TWI298890B - Variable inductor - Google Patents

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TWI298890B TW095106376A TW95106376A TWI298890B TW I298890 B TWI298890 B TW I298890B TW 095106376 A TW095106376 A TW 095106376A TW 95106376 A TW95106376 A TW 95106376A TW I298890 B TWI298890 B TW I298890B
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Description

1298890 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明有關一種例如併入於無線電通訊設備之可變電 5 感器。 H litr ^ 相關技藝說明 在無線電通訊設備,諸如行動電話,的技術領域中, 由於增加了對於進階特徵被併入該設備之構件數量而增加 10 有對於更小的南頻電路或RF電路的需求。因應此一需求’ 對於建立該電路所需之構件的一變化係集中在利用所謂 MEMS(微機電系統)之技術的小型化。電感器是此構件的一 種類,電感器是要被併入電路或電子電路的一電子構件, 為了使用由它們所提供的一電感、並且有時有對於可變電 15 感之需要。 第30圖與第31圖顯示一電感器X4的一主要結構,該電 感器X4是一傳統可變電感器它的電感是可變的。第3〇圖是 該電感器X4的一平面圖而第31圖是於第31圖中的線 XXXI-XXXI所取的一截面圖。 20 該電感器X4包含一基板91、一電容器92及一磁鐵體鐵 〜93。δ亥電谷器92,其係利用諸如薄膜形成與仿製技術之 技術來形成在該基板91上,具有一導電線圈92a及一對端子 92b。該磁鐵體鐵心93具有一高透磁率並面對該線圈92&。 另外,該磁鐵體鐵心93係可朝向或遠離該基板91或該線圈 1298890 92a移動在一預定的移動範圍中。此一可變電感器被揭露於 例如以下專利文件1。 專利文件 1 : JP-A-H08-204139 在該電感器X4中,該磁鐵體鐵心93被帶到更接近該線 5圈92a為了增加在該電感器X4中該對端子92b之間的電感 (本身的電感)。當該磁鐵體鐵心93係自該線圈93a移開時, 該電感是減少的。該線圈本身的電感已知是和其中放置該 線圈的透磁率成比例。該磁鐵體鐵心93與該線圈92a之間的 距離越接近,在該線圈92&附近的環境中的淨透磁率越高 10 (並且因此有關於一流經該線圈92a之電流在該線圈92a附近 所產生之磁通量的淨密度越高)、並且所以該電感越高。 然而’於該電感器X4,其電感係依照關於該線圈92a 的一咼透磁構件(該磁鐵體鐵心93)之前進/縮回移動而改 變,該電感僅能在一近10%之相對小範圍中改變,如該專 15利文件1中所提及。因此,該電感器X4有時不能依所要求大 量地改變它的電感。 t 明内 發明概要 本發明在該上述環境下已被提出,並且因此本發明的 2〇目標是提供一種適合在—寬範圍之電感變化的可變電感 器。 〜 由本發明所提供的一種可變電感器包含:一導體包含 -線圈以及與該線圈電性連接的一對端子;及_導電構件 可移動更接近或更遠離該線圈。當該線圈與該導電構件之 1298890 間的距離變得更短時,該等端子間之距離變得更小、並且 當該線圈與該導電構件之間的距離變得更長時,該等端子 間之距離變得更大。於本可變電感器所改變的電感是該可 變電感器的-自身電感,其是-在該包含該導體與該導電 5構件之可變電感ϋ中的該等導體端子之間的電感。電性 上,該線圈是在該等端子之間並與每一端子串聯連接。另 外該線圈與該導電構件係彼此間隔有一適當距離.該導電 構件能夠移動更接近與更遠離該線圈之說明意味位在一預 定位置之導電構件能夠達到朝向該線圈的—相對接近、並 10意味位在該預定位置之導電構件能夠達到遠離該線圈的一 相對縮回。 在本可變電感器中,當-電流係經由該等端子施加至 該導體時,該點流導致-磁場(-第—磁場)被產生在該線圈 附近。該第一磁場導致一感應電流流入該導電構件、並且 15該感應電流導致一磁場(一第二磁場)被產生在該導電構件 附近。該第二磁場被形成來擾亂該第一磁場,即,使該第 一磁場變弱。在如在該線圈與該導電構件之間的此一電磁 干擾下,以下是真實的;該線圈與該導電構件之間的距離 越短,則該第二磁場越大,並且因此形成在該線圈附近的 20淨磁場越小(換言之,該線圈與該導電構件之間的距離越 長,則該導電構件中的感應電流越小、並且因此形成在該 線圈附近的淨磁場越大)。該發明者等發現到··形成在該線 圈附近的淨磁場越小則該等端之間的電感越小;形成在該 線圈附近的淨磁場越大則該等端之間的電感越大;並且另 1298890 外,在此一電感變化下的變化率傾向是更大於在例如其中 電感係因一高度透磁性構件對於該線圈的前進/縮回移動 而改變之電感器X4。根據本發明的可變電感器係根據這些 發現。一種可變電感器,其在它的電感上具有一大變化率, 5 係適合來改變該電感在一寬範圍。 較佳地,該線圈係藉由一扁平螺旋線圈來提供,並且 該導電構間隙藉由一導電薄膜或一導電板其與該扁平螺旋 線圈在該扁平螺旋線圈之厚度方向被隔開並係面對以該扁 平螺旋線圈。當電源被施加至該可變電感器時,依照上數 10 的此一配置係適合有效地產生在該線圈與該導電構件之間 的電磁干擾。 較佳地,該導電構件延伸在該扁平螺旋線圈的一面内 方向,超過該扁平螺旋線圈。諸如上述的一配置係適合於 適當地產生該感應電流於該導電構件,因此達到一大比例 15 的電感變化。 根據本發明的一較佳實施例,該扁平螺旋線圈具有一 中心開口、並且該導電構件具有一開口在一對應該中心開 口的位置。隨著此配置,較佳地,該導電構件中的開口是 在該扁平螺旋線圈的開口當中如同在該扁平螺旋線圈的面 20 内方向。諸如上述的一配置係適合集中地產生該感應電流 於該載流構件,在一面對該扁平螺旋線圈的位置。 根據本發明的另一較佳實施例,該扁平螺旋線圈具有 一中心開口、並且該導電構件具有一區域其對映該中心開 口且係設有一突出。隨著此配置,較佳地,該突出係由一 1298890 導電材料或一介電材料所製成。 較佳地,該導電構件是較厚於該導電構件中在一所利 用的頻率範圍中的最低頻率下所產生的一感應電流的趨膚 深度。諸如上述的一配置係適合適當地產生該感應電流於 5 該導電構件,因此達成一大比例的電感變化。 較佳地,該線圈係由Au、Cu、A1及Ni製成。諸如上述 的一配置係適合達成一大比例的電感變化。 