CN1271648C - 电感元件及其电感值调整方法 - Google Patents
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Abstract
一种电感元件及其电感值调整方法，在矩形状绝缘性基板(11)上，通过光刻法形成漩涡状的线圈图形(12)。线圈图形(12)，在基板(11)右侧短边附近的与短边平行配设的图形部分(12c、12d)的电极宽度W1，比其余的图形部分的电极宽度W0设定的要宽。图形部分(12c)与(12d)的电极间隔G1，也比其余图形部分的电极间隔G0设定的要宽。当需要降低电感元件(21)的电感值使其接近所需电感值时，通过将线圈图形(12)的图形部分(12c、12d)的电极宽度向线圈图形(12)的内侧加宽，设定为W2(W2＞W1)，进行电感值的调整。从而可实现Q特性劣化少的小型电感元件及其电感值调整方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电感元件，特别是用于高频电路等的电感元件及其电感值调整方法。
背景技术
伴随携带电话终端机等可移动通信机器的小型化，对用于这些可移动通信机器内的电子零件的小型化的要求非常强烈。但是，现有的叠片型电感元件的电感值调整，是通过对几层线圈图形中的一层以上的线圈图形的所有部分的图形宽度，采取同时加宽或同时变窄的方法来进行的。
在此，相应叠片型电感元件的进一步小型化，而使图形宽度变得很细时，如图8(A)所示，在同一层上形成几匝漩涡状线圈图形1的情况增加。在这种情况下，为了进行电感值调整，当以图形的中心为基准加宽线圈图形1的图形宽度时，会使同一层上的线圈图形1的尺寸变大，而影响电感元件的小型化。
于是，为了防止同一层上的线圈图形1的尺寸变大，而向线圈图形1的内侧增加图形宽度时，如图8(B)所示，就成为内径狭小的线圈图形2。具有这种线圈图形2的电感元件的Q特性较差。
另外，在内径狭小的短边方向，较难确保形成作为线圈图形一部分而形成的层间连接用通路盘1a(参照图8(A))的区域。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种Q特性的劣化少且小型的电感元件及其电感值调整方法。
为了得到上述目的，本发明的电感元件，包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，在所述线圈图形中，在所述绝缘性基板的两个短边中的至少一个短边附近，与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的1.5～2.5倍。或者，在所述线圈图形中，在所述绝缘性基板的两个短边中的至少一个短边附近的与短边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的1.5～2.5倍。
另外，本发明的电感元件的电感值调整方法，用于调整包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形的电感元件的电感值，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，其中在所述线圈图形中，通过增加或减小在所述绝缘性基板的至少一个短边附近的与该短边方向大致平行配设的图形部分的电极宽度的尺寸，进行电感值的调整，增加或减小的电极宽度是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的1.5～2.5倍；或者在所述线圈图形中，通过增加或减小在所述绝缘性基板的至少一个短边附近的与该短边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔的尺寸，进行电感值的调整，增加或减小的电极间隔是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的1.5～2.5倍；或者在所述线圈图形中，通过减小在所述绝缘性基板的至少一个长边附近的与该长边方向大致平行配设的图形部分的电极宽度的尺寸，来增加电感值，减小的电极宽度是所述绝缘性基板的短边附近与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的2/5～2/3倍；或者在所述线圈图形中，通过减小在所述绝缘性基板的至少一个长边附近的与该长边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔的尺寸，来增加电感值，减小的电极间隔是所述绝缘性基板的短边附近与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的2/5～2/3倍。
附图说明
图1是表示本发明的电感元件一实施例的立体图。
图2是表示接着图1的制造顺序的立体图。
图3是表示接着图2的制造顺序的立体图。
