CN1539150A - 平面感应元件和平面变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含至少第一和第二同心电感器的平面感应元件(11)，该第一和第二同心电感器分别包括第一和第二螺旋图案(12A，12B)。两个螺旋图案都具有第一端点(13A，13B)和第二端点(14A，14B)，该两个螺旋图案相互电连接，相互交错，并且都在外面断开，并且在开口(15A，15B)的一侧有两个触点(16A，16B)，而在开口(15A，15B)的另一侧有两个触点(17A，17B)。通过分别连接前两个触点(16A，16B)和后两个触点(17A，17B)，两个螺旋图案并联连接。该磁耦合的螺旋图案(12A，12B)具有相同的电磁特性。这使得在高频情况下涡流损耗降低。这导致了适合高频工作的平面感应元件(11)具有较高的最大品质因数Q。本发明也涉及一种平面变压器，该平面变压器包含两个根据本发明的平面感应元件。该第一平面感应元件用作该平面变压器的第一线圈，而该第二平面感应元件用作该平面变压器的第二线圈。由于上述的高频情况下涡流损耗的减小，该平面变压器适合用于高频工作。

Description

平面感应元件和平面变压器
本发明涉及平面感应元件，该平面感应元件至少包含第一和第二同心平面电感器，该第一和第二同心平面电感器分别包括第一导电螺旋图案和第二导电螺旋图案，该第一导电螺旋图案具有第一端点和第二端点，该第二导电螺旋图案包括第一端点和第二端点。
本发明也涉及平面变压器，该平面变压器包含第一该种平面感应元件和第二该种平面感应元件。
随着时间的推移，电子器件的集成显著增加，使得越来越多的功能能够集成在越来越小的体积上。其它领域例如装配技术和IC技术中取得的进步也使得这种集成成为可能。IC技术领域中取得的进步，加上通讯领域例如移动电话领域中对电子产品的需求，产生了集成RF电路(射频电路)，其中使用了平面感应元件，如电感器和变压器。用于例如移动电话的频带，如900MHz和1800MHz频带，使得能够利用现有技术容易地并且可复制地将这些平面感应元件和其它元件制造在一块集成电路上。
这种平面感应元件的问题在于将电阻损耗降到最小。在高频段，电阻损耗迅速增加，而(自)电感几乎不变。这意味着，例如，对于RF应用来说，很难做出好的平面电感器。一般而言，一个好的电感器定义为品质因数大于10的电感器。这意味着，阻抗的虚部和阻抗的实部之间的比值等于或大于10。平面电感器通常包含根据螺旋型延伸的电导体。
从现有技术得知，频率在1和2GHz之间时，主要由平面磁电感器中的不均匀电流分布引起电阻损耗(参考例如W.B.Kuhn，N.M.lbrahim的“Analysis of current crowding effects in multiturn spiralinductors”，IEEE Trans.MTT，Vol.49，No.1，pp.31-38，2001)。这种电感器的电特性基本上可以通过自电感Ls和电阻器Rs的串连来表示。在该串连中，Ls表示螺旋图案的电感，而Rs表示螺旋图案中出现的电阻损耗。关于上述频率范围，电阻损耗主要是由集肤效应引起的涡流损耗决定，而涡流损耗是由螺旋图案中并置的线匝相互影响造成的。
在美国专利说明书US-A-5,966,063中提出了一种限制平面感应元件中的涡流损耗的方法。该建议方法的基本实施例由一种具有根据螺旋图案延伸的电导体的平面感应元件组成，该电导体沿轴向分成至少两个部分。因此，在US-A-5,966,063中公开的平面感应元件由至少两个交错的螺旋图案组成。最里面的螺旋图案的长度和表面积小于最外面的螺旋图案。因此，两个螺旋图案的电磁特性不同。因此，US-A-5,966,063中描述的方法仅仅部分解决了由涡流引起电阻损耗的问题。
本发明的一个目的在于提供一种平面感应元件，该感应元件由涡流引起的损耗很低。通过一种根据本发明的平面感应元件可以实现该目的，其特征在于：