圖式簡單說明 第1圖是一根據本發明一第一實施例的一種可變電感 10 器之頂視圖; 第2圖是第1圖中在線II-II所取的一截面圖; 第3圖是第1圖中該可變電感器的一第一固定結構的一 頂視圖, 第4圖是第1圖中該可變電感器的第一固定結構的一底 15 視圖; 第5圖是第1圖中該可變電感器的一第二固定結構的一 底視圖; 第6圖是第1圖中該可變電感器的一可移動結構的一頂 視圖; 20 第7圖是第1圖中該可變電感器的可移動結構的一底視 圖,具有一假想線所畫出之第一固定結構之線圈; 第8(a)至第8(d)圖顯示做出該第一固定結構的一種方 法; 第9(a)至第9(e)圖顯示做出該第二固定結構的一種方 1298890 法; 第释)至第1〇_顯示做出該可移動結構的— 法; 第11圖顯示-連接該第一固定結構、該第二固定結構 5 及該可移動結構之步驟; 第12圖是-根據本發明一第二實施例之可變第感器的 一截面圖,該圖係可與第2圖其是根據本發明該可變電感器 的一截面圖比較; 第13圖疋一根據第二實施例的一可移動結構之底視 10 圖; 第14圖是一根據第三實施例的一可變電感器之截面 圖’該圖是可與第2圖其是根據本發明該可變電感器的一截 面圖比較; 第15圖是一根據該第三實施例的一第一固定結構的頂 15 視圖; 第16圖是一根據該第三實施例的可移動結構之底視 圖; 第17圖是一圖顯示在建構如範例1的可變電感器中一 電感Ls如何改變; 20 第18圖是一圖顯示在一建構如範例1的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第19圖是一圖顯示在建構如範例2的可變電感器中一 電感Ls如何改變; 第20圖是一圖顯示在一建構如範例2的可變電感器中 10 1298890 電感變化ALs的比例如何改變; 第21圖是一圖顯示在建構如範例3的可變電感器中一 電感Ls如何改變; 第22圖是一圖顯示在一建構如範例3的可變電感器中 5 電感變化ALs的比例如何改變; 第23圖是一圖顯示對於範例4到13在不同頻率下在一 導電薄膜厚度上的電感變化ALs之比例的相依性; 第24圖是一圖顯示在一建構如範例14的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 10 第25圖是一圖顯示在一建構如範例15的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第26圖是一圖顯示在一建構如範例16的可變電感器中 電感變化△ Ls的比例如何改變; 第27圖是一圖顯示在一建構如範例17的可變電感器中 15 電感變化△ Ls的比例如何改變; 第2 8圖是一圖顯示在一建構如範例18的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第29圖是一圖顯示在一建構如範例19的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 20 第30圖是一傳統可變電感器的一平面圖;及 第31圖是一於第30圖中的線XXXI-XXXI所取的截面 圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 11 1298890 第1圖與第2圖顯示根據本發明一第一實施例的一種可 變電感器XI。第1圖是該可變電感器又丨的一頂示圖而第2圖 是在第1圖中線II—II所取的一截面圖。 該可變電感器XI具有一包含一第一固定結構1〇、一第 5二固定結構20及一在二者間的可移動結構30的層壓結構。 如第2圖到第4圖所示,該第一固定結構1〇包含一底基 板11與一電容器12,該底基板11係由一預定絕緣材料製 成。该電容器12具有:一線圈i2a其具有一開口 12a,;端子 12b,12c ;及一導電栓pd。該線圈12a是一所謂扁平螺旋 10線圈。如第3圖所示,該線圈12a與該端子12b係仿造在該底 基板11的一表面上並且係彼此電性連接。尺寸上,該線圈 12a具有一例如5到15//m的導體寬度、一例如1到10/zm的 導體厚度、第3圖所指示的一例如1〇〇到3〇〇〇//m的長度 Li(最外方塊側的長度)、及一例如到2〇〇 # m的長度L2(該 15方塊開口 12&侧的長度)。如第2圖所示,該端子12c被仿造在 該底基板11的另一表面上如第4圖所示、並且係經由一穿透 該底基板11之導電栓12d與該線圈12a電性連接。電性上, 該線圈12a是在該等端子12b,12c之間並具有一與該等端子 12b ’ 12c每一個之串聯連接。該等端子12b,12()係經由一 20預定接線(未述)與一預定電路連接。該導體12在本實施例中 係由Au、Cu、A1或Ni製成。 如第1圖、第2圖及第5圖所示,該第二固定結構20包含 一對接合脚21A,21B、一固定樑22、一驅動電極23、一端 子24及一導電栓25。如第2圖與第5圖所示,該等接合脚21 12 1298890 5 10 15 20 具有一漏出21a。該固定樑22將該等接合脚2lA,2iB連結 起來、並如第2圖所示係較薄於該等接合脚2lA,21B。該 驅動電極23係仿製在該固定襟22的一表面上,如第5圖所 不。該端子24係仿製在該固定樑22的另一表面上,如第啯 所不並且係㈣穿透該固定樑Μ之導電栓25與該驅動電 極23電性連接,如第2圖所示。該等接合脚2ia,2ib與該 固疋樑係由-預定絕緣材料製成,該驅動電極23、該端子 24及該導電栓25每_個係由—預定導電材料製成。 如第2圖、第6圖及第7圖所示,該可移動結構3〇包含一 對接口脚31A,31B、-可移動樑32、一導電薄膜33、一驅 動電極34及-端子35。如第2圖所示,該等接合脚Μ,3ΐβ 係較寬於該第二固定結構2G之該等接合脚Μ,2m。該可 移動樑32將該等接合脚31A,31B連結起來、並如第2圖所 示係薄於該等接合脚31A,31B。該導電薄膜33被仿製在該 可移動樑32的纟面上,如第7圖所示、並面對該第一固定 結構·線圈12a ’如第2圖所示。該導電薄膜观伸在該 線_面内方向,超過該線圈仏。在該線圈仏的一面 内方向,如第2圖與第7圖所示在該導電薄膜33的-最外緣 與该線圈Ua的-最外緣之間的一距離h是例如_細" m。當該可移動襟32是在自然狀態時(即,當不操作時),該 線圈以係以-距離di,其是例純2到_,與該導電薄 膜33隔開。該導電薄膜33諸如上述具有一例如之 厚度。該驅動電極34係仿造在該可移動樑Μ的另一表面上 如第6圖所不、並面對該形成於該第二固定結構20的驅動電 13 1298890 極23。當該可移動樑32是在自然狀態時(即,當不操作時),, 該等驅動電極23,34係以一距離d2,其是例如20到60 am, 彼此隔開。該端子35係仿造在該可移動樑32與該等接合脚 31A上如該驅動電極34的相同側,如第6圖所示、並且係與 5該驅動電極34電性連接。如第2圖所示,該端子35延伸以通 過该第二固定結構20中該接合脚21A的漏出21a。該端子35 諸如上述係經由一預定接線(未述)電性接地,該等接合脚 31A,31B與該可移動樑32係由一預定絕緣材料製成,該導 電薄膜33係由例如a卜Cu、如及见製成,該驅動電極μ與 10該端子35每一個係由一預定導電材料製成。 該可變電感器XI迄今係如以上所述,當一預定電位經 由該知子24與該導電栓25被施加至該驅動電極23時,一靜 電拉引係產生在該等驅動電極23,34之間。該拉引導致該 可移動樑32彈性變形,來到更接近該固定樑22因此增加了 15在該線圈12a與該導電薄膜33之間的距離dl。