TW202046347A - 電感裝置 - Google Patents

Abstract

一種電感裝置，其包含第一繞組及第二繞組。第一繞組繞成複數個第一線圈，且第二繞組繞成複數個第二線圈。該些第二線圈的其中至少兩者於第一側與該些第一線圈的其中至少兩者交錯配置。第二線圈的其中至少兩者於第一側比鄰排列。該些第一線圈的其中至少一者只與該些第二線圈的其中至少一者於第二側交錯配置。該些第一線圈的其中至少另一者只與該些第二線圈的其中至少另一者於第二側交錯配置。

Description

電感裝置

本案係有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種電感裝置。

在現有技術中，對稱型電感裝置的繞設方式，會使電感裝置中的第一繞組與第二繞組間，存在大量的寄生電容，而嚴重影響電感裝置的品質因素(Q)及自共振頻率(self-resonance frequency，F_sr)。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本案實施例的重要/關鍵元件或界定本案的範圍。

本案內容之一目的是在提供一種，藉以解決先前技術存在的問題，解決之手段如後所述。

為達上述目的，本案內容之一技術態樣係關於一種電感裝置，此電感裝置包含第一繞組及第二繞組。第一繞組繞成複數個第一線圈，且第二繞組繞成複數個第二線圈。該 些第二線圈的其中至少兩者於第一側與該些第一線圈的其中至少兩者交錯配置。第二線圈的其中至少兩者於第一側比鄰排列。該些第一線圈的其中至少一者只與該些第二線圈的其中至少一者於第二側交錯配置。該些第一線圈的其中至少另一者只與該些第二線圈的其中至少另一者於第二側交錯配置。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例所示之電感裝置，可有效降低電感裝置之繞組間的寄生電容，進而使電感裝置具備更佳的品質因素(Q)及自共振頻率的操作範圍。

在參閱下文實施方式後，本案所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本案之基本精神及其他發明目的，以及本案所採用之技術手段與實施態樣。

1000、1000A‧‧‧電感裝置

1100‧‧‧第一繞組

1110‧‧‧連接件

1111、1113‧‧‧端點

1120‧‧‧連接件

1121、1123‧‧‧端點

1200‧‧‧第二繞組

1210‧‧‧連接件

1211、1213‧‧‧端點

1220‧‧‧連接件

1221、1223‧‧‧端點

1300‧‧‧中央點

1410‧‧‧第一圈

1420‧‧‧第二圈

1430‧‧‧第三圈

1440‧‧‧第四圈

1450‧‧‧第五圈

1500‧‧‧輸入端

1600‧‧‧中央抽頭端

為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。

第3圖係繪示依照本案一實施例的一種電感裝置之實驗數據示意圖。

第4圖係繪示依照本案一實施例的一種電感裝置之實驗數據示意圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特 徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

第1圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置1000的示意圖。如第1圖所示，電感裝置1000包含第一繞組1100及第二繞組1200。上述第一繞組1100繞成複數個第一線圈，這些第一線圈於圖中以點狀網格呈現。此外，第二繞組1200繞成複數個第二線圈，這些第二線圈於圖中以斜線狀網格呈現。應可理解的是，本實施中電感裝置1000呈現矩形，然而，於其他的實施例中，電感裝置1000也可以是八邊形或其他多邊形。

於結構上，第二線圈的其中至少兩者於第一側(例如圖中上側)與第一線圈的其中至少兩者交錯配置。舉例而言，第一線圈的其中兩條線圈與第二線圈的其中兩條線圈於圖中上側雙重交錯(double-crossing)配置。此外，第一線圈的其中至少兩者於第一側比鄰排列，第二線圈的其中至少兩者於第一側比鄰排列。舉例而言，第一線圈的上述兩者緊鄰配置在一起，兩者間並無其餘線圈，第二線圈的上述兩者亦緊鄰配置在一起，兩者間同樣並無其餘線圈。

再者，第一線圈的其中至少一者只與第二線圈的其中至少一者於第二側(例如圖中下側)交錯配置，且第一線圈的其中至少另一者只與第二線圈的其中至少另一者於第二側交錯配置。舉例而言，第一線圈與第二線圈於圖中下側僅採用單一交錯(single-crossing)配置，並未採用雙重交錯(double-crossing)配置。

