TW554354B - Multilayer inductor - Google Patents

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554354 A7 ______B7_________ 五、發明說明（i ) 本發明之背景 1. 本發明之領域 本發明係涉及多層電感器，並且具體地涉及適宜用作 爲EMI(電磁干擾)濾波器或其他合適的濾波器的多層電感 器。 2. 相關技術之說明 . 圖10所示的多層電感器1爲一公知的多層電感器。多 層電感器1被建構成：一提供有放置在其上的導電線圏圖 樣3a至3e的絕緣層2b、一提供有放置在其上的導電線圏 圖樣4a至4f的絕緣層2d、一提供有在其中形成的多個通 孔的絕緣層2c三者相互疊壓並整體燒結以界定多層體。圖 10中示出的多層電感器1被設置有引線電極5和6。 設置在多層體上部的導電線圈圖樣3a至3e和設置在 多層體下部的導電線圏圖樣4a至4f係分別形成在一層中 。對於導電線圏圖樣3a至3e和4a至4f，透過絕緣層2b 和2c中形成的多個通孔8相互串聯電連接以界定螺旋形線 圈L。螺旋形線圏L的軸垂直於絕緣層2a和絕緣層2b至 2d的疊壓方向，並且垂直於外部輸入-輸出電極10和η 的擴展方向(參考圖11)。也就是說，螺旋形線圈L的軸平 行於多層電感器1的安裝表面。 在此種公知的多層電感器中，由於放置在多層體9上 部的導電線圈圖樣3a至3e和放置在多層體9下部的導電 線圈圖樣4a至4f分別單獨在同一層上形成，所以在毗鄰 的導電線圏圖樣之間（比如，導電線圈圖樣3a和3b之間) 3 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公爱） ------ ------------I.------訂------Hr 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554354 A7 ____ B7___ 五、發明說明（> ) 形成間隙，因而螺旋形線圈L產生的磁通量p就會從該間 隙中洩漏出去。 _ 本發明之槪要 爲了解決上述的問題，本發明的較佳實施例提出了一 種能防止磁通量的洩漏並Ϊ能獲得極高的電感的多層電感 根據本發明的較佳實施例，一種多層電感器係包括多 層體，該多層體包括：多個相互堆疊並疊壓在一起的絕緣 層’多個設置在多層體上部的導電線圈圖樣，多個設置在 多層體下部的導電線圈圖樣，和多個設置在多層體中的通 孔。設置在多層體上部的導電線圏圖樣和設置在多層體下 部的導電線圈圖樣係透過通孔彼此串聯電連接，以界定一 線圈。線圈的軸實質上垂直於絕緣層的堆疊方向。設置在 多層體上部和下部的多個導電線圏圖樣、或者設置在多層 體上部或者是下部的多個導電線圏圖樣中的任何一個都在 不同的層中形成並在其中定位。在其中一個不同的層中形 成並定位的每個導電線圏圖樣係與在其他的層中形成並定 位的導電線圈圖樣部分地重疊。 根據本發明的另外一個實施例，一種多層電感器係包 括··一設置在其上的多個第一線圈導線的第一絕緣層、設 置在其上的多個第二線圏導線的第二絕緣層、設置在其上 的多個第三線圈導線的第三絕緣層、設置在其上的多個第 四線圈導線的第四I色緣層、和多個對第一、第二、第三、 第四線圏導線相互串聯電連接以界定線圈的通孔。多層體 4 _ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) "' IV----------·#·1·------訂---------線%. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554354 A7 — _B7_______ 五、發明說明（々） 係由第~、第二、第三、第四絕緣層界定，這些絕緣層相 互堆疊，使得第一和第二線圏導線設置在多層體上部’而 第三和第四線圏導線設置在多層體下部。線圈的軸實質上 與絕緣層的疊壓方向垂直，線圏係由設置在多層體上部和 下部並且交替串聯電連接的線圈導線所界定，第二線圈導 線重疊在第一線圏導線之間所形成的間隙上，而第三線圈 導線重疊在第四線圏導線之間所形成的間隙上。 在根據本發明的較佳實施例之多層電感器中，設置在 多層體上部和下部的多個導電線圈圖樣、或者設置在多層 體上部或者是下部的多個導電線圏圖樣中的任何一個都至 少在兩個層中形成並設置在其中。按照此種配置，設置在 一個層中的每個導電線圏圖樣之間所形成的間隙就會被設 置在其他層中的導電線圈圖樣所覆蓋，從而顯著地減少了 磁通量的洩漏。在這種情況下，設置在至少兩層的外層中 的導電線圈圖樣的寬度最好比設置在內層中的導電線圏圖 樣的寬度更寬。 當至少一個非磁性層設置在有導電線圈圖樣的不同的 層中時，在非磁性層中沒有磁路，因而進一步減少了磁通 量的洩漏。 