图4是表示接着图3的制造顺序的立体图。
图5是用于说明本发明的电感值调整方法的一例的俯视图。
图6是用于说明本发明的电感值调整方法的另一例的俯视图。
图7是用于说明本发明的电感值调整方法的又一例的俯视图。
图8是用于说明现有的电感值调整方法的俯视图。
其中：11-绝缘性基板；12、16-线圈图形；G0、G1、G2、G3、G4-电极间隔；W0、W1、W2、W3、W4-电极宽度。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的电感元件及其电感值调整方法的实施例进行说明。
本发明的电感元件的线圈图形是采用光刻法而形成的。也就是说，如图1所示，对矩形的绝缘性基板11的上面进行研磨使其成为平滑的面，然后，采用溅射或蒸镀等薄膜形成法、或者采用筛网印刷等厚膜形成法，在绝缘性基板11的上面的整个面上形成导电性材料膜。接着，采用光刻法在绝缘性基板11的上面形成漩涡状的线圈图形12。线圈图形12的电极厚度为8～12μm左右。另外，在绝缘性基板的上面形成绝缘性材料后，再在其上面形成线圈图形也行。
光刻法例如是以下所说明的方法。在形成在绝缘性基板11上面的导电性材料膜的上面的整个面上，通过旋转涂料或印刷形成光刻胶膜(例如感光性树脂膜等)。接着，在光刻胶膜的上面，覆盖形成有所定图像的图形的网膜，并通过照射紫外线等的方法等，使光刻胶膜的所需部分固化。然后，留下固化的部分地剥离光刻胶膜后，通过蚀刻将暴露部分的导电性材料膜除去，从而形成所需的线圈图形12。在这之后，将固化的光刻胶膜除去。另外，在这种采用所谓的光刻技术的方法中，可以采用湿式蚀刻法、干式蚀刻法、lift-off法、添加法、以及半添加法等公知的工艺。
另外，作为其它的光刻法，也可以采用在绝缘性基板11的上面涂敷感光性导体材料糊来形成导体材料膜，然后，覆盖具有所定图像的图形的网膜进行曝光、显影的方法。尤其是采用感光性导体材料糊时，因导体材料膜的膜厚较厚所以可以进行精细加工，在实施本发明时可以确保低损耗。并且，可以减小线之间的间隔。
漩涡状线圈图形12，其一方的层间连接用通路盘12a处于漩涡状图形的内侧，而另一方的端部12b处于漩涡状图形的外侧并从绝缘性基板11的左边露出。作为绝缘性基板11的材料，可以采用玻璃、玻璃陶瓷、氧化铝、铁氧体、Si、以及SiO2等。作为线圈图形12的材料，可以使用如Cu、Au、Ag、及Ag-Pd等导电性材料糊或感光性导体材料糊等。
其次，如图2所示，形成具有开口部15a的绝缘体层15。也就是说，通过旋转涂料或印刷等方法将液态的绝缘性材料涂布在绝缘性基板11的上面的整个面上，并通过干燥及烧结形成绝缘体层15。绝缘性材料可使用如感光性聚酰亚胺树脂和感光性玻璃糊等。当使用通常的聚酰亚胺树脂和玻璃糊时，要想加工成所需的图形，必须形成感光层并对该感光层进行加工。但是，使用感光性聚酰亚胺树脂和感光性玻璃糊时，由于可直接对整个面上涂布的感光性材料进行加工，所以可省去感光涂布及感光剥离的工序，从而提高了加工工序的效率。
其次，在绝缘体层15的上面覆盖形成有所定图像的图形的网膜，通过照射紫外线等的方法等，使绝缘体层15的所需部分固化。其次，除去绝缘体层15的未固化部分，形成开口部15a。在开口部15a中，漩涡状的线圈图形12的层间连接用通路盘12a呈露出状态。
其次，如图3所示，由导电性材料形成的漩涡状线圈图形16，是通过与形成线圈图形12等时同样的方法，也就是通过光刻法形成的。在绝缘体层15的开口部15a中填充导电性材料形成通路孔18。另外，最上层的线圈图形16，并非必须是漩涡状的线圈图形，也可以是从通路盘12a的位置到绝缘性基板11的右边呈直线状地引出的状态。
线圈图形16的一方的端部16a，经通路孔18与线圈图形12的层间连接用通路盘12a电连接。线圈图形16的另一方的端部16b，从绝缘性基板11的右边露出。线圈图形12与16也可以是不同的匝数，而且，也可以是不同的内径。
其次，如图4所示，通过旋转涂料或印刷等方法将液态的绝缘性材料涂布在绝缘性基板11上面的整个面上，并经干燥及烧结，作为覆盖线圈图形16的绝缘体层15。
其次，在绝缘性基板11的左右的侧面部，分别设置输入输出外部电极19、20。输入外部电极19与线圈图形12的端部12b电连接，而输出外部电极20与线圈图形16的端部电极16b电连接。外部电极19、20，可以在涂布Ag、Ag-Pd、Cu、NiCr、NiCu、及Ni等导电性糊料并经烧结的基础上通过湿式电解镀形成Ni、Sn、Sn-Pd等金属膜，另外，可通过溅射、蒸镀、印刷、以及光刻法等形成。