藉由調整要被 施加至該驅動電極23之電位,是有可能控制該等驅動電極 23,34之間的靜電拉引、控制該可移動樑32的轉位量、並 因此控制在該線圈12a與該導電薄膜33之間的距離山。 在該可變電感器XI中,當一電流係經由該等端子12b, 20 i2c施加至該導體12時,該電流導致一磁場(一第一磁場)被 產生在該線圈12a附近。該第一磁場導致一感應電流流入該 導電薄膜33、並且該感應電流導致—磁場(一第二磁場)被產 生在該導電薄膜33附近。該第二磁場係形成來擾亂該第一 磁場,即,使該第一磁場變弱。在此一如該線圈12a與該導 1298890 電薄膜33之間的一個電磁干擾,以下為真;在該線圈12a與 該導電薄膜33之間的距離山越短,該導電薄膜33中的感應 電流越大、該第二磁場越大、且因此形成在該線圈12a附近 的淨磁場越小(換言之,該距離山越長,該導電薄膜33中的 5感應電流越小、該第二磁場越小、且因此形成在該線圈i2a 附近的淨磁場越大)。形成在該線圈12a的淨磁場越小(即, 該距離山越短),該等端子12b,12c之間的電感越小:形成 在該線圈12a附近的淨磁場越大(即,該距離山越長),該等 端子12b ’ 12c之間的電感越大。在此一電感變化下的變化 10率傾向大於在例如該電感器X4其中電感係藉由一關於該線 圈的高透磁構件的前進/縮回量來調整(該可變電感器X12 電感係能藉由調整該距離山來調整)。該可變電感器XI,其 在它的電感上具有一大變化率,係適合於變更該電感在一 廣闊範圍。 15 在該可變電感器XI中,該導電薄膜33延伸在該線圈12a 的面内方向,超過該線圈12a如稍早所述。此一配置使能夠 適當地產生以上所述該導電薄膜33中的感應電流,在一面 對該線圈12a的位置。因此,此一配置係適合於達成一大的 電感變化率。 20 更好的是,該導電薄膜%應具有一不小於在用於該可 變電感器XI之頻率範圍的最低頻率該導電薄膜33中所產生 的感應電流的一趨膚深度之厚度。此一配置係適合來適當 地產生該導電薄膜%中的感應電流並達成一大電感變化 率。該導電薄膜22中在一AC電流被施加至該導體12時該導 15 1298890 電薄膜33中所產生的一感應電流的趨膚深度δ[ηι]被表示成 以下公式(1)。在該可變電感器XI的導電薄膜33之情況下, 公式(1)中的ρ表示該導電薄膜33的電阻率⑸糾、#表示該 導電薄膜33的透磁率[H/m]、且ω表示該感應電流(AC)的角 5頻率其係等於2nf(f··感應電流 頻率[Hz])。爲了適當地產生 該感應電流於該導電薄膜33,該導電薄膜33應具有一不小 於該感應電流趨膚深度5以便不抑制該感應電流。 δ=厲…⑴ 第8圖到第11圖顯示一種製造該可變電感器χι的方 10法。第8圖顯示一做出該第一固定結構1〇之方法、第9圖顯 示一做出該第二固定結構2〇之方法、第1〇圖顯示一做出該 可移動結構30之方法、且第u圖顯示接合這些第一固定結 構10、該第二固定結構2〇及該可移動結構3〇的一步驟。 在至該第一固定結構1〇下,首先,如第8(a)圖所示,一 15用於一導電栓12d之形成的穿孔H1係形成於一基板S1。明確 地,一非等向性蝕刻處理係利用一由一形成在該基板81上 的預定抗蝕劑圖案(未述)所提供的遮罩對該基板S1來執 行,藉此該穿孔H1係形成於該基板以。該基板“係由例如 單晶矽並將充當一底基板11。該非等向性蝕刻處理係能藉 20由DRIE(深反應離子姓刻)來提供。於DRIE,良好的非等向 性蝕刻係可達成於一Bosch處理其中蝕刻與侧壁保護係彼 此交替。 接著,如第8(b)圖所示,一預定導電材料被充填於該穿
16 1298890 孔HI以形成該導電栓12d。該導電材料係能藉由濺鍍法或 CVD法供應到該穿孔出。在形成該穿孔出時被用來作為遮 罩之抗姓劑圖案在完成本步驟後被除去。 接著,如第8(c)圖所示,導電薄膜82,83係藉由使用何 5如濺鍍法在該基板S1上形成一預定導電材料的薄膜而形 成。之後,如第8(d)圖所示,一導體12之部分係形成自該等 導電薄膜82,83。明確地,對該等導電薄膜82,幻利用一 藉由一形成在該導電薄膜82,83的預定抗蝕劑圖案(未述) 所提供的遮罩來執行一钱刻處理,藉此該導體12包含一線 10圈12a與端子12b之部分係仿造在該基板81上。該蝕刻處理 係能藉由濕蝕刻來提供。經由該上述步驟,一包含一底基 板11與一導體12的第一固定結構10係能製造出。 首先,於該第二固定結構2〇的製造。如第9(a)圖所示, 接合脚21A,21B與一固定樑22係形成在一基板82上。明確 15地,利用一由一形成在該基板S2上的預定抗蝕劑圖案(未述) 所提供的遮罩,對該基板S2執行一非等向性蝕刻處理直到 一預定深度被達到,藉此該基板S2係形成有該等接合脚 21A’ 21B與該固定樑22。該基板S2係由例如單晶矽製成。 該非等向性蝕刻處理係能藉由DRIE來提供。 接著,如第9(b)圖所示,一驅動電極23係形成在該固定 樑22上。明確地,一預定導電薄膜係形成在該基板%上、 並且然後對該導電薄膜利用一由一形成在該導電薄膜上的 預定抗蝕劑圖案(未述)所提供的遮罩來執行一蝕刻處理,藉 此該驅動電極23被仿造。 17 1298890 接著,如第9(c)圖所示,一用以形成一導電栓25之穿孔 H2係形成於一固定樑22。明確地,對該基板S2利用一由一 形成在該基板S2上的預定抗蝕劑圖案(未述)所提供的遮罩 來執行一蝕刻處理,藉此該穿孔H2係形成於該基板S2的固 5定樑22。該非等向性蝕刻處理係能藉由DRIE來提供。 接著,如第9(d)圖所示,一預定導電材料被充填於該穿 孔H2以形成該導電栓25。該導電材料藉由濺鍍法或cVD法 能被供應到該穿孔H2,在本步驟被完成後,當形成該穿孔 H2時被用作該遮罩的抗钱劑圖案被除去。 10 接著,如第9(e)圖所示,一端子24被形成在該固定樑22 與接合脚21A上。明確地,一預定導電薄膜係形成在該固定 樑22與該等接合脚21A。然後,利用一由一形成在該導電薄 膜上的預定抗#劑圖案(未述)所提供的遮罩,對該導電薄膜 執行一钱刻處理,藉此該端子24被仿造。經由該上述步驟, I5 —苐一固定結構20能被製造,其包含一對接合脚21 a, 21B、一固疋標22、一驅動電極23、一端子24、及一導電检 25 〇 首先,於該可移動結構30之製造,如第10⑷圖所示, 一凹槽H3係形成於一基板S3。明確地,利用一藉由形成在 20該基板S3上的一預定抗蝕劑圖案(未述)所提供的遮罩,對該 基板S3執行一非等向性钱刻處理直到一預定深度被達到, 藉此該基板S3係形成有該凹槽H3。該基板S3是一所謂的 SOI(絕緣層上覆石夕;Silicon on Insulator)基板、並具有一包 含矽層84,85及一在該等矽層之間的氧化矽層⑽的層壓結 18 1298890 構。用於本步驟之非等向性蝕刻處理能為DRIE。 接著,如第10(b)圖所示,該導電薄膜33被形成在該凹 槽的底部上。明確地,一預定導電材料係形成在該凹槽H3 的底部。之後,利用一藉由形成在該薄膜上的一預定抗蝕 5劑圖案(未述)所提供的遮罩,一蝕刻處理被執行,藉此該導 電薄膜33被仿造。 