属于第一同心电感器的第一导电螺旋图案和属于第二同心电感器的第二导电螺旋图案是交错的；
该第一导电螺旋图案的第一端点和第二端点互相导电连接，该第一导电螺旋图案在外面断开，以便在该断口的两侧形成第一导电触点和第二导电触点；
该第二导电螺旋图案的第一端点和第二端点互相导电连接，该第二导电螺旋图案在外面断开，以便在该断口的两侧形成第一导电触点和第二导电触点；
该第一和第二平面电感器都包含一螺旋图案并且是同心的。这意味着它们有共同的虚拟中心。
属于第一同心电感器的第一导电螺旋图案和属于第二同心电感器的第二导电螺旋图案是交错的。这意味着，从虚拟中心沿直线向外围移动时，该第一电感器和第二电感器总是相互交替。
该第一和第二导电螺旋图案每一个都有第一和第二端点。该第一端点是离虚拟中心最近的端点，该第二端点是离虚拟中心最远的端点。
该第一和第二同心平面电感器的螺旋图案在外部断开。“在外部断开”意味着从位于该螺旋图案外面的一点，但该点在该螺旋图案所在平面内，沿直线向虚拟中心移动，可以靠近该断口。
该第一和第二同心平面电感器的螺旋图案在该断口的一侧有第一导电触点，在该断口的另一侧有第二导电触点。因此，第一和第二导电触点之间的电流通路将包含该第一或第二同心平面电感器的螺旋图案的整个长度。
如上述设计的螺旋图案的优点在于这些螺旋图案具有相同的磁属性和电属性。
因此，电流分布是均匀的。这导致了低电阻损耗。
使用螺旋图案的另一个优点在于可以在尽可能最小的表面积内实现尽可能最大的(自)电感。
尽管根据本发明的平面感应元件非常适合用于高频工作的集成电路中，如硅基片上的RF电路，但其应用不限于此。例如，其它可能的应用是开关式电源领域。在与这些开关式电源有关的频率范围内，最好是例如使用薄膜技术或厚膜技术在陶瓷基片上实现这种平面感应元件。可选地，这种平面感应元件可做成PCB(印刷线路板)上的电路部分，在该情况下用例如铜迹线形成螺旋图案。
倘若与使用的技术兼容的话，给该平面感应元件外面加上一磁材料外壳进一步提高磁属性，也是很好的。
另外，在某种特定技术中所使用的设计规则可能限制设计者使用互成45或90度角的螺旋图案。在这种情况下，该螺旋图案外形上可能是矩形或八角形的。
根据本发明的平面感应元件的另一个优点在于它可以用作平面感应元件组件的一个基本单元。这样的组件包含排列在平面上的多个根据本发明的平面感应元件。通过导电连接所述平面感应元件，可获得新的合成平面感应元件，根据单个平面磁元件的电磁特性可以精确地预定该合成平面感应元件的电磁特性。
根据本发明的平面感应元件的一个实施例的特征在于平面电感每一个都包含至少第一导电螺旋图案和第二导电螺旋图案，两者之间通过电绝缘层隔开。通过使用多个导电螺旋图案，可以获得平面感应元件所需要的表面的限制。
根据本发明的平面感应元件的另一个实施例的特征在于至少该第一导电螺旋图案和该第二导电螺旋图案之间通过通道相互导电连接。通过电连接多个导电螺旋图案，可以增加该螺旋图案的有效部分。其优点在于可获得较小的串联电阻和不变的(自)电感。
根据本发明的平面感应元件的另一个实施例的特征在于该第一导电螺旋图案的第一导电触点导电连接到该第二导电螺旋图案的第一导电触点，而该第一导电螺旋图案的第二导电触点导电连接到该第二导电螺旋图案的第二导电触点，以形成一个互相电连接的具有相同的电磁特性的电感器的系统。这样可以获得一种电感器，该电感器分成多个并联电流通路，而该多个电流通路的电磁特性相同。因此，也是在高频段，电流均分到这些电流通路上。其优点在于该电感器的高频特性好。这意味着这样实现的电感器可具有大于10的品质因数。
前面的讨论主要集中于平面电感器。平面变压器和平面电感器有着同样的问题。在大家都知道的平面变压器中，由线圈中的涡流引起的电阻损耗随着频率的增加而显著增加。这些电阻损耗也限制了已知平面变压器在高频的实际使用。