其次，对该电感元件21的电感值调整方法进行说明。如图5(A)所示，在矩形状的绝缘性基板11(在本实施例中，长边的长度∶短边的长度＝2∶1，作为具体的数值例可以是，0.6mm×0.3mm，或1.0mm×0.5mm)上，用光刻法形成有线圈图形12。线圈图形12(例如电极宽度为15～30μm的范围，电极间隔为15～25μm的范围)，在基板11的右侧短边附近与短边平行地配设的图形部分12c、12d的电极宽度W1，比图形的其它部分的电极宽度W0设定的要宽。在本实施例中，电极宽度W1例如为25μm，电极宽度W0例如为15μm。另外，图形部分12c与12d的电极间隔G1，也比图形的其它部分的电极间隔G0设定的要宽。线圈图形16也同样地进行设计。在本实施例中，电极间隔G1例如为25μm，电极间隔W0例如为15μm。
那么，在为了需要降低该电感元件21的电感值使其接近所需电感值时，如图5(B)所示，可以将线圈图形12的图形部分12c、12d的电极宽度向线圈图形12的内侧加宽，设定成W2(W2＞W1)，由此来调整电感值。但不改变电极间隔G1。最好使电极宽度W2为图形其它部分的电极宽度W0的1.5～2.5倍。当小于1.5倍时，仅能使电感值有微小变化，而无法实现有效的电感值的调整。而当超过2.5倍时，在具有长边的长度∶短边的长度＝2∶1的尺寸比的绝缘性基板11中，线圈图形12的长边方向的内径会变得小于短边方向的内径，结果就无法实现使线圈图形12的内径变得宽裕的本发明的效果。
另外，在不得不降低电感元件21的电感值时，如图5(C)所示，也可以将线圈图形12的图形部分12c、12d的电极间隔向线圈图形12的内侧加宽，设定成G2(G2＞G1)，来调整电感值。但不改变电极宽度W1。最好使电极间隔G2为图形其它部分的电极间隔G0的1.5～2.5倍。
另外，在图5(B)、(C)中，只对在基板11的右侧短边附近平行地配设的图形部分12c、12d的电极宽度和电极间隔做了变更，但仅通过这些变更仍不能达到电感值调整的要求时，可以将在基板11左侧短边附近与短边平行地配设的图形部分12e、12f的电极宽度和电极间隔也加粗加宽进行调整。即使这样仍不能达到电感值调整的要求时，可以将线圈图形16的同样的图形部分的电极宽度和电极间隔加粗加宽，作进一步的调整。
这样，在线圈图形12中，只是将在基板11短边附近与短边平行地配设的图形部分12c～12f的电极宽度和电极间隔向线圈图形12的内侧加粗加宽，就可以在有限的元件尺寸内进行电感值的微调整。也就是说，可以在确保形成层间连接用通路盘12a、16a的区域的同时调整电感值。另外，线圈图形12的内径中空间狭小的短边方向的内径，由于在电感值调整的前后也不产生变化，所以可以将Q特性的劣化抑制到最小。并且，由于是使图形部分12c～12f的电极宽度和电极间隔变粗变宽，所以线圈图形12的精加工条件可有所放宽，因而可以降低制造成本。另外，如果是仅改变线圈图形12左右任一方的单侧的图形部分12c、12d或12e、12f的电极宽度(或电极间隔)时，较易辨别电感元件21的方向性。
反过来，需要提高电感元件21的电感值时，如图6(B)所示，可以将线圈图形12的图形部分12c、12d的电极宽度向外侧变细，设定成W3(W3＜W1)，来调整电感值。但不改变电极间隔G1。或者，如图6(C)所示，可以将线圈图形12的图形部分12c、12d的电极间隔变窄，设定成G3(G3＜G1)，来调整电感值。但不改变电极宽度W1。如果只这样做不能达到电感值调整的要求，则可以将在基板11左侧短边附近与短边平行地配设的图形部分12e、12f的电极宽度和电极间隔也变细变窄地进行调整。在这样仍不能达到电感值调整的要求时，可以将线圈图形16的同样的图形部分的电极宽度和电极间隔变细变窄，作进一步的调整。
另外，需要提高电感元件21的电感值时，如图7(B)所示，也可以将在基板11的上侧长边附近与长边平行地配设的图形部分12g、12h的电极宽度向外侧变细，设定为W4(W4＜W0)，来调整电感值。但不改变电极间隔G0。最好使电极宽度W4为电极宽度W0的2/5～2/3倍。
另外，需要提高电感元件21的电感值时，如图7(C)所示，也可以将线圈图形12的图形部分12g、12h的电极间隔变窄，设定成G4(G4＜G0)，来调整电感值。但不改变电极宽度W0。最好使电极间隔G4为电极间隔G0的2/5～2/3倍。
另外，在图7(B)、(C)中，只对在基板11的上侧长边附近平行地配设的图形部分12g、12h的电极宽度和电极间隔做了变更，但仅通过这些变更仍不能达到电感值调整的要求时，可以将在基板11下侧长边附近与长边平行地配设的图形部分12i、12j的电极宽度和电极间隔也变细变窄进行调整。在这样仍不能达到电感值调整的要求时，可以将配设在基板11的短边附近的图形12c～12f的电极宽度和宽度间隔变细变窄，再进一步，将线圈图形16的同样的图形部分的电极宽度和电极间隔变细变窄进行调整。
这样，在线圈图形12中，只是将在基板11长边附近与长边平行地配设的图形部分12h～12j的电极宽度和电极间隔向线圈图形12的外侧变细变窄，就可以方便地进行电感值的微调整。另外，就线圈图形12的内径而言，空间较大的长边方向的内径在电感值调整前后没有变化，而空间较狭小的短边方向的内径可以扩大将图形部分12h～12j的电极宽度等变窄的份，因而Q特性也不会变差。
