TWI659436B - 非對稱式螺旋狀電感 - Google Patents

Abstract

一種非對稱式螺旋狀電感，製作於一半導體結構，包含：一螺旋狀線圈、一金屬線段以及一連接結構。該螺旋狀線圈實質上位於一第一金屬層，且具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點位於該螺旋狀線圈之一最外圈，該第二端點位於該螺旋狀線圈之一最內圈。該金屬線段位於不同於該第一金屬層之一第二金屬層，且具有一第三端點及一第四端點。該連接結構連接該第二端點及該第三端點。該第一端點及該第四端點構成該非對稱式螺旋狀電感的兩端點，該螺旋狀線圈為一具有N個邊的多邊形(N＞4)，該金屬線段的其中一部分構成與該具有N個邊的多邊形之部分輪廓實質上相同的形狀。本發明之非對稱式螺旋狀電感能夠提高電感值及品質因素Q，且抑制反射訊號的干擾。

Description

非對稱式螺旋狀電感

本發明是關於積體電感，尤其是關於非對稱式螺旋狀積體電感。

圖1及圖2分別顯示習知的非對稱式螺旋狀電感(asymmetric spiral inductor)及對稱式螺旋狀電感(symmetric spiral inductor)。非對稱式螺旋狀電感100及對稱式螺旋狀電感200為平面式的結構，主要由位於兩個金屬層(分別以灰色及黑色表示)的金屬線段所構成。位於不同金屬層的金屬線段由貫穿結構105連接，貫穿結構105例如是半導體製程中的導孔(via)結構或導孔陣列(via array)。一般而言，因為對稱式螺旋狀電感200在結構上較對稱，所以適用於差動(differential)訊號，而非對稱式螺旋狀電感100則適用於單端(single-ended)訊號。

提高非對稱式螺旋狀電感100及對稱式螺旋狀電感200的電感值的方法之一為增加其線圈數。線圈數的增加除了導致非對稱式螺旋狀電感100及對稱式螺旋狀電感200的面積增加之外，也會造成其寄生串聯電阻(parasitic series resistance)及寄生電容(parasitic capacitance)的增加。高的寄生串聯電阻及寄生電容會造成螺旋狀電感100及對稱式螺旋狀電感200的自振頻率(self-resonant frequency)及品質因素(quality factor)Q下降。此外，金屬耗損(metal loss)以及基板耗損(substrate loss)也是影響品質因素Q的重要因素。金屬耗損是由於金屬本身的阻值所導致。基板耗損來源有兩種，一種是來自於當電感作用時，電感的金屬線圈以及基板之間產生一時變的電位移(electric displacement)，此電位移在金屬線圈與基板之間產生一位移電流(displacement current)，此位移電流穿透至低阻抗的基板內，形成能量的損耗。此位移電流與電感線圈面積相關，面積越大，位移電流越大。另一種是來自於電感的時變電磁場穿透介電質，在基板上產生感應電流(magnetically induced eddy current)，此感應電流與電感電流的方向相反，造成能量的損耗。

當電感操作於低頻時，金屬線圈中的電流會呈現均勻分佈，此時金屬耗損在低頻時是來自於金屬線圈的串聯電阻。當電感操作於高頻時，越靠近內圈的金屬線圈產生越強的磁場；強烈的磁場在金屬線圈的內圈感應出渦狀電流(eddy current)。此渦狀電流造成電流不均勻分佈，使大部分的電流被推擠到金屬線圈的表面；此現象稱為集膚效應(skin effect)。在集膚效應下，電流流過的金屬截面變小，因此將感受到較大的電阻，而造成品質因素Q下降。

因此，如何在不增加電感面積的情況下提高電感的品質因素Q及電感值成為本領域的重要課題。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種非對稱式螺旋狀電感。

本發明揭露一種非對稱式螺旋狀電感，製作於一半導體結構，包含：一第一金屬線段、一第二金屬線段以及一連接結構。該第一金屬線段位於一第一金屬層，實質上形成一螺旋狀線圈且具有一第一端點及一第二端點。該第二金屬線段位於不同於該第一金屬層之一第二金屬層，且具有一第三端點及一第四端點。該連接結構連接該第二端點及該第三端點。該第一端點及該第四端點構成該非對稱式螺旋狀電感的兩端點，該螺旋狀線圈為一具有N個邊的多邊形(N＞4)，部分該第二金屬線段係沿著該具有N個邊的多邊形的部分邊緣延伸，且該第二金屬線段的長度不大於該螺旋狀線圈之一圈。當頻率實質上大於等於5GHz時，對應於訊號由該第一端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素，與對應於訊號由該第四端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素的差值係大於2.7。