接著,如第10(c)圖所述的一抗蝕劑圖案87被形成。之 後,利用該抗蝕劑圖案87作為一遮罩,對該矽層84執行一 非等向性蝕刻處理直到該氧化矽層86被達到,藉此該凹槽 10 H4被形成如第10(d)圖所示。該非等向性蝕刻係能藉由drie 來提供。 接著,該抗蝕劑圖案87被除去、並且然後如第1〇(匀圖 所示,一氧化物薄膜88被形成在該矽層85上。該氧化物薄 膜88係能經由例如在該矽層85表面上的一熱氧化處理來形 15 成。 接著,如第io(f)圖所示,一驅動電極34與一端子35被 开>成在該氧化物薄膜88上。明確地,一預定導電薄膜被形 成在該氧化物薄膜88上。之後,利用一藉由形成在該導電 薄膜上的-預定抗钱劑圖案(未述)所提供的遮罩,對該導電 2〇薄膜執行-餘刻處理,藉此該驅動電極%與該端子35被仿 造。經由該上述步驟,-可移動結構3〇被製造其包含一對 接合脚3iA,31B、-可移動樑32、_導電薄膜%、一驅動 電極及一端子35。 於該可變電感11X1之製造,到目前為止所生產的該第 19 1298890 —固定結構10、該第二固定結構20、及該可移動結構30被 接合在一起,如第11圖所示。明確地,首先,接合係在該 ., 固定結構10的底基板11與該可移動結構30的該等接合脚 - 31A,31Β2間達成,而接合亦在該可移動結構30的該等接 5合脚31A,31B與該固定結構20的該等接合脚21A,21B之間 達成。可用的接合手段之範例包含直接接合、共晶接合、 聚合物接合、以玻璃、環氧樹脂或其它黏著劑的接合。跟 φ 炚該等所述之步驟,是有可能做出一包含一第一固定結構 10、一第二固定結構20及一可移動結構之可變電感器χι。 ° 第12圖是一根據本發明一第二實施例的一可變電感器 X2之截面圖,該圖係可比得上第2圖中該可變電感器χΐ2 截面圖。該可變電感器Χ2具有一包含一第一固定結構1〇、 —第二固定結構2〇與一在該兩之間的可移動結構4〇的層壓 〜構。該可變電感器Χ2不同於該可變電感器χι在於它包含 15 一可移動結構4〇代替該可移動結構3〇。 ® 如第12圖與第13圖所示,該可移動結構40包含:一對 接合脚41A,41B; —可移動樑42; 一具有一開口 43a的導 電薄膜43 ; -驅動電極44 ;及_端子45。該等接合脚4ia, 41B係寬於該第二固定結構2G的該等接合脚2ia,2ib,該 〇可移動樑42把該等接合脚似,仙連結起來、並且係薄於 該等接合脚41A,41B,該導電薄膜43係仿造在該可移動樑 42的一表面上、並面對該第一固定結構1〇之線圈仏。該導 電薄膜43延伸在該線圈12a的面时向,超過該線圈12&。 在該線圈12a的-面内方向,—在該導電薄膜幻的一最外緣 20 1298890 與該線圈12a的一最外緣之間如第12圖與第13圖所指示的 一距離L4例如是0到2〇0//m。該導電薄膜β具有一開口43a 其置於該線圈12a的一開口 12a’中依照在該線圈12a的一面 内方向。在該線圈12a的一面内方向,第13圖所指示在該導 5電薄膜43的一最内緣與該線圈i2a的一最内緣之間的一距 離L5例如是0到90/zm。當該可移動樑42係在自然狀態時(當 不被操作時),在該線圈12a與該導電薄膜43之間的一距離 山例如是0·2到2//m。如上述之導電薄膜43具有例如1到1〇 的厚度。該驅動電極44被仿造在該可移動樑42的另一表 10面上、並面對該第二固定結構20的驅動電極23。當該可移 動樑42是在自然狀態時,在該等驅動電極23,44之間的一 距離ell·例如是20到60 // m。該端子45被仿造在該驅動電極44 之同一侧,在該可移動樑42與該等接合脚41A上、並且係與 該驅動電極44電性連接。該端子45穿過該第二固定結構20 15中該接合脚21A的漏出21a延伸,諸如上述之端子45係經由 一預定接線(未述)電性接地。該等接合脚41A,41B與該可 移動樑42係由一預定絕緣材料製成,該導電薄膜43係由例 如Al、Cu、Au及Ni製成,該驅動電極44與該端子35每一個 係由一預定導電材料製成。 20 該可變電感器X2迄今係如以上所述,當一預定電位經 由該端子24與該導電栓25被施加至該驅動電極23時,一靜 電拉引係產生在該等驅動電極23,34之間。該拉引導致該 可移動樑32彈性變形,來到更接近該固定樑22因此增加了 在該線圈12a與該導電薄膜43之間的距離d3。藉由調整要被 21 1298890 施加至该驅動電極23之電位,是有可能控制該等驅動電極 23,34之間的靜電拉引、控制該可移動樑42的轉位量、並 因此控制在該線圈12a與該導電薄膜43之間的距離山。 在該可變電感器X2中,當一電流係經由該等端子12b, 5 l2c施加至該導體I2時,該電流導致一磁場(一第一磁場)被 產生在該線圈12a附近。該第一磁場導致一感應電流流入該 導電薄膜43、並且該感應電流導致一磁場(一第二磁場)被產 生在該導電薄膜43附近。該第二磁場係形成來擾亂該第一 磁場,即,使該第一磁場變弱。在此一如該線圈12a與該導 10電薄膜43之間的一個電磁干擾,以下為真;在該線圈12a與 該導電薄膜43之間的距離屯越短,該導電薄膜43中的感應 電流越大、該第二磁場越大、且因此形成在該線圈12a附近 的淨磁場越小(換言之,該距離屯越長,該導電薄膜43中的 感應電流越小、該第二磁場越小、且因此形成在該線圈12a 15附近的淨磁場越大)。形成在該線圈12a的淨磁場越小(即, 該距離d3越短),該等端子12b,12c之間的電感越小:形成 在该線圈12a附近的淨磁場越大(即,該距離屯越長),該等 端子12b,12c之間的電感越大。在此一電感變化下的變化 率傾向大於在例如該電感器χ4其中電感係藉由一關於該線 20圈的高透磁構件的前進/縮回量來調整(該可變電感器Χ2之 電感係能藉由調整該距離山來調整)。該可變電感器χ2,其 在它的電感上具有一大變化率,係適合於變更該電感在一 廣闊範圍。 在該可變電感器Χ2中,該導電薄膜43延伸在該線圈12a 22 1298890 的面内方向,超過該線圈12a如稍早所述。此一配置使能夠 適當地產生以上所述該導電薄膜43中在一面對該線圈12a 的位置之感應電流。因此,此一配置係適合於達成一大的 電感變化率。 5 在該可變電感器X2中,該導電薄膜43之開口 43a置於該 線圈12a的開口 12a’中依照該線圈12a的一面内方向,如稍早 所述。此一配置係適合集中地產生該導電薄膜43中在面對 該線圈12a的一位置之感應電流。因此,此一配置係適合於 達成一大的電感變化率。 10 在該可變電感器X2中,更好的是,該導電薄膜43應具 有一厚度其不小於在用於該可變電感器X2之頻率範圍的最 低頻率產生於該導電薄膜43之感應電流的趨膚深度。此一 配置係適合適當地產生該導電薄膜43中的感應電流且達成 一大的電感變化率。 15 第14圖是根據本發明一第三實施例的一可變電感器X3 的一截面圖,該圖係可比得上第2圖中該可變電感器XI之截 面圖。該可變電感器X3具有一包含一第一固定結構50、一 第二固定結構2〇與一在該兩之間的可移動結構60的層壓結 構。