另外，本发明并不局限于所述实施例，在其要点的范围内可以进行各种变化。
所述实施例是以单个制造为例进行了说明，但在进行批量生产时，效率更高的方法是，在具有多个电感的母基板(圆片)的状态下进行制造后，在最后的工序通过切割、划切、或激光等工艺再按产品尺寸切开。
再有，电感元件也可以在形成有电路图形的印刷电路板上通过直接形成线圈图形而构成。另外，线圈图形的形状可以是任意的，除了所述实施例的漩涡状之外，也可以是蛇行形状等。
另外，所述实施例的电感元件，虽然是具有两层线圈图形的结构，但毫无疑问，相应需要也可以是一层或三层以上。采用两层以上的多层结构时，可以延长线圈图形的线路长，从而可以进一步提高电感值。
综上所述，根据本发明，可以在有限的元件尺寸内进行电感值的微调整的同时，还可以将Q特性的劣化抑制到最小。
另外，由于是通过光刻法形成线圈图形，所以与筛网印刷法相比可以正确地再现一致性好的图形厚度和图形宽度，因而可以进行精度高的电感值调整。
Claims (8)
1.一种电感元件，包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和
通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，在所述绝缘性基板的两个短边中的至少一个短边附近，与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的1.5～2.5倍。
2.一种电感元件，包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和
通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，在所述绝缘性基板的两个短边中的至少一个短边附近的与短边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的1.5～2.5倍。
3.根据权利要求1或2所述的电感元件，所述线圈图形为漩涡状图形。
4.一种电感元件的电感值调整方法，用于调整包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形的电感元件的电感值，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，通过增加或减小在所述绝缘性基板的至少一个短边附近的与该短边方向大致平行配设的图形部分的电极宽度的尺寸，进行电感值的调整，增加或减小的电极宽度是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的1.5～2.5倍。
5.一种电感元件的电感值调整方法，用于调整包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形的电感元件的电感值，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，通过增加或减小在所述绝缘性基板的至少一个短边附近的与该短边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔的尺寸，进行电感值的调整，增加或减小的电极间隔是所述绝缘性基板的长边附近与长边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的1.5～2.5倍。
6.一种电感元件的电感值调整方法，用于调整包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形的电感元件的电感值，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，通过减小在所述绝缘性基板的至少一个长边附近的与该长边方向大致平行配设的图形部分的电极宽度的尺寸，来增加电感值，减小的电极宽度是所述绝缘性基板的短边附近与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极宽度的2/5～2/3倍。
7.一种电感元件的电感值调整方法，用于调整包括具有长边和短边的矩形状绝缘性基板、和通过光刻法设置在所述绝缘性基板上的至少一个线圈图形的电感元件的电感值，所述线圈图形全部向同一个方向绕圈，
在所述线圈图形中，通过减小在所述绝缘性基板的至少一个长边附近的与该长边方向大致平行配设的图形部分的电极间隔的尺寸，来增加电感值，减小的电极间隔是所述绝缘性基板的短边附近与短边方向大致平行地配设的图形部分的电极间隔的2/5～2/3倍。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的电感元件的电感值调整方法，所述线圈图形为漩涡状图形。
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