本發明另揭露一種非對稱式螺旋狀電感，製作於一半導體結構，包含：一螺旋狀線圈、一金屬線段以及一連接結構。該螺旋狀線圈實質上位於一第一金屬層，且具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點位於該螺旋狀線圈之一最外圈，該第二端點位於該螺旋狀線圈之一最內圈。該金屬線段位於不同於該第一金屬層之一第二金屬層，且具有一第三端點及一第四端點。該連接結構連接該第二端點及該第三端點。該第一端點及該第四端點構成該非對稱式螺旋狀電感的兩端點，該螺旋狀線圈為一具有N個邊的多邊形(N＞4)，該金屬線段的其中一部分構成與該具有N個邊的多邊形之部分輪廓實質上相同的形狀。當頻率實質上大於等於5GHz時，對應於訊號由該第一端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素，與對應於訊號由該第四端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素的差值係大於2.7。

相較於傳統技術，本發明之非對稱式螺旋狀電感能夠在不增加整體面積的情形下提高電感值及品質因素Q。此外，本發明之非對稱式螺旋狀電感具有不對稱的品質因素Q，可抑制反射訊號的干擾。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

本發明之揭露內容包含非對稱式螺旋狀電感。由於本發明之非對稱式螺旋狀電感所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。

圖3A顯示本發明之非對稱式螺旋狀電感之一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感300製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段310及金屬線段320。在本實施例中，金屬線段310製作於下層金屬層(以灰色線段表示)，金屬線段320製作於上層金屬層(以黑色線段表示)。下層金屬層例如是半導體結構中的超厚金屬(ultra-thick metal, UTM)層，上層金屬層例如是半導體結構中的重佈線(re-distribution layer, RDL)層，但不以此為限。金屬線段310及金屬線段320由連接結構305連接，連接結構305例如是半導體製程中的導孔結構或導孔陣列。金屬線段310具有兩端點，一端為端點312，另一端透過連接結構305與金屬線段320連接。類似地，金屬線段320具有兩端點，一端為端點322，另一端透過連接結構305與金屬線段310連接。連接後的金屬線段310及金屬線段320形成非對稱式螺旋狀電感300，非對稱式螺旋狀電感300以端點312及端點322為其兩端點。

金屬線段310本身形成一螺旋狀線圈，螺旋狀線圈實質上位於同一金屬層。在一個較佳的實例中，金屬線段310的圈數大於等於一圈。端點312位於螺旋狀線圈的最外圈，而金屬線段310的另一端點(與連接結構305直接連接之端點) 位於螺旋狀線圈的最內圈。若以線段的轉折處劃分，金屬線段320包含複數個金屬子線段：320a~320d。金屬子線段320a由螺旋狀線圈的最內圈(亦即以連接結構305為起點)延伸至螺旋狀線圈的最內圈與螺旋狀線圈的最外圈之間；詳言之，金屬子線段320a跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為一圈)，也就是說金屬子線段320a與金屬線段310部分重疊。金屬子線段320b由金屬子線段320a的一端沿著螺旋狀線圈的輪廓延伸，且實質上位於該螺旋狀線圈的最內圈與該螺旋狀線圈的最外圈之間；詳言之，螺旋狀線圈為具有N個邊的多邊形(N＞4)，金屬子線段320b沿著多邊形的其中一邊延伸，且實質上平行於該邊。也就是說，金屬子線段320b與金屬線段310的部分的金屬子線段相對應，該部分的金屬子線段與金屬子線段320b於下層金屬層的投影相鄰，且實質上平行於金屬子線段320b。類似地，金屬子線段320c由金屬子線段320b的一端沿著螺旋狀線圈的輪廓延伸，且實質上位於該螺旋狀線圈的最內圈與該螺旋狀線圈的最外圈之間；詳言之，金屬子線段320c沿著多邊形的其中一邊延伸，且實質上平行於該邊。也就是說，金屬子線段320c與金屬線段310的部分的金屬子線段相對應，該部分的金屬子線段與金屬子線段320c於下層金屬層的投影相鄰，且實質上平行於金屬子線段320c。實際上，金屬子線段320a及金屬子線段320b構成一個折線(polyline)金屬線段，其形狀與多邊形的部分輪廓實質上相同。金屬子線段320d由金屬子線段320c的一端延伸至螺旋狀線圈的最外圈的外部；詳言之，金屬子線段320d由螺旋狀線圈的最內圈與螺旋狀線圈的最外圈之間延伸至不被螺旋狀線圈的最外圈所包圍的範圍中。金屬子線段320d跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為三圈)，也就是說金屬子線段320d與金屬線段310部分重疊。

