通过贯穿通孔1315耦接图3的第四线圈1321。
请参阅图2，变压装置1000还包含第二输入输出件1700，此第二输入输出件1700配置于第一区域2000，并耦接于多个第三线圈1311中位于内侧的第三线圈1311。此外，第二输入输出件1700位于第三层。在另一实施例中，第二输入输出件1700耦接于多个第三线圈1311中位于最内侧的第三线圈1311。
在其余实施例中，第二输入输出件1700包含第一端及第二端。第二输入输出件1700的第一端(如图中上方的端点)耦接于多个第三线圈1311中位于内侧的第三线圈1311。第二输入输出件1700的第二端(如图中下方的端点)配置于相对于交界处4000的一侧，并位于未配置第一子走线1110或第三子走线1310的区块。举例而言，第二输入输出件1700的下方端点配置在相对于第一区域2000与第二区域3000交界处4000的左侧，且位于第一区域2000的左下角中未配置第一子走线1110或第三子走线1310的左下区块2200。
在一实施例中，变压装置1000还包含第二中央抽头件1800。第二中央抽头件1800配置于第二区域3000，并耦接于多个第三线圈1311中位于内侧的第三线圈1311。此外，第二中央抽头件1800位于第三层。在另一实施例中，第二中央抽头件1800耦接于多个第三线圈1311中位于最内侧的第三线圈1311。
在其余实施例中，第二中央抽头件1800包含第一端及第二端。第二中央抽头件1800的第一端(如图中上方的端点)耦接于多个第三线圈1311中位于最外侧的第三线圈1311。第二中央抽头件1800的第二端(如图中下方的端点)配置于相对于交界处4000的一侧，并位于未配置第一子走线1110或第三子走线1310的区块。举例而言，第二中央抽头件1800的下方端点配置在相对于第一区域2000与第二区域3000交界处4000的右侧，且位于第二区域3000的右下角中未配置第一子走线1110或第三子走线1310的右下区块3400。
请参阅图1、图2与图3，多个第三线圈1311与多个第四线圈1312分别于变压装置1000的第一侧(如左侧)与第二侧(如右侧)交错耦接。在另一实施例中，于第一区域2000中，多个第三线圈1311与多个第四线圈1312于左侧及右侧交错耦接。此外，于第二区域3000中，多个第三线圈1311与多个第四线圈1312于左侧及右侧交错耦接。需说明的是，本申请不以图1、图2与图3的实施例为限，多个第三线圈1311与多个第四线圈1312亦可于变压装置1000的第三侧(如上侧)与第四侧(如下侧)交错耦接，端视实际需求而定。
在一实施例中，第一连接件1200配置于邻近交界处4000且未配置第一子走线1110及第二子走线1120的区块。举例来说，第一子走线1110及第二子走线1120皆可为8边型走线，因此，第一区域2000的左上区块2100、左下区块2200、右上区块2300及右下区块2400并未具有第一子走线1110或第二子走线1120，换言之，上述区块为空置区块。同样地，第二区域3000的左上区块3100、左下区块3200、右上区块3300及右下区块3400并未具有第一子走线1110或第二子走线1120，亦为空置区块。本申请的变压装置1000可利用上述空置区块来配置第一连接件1200，藉以耦接第一子走线1110及第二子走线1120。然本申请不以图2及图3所示的实施例为限，第一子走线1110及第二子走线1120可视实际需求以设定为其他类型的走线，例如菱形走线，其周围亦有空置区块，而使第一连接件1200可配置于空置区块。
在另一实施例中，第二连接件1400配置于邻近交界处4000且未配置第三子走线1310及第四子走线1320的区块，并耦接第三子走线1310及第四子走线1320。举例来说，第三子走线1310及第四子走线1320皆可为8边型走线，因此，第一区域2000的左上区块2100、左下区块2200、右上区块2300及右下区块2400并未具有第三子走线1310及第四子走线1320，换言之，上述区块为空置区块。同样地，第二区域3000的左上区块3100、左下区块3200、右上区块3300及右下区块3400并未具有第三子走线1310及第四子走线1320，亦为空置区块。本申请的变压装置1000可利用上述空置区块来配置第二连接件1400，藉以耦接第三子走线1310及第四子走线1320。然本申请不以图2及图3所示的实施例为限，第三子走线1310及第四子走线1320可视实际需求以设定为其他类型的走线，例如菱形走线，其周围亦有空置区块，而使第二连接件1400可配置于空置区块。
请一并参阅图1、图2与图3，第一连接件1200同时位于第一层及第二层，且第一层不同于第二层。举例而言，如图3所示，第一连接件1200包含位于第二层的第一次连接件1210，此第一次连接件1210用以耦接位于第一区域2000的第二子走线1120及位于第二区域3000的第二子走线1120，并通过贯穿通孔(如图中的方形结构)耦接到图2的第一子走线1110。此外，如图2所示，第一连接件1200还包含位于第一层的第二次连接件1220，此第二次连接件1220藉由贯穿通孔(如图中的方形结构)耦接到图3的第一次连接件1210，并通过第一次连接件1210耦接位于第一区域2000的第二子走线1120及位于第二区域3000的第二子走线1120。
请一并参阅图1、图2与图3，第二连接件1400同时位于第一层及第二层。举例而言，如图3所示，第二连接件1400包含位于第二层的第三次连接件1410，此第三次连接件1410用以耦接位于第一区域2000的第四子走线1320及位于第二区域3000的第四子走线1320。此外，请参阅图2，第二连接件1400更包含位于第一层的第四次连接件1420，此第四次连接件1420藉由贯穿通孔(如图中的方形结构)耦接到图3的第三次连接件1410，并通过第三次连接件1410耦接位于第一区域2000的第四子走线1320及位于第二区域3000的第四子走线1320，并经由第二区域3000左上侧的第四子走线1320而通过贯穿通孔(如图中的方形结构)耦接到第2图的第三子走线1310。
在一实施例中，图2绘示的组件中，第一输入输出件1500、第一中央抽头件1600、第二输入输出件1700、第二中央抽头件1800位于第三层，其余组件均位于第一层。此外，图3绘示的组件均位于第二层。上述第一层、第二层及第三层为不同层。需说明的是，本申请不以图1至图3所示的结构为限，其仅用以例示性地绘示本申请的实现方式的一。