根據本發明的各種較佳實施例，因此提出了使磁通量 的洩漏最小化並且能夠獲得極高的電感的多層電感器。 下面參考附圖對較佳實施例的詳細描述將會使本發明 的特性、元件、特徵和優點更加淸楚。 附圖之簡要說明 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------Aw· I.------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554354 A7 _B7_ 五、發明說明（十） 圖1爲根據本發明的第一較佳實施例的多層電感器的 分解立體圖； 圖2爲圖1中示出的多層電感器的立體圖； 圖3爲圖2中示出的多層電感器的示意性剖面圖； 圖4爲顯示了第一和第二導電線圈圖樣的位置的內部 平面圖， 圖5爲顯示了第三和第四導電線圏圖樣的位置的內部 平面圖； 圖6爲根據本發明的第二較佳實施例的多層電感器的 部分之分解立體圖； 圖7爲圖6中示出的多層電感器的示意性剖面圖； 圖8爲根據本發明的另一較佳實施例的多層電感器的 部分之分解立體圖； 圖9爲根據本發明的又一較佳實施例的多層電感器的 部分之分解立體圖； 圖10爲公知的多層電感器的分解立體圖； 圖11爲圖10中示出的多層電感器的示意性剖面圖。 主要部份代表符號之簡要說明 1多層電感器 2a、2b、2c、2d 絕緣層 3a-3e導電線圈圖樣 4a-4f導電線圈圖樣 5、6引線電極 8通孔 6 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂---------線< 554354 A7 -----B7____ 五、發明說明（S ) 9多層體 10、11輸入-輸出電極 21、21A多層電感器 22b第一絕緣層 22b’絕緣層 22c第二絕緣層 22e第三絕緣層 22f第四絕緣層 23a-23c第一導電線圈圖樣 23d、23e第二導電線圏圖樣 24a-24c第四導電線圈圖樣 24d-24f第三導電線圈圖樣 25、26導電引線端圖樣 28通孔 29重疊部分 30多層體 31、32輸入-輸出電極 40非磁性層 較佳實施例之詳細說明 下面參考附圖描述根據本發明的多層電感器的較佳實 施例。 在圖1中，多層電感器21包括設置在其上的第一導電 線圈圖樣23a至23c和導電引線端圖樣25和26的第一絕 緣層22b，設置在其上的第二導電線圈圖樣23d和23e的 7 本、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） il----------#1*------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) A7 B7 554354 五、發明說明（ 第二絕緣層22c，一具有多個在其中形成的通孔28的絕緣 層22d，設置在其上的第三導電線圏圖樣24d至24f的第 三絕緣層22e，和設置在其上的第四導電線圈圖樣2仏至 24c的第四絕緣層22f。 導電線圏圖樣23a至23c和25和26、23d和23e、 24d至24f、和24a至24c係分別在絕緣層22b、22c、22e 、和22f中形成，最好是透過諸如印刷、濺鍍、氣相沉積 、或是光刻，或者其他合適的方法來形成。銀、銀銷合金 、鈀、銅、鎳或其他合適的材料用作爲導電線_圖樣23a 至23e、24a至24f、25、和26的材料。絕緣層22a和絕緣 層22b至22f以諸如鐵氧體之類的磁性材料層、或諸如透 過膠合劑粘在一起的陶瓷之類的電介質或絕緣材料層來形 成。 通孔28係被形成使得首先最好是使用雷射光束在絕緣 層22b至22e上加工出或打出用於形成通孔28的孔，然後 用導電膏將用於形成通孔的孔塡滿。第一導電線圈圖樣 23a至23c和第二導電線圈圖樣23d和23e被設置在多層 體30的上部，此將在下面描述。第三導電線圈圖樣24d至 24f和第四導電線圏圖樣24a至24c被設置在多層體3〇的 下部。 對設置在上部的第一和第二導電線圈圖樣23a至23e 和設置在下部的第三和第四導電線圈圖樣2如至2#係透 過在絕緣層22b至22e中形成的通孔28相互串聯電連接以 界定一螺旋形線圈L。也就是說，將導電線圈圖樣按照導 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