該可變電感器Χ3不同於該可變電感器X1在於它包含該 2〇第一固定結構50與該可移動結構60代替該第一固定結構1〇 與該可移動結構3〇。 如第14圖與第15圖所示,該第一固定結構50包含一底 基板51與一電容器52,該底基板5H系由一預定絕緣材料製 成"亥電谷器12具有:一線圈52a其具有一開口 52a’ ;端子 23 1298890 52b,52c ;及一導電拴52d。該線圈52a是一所謂扁平螺旋 線圈。該線圈52a與該端子52b係仿造在該底基板51的一表 面上並且係彼此電性連接。尺寸上,該線圈52a具有一例如 5到15/zm的導體寬度、一例如丨到⑺“㈤的導體厚度、一例 5如5到15//m的的導體對導體距離、例如3到5的繞組數、及 第15圖所示的一例如100到3〇〇〇/Zm的長度L6(最外方塊側 的長度)。如所述之線圈52a具有一開口 52a,,其係面對以一 形成於該底基板51的凹槽51a。該凹槽51a具有如第15圖所 指示的一例如10到200“111的的長度L7。該端子52c被仿造在 ίο該底基板5丨的另一表面上、並且係經由一穿透該底基板51 之導電栓52d與該線圈52a電性連接。電性上,該線圈52a是 在該等端子52b,52c之間並具有一與該等端子52b,52c每 一個之串聯連接。該等端子52b,52c係經由一預定接線(未 述)與一預定電路連接。如上述之該導體52係由一預定電性 15傳導材料製成,該導體52中至少該線圈52a係由Au、Cu、 A1或Ni製成。 如第14圖與第16圖所示,該可移動結構6〇包含:一對 接合脚61A,61B、一可移動樑62、一導電薄膜63、一驅動 電極64、一端子65、及一突出66。該等接合脚61A,61B係 20覓於該第二固定結構20的該等接合脚21A,21B,該可移動 樑62把該等接合脚41A,41B連結起來、並且係薄於該等接 合脚61A,61B,該導電薄膜63係仿造在該可移動樑62的一 表面上、並面對該第一固定結構5〇之線圈52a。該導電薄膜 63延伸在該線圈52a的面内方向,超過該線圈52a。在該線 24 1298890 圈52a的一面内方向,一在該導電薄膜63的一最外緣與該線 圈52a的一最外緣之間如第14圖與第16圖所指示的一距離 “例如是〇到200/zm。該線圈52a係與該導電薄膜幻隔開達 一距離“,當該可移動樑62係在自然狀態時(當不被操作時) 5其例如為0.2到2#m。如上述之導電薄膜μ具有例如丨到1〇 /zm的厚度。該驅動電極64被仿造在該可移動樑62的另一表 面上、並面對該驅動電極23。該等驅動電極23,64係彼此 隔開達一距離當該可移動樑62是在自然狀態時其例如 是20到60/zm。該端子65被仿造在該驅動電極64之同一側, 10在該可移動樑62與該等接合脚61A上、並且係與該驅動電極 44電性連接。該端子45延伸以穿過該第二固定結構2〇中該 接合脚21A的漏出21a,如上述之端子65係經由一預定接線 (未述)電性接地。該突出66係在該導電薄膜63上以面對該線 圈52a的開口 52a’、並且當該可移動樑62是在自然狀態時部 I5刀疋在該苐一固疋結構50中該底基板51之凹槽51a中。該突 出66具有如第15圖所指示的一長度“,其例如為8到18〇以扭 提供以該長度短於該長度L?。該等接合脚61A,61B與該可 移動樑62係由一預定絕緣材料製成,該導電薄膜63係由例 如A卜Cu、Au及Ni製成,該驅動電極64與該端子65每一個 20係由一預定導電材料製成,該突出66係由一導電材料或— 介電材料製成。 該可變電感器X3迄今係如以上所述,當一預定電位經 由该端子24與該導電栓25被施加至該驅動電極23時,_靜 電拉引係產生在該等驅動電極23,64之間。該拉引導致該 25 1298890 可移動樑62彈性變形,來到更接近該固定樑22因此增加了 在該線圈52a與該導電薄膜63之間的距離d5。藉由調整要被 施加至該驅動電極23之電位,是有可能控制該等驅動電極 23,64之間的靜電拉引、控制該可移動樑62的轉位量、並 5因此控制在該線圈52a與該導電薄膜63之間的距離d5。 在該可變電感器X3中,當一電流係經由該等端子52b, 52c施加至該導體52時,該電流導致一磁場(一第一磁場)被 產生在該線圈52a附近。該第一磁場導致一感應電流流入該 導電薄膜63、並且該感應電流導致一磁場(一第二磁場)被產 10生在該導電薄膜63附近。該第二磁場係形成來擾亂該第一 磁場,即,使該第一磁場變弱。在此一如該線圈52a與該導 電薄膜63之間的一個電磁干擾,以下為真;在該線圈52a與 該導電薄膜63之間的距離ds越短,該導電薄膜63中的感應 電流越大、該第二磁場越大、且因此形成在該線圈52a附近 15的淨磁場越小(換言之,該距離4越長,該導電薄膜63中的 感應電流越小、該第二磁場越小、且因此形成在該線圈52a 附近的淨磁場越大)。形成在該線圈52a的淨磁場越小(即, 該距離屯越短),該等端子521),52c之間的電感越小:形成 在該線圈52a附近的淨磁場越大(即,該距離屯越長),該等 20端子52b,52〇之間的電感越大。在此一電感變化下的變化 率傾向大於在例如該電感器X4其中電感係藉由一關於該線 圈的咼透磁構件的前進/縮回量來調整(該可變電感器乂3之 電感係月b藉由调整該距離來調整)。I泰可變電感器X3,其 在它的電感上具有一大變化率,係適合於變更該電感在一 26 1298890 廣闊範圍。 在該可變電感器X3中,該導電薄膜63延伸在該線圈12a 的面内方向,超過該線圈52a如稍早所述。此一配置使能夠 適當地產生以上所述該導電薄膜63中在一面對該線圈52a 5的位置之感應電流。因此,此一配置係適合於達成一大的 電感變化率。 在該可變電感器X3中,該突出66,其係由一導電材料 或一介電材料製成,係設在該導電薄膜63上形成有該線圈 52a之側。藉由選擇該突出的形狀與材料,電感變化率能為 10 可調整的。 在該可變電感器X2中,更好的是,該導電薄膜63應具 有一厚度其不小於在用於該可變電感器X2之頻率範圍的最 低頻率產生於該導電薄膜43之感應電流的趨膚深度。此一 配置係適合適當地產生該導電薄膜43中的感應電流且達成 15 一大的電感變化率。 <範例1> «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器是該可變電感器XI其具有以 下細節:該線圈12a係由cu製成、並具有1〇 "瓜的導體寬 20 度、5//m的導體厚度、ΙΟ^/πι的導體對導體距離、及的 繞組數。第3圖所指示的長度171為240//111、並且第3圖所指 示的長度L2為1,該導電薄膜33係由A1製成、具有5 μ m的厚度、並被形成為一正方形它的邊長為2500//m,該 27 1298890 線圈12a面對該導電薄膜33的中心,該線圈12a與該導電薄 膜33之間的距離山在該可移動樑32是在自然狀態時(當不被 才呆作時)為1 // m。 《電感》 5 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率〇·0 GHz,1·8 GHz,3.2GHz,5.6GHz及 10 GHz) 的AC電流被施加至該線圈12a、並且該距離山被改變以便看 看在電感Ls [nH]的變化。