图4系依照本公开一实施例绘示一种变压装置1000A的示意图。相较于图1至图3的变压装置1000，图4的变压装置1000A的第一输入输出件1500A、第一中央抽头件1600A、第二输入输出件1700A及第二中央抽头件1800A耦接于对应的第一线圈1111或第三线圈1311的中间圈(例如三圈中的第二圈)。需说明的是，于图4的实施例中，组件标号类似于图1至图3中的组件标号的，具备类似的结构特征，为使说明书简洁，于此不作赘述。此外，本申请不以图4所示的结构为限，其仅用以例示性地绘示本申请的实现方式的一。
图5系绘示依照本申请一实施例的一种变压装置1000的实验数据示意图。如图所示，采用本申请的架构配置，变压装置1000于共模模式下的电感值的实验曲线为C1。此外，未采用本申请的架构配置的变压装置的电感值的实验曲线为C2。由图中可知，于频率5GHz处，采用本申请的架构的变压装置1000于共模模式下具有更低的电感值，此外，采用本申请的结构配置的变压装置可改善其二阶谐振频率约8dB。在一实施例中，本申请的变压装置1000的大小可为130微米X64微米，线宽可为2微米，线距可为1微米。然本申请不以图5所示的实施例为限，其仅用以例示性地绘示本申请的实现方式之一。
由上述本申请实施方式可知，应用本申请具有下列优点。本申请实施例所示的变压装置的走线于操作时产生的磁场可相互消除，因此，本申请实施例所示的变压装置于共模模式下的电感值较低。此外，采用本申请的结构配置的变压装置可改善其二阶谐振频率。

Claims (10)

1.一种变压装置，其特征在于，包含：
一第一走线，包含：
一第一子走线，位于一第一层；以及
一第二子走线，位于一第二层，并与该第一子走线分别于一第一区域及一第二区域耦接，其中该第一区域与该第二区域邻接于一交界处；
一第一连接件，耦接该第一子走线及该第二子走线；
一第二走线，包含：
一第三子走线，位于该第一层，并与该第一子走线分别于该第一区域及该第二区域交替配置；以及
一第四子走线，位于该第二层，与该第三子走线分别于该第一区域及该第二区域耦接，并与该第二子走线分别于该第一区域及该第二区域交替配置；
一第二连接件，耦接该第三子走线及该第四子走线；以及
一第一输入输出件，配置于该第一区域，其中该第一子走线包含多个第一线圈，该第一输入输出件耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈，其中该第一输入输出件位于一第三层。
2.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，该第一输入输出件耦接于该多个第一线圈中位于最内侧的第一线圈。
3.如权利要求1所述的变压装置，其特征在于，该第一输入输出件包含：
一第一端，耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈；以及
一第二端，配置于相对于该交界处的一侧，并位于未配置该第一子走线的区块。
4.如权利要求3所述的变压装置，其特征在于，还包含：
一第一中央抽头件，配置于该第二区域，并耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈，其中该第一中央抽头件位于该第三层，其中该第一中央抽头件耦接于该多个第一线圈中位于最内侧的第一线圈。
5.如权利要求4所述的变压装置，其特征在于，还包含：
一第一中央抽头件，配置于该第二区域，并耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈，其中该第一中央抽头件位于该第三层，其中该第一中央抽头件包含：
一第一端，耦接于该多个第一线圈中位于内侧的第一线圈；以及
一第二端，配置于相对于该交界处的一侧，并位于未配置该第一子走线的区块。
6.如权利要求5所述的变压装置，其特征在于，该第三子走线包含多个第三线圈，且该第四子走线包含多个第四线圈，其中该变压装置还包含：
一第二输入输出件，配置于该第一区域，并耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈，其中该第二输入输出件位于该第三层，其中该第二输入输出件耦接于该多个第三线圈中位于最内侧的第三线圈。
7.如权利要求5所述的变压装置，其特征在于，该第三子走线包含多个第三线圈，且该第四子走线包含多个第四线圈，其中该变压装置还包含：
一第二输入输出件，配置于该第一区域，并耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈，其中该第二输入输出件位于该第三层，其中该第二输入输出件包含：
一第一端，耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈；以及
一第二端，配置于相对于该交界处的一侧，并位于未配置该第三子走线的区块。
8.如权利要求7所述的变压装置，其特征在于，还包含：
一第二中央抽头件，配置于该第二区域，并耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈，其中该第二中央抽头件位于该第三层，其中该第二中央抽头件耦接于该多个第三线圈中位于最内侧的第三线圈。
9.如权利要求7所述的变压装置，其特征在于，还包含：
一第二中央抽头件，配置于该第二区域，并耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈，其中该第二中央抽头件位于该第三层，其中该第二中央抽头件包含：
一第一端，耦接于该多个第三线圈中位于内侧的第三线圈；以及
一第二端，配置于相对于该交界处的一侧，并位于未配置该第三子走线的区块。
10.如权利要求9所述的变压装置，其特征在于，该第一连接件配置于邻近该交界处且未配置该第一子走线及该第二子走线的区块，其中该第二连接件配置于邻近该交界处且未配置该第三子走线及该第四子走线的区块。
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