— .11 —---訂---------線一 A7 554354 B7 --------------— 五、發明說明（]) 電引線端圖樣25、導電線圏圖樣24d、23a、24a、23d、 24e、23b、24b、23e、24f、23c、和 24c 以及導電引線端 圖樣26的順序將導電圖樣依次相連。螺旋線圈L的軸實 際上垂直於絕緣層22a至22f的疊壓方向並垂直於輸入_輸 出電極31和32的擴展方向。也就是說，螺旋線圈L的軸 實際上平行於多層電感器21的安裝表面。 如圖2所示，相互疊壓的絕緣層22a至22f係整體燒 結以界定多層體30。在多層體30的兩端設置輸入-輸出電 極31和32。輸入-輸出電極31和32分別與導電引線端圖 樣25和26電連接。輸入-輸出電極係被形成使得對由諸如 銀、銀鈀合金、鈀、銅、鎳或其他合適的材料之類的材料 製成的導電膏藉由烘烤或乾式電鍍、或是其他合適的處理 方法來塗敷。 圖3爲多層電感器21的示意性剖面圖。設置在多層體 30的上部的第一導電線圏圖樣23a至23c和第二導電線圈 圖樣23d至23e係在兩層中形成並設置在這兩層中。在圖 4中，第一導電線圈圖樣23a至23c和第二導電線圏圖樣 23d和23e在重疊部分29處相互重疊，該重疊部分是第一 和第二導電線圈圖樣23a至23c和23d和23e的邊緣，並 且它們實際上沿著傾斜於多層體30的寬度方向和縱向的方 向之線而相互平行。因此，導電線圈圖樣23a和23b之間 形成的間隙和導電線圏.圖樣23b和23c之間形成的間隙分 別被導電線圈圖樣23d和23e所覆蓋。在圖4中，重疊部 分29用陰影線來表示。 9 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " 一 I---------------訂---------. C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 554354 ___B7__ 五、發明說明（义） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三導電線圏圖樣24d至24f和第四導電線圏圖樣 24a至24c係在兩層中形成並設置在這兩層中。在圖5中 ，第三導電線圏圖樣24d至24f和第四導電線圈圖樣24a 至24c在重疊部分29相互重疊，該重疊部分實際上相互平 行，並且平行於多層體30較短的側邊。因此，導電線圈圖 樣24a和24b之間的間隙和導電線圏圖樣24b和24c之間 的間隙、以及導電線圏24a和輸入-輸出電極31之間的間 隙分別被導電線圈圖樣24e、24f和24d覆蓋。 按照這種配置，可以得到能減少由螺旋線圏L產生的 磁通量P的洩漏並且能得到較高電感的多層電感器21。特 別地，根據第一較佳實施例，在絕緣層22a至22f的堆疊 方向上設置在外側的第一和第四導電線圈圖樣22a至23c 和24a至24c的寬度最好比第二和第三導電線圏圖樣23d 和23e，和24d至24f的寬度略寬，因此，藉以可靠地抑 制磁通量P的洩漏並且使之達到最小。 根據本發明的第二較佳實施例的多層電感器與根據第 一實施例的多層電感器21的不同之處在於：根據第二實施 例的多層電感器具有在第一導電線圈圖樣23a至23c和第 二導電線圏圖樣23d和23e之間的非磁性層，也具有在第 三導電線圏圖樣24d至24f和第四導電線圈圖樣24a至24c 之間的另一非磁性層。 在圖6中，具有一實際上是矩形的非磁性層40設置在 其中的絕緣層22b’係被設置在其上設置有第一導電線圈圖 樣23a至23c的第一絕緣層22b和其上設置有第二導電線 10 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 " A7 554354 B7__ 五、發明說明（1 ) 圏圖樣23d和23e的第二絕緣層22c之間。非磁性層4〇最 好由玻璃、電介質陶瓷、或其他合適的材料製成。另一具 有非磁性層40設置在其中的絕緣層22b，係被放置在其上 設置有第三導電線圈圖樣24d至24f的第Η絕緣層22e和 其上設置有第四導電線_圖樣24a至24c的第四絕緣層22f 之間。非磁性層40的形狀並不限於大致爲矩形的，並且它 的尺寸也不一定限制在通孔28所包含的範圍之中。例如， 非磁性層40可以在整個絕緣層22b，中形成。- 按照此種配置，就可以得到如圖7所示的多層電感器 21A，在該多層電感器中，非磁性層40分別單獨地設置在 第一和第二導電線圈圖樣23a至23c和23d和23e之間的 重疊處，和第三和第四導電線圈圖樣24d至24f和24a至 24c之間的重疊處。由於在多層電感21A的非磁性層40中 沒有磁路被產生，所以磁通量的洩漏甚至比根據第一較f 實施例的多會電感器21還要少並且能獲得更高的電感。 本發明並不局限在上述的較佳實施例中，而是可以在 本發明的精神與範疇之中對其實施修改。儘管根據上述的 較佳實施例，設置在多層體上部和下部的導電線圈圖樣中 的每一個導電線圈圖樣都在兩層中形成並且設置於其中’ 但是多層體上部和下部的導電線圈圖樣不一定必須都在兩 層中形成並設置於其中。