一結果係顯示如第17圖中的曲 線。另外,第18圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化率ALs 10 [%](該變化率ALs [%]是相對在該距離是最小時之電感的電 感變化量的百分比)。第17圖中,距離山係以該曲線圖的水 平軸來表示而該電感Ls係以該垂直轴來表示(亦如同於稍 後要說明的第19與第21圖中的情況)。另外,於第17圖,該 曲線圖,分別利用該等符號〇、X、A、□、及•,標繪出在 15 1.0 GHz,1_8 GHz,3.2GHz,5.6GHz及 10 GHz頻率的變化(亦 如同於稍後要說明的第18到第22圖中的曲線情況)。另一方 面,第18圖中的曲線圖利用該水平軸表示該距離山而該垂 直軸表示該變化率ALs(亦如同第18到第22圖中的情況)。 <範例2> 2〇 «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器不同於根據該範例1之可變 電感器在於該導電薄膜33係給予1 //ni代替5#班。除此以 外,範例2中的可變電感器係相同於範例1中所利用的該等 細節的可變電感器1。 28 1298890 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量··特別是, • 預定頻率(1.0 GHz,1·8 GHz,3.2GHz,5.6GHz及 10 GHz) • 的AC電流被施加至該線圈12a、並且該距離山被改變以便看 • 5看在電感Ls [nH]的變化。一結果係顯示如第19圖中的曲 線。另外’第20圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化率ALs [%]。 ^ <範例3> «可變電感器細節》 10 根據本範例之可變電感器不同於根據該範例1之可變 電感器在於該導電薄膜33係給予0_2//m代替5#m。除此以 外’範例2中的可變電感器係相同於範例1中所利用的該等 細節的可變電感器X1。 《電感》 15 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, • 預定頻率(10 GHz,1.8 GHz,3.2GHz,5.6GHz及 10 GHz) 的AC電流被施加至該線圈12a、並且該距離山被改變以便看 看在電感Ls [nH]的變化。一結果係顯示如第21圖中的曲 線。另外’第22圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化率ALs 20 [%] 〇 <範例4> «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器是該可變電感器XI其具有以 下細節:該線圈12a係由Cu製成、並具有10//m的導體寬 29 1298890 度、5//m的導體厚度、10//m的導體對導體距離、及Θ的 4 繞組數。該長度1^為240// 111、並且第3圖所指示的長度1^2 為100//m,該導電薄膜33係由Cu製成、具有0.2//m的厚 度、並被形成為一正方形它的邊長為2500//m,該線圈12a 5 面對該導電薄膜33的中心,該線圈12a與該導電薄膜33之間 的距離山在該可移動樑32是在自然狀態時(當不被操作時) 為 0.2 // m 〇 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量··特別是, 10 預定頻率(1.0 GHz,1.6 GHz,2_5 GHz,4.0 GHz,6·3 GHz 及10 GHz)的AC電流被施加至該線圈12a、並且該距離山被 改變以便看看在電感Ls [nH]的變化。第23圖顯示一曲線其 標繪出在該距離山為50 // m時的電感Ls,相對該距離山是0.2 /zm之電感Ls的變化率ALs [%]。在第23圖中的曲線圖,該 15 水平軸表示該導電薄膜厚度[// m]而該垂直軸表示該變化 率ALs。另外,於第23圖,該曲線圖,分別利用該等符號〇、 X、Δ、♦、口、及•,標繪出在 1.0 GHz,1.6 GHz,2·5 GHz, 4.0 GHz,6_3 GHz及10 GHz頻率的變化。在本範例中,在 該水平軸的一標繪間隔是0.2。此外,第23圖中的曲線圖顯 20 示在虛線中每一指示在該水平軸上的一點的該等頻率(1.0 GHz,1.6 GHz,2.5 GHz,4_0 GHz,6.3 GHz及 10 GHz)每 一個下該Cu薄膜(導電薄膜33)中所產生的感應電流之趨膚 深度(理論計算值)。該最左虛線是對於LO GHz、從左邊的 30 1298890 第二虛線是對於1.6 GHz、從左邊的第三虛線是對於 2_5GHz、從左邊的第四虛線是對於4.〇 GHz、從右邊的第二 虛線是對於6.3 GHz、及最右虛線是對於1〇 GHz。 <範例5到13> 5 «可變電感器細節》 根據範例5到13之可變電感器不同於根據該範例4之可 變電感器XI在於該導電薄膜33係從5 // m改變到0.4 // m(範 例 5)、0.4// m(範例 5)、0.6// m(範例 6)、〇·8 μ m(範例 7)、1.0 10例11)、1.8//m(範例12)、及2.0//m(範例13)。除此以外, 範例2中的可變電感器係相同於範例4中所利用的該等細節 的可變電感器XI。 《電感》 根據範例5到13之該等可變電感器接受了以下測量:特 15 別是’預定頻率(1.0 GHz,1.6 GHz,2.5 GHz,4.0 GHz, 6.3 GHz及10 GHz)的AC電流被施加至該線圈12a、並且該距 離山被改變以便看看在電感Ls [nH]的變化。第23圖顯示一 曲線其標繪出在該距離山為50//111時的電感Ls,相對該距離 山是0.4/z m之電感Ls的變化率ALs [%]。例如在範例5中,在 20 碎水平轴的^示繪間隔是〇·4 ’而在範例1 〇中,在該水平轴的 標繪間隔是1.4。。 <範例14> «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器是該可變電感器Χ2其具有以 31 1298890 下細節:該線圈12a係由Cu製成、並具有10/zm的導體寬 度、5//m的導體厚度、l〇#m的導體對導體距離、及3与的 繞組數。(如同相關於該第一實施例第3圖所示的)該長度 為24〇μηι、並且(如同相關於該第一實施例第3圖所示的) 5 該長度L2ai〇〇#m,該導電薄膜43係由Α1製成、具有0.8// m的厚度、並被形成為一正方形它的邊長為2500//m,該線 圈12a面對該導電薄膜33的中心,在該線圈12a的一面内方 向上如同於一在該導電薄膜43的一最外緣與該線圈12a的 最外緣之間的距離指示於第13圖的距離d5為10//m。該線圈 10 12a與該導電薄膜43之間的距離d3在該可移動樑32是在自 然狀態時(當不被操作時)為1/zm。 