本发明也旨在提供一种具有低电阻损耗的平面变压器。根据本发明的平面变压器包含根据本发明的第一平面感应元件和第二感应元件，其中第一平面感应元件和另一平面感应元件之间通过电绝缘层隔开，第一平面感应元件形成该变压器的第一线圈，第二平面感应元件形成该变压器的第二线圈。这样实现的变压器的优点在于在第一线圈和第二线圈中，电流均分在该第一平面感应元件的同心平面电感器的螺旋图案上，也均分在第二平面感应元件的同心电感器的螺旋图案上。这就导致了在高频情况下的低电阻损耗。因此，以这种方式获得了一种适合在高频工作的好的平面变压器。
根据本发明的平面变压器不只可用在高频工作的集成电路内。例如，也可用在开关式电源领域内。在与所述开关式电源有关的频率范围内，最好是例如使用薄膜技术或厚膜技术在陶瓷基片上实现这种平面变压器。可选地，这种平面变压器可做成PCB(印刷线路板)上的电路部分，在该情况下用例如铜迹线形成螺旋图案。
倘若与使用的技术兼容的话，给该平面变压器件外面加上一磁材料外壳进一步提高磁特性，也是很好的。
下面将参考以下所述实施例，阐述本发明的这些和其它方面，使其变得显而易见。
附图中：
图1A图示了根据现有技术的平面电感器的一种实施例；
图1B示出了图1A中示出的平面电感器实施例的等效电路图；
图2A图示了根据本领域现状的平面电感器的另一种实施例；
图2B示出了图2A中示出的平面电感器实施例的等效电路图；
图3A图示了根据本发明的平面感应元件的一种实施例；
图3B示出了图3A中示出的平面感应元件实施例的等效电路图；
图4示出了一个图表，其中示出了对于根据本发明的平面感应元件的一种实施例，计算出的品质因数的提高情况；
图5A是根据本发明的平面感应元件的一种实施例的横截面图；
图5B是根据本发明的平面感应元件的另一种实施例的横截面图；
图6A是根据本发明的平面感应元件的另一种实施例的横截面图；
图6B是根据本发明的平面感应元件的另一种实施例的横截面图；
图6C是根据本发明的平面感应元件的另一种实施例的横截面图；
图7示出了包含三个平面电感器的集成电路设计的一部分，其中包括根据本发明的平面感应元件的两种实施例；
图8示出了图7中示出的平面电感器的测得品质因数和频率之间的函数关系。
图9A是根据本发明的平面变压器的一种实施例的横截面图；
图9B是根据本发明的平面变压器的另一种实施例的横截面图；和
图9C是根据本发明的平面变压器的另一种实施例的横截面图。
在这些图中，类似的数字指的是类似部分。
图1A图示了根据本领域现状的平面电感器1的一种实施例。在该实施例中，平面电感器1由底层材料电绝缘层或基片上的导电材料螺旋图案2组成。该螺旋图案2具有离该螺旋图案2的虚拟中心最近的第一端点3和离该螺旋图案2的虚拟中心最远的第二端点4。在第一端点3和第二端点4处，该平面电感器1和包含该平面电感器1的电路的其它元件电接触。
图1B示出了图1A中示出的平面电感器实施例的等效电路图5。所述等效电路图5是由和电阻RS串联排列的自电感LS组成的单口元件。Ls表示该螺旋图案的自电感而RS表示该螺旋图案中产生的电阻损耗。该RS的电阻特性和频率有关。从现有文献得知当频率在1到2GHz范围内时，主要由平面磁电感器中的不均匀电流分布引起电阻损耗(参考，例如，W.B.Kuhn，N.M.Ibrahim，″Analysis of</RTI>currentcrowding effects in multiturn spiral inductors ″，IEEETran s.MTT，Vol.49，No.1，pp.31-38，2001)。在该频率范围内，电阻损耗主要由集肤效应引起的涡流损耗决定，而涡流损耗是由螺旋图案中并置的线匝相互影响造成的。
图2A图示了根据本领域现状的平面电感器6的另一种实施例。该实施例涉及美国专利说明书US-A-5,966,063中提出的一种减少涡流引起的损耗的方法。该实施例中的平面电感器6由电绝缘基片上的导电材料螺旋图案7组成。该螺旋图案7沿轴向分成第一外面部分7A和第二里面部分7B。该螺旋图案7的两个部分7A和7B是同心的，并且具有离该螺旋图案7的虚拟中心最近的第一共同端点8和离该螺旋图案7的虚拟中心最远的第二共同端点9。该螺旋图案7的里面部分7B的长度和表面积小于外面部分7A。术语同心指的是两个螺旋图案7A和7B具有共同的虚拟中心。