在一實施例中，第二線圈的其中至少兩者於第一側跨越第一線圈的其中至少兩者。舉例而言，第一線圈與第二線圈於雙重交錯處，是由第二線圈跨越第一線圈的方式交錯配置。此外，第一線圈的其中至少一者於第二側跨越第二線圈的其中至少一者，且第一線圈的其中至少另一者於第二側跨越第二線圈的其中至少另一者。舉例而言，第一線圈與第二線圈於單一交錯處，是由第一線圈跨越第二線圈的方式交錯配置。然本案不以此為限，在其餘實施例中，亦可依照實際需求而配置第一線圈與第二線圈的交錯方式。

在另一實施例中，第二繞組1200包含第一開口、第二開口、第一連接件1210及第二連接件1220。上述第一連接件1210及第二連接件1220於第一側跨越第一線圈的其中至少兩者，並分別連接第一開口及第二開口。在一實施例中，第一開口及第二開口於第一側比鄰排列，且第一連接件1210及第二連接件1220於第一側比鄰排列。舉例而言，第一開口及第二開口緊鄰配置在一起，兩者間並無其餘開口，第一連接件1210及第二連接件1220亦緊鄰配置在一起，兩者間同樣並無其餘連接件。

在其餘實施例中，第一開口包含兩端點1211、1213，且第二開口包含兩端點1221、1223，如第1圖所示，第一開口的兩端點1211、1213之間的第一連線將會平行於第二開口的兩端點1221、1223之間的第二連線。

在一實施例中，第一繞組1100包含第三開口及第三連接件1110。上述第三連接件1110於第二側跨越第二線圈的其中至少一者，並連接第三開口。此外，第一繞組1100包含第四開口及第四連接件1120。上述第四連接件1120於第二側跨越第二線圈的其中至少另一者，並連接第四開口。

在另一實施例中，第三開口包含兩端點1111、1113，且第四開口包含兩端點1121、1123，如第1圖所示，第三開口的兩端點1111、1113之間的第三連線與第四開口的兩端點1121、1123之間的第四連線不平行。

在其餘實施例中，第一連接件1210及第二連接件1220與第一線圈位於不同層，另外，第三連接件1110及第四連接件1120與第二線圈位於不同層。

在一實施例中，電感裝置1000更包含中央點1300。中央點1300位於第一側。上述第一繞組1100與第二繞組1200耦接於中央點1300。在另一實施例中，請參閱第1圖式，中央點位於第一繞組1100與第二繞組1200的最內側。在其餘實施例中，電感裝置1000更包含輸入端1500，此輸入端1500位於第二側，輸入端1500具有兩端點，分別提供不同極性的電流輸入。

請參閱第1圖，第一繞組1100與第二繞組1200共同繞成第一圈1410、第二圈1420、第三圈1430、第四圈1440及第五圈1450，上述第一圈1410、第二圈1420、第三圈1430、第四圈1440及第五圈1450依序由外而內排列。

於結構上，第一繞組1100由第二側起順時針沿著第一圈1410繞至第一側，並於第一側繞設至第三圈1430，第一繞組1100再由第一側起沿著第三圈1430繞至第二側，並於第二側繞設至第二圈1420，第一繞組1100再由第二側起沿著第二圈1420繞至第一側，並於第一側繞設至第四圈1440，第一繞組1100再由第一側起沿著第四圈1440繞至第二側，並於第二側繞設至第五圈1450，第一繞組1100再由第二側起沿著第五圈1450繞至位於第一側的中央點1300。