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率(1.0 GHz,2.2 GHz,4·6 GHz及 10 GHz)的 AC電流 15 被施加至該線圈12a、並且該距離d3被改變以便看看在電感 Ls [nH]的變化。第24圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 率ALs。第24圖中,該距離山係由該曲線圖的水平軸來表示 而該50//m時的電感Ls的變化率ALs,相對該距離山是〇.2// m之電感Ls的變化率als [%]。在第23圖中的曲線圖,該水 20平軸表示該導電薄膜厚度[//m]而變化率ALs係由該垂直軸 來表示(亦如同於第25到第32圖中之曲線的其況)。另外,於 第24圖’該曲線圖,分別利用該等符號·、□、△、及χ,標 緣出在10 GHz,2_2 GHz,4.6 GHz及10 GHz頻率的變化(亦 32 1298890 如同於第25到第32圖中之曲線的其況)。 <範例15> • «可變電感器細節》 • 據本範例之可^電感器是該可變電感HX2其具有以 5下細節:該線圈仏係由cu製成、具有的導體寬度、 的‘體厚度、1Q/Zm的導體對導體距離、及^的繞組 4 _ 數(如同相關於该第一實施例第3圖所示的)該長度。為100 ㈣,(如同相關於該第-實施例第3圖所示的)該長度1^為 細㈣,該導電薄膜43係由A1製成、具有5/zm的厚度、並 、^成為正方形匕的邊長為26〇//m,該線圈12a面對該導 電薄膜43的中心,在該線圈仏的一面内方向上如同於一在 斜電薄膜43的-最外緣與該線圈12a的最外緣之間的距 離才曰示於第I2圖與第圖的距離心為1〇,。該線圈以與 4導電薄膜43之間的距離屯在該可移動樑42是在自然狀態 ^ 15時(當不被操作時)為lem。 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量··特別是,
預定頻率(l.GGHz,2.2 GHz,4.6GHz&lGGHZ)WACf^L 被施加至該線圈12a、並且該距離屯被改變以便看看在電感 20 Ls [nH]的變化。第25圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 率ALs[%]。 <範例16> «可變電感器細節》 33 1298890 根據本範例之可變電感器不同於根據範例15之可變電 感器X2在於第12圖與第13圖所指示之距離d4係從10//m改 變到0//m。除此以外,範例16中的可變電感器係相同於範 例15中所利用的該等細節的可變電感器X2。 5 《電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率(1.0 GHz,2.2 GHz,4.6 GHz及 10 GHz)的AC電流 被施加至該線圈12a、並且該距離d3被改變以便看看在電感 Ls [nH]的變化。第26圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 10 率 ALs [%]。 <範例17> «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器不同於根據基於該可變電感 器X2之範例15在於第12圖與第13圖所指示之距離d4係從10 15 //m改變到-10/zm。除此以外,於本可變電感器,該線圈 之最外緣的部分不面對該導電薄膜。 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率(1·〇 GHz,2.2 GHz,4.6 GHz及 10 GHz)的AC電流 20 被施加至該線圈12a、並且該距離d3被改變以便看看在電感 Ls [nH]的變化。第27圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 率 ALs [0/〇]。 <範例18> «可變電感器細節》 34 1298890 根據本範例之可變電感器不同於根據範例15之可變電 感器X2僅在於第13圖所指示之距離d4係從10 μ m改變到0 // m 〇 «電感》 5 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率(1.0 GHz,2.2 GHz,4.6 GHz及 10 GHz)的AC電流 被施加至該線圈12a、並且該距離d3被改變以便看看在電感 Ls [nH]的變化。第28圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 率ALs[%]。 10 <範例19> «可變電感器細節》 根據本範例之可變電感器不同於根據基於該可變電感 器X2之範例15在於第13圖所指示之距離(15係從10 μ m改變 到-10//m。除此以外,於本可變電感器,該線圈之最内緣 15 的部分不面對該導電薄膜。 «電感》 根據本範例之可變電感器接受了以下測量:特別是, 預定頻率(1.0 GHz,2.2 GHz,4.6 GHz及 10 GHz)的AC電流 被施加至該線圈12a、並且該距離d3被改變以便看看在電感 20 Ls [nH]的變化。第29圖是一曲線圖其顯示該電感Ls的變化 率ALs[%]。 <評估> 從第17、第19及第21圖中的曲線圖(範例1到3),清楚的 是,當該距離山變得越大時則該電感Ls變得越大。從第18、 35 1298890 第20及第22圖中的曲線圖(範例郎),清楚的是,當通過該 線圈12a的AC電流之頻率變得越高時則該電感的變化率 △Ls變得越高。例如,當該頻率為1〇GHz時,該變化率心 係能高於400%。另外,第2〇圖中的曲線圖(範例2)與第爛 5中的曲線圖(範例3)之間的比較顯示出根據範例:之可變電 感器,它的導電薄膜33係厚於根據範例3之可變電感器的導 電薄膜33,傾向具有一更大的變化率—特別是在一比該對 應物更低的頻率範圍。這是很可能因為範例2中的導電薄膜 33(A1薄膜)具有-充分如該低頻範圍中的感應電流的趨膚 10珠度之深或更深的厚度,而範例3中的導電薄膜33(Al薄膜) 則不具有一充分的厚度。 如第23圖生動地所示,若該導電薄膜%具有一厚度不 薄於在每一頻率的趨膚深度,則該電感的變化率ALs實質上 疋飽和的。當該頻率變的越高時,則該趨膚深度變得越大。 15因此,於根據本發明之可變電感器,面對該線圈的導電薄 膜更好疋具有-厚度不薄於該頻率範圍中要被該電感器所 使用的最低頻率之趨膚深度,以至於一感應電流能被適當 地產生於該導電薄膜用以達成一大的電感變化率或一大電 感。 2〇 第18圖中的曲線圖(範例丨)與第24圖中的曲線圖(範例 14)之間的比較顯示出根據範例14之可變電感器,它的導電 薄膜43具有一開口 43a,傾向具有一更大的變化率ALs特別 是在一比起根據範例1其導電薄膜33不具有一開口之可變 電感器更高的頻率範圍。這是很可能因為該感應電流,比 36 1298890 起於範例1中的導電薄膜33,係更集中且有效地產生於範例 14中的導電薄膜43,在面對以該線圈12a的地方。 