图2B示出了图2A中示出的平面电感器实施例的等效电路图10。所述等效电路图10是包含两个并联支路的单口元件。第一并联支路包含与电阻RS1串联排列的第一自电感LS1，第二并联支路包含与电阻RS2串联排列的第二自电感LS2。该第一并联支路代表图2A中示出的螺旋图案7的外面部分7A的电磁特性。该第二并联支路代表图2A中示出的螺旋图案7的里面部分7B的电磁特性。因为该螺旋图案7的两部分7A和7B相距很近，因此它们相互影响。在电等效电流图10中，这种磁耦合通过LS1和LS2之间的耦合c来表示。
在低频情况下，两个支路的电流之比由电阻RS1和RS2之比决定。假如两个电感器之间不存在耦合，那么在高频情况下，通过电感器的电流之比将由自电感LS1和LS2之比决定。如图2A所示，在平面电感器6中，LS1和LS2之间存在相当强的耦合，即c≈1。假如RS1＝RS2，可以得出在高频情况下LS1和LS2相差不大时，总阻抗Z可以由以下关系式近似得出：
Re ( Z ) R &ap; 1 2 + 1 2 &CenterDot; 1 ( 1 - c ) 2 &CenterDot; ( L S 1 - L S 2 ) 2 ( L S 1 + L S 2 ) 2
假如LS1和LS2相差较大，且符合以下关系：
| L S 1 - L S 2 | L S 1 + L S 2 &GreaterEqual; 1 - c
则在高频情况下，该磁耦合在具有最大自电感的螺旋图案内将导致电流反向。
假如螺旋图案7A和7B的宽度是电感器6的总直径的2到10％的话，那么上述特性将在平面电感器6中起重要作用。计算显示螺旋图案7B中的电流比螺旋图案7A中的电流受自电感的影响较小。也可以证明该螺旋图案7A和7B边缘的电流比靠近该导体中心的电流受自电感的影响较低。
在这些情况下，在电流通路之间存在很强的耦合。根据螺旋图案7A和7B的宽度，该平面电感器6的阻抗的实部可能大幅度增加。通过减小该螺旋图案的宽度可减小螺旋图案7A和7B之间的自电感差，但是却导致低频情况下电阻增加，因此这不是一个令人满意的方法，因为它引起了品质因数Q的下降。
图3A图示了根据本发明的平面感应元件的一种实施例。象参考图2A描述的已知平面电感器那样，根据本发明的该平面感应元件11的实施例包含两个同心电感器。两个同心电感器都包含螺旋图案，属于第一同心电感器的第一螺旋图案12A，和属于第二同心电感器的第二螺旋图案12B。该螺旋图案12A和12B都由导电材料制成，分别包含第一端点13A和13B和第二端点14A和14B，它们都位于电绝缘基片上。已知平面电感器6和感应元件11之间的重要区别在于螺旋图案12A和12B是交错的。这意味着，从虚拟中心沿直线向外围移动时，该第一螺旋图案12A和第二螺旋图案12B总是相互交替的。另外，在螺旋图案12A和12B每一个中，第一端点13A，13B电连接到第二端点14A，14B。同样，螺旋图案12A和12B的每一个都在外面断开。该断开在断口15A，15B的一侧分别形成第一导电触点16A，16B，在断口15A，15B的另一侧分别形成第二导电触点17A和17B。在图3A中，螺旋图案12A的第一导电触点16A和第二导电触点17A位置低于螺旋图案12B的第一导电触点16B和第二导电触点17B。因此，该第一导电触点16A，16B和第二导电触点17A，17B之间的电流通路将分别包含该第一或第二同心平面电感器的螺旋图案12A或12B的整个长度。因此，根据本发明的感应元件11的两个同心电感器的电磁特性是相同的。
图3B示出了图3A中示出的平面感应元件实施例的等效电路图18。在图3A示出的实施例中，螺旋图案12A的第一导电触点16A电连接到螺旋图案12B的第一导电触点16B。另外，螺旋图案12A的第二导电触点17A电连接到螺旋图案12B的第二导电触点17B。这样，该感应元件的两个同心电感器是并联的。