此外，第二繞組1200由第二側起逆時針沿著第一圈1410繞至第一側，並於第一側繞設至第三圈1430，第二繞 組1200再由第一側起沿著第三圈1430繞至第二側，並於第二側繞設至第二圈1420，第二繞組1200再由第二側起沿著第二圈1420繞至第一側，並於第一側繞設至第四圈1440，第二繞組1200再由第一側起沿著第四圈1440繞至第二側，並於第二側繞設至第五圈1450，第二繞組1200再由第二側起沿著第五圈1450繞至位於第一側的中央點1300。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置1000A的示意圖。相較於第1圖之電感裝置1000，第2圖所示之電感裝置1000A更包含中央抽頭端1600，此中央抽頭端1600耦接於中央點1300。在一實施例中，中央抽頭端1600與第一繞組1100及第二繞組1200位於同一層。在另一實施例中，中央抽頭端1600與第一繞組1100及第二繞組1200位於不同層。在其餘實施例中，中央點1300可為共地點(common ground)，中央抽頭端1600可依照實際需求接收電源供應電壓(VDD)或者其餘適當之電壓。需說明的是，第2圖之電感裝置1000A中元件標號與第1圖之電感裝置1000中元件標號相同者，具有相同的結構配置，為使說明書簡潔，於此不作贅述。

如第1圖及第2圖所示，請參閱電感裝置1000、1000A的左半側，第一繞組1100於此包含了第一圈1410、第二圈1420及第五圈1450，而第二繞組1200於此包含了第三圈1430及第四圈1440，因此，電感裝置1000、1000A僅會於第二圈1420及第三圈1430的交接處產生寄生電容，以及於第四圈1440及第五圈1450的交接處產生寄生電容，相較於一般的對稱型電感裝置會於每兩圈的交接處均產生寄生電容而言，本 案之電感裝置1000、1000A確實可降低寄生電容，藉以提升電感裝置1000、1000A的品質因素。

第3圖係繪示依照本案一實施例的一種電感裝置1000、1000A之實驗數據示意圖。如圖所示，若採用本案之架構(亦即，電感裝置1000、1000A之一側採用雙重交錯(double-crossing)配置，另一側採用單一交錯(single-crossing)配置)，其實驗曲線為C1。曲線C2則為一般的對稱型電感裝置的實驗曲線。詳細而言，本案的電感裝置1000、1000A於頻率4.5GHz時對應的品質因素(Q)約為15.21，而一般對稱型電感裝置於同樣頻率對應的品質因素約為13.82。由圖中可知，採用採用本案之架構的電感裝置1000、1000A具有更佳的品質因素(Q)。

第4圖係繪示依照本案一實施例的一種電感裝置1000、1000A之實驗數據示意圖。如圖所示，若採用本案之架構，其實驗曲線為L1。曲線L2則為一般的對稱型電感裝置的實驗曲線。詳細而言，本案的電感裝置1000、1000A的自共振頻率發生於頻率10.2GHz，而一般對稱型電感裝置的自共振頻率發生於頻率8.2GHz。一般對稱型電感裝置的自共振頻率8.2GHz較接近第3圖所示品質因素出現較大值的頻率4.5GHz，因此，對品質因素的影響較大，再者，由第4圖中可以看出，曲線L2開始上升的點之前，其平坦範圍較短，導致其可操作範圍較小。相較之下，本案的電感裝置1000、1000A的自共振頻率10.2GHz距第3圖所示品質因素出現較大值的頻率4.5GHz較遠，因此，對品質因素的影響較小，再者，由 第4圖中可以看出，曲線L1開始上升的點之前，其平坦範圍較長，是以其可操作範圍較大。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例所示之電感裝置，可有效降低電感裝置之繞組間的寄生電容，進而使電感裝置具備更佳的品質因素(Q)以及自共振頻率的操作範圍。

雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例，然其並非用以限定本案。請注意，前揭圖式中，元件之形狀、尺寸及比例等僅為示意，係供本案所屬技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本案之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

1000‧‧‧電感裝置

1100‧‧‧第一繞組

1110‧‧‧連接件

1111、1113‧‧‧端點

1120‧‧‧連接件

1121、1123‧‧‧端點

1200‧‧‧第二繞組

1210‧‧‧連接件

1211、1213‧‧‧端點

1220‧‧‧連接件

1221、1223‧‧‧端點

1300‧‧‧中央點

1410‧‧‧第一圈

1420‧‧‧第二圈

1430‧‧‧第三圈

1440‧‧‧第四圈

1450‧‧‧第五圈

1500‧‧‧輸入端

Claims (10)