在第25到第27圖中的該等曲線圖(範例15、16及17)當中 的比較顯不出根據範例15與16之可變電感器,它的導電薄 5膜43延伸在該線圈12&的面内方向超過該線圈12a,顯出一 更大的電感變化率ALs特別是在一比起根據範例17其導電 薄膜不延伸超過該線圈之可變電感器更低的頻率範圍。 在第25、第28及第29圖中的該等曲線圖(範例15、18及 19)當中的比較顯示出根據範例15與18之可變電感器,它的 10導電薄膜43具有一位在該線圈12a之開口 12a,中的開口43a 如同在該線圈12a的一面内方向,顯出一更大的電感變化率 △Ls特別是在一比起根據範例19其開口並不位在該開口中 之可變電感器更高的頻率範圍。 【圖式簡單說明3 15 第1圖是一根據本發明一第一實施例的一種可變電减 器之頂視圖; 第2圖是第1圖中在線II-II所取的一截面圖; 第3圖是第1圖中該可變電感器的一第一固定結構的一 頂視圖; 2〇 第4圖是第1圖中該可變電感器的第一固定結構的—底 視圖; 第5圖是第1圖中該可變電感器的一第二固定結構的一 底視圖; 第6圖是第1圖中該可變電感器的一可移動結構的一頂
37 1298890 視圖; 第7圖是第1圖中該可變電感器的可移動結構的一底視 圖,具有一假想線所晝出之第一固定結構之線圈; 第8(a)至第8(d)圖顯示做出該第一固定結構的一種方 5 法, 第9(a)至第9(e)圖顯示做出該第二固定結構的一種方 法; 第10(a)至第10(f)圖顯示做出該可移動結構的一種方 法; 10 第11圖顯示一連接該第一固定結構、該第二固定結構 及該可移動結構之步驟; 第12圖是一根據本發明一第二實施例之可變第感器的 一截面圖,該圖係可與第2圖其是根據本發明該可變電感器 的一截面圖比較; 15 第13圖是一根據第二實施例的一可移動結構之底視 圖, 第14圖是一根據第三實施例的一可變電感器之截面 圖,該圖是可與第2圖其是根據本發明該可變電感器的一截 面圖比較; 20 第15圖是一根據該第三實施例的一第一固定結構的頂 視圖; 第16圖是一根據該第三實施例的可移動結構之底視 圖, 第17圖是一圖顯示在建構如範例1的可變電感器中一 38 1298890 電感Ls如何改變; 第18圖是一圖顯示在一建構如範例1的可變電感器中 電感變化△ Ls的比例如何改變; 第19圖是一圖顯示在建構如範例2的可變電感器中一 5 電感Ls如何改變; 第20圖是一圖顯示在一建構如範例2的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第21圖是一圖顯示在建構如範例3的可變電感器中一 電感Ls如何改變; 10 第22圖是一圖顯示在一建構如範例3的可變電感器中 電感變化△ Ls的比例如何改變; 第23圖是一圖顯示對於範例4到13在不同頻率下在一 導電薄膜厚度上的電感變化ALs之比例的相依性; 第24圖是一圖顯示在一建構如範例14的可變電感器中 15 電感變化ALs的比例如何改變; 第25圖是一圖顯示在一建構如範例15的可變電感器中 電感變化△ Ls的比例如何改變; 第26圖是一圖顯示在一建構如範例16的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 20 第27圖是一圖顯示在一建構如範例17的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第28圖是一圖顯示在一建構如範例18的可變電感器中 電感變化ALs的比例如何改變; 第29圖是一圖顯示在一建構如範例19的可變電感器中 39 1298890 電感變化ALs的比例如何改變; 第30圖是一傳統可變電感器的一平面圖;及 第31圖是一於第30圖中的線XXXI-XXXI所取的截面 圖。 5 【主要元件符號說明】
XI...電感器 X2...可變電感器 X3...可變電感器 X4...電感器 10…第一固定結構 11 · · ·底反 12...電容器 12a·.·線圈 12a,···開口 Ub,12c...端子 12d...導電检 20…第二固定結構 21Α,21Β·"接合脚 21a...漏出 22···固定樑 23…驅動電極 24…端子 25···導電栓 30.. .可移動結構 31Α,31Β·"接合脚 32…可移動樑 33···導電薄膜 34…驅動電極 35…端子 40···可移動結構 41Α,41Β·"接合脚 42…可移動樑 43··.導電薄膜 43a.··開口 44…驅動電極 45.. .端子 50.. .第一固定結構 40 1298890
51.··底基板 51a...凹槽 52.. .電容器 52a...線圈 52a’…開口 52b,52c.. ·端子 52d...導電栓 60.. .可移動結構 61A,61B···接合脚 62…可移動樑 63…導電薄膜 64…驅動電極 65···端子 66…突出 82··.導電薄膜 83…導電薄膜 84.. .矽層 85.. .矽層 86…氧化石夕層 87…抗钱劑圖案 88…氧化物薄膜 91…基板 92.. .電容器 92a...導電線圈 92b...端子 93…磁鐵體鐵心 S1-S3."鉍 H1,H2...穿孔 H3,H4...凹槽 41

Claims (1)

  1. I29889〇 十、申請專利範圍: L —種可變電感器,包含有: :導體’包含—線圈以及與該線圈電性連接的一對端
    10 15
    一導電構件,係、可移動更接近或更遠離該線圈; =當該線圈與該導電構件之間的距離變得更短 間之距離變得更小、並且其中當該線圈與 變^構件之間的距離變得更長時,該等端子間之距離 2.如^請專利範㈣1項所述之可變電感器,其中該線圈 緖供以-扁平螺旋線圈,該導電構件係提供以一導電 蓴膜或導電板其在該扁平螺旋線圈的厚度方向上與該 扁平螺旋線圈_開但配置來面對該扁平螺旋線圈。 3·如申請專利範圍第2項所述之可變電感器,其中該導電 構件延伸在該扁平螺旋線圈的面内方向並超過該扁平螺 旋線圈。 4·如申請專利範圍第2項所述之可變電感器,其中該扁平 螺旋線圈包含一中心開口,該導電構件包含一開口在一 對應該中心開口的位置。 5.如申請專利範圍第4項所述之可變電感器,其中該導電 構件中的開口,當在該扁平螺旋線圈的面内方向時,是 在該扁平螺旋線圈的中心開口當中。 6·如申凊專利範圍第1項所述之可變電感器,其中該扁平 螺旋線圈包含一中心開口,該導電構件包含一對應該中 42 1298890 心開口並設有一突出的區域。 7. 如申請專利範圍第6項所述之可變電感器,其中該突出 係由一導電材料或一介電材料製成。 8. 如申請專利範圍第1項所述之可變電感器,其中該導電 5 構件係較厚於一在一利用的頻率範圍的最低頻率產生於 該導電構件的一感應電流的趨膚深度。 9. 如申請專利範圍第1項所述之可變電感器,其中該線圈 係由Au、Cu、A1及Ni中的一個製成。
    43
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