等效电路图18是包含两个相同并联支路的单口元件。如上所述，图3A中示出的两个螺旋图案12A和12B的电磁特性是相同的。该等效电路图18的两个并联支路都包含与电阻RS3串联排列的自电感LS3每个并联支路表示图3A中示出的螺旋图案12A和12B之一的电磁特性。因为两个螺旋图案12A和12B相距很近，因此它们互相影响。在等效电路图18中，这种磁耦合通过两个自电感LS3之间的耦合c1来示出。
图4图示了针对本发明的一种平面感应元件实施例计算的品质因数Q的提高情况，在该情况下是平面电感器。所述平面电感器的自电感为4nH，直径为300μm。在半对数坐标上，n沿横轴画，n是并联排列的交错的同心电感器的数量，该平面感应元件由该交错同心电感器构成，最大可获得的品质因数Qmax沿纵轴画。该图示出了假如n，即螺旋图案12的数量增加，则Qmax显著提高。当n＝1，Qmax为11.6，当n＝32，Qmax为19.4。图4也示出从n＝1到n＝2时，增加最大，这清楚地说明了本发明满意的效果。
图5A是根据本发明的平面感应元件11的一种实施例的横截面图。该实施例包含第一和第二同心的交错的平面电感器。该第一同心平面电感器包含第一螺旋图案19A和第二螺旋图案19B。该第二平面电感器包含第一螺旋图案20A和第二螺旋图案20B。该螺旋图案19A，19B，20A，20B都由导电材料制成。该第一螺旋图案19A，20A位于基片21上。该第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B和20B由第一电绝缘层22A隔开。另外示出，在第二螺旋图案19B，20B上备有第二电绝缘层22B。圆圈23和24指示电流方向。电流方向与横截面垂直。中心有一点的圆圈23表示电流流向读者。中心有一×的圆圈24表示电流流离读者。通过使用该第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B，20B，可以得到平面感应元件11所需表面区域的限制。该实施例特别适合用于集成电路中。
图5B是根据本发明的平面感应元件11的另一种实施例的横截面图。该实施例和图5A中所示的实施例类似。和图5A所示的实施例中一样，该同心交错平面电感器包含第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B和20B。该实施例非常适合用于薄膜或厚膜技术例如陶瓷基片，在该陶瓷基片的任意一面都有导电薄膜材料或厚膜材料。该实施例也很适合用于印刷电路板上，在该印刷电路板的任意一面都有导电层，例如铜箔。同图5A中所示的实施例相比，差别在于基片21不仅仅用作支持，而且作为电绝缘层。
图6A是根据本发明的平面感应元件11的另一种实施例的横截面图。该实施例和图5A中示出的实施例类似。和图5A所示的实施例中一样，该同心交错平面电感器包含第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B和20B。同图5A中所示的实施例相比，显著差别在于该第一螺旋图案19A，20A通过通道25电连接到第二螺旋图案19B，20B。通过电连接该第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B，20B，可以增加该两个同心交错平面电感器的有效横截面。其优点在于可以得到较小的串联电阻和不变的自电感。以这种方式取得的串联电阻的减小非常重要，因为在可用来实现根据本发明的平面感应元件的一般技术中，导电层的厚度是预定的，而这些技术通常提供了以这样的方式堆叠多个导电层的可能性，使得它们之间可以互相电绝缘。然后这些导电层可以通过通道以电传导的方式互相连接。