1. 一種電感裝置，包含：一第一繞組，繞成複數個第一線圈；以及一第二繞組，繞成複數個第二線圈，其中該些第二線圈的其中至少兩者於一第一側與該些第一線圈的其中至少兩者交錯配置，其中該第二線圈的其中該至少兩者於該第一側比鄰排列，其中該些第一線圈的其中至少一者只與該些第二線圈的其中至少一者於一第二側交錯配置，其中該些第一線圈的其中至少另一者只與該些第二線圈的其中至少另一者於該第二側交錯配置。
2. 如請求項1所述之電感裝置，其中該些第二線圈的其中該至少兩者於該第一側跨越該些第一線圈的其中該至少兩者，其中該些第一線圈的其中該至少一者於該第二側跨越該些第二線圈的其中該至少一者，其中該些第一線圈的其中該至少另一者於該第二側跨越該些第二線圈的其中該至少另一者。
3. 如請求項1所述之電感裝置，其中該第一側相對於該第二側，其中該第一線圈的其中該至少兩者於該第一側比鄰排列，其中該電感裝置更包含一輸入端，其中該輸入端位於該第二側。
4. 如請求項1所述之電感裝置，其中該第二繞組包含一第一開口、一第二開口、一第一連接件及一第二連接件，其中該第一連接件及該第二連接件於該第一側跨越該些第一線圈的其中該至少兩者，並分別連接該第一開口及該第二開口，其中該第一開口及該第二開口於該第一側比鄰排列，且該第一連接件及該第二連接件於該第一側比鄰排列，其中該第一開口包含兩端點，且該第二開口包含兩端點，其中該第一開口的該兩端點之間的一第一連線平行於該第二開口的該兩端點之間的一第二連線。
5. 如請求項4所述之電感裝置，其中該第一繞組包含一第三開口及一第三連接件，其中該第三連接件於該第二側跨越該些第二線圈的其中該至少一者，並連接該第三開口，其中該第一繞組包含一第四開口及一第四連接件，其中該第四連接件於該第二側跨越該些第二線圈的其中該至少另一者，並連接該第四開口，其中該第三開口包含兩端點，且該第四開口包含兩端點，其中該第三開口的該兩端點之間的一第三連線與該第四開口的該兩端點之間的一第四連線不平行。
6. 如請求項5述之電感裝置，其中該第一連接件及該第二連接件與該些第一線圈位於不同層，其中該第三連接件及該第四連接件與該些第二線圈位於不同層。
7. 如請求項1所述之電感裝置，其中該電感裝置更包含：一中央點，位於該第一側，其中該第一繞組與該第二繞組耦接於該中央點，其中該中央點位於該第一繞組與該第二繞組的最內側。
8. 如請求項7所述之電感裝置，其中該電感裝置更包含：一中央抽頭端，耦接於該中央點，其中該中央抽頭端與該第一繞組及該第二繞組位於同一層或不同層。
9. 如請求項7所述之電感裝置，其中該第一繞組與該第二繞組共同繞成一第一圈、一第二圈、一第三圈、一第四圈及一第五圈，其中該第一圈、該第二圈、該第三圈、該第四圈及該第五圈依序由外而內排列，其中該第一繞組由該第二側起沿著該第一圈繞至該第一側，並於該第一側繞設至該第三圈，該第一繞組再由該第一側起沿著該第三圈繞至該第二側，並於該第二側繞設至該第二圈，該第一繞組再由該第二側起沿著該第二圈繞至該第一側，並於該第一側繞設至該第四圈，該第一繞組再由該第一側起沿著該第四圈繞至該第二側，並於該第二側繞設至該第五圈，該第一繞組再由該第二側起沿著該第五圈繞至位於該第一側的該中央點。
10. 如請求項9所述之電感裝置，其中該第二繞組由該第二側起沿著該第一圈繞至該第一側，並於該第一側繞設至該第三圈，該第二繞組再由該第一側起沿著該第三圈繞至該第二側，並於該第二側繞設至該第二圈，該第二繞組再由該第二側起沿著該第二圈繞至該第一側，並於該第一側繞設至該第四圈，該第二繞組再由該第一側起沿著該第四圈繞至該第二側，並於該第二側繞設至該第五圈，該第二繞組再由該第二側起沿著該第五圈繞至位於該第一側的該中央點。

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