導電線圈圖樣可以在上部與下 中之一的兩層中形成並設置於其中，而另一部分中的 線圈圖樣則可以在一層中形成。 設置在多層體上部和下部的導電線圈圖樣可以在 ___------— 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i-------訂---------線一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554354 A7 _B7_ 五、發明說明（） 中形成。在圖8中，設置在多層體上部的導電線圈圖樣 23a至23e是在三層中形成。如圖9所示，可以增加導電 線圈圖樣23d和23e的寬度以便增大重疊區域。 多層電感器不一定要這樣製作：首先，將具有導電線 圈圖樣和通孔的絕緣層相互疊壓，然後將它們燒結在一起 。也可以使用事先已經燒結好的絕緣層。多層電感器可以 用如下的方法來製作。也就是說，絕緣層透過印刷的方法 或其他合適的方法由膏狀絕緣材料製成，而膏狀導電材料 被塗覆在絕緣層的表面以便形成導電線圏圖樣。然後，將 膏狀絕緣層塗覆在導電線圈圖樣上，從而形成嵌入了導電 線圏圖樣的絕緣層。按照這種方式，交替塗覆導電材料和 絕緣材料，並且在其特定部分中，對於產生的導電線圈圖 樣透過通孔相互電連接，從而獲得多層電感器。 儘管上面已經描述了本發明的較佳實施例，但應理解 的是，對於熟習本領域的技術者而言，在不脫離本發明的 範疇和精神下之變化和修改是明顯的。因此，本發明的範 疇係僅由如下的申請專利範圍所決定。 -------訂.-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ♦

12 ί、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1·一種多層電感器，其係包括： 一多層體，其包括在一堆疊的方向上相互堆疊並且疊 壓在一起的複數個絕緣層； 設置在該多層體之上部的複數個導電線圏圖樣； 設置在該多層體之下部的複數個導電線圏圖樣； 在該多層體中形成的複數個通孔；其中， 設置在該多層體之上部和下部的導電線圏圖樣係透過 通孔交替相互串聯電連接以界定一線圏，該線圈的軸係實 質上垂直於該等絕緣層的堆疊方向，設置在該多層體之上 部或下部之一中的複數個導電線圈圖樣係在該多層體的不 同層中形成並設置於其中，在其中一不同的層中形成並且 設置於其中的導電線圈圖樣中的每一個導電線圈圖樣係與 在其他不同層中形成並且設置於其中的導電線圏圖樣部分 地重疊。 2·根據申請專利範圍第1項中所述的多層電感器，其 中設置在該多層體之上部和下部的複數個導電線圈圖樣中 的每一個導電線圏圖樣係與在其它不同層中形成並且設置 於其中的導電線圏圖樣部分地重疊。 3·根據申請專利範圍第1項中所述的多層電感器，其 中至少一個非磁性層係被設置在該具有導電線圈圖樣的不 同層之間。 4·根據申請專利範圍第1項中所述的多層電感器，其 中在位於該多層體之外部的不同層中，形成並且設置於其 中的導電線圏圖樣的寬度比在位於該多層體之內部的不同 _____1 — ____- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) --- (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 擎 -Μΰ 線一 554354 頜 C8 D8 六、申請專利範圍 層中，形成並且設置於其中的導電線圏圖樣的寬度更寬。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 5. 根據申請專利範圍第1項中所述的多層電感器，其 中該絕緣層係由一種磁性材料和一種絕緣材料中的一種所 製成。 6. —種多層電感器，其係包括： 一具有複數個設置於其上的第一線圏導線的第一絕緣 層； 一具有複數個設置於其上的第二線圏導線的第二絕緣 層； 一具有複數個設置於其上的第三線圏導線的第三絕緣 層； 一具有複數個設置於其上的第四線圈導線的第四絕緣 層； 複數個通孔，用於對該第一、第二、第三與第四線圈 導線相互串聯電連接以界定一線圈；其中， 該第一、第二、第三和第四絕緣層係在堆疊方向上相 互堆疊並疊壓以界定一多層體，並且使得該第一和第二線 圈導線設置在該多層體的上部，而第三和第四線圈導線設 置在該多層體的下部，該線圏的軸係實質上垂直於該等絕 緣層的堆疊方向，該線圈係包括被設置在該多層體之上部 和下部的線圏導線，並且該些線圈導線係交替相互串聯電 連接，該第二線圈導線係重疊在每個第一線圈導線之間的 間隙上，而該第三線圈導線重疊在每個第四線圈導線之間 的間隙上。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)