图6B是根据本发明的平面感应元件11的另一种实施例的横截面图。该实施例和图6A所述的实施例是类似的。和图6A所示实施例一样，该同心交错平面电感器包含第一螺旋图案19A，20A和第二螺旋图案19B，20B。该实施例特别适合用于薄膜或厚膜技术例如陶瓷基片，在该陶瓷基片的任意一面都有导电薄膜材料或厚膜材料。该实施例也很适合用于印刷电路板上，在该印刷电路板的任意一面都有导电层，例如铜箔。同图6A中所示的实施例相比，差别在于基片21不仅仅用作支持，而且作为电绝缘层。
图6C是根据本发明的平面感应元件11的另一种实施例的横截面图。该实施例和图6B所述的实施例是类似的。显著区别在于该平面感应元件有一磁材料外壳26。该外壳包含第一部分26A和第二部分26B。在使用的技术能够应用磁材料外壳的情况下，所述外壳的优点在于该平面感应元件具有改良的磁特性。在实践中，这导致了较高的品质因数Q。因为实践的原因，例如在批量生产中提高产量，在第一部分26A和第二部分26B之间留一清晰的小气隙27可能有所帮助。
图7示出了包含三个平面电感器实施例的集成电路设计28的一部分，其中包括根据本发明的平面感应元件的两种实施例。该设计28包含根据本领域现状的平面电感器的实施例29，根据本发明具有两个同心交错螺旋图案的平面感应元件实施例30，和根据本发明具有四个同心交错螺旋图案的平面感应元件实施例31。在其它方面，该三个实施例29，30，31在设计中尽可能设计得相同。该设计28提供了一种比较方式，比较根据本发明的平面感应元件30和31的高频改良特性和根据本领域现状的平面电感器29的高频特性。
图8示出了图7中示出的平面电感器的测得品质因数和频率之间的函数关系。曲线29A示出了根据本领域现状的平面电感器实施例29的测得品质因数Q和频率之间的函数关系。曲线29A的最大值是11.3。曲线30A示出了根据本发明的平面感应元件实施例30的测得Q和频率之间的函数关系。曲线30A的最大值是12.8。曲线31A示出了根据本发明的平面感应元件实施例31的测得Q和频率之间的函数关系。曲线31A的最大值是15.8。
测得的Qmax的提高稍低于计算出的Qmax的提高。在设计28中，对于实施例29，30和31来说，两个交错螺旋图案或一个螺旋图案的导电材料之间的距离不同。根据本领域现状的平面电感器的实施例29中该距离大于根据本发明具有两个同心交错螺旋图案的平面感应元件实施例30的距离，后者中该距离又大于根据本发明的具有四个同心交错螺旋图案的平面感应元件31的距离。所述距离越小，线匝之间寄生电容越大。所述寄生电容的增加引起了测得的Qmax的提高稍低于计算出的Qmax的提高。
图9A是根据本发明的平面变压器32的一种实施例的横截面图。该实施例包含根据本发明的第一平面感应元件33和根据本发明的第二平面感应元件34。该第一和第二平面感应元件33和34的主表面互相平行。该第一和第二平面感应元件33和34的虚拟中心位于与两个主表面垂直的轴35上。该第一平面感应元件33是在基片21上的。该第一和第二平面感应元件33和34由绝缘层22B中的一个相互隔开。除了上述结构上的不同之外，两个平面感应元件都是以和图6A中所示的感应元件相同的方式构造的。该第一平面感应元件33形成了变压器32的第一线圈，该第二感应平面元件34形成了该变压器32的第二线圈。
通过第一和第二平面感应元件33和34之间相对定位，可以使其相互磁耦合最大。以该种方式实现的平面变压器的优点在于在第一线圈和第二线圈上，电流均分在该第一平面感应元件33的螺旋图案上，也同样均分在该第二平面感应元件34的螺旋图案上。如上所述，该均匀的电流分布在高频情况下引起了低电阻损耗。因此，该平面变压器32非常适合在高频情况下工作。
图9B是根据本发明的平面变压器32的另一种实施例的横截面图。该实施例和图9A中所示实施例类似。与图9A中所示实施例不同之处在于基片21，该基片与第一和第二平面感应元件33和34平行，位于第一和第二感应元件之间，因此不仅仅用作支持，也作为电绝缘层。图9A中所示的实施例特别适合应用于集成电路中，而图9B中所示的实施例特别适合应用于，例如开关式电源领域。在与开关式电源有关的频率范围内，最好使用薄膜或厚膜技术和例如陶瓷基片21来实现该种平面变压器，在该陶瓷基片的任意一面都有导电薄膜或厚膜材料。该实施例也非常适合用在印刷线路板上，在该印刷线路板的任意一面上有导电层，例如铜箔。
图9C是根据本发明的平面变压器32的另一种实施例的横截面图。该实施例和图9B中所示的实施例类似。相比图9B的实施例来说，显著差别在于该平面变压器外面有一磁材料外壳26。该外壳包含第一部分26A和第二部分26B。当其与使用的技术兼容时，使用磁材料外壳的优点在于在由第一感应元件33构成的第一线圈和由感应元件34构成的第二线圈之间的磁耦合有所改进。因为实践中的原因，例如在批量生产中增加产量，在第一部分26A和第二部分26B之间留有一清晰的小气隙27可能有所帮助。

Claims (5)

1.一种包含至少第一和第二同心平面电感器的平面感应元件(11)，该第一和第二同心电感器分别包括第一导电螺旋图案(12A)和第二导电螺旋图案(12B)，该第一导电螺旋图案(12A)具有第一端点(13A)和第二端点(14A)，该第二导电螺旋图案具有第一端点(13B)和第二端点(14B)，特征在于
属于第一同心电感器的该第一导电螺旋图案(12A)和属于第二同心电感器的第二导电螺旋图案(12B)是交错的；
该第一导电螺旋图案(12A)的第一端点(13A)和第二端点(14A)导电连接，该第一导电螺旋图案(12A)在外面断开，以便在该断口(15A)的任一侧形成第一导电触点(16A)和第二导电触点(17A)；
该第二导电螺旋图案(12B)的第一端点(13B)和第二端点(14B)导电连接，该第二导电螺旋图案(12B)在外面断开，以便在该断口(15B)的任一侧形成第一导电触点(16B)和第二导电触点(17B)；
2.如权利要求1所述的平面感应元件，特征在于所述平面电感器每一个都包含至少第一导电螺旋图案(19A，19B)和第二导电螺旋图案(20A，20B)，两者之间通过电绝缘层(22A)相互隔开。
3.如权利要求2所述的平面感应元件，特征在于至少所述第一导电螺旋图案(19A，19B)和第二导电螺旋图案(20A，20B)通过通道(25)互相电连接。
4.如权利要求1，2或3所述的平面感应元件，特征在于该第一导电螺旋图案(12A)的第一导电触点(16A)导电连接到第二导电螺旋图案(12B)的第一导电触点(16B)，而第一导电螺旋图案(12A)的第二导电触点(17A)导电连接导第二导电螺旋图案(12B)的第二导电触点(17B)，以形成相互电连接的具有相同电磁特性的电感器的系统。
5.一种平面变压器(32)，包含如权利要求1，2，3或4中所要求的第一平面感应元件(33)和第二平面感应元件(34)，其中该第一平面感应元件(33)和第二平面感应元件(34)通过电绝缘层隔开，其中该第一平面感应元件(33)形成该平面变压器(32)的第一线圈，而该第二平面感应元件(34)形成该平面变压器(32)的第二线圈。
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Owner name: NXP CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.

Effective date: 20070914

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20070914

Address after: Holland Ian Deho Finn

Patentee after: Koninkl Philips Electronics NV

Address before: Holland Ian Deho Finn

Patentee before: Koninklijke Philips Electronics N.V.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051019

Termination date: 20110807