圖3B為對應於圖3A之橫截面A-A的橫截面圖的一實施例。在一個實施例中，金屬子線段320b不與金屬線段310重疊；也就是說，金屬子線段320b在下層金屬層(即金屬線段310所在之金屬層)的投影位於螺旋狀線圈的其中兩圈之間，亦即金屬子線段320b的寬度小於等於與其投影320b’相鄰的金屬線段310之間的間隙。圖3C為對應於圖3A之橫截面A-A的橫截面圖的另一實施例，在這個實施例中，金屬子線段320b與金屬線段310至少部分重疊；也就是說，金屬子線段320b的寬度大於相鄰的金屬線段310之間的間隙。如圖3B及圖3C所示，金屬子線段320b與鄰近的310可以產生互感Lm。因為非對稱式螺旋狀電感300整體的電感值包含自感部分(主要來自金屬線段310的金屬子線段的交互感應)與互感部分(主要來自金屬線段310與金屬線段320的交互感應)，所以互感的提升有助於增加非對稱式螺旋狀電感300整體的電感值。可以藉由調整金屬子線段320b的寬度來調整互感Lm的大小。請注意，圖3B及圖3C雖繪示金屬子線段320b處的橫截面圖，但上面關於圖3B及圖3C的說明亦適用於金屬子線段320c。

圖4A係本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感400製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段410及金屬線段420(包含金屬子線段420a~420d)。在本實施例中，金屬線段410製作於下層金屬層，金屬線段420製作於上層金屬層。金屬線段410及金屬線段420由連接結構405連接。金屬線段410具有兩端點，一端為端點412，另一端透過連接結構405與金屬線段420連接。類似地，金屬線段420具有兩端點，一端為端點422，另一端透過連接結構405與金屬線段410連接。連接後的金屬線段410及金屬線段420形成非對稱式螺旋狀電感400，非對稱式螺旋狀電感400以端點412及端點422為其兩端點。

金屬線段420與金屬線段320相似，差別在於，金屬線段420的部分金屬子線段(亦即420b及420c)與金屬線段410實質上重疊。圖4B為對應於圖4A之橫截面A-A的橫截面圖。在本實施例中，金屬子線段420b與金屬線段410的其中一圈的一部分實質上重疊，金屬線段420的寬度可以實質上等於其正下方之金屬線段410的寬度，亦有可能大於或小於其正下方之金屬線段410的寬度。如圖所示，金屬子線段420b與鄰近的金屬線段410產生互感Lm，有助於提升非對稱式螺旋狀電感400整體的電感值。圖4B雖繪示金屬子線段420b處的橫截面圖，但上面關於圖4B的說明亦適用於金屬子線段420c。

圖5顯示本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感500製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段510及金屬線段520(包含金屬子線段520a~520e)。在此實施例中，金屬子線段520a跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為三圈)，也就是說金屬子線段520a與金屬線段510部分重疊。螺旋狀線圈為具有N個邊的多邊形(N＞4)，金屬子線段520b/520c/520d各沿著多邊形的其中一邊延伸，且實質上平行於該邊。也就是說，金屬子線段520b/520c/520d與金屬線段510的部分的金屬子線段相對應，該部分的金屬子線段與金屬子線段520b/520c/520d於下層金屬層的投影相鄰，且實質上平行於金屬子線段520b/520c/520d。實際上，金屬子線段520b、金屬子線段520c及金屬子線段520d構成一個折線金屬線段，其形狀與多邊形的部分輪廓實質上相同。金屬子線段520e由金屬子線段520d的一端延伸至螺旋狀線圈的最外圈的外部；詳言之，金屬子線段520e由螺旋狀線圈的最內圈與螺旋狀線圈的最外圈之間延伸至不被螺旋狀線圈的最外圈所包圍的範圍中。金屬子線段520e跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為一圈)，也就是說金屬子線段520e與金屬線段510部分重疊。

圖6顯示本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感600製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段610及金屬線段620(包含金屬子線段620a~620e)。與圖5類似，金屬子線段620a跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為二圈)，以及金屬子線段620e跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為二圈)。金屬子線段620b、金屬子線段620c及金屬子線段620d構成一個折線金屬線段，其形狀與多邊形的部分輪廓實質上相同。

雖然上述製作於上層金屬層且未構成一完整的螺旋狀線圈的金屬線段(即以黑色表示之金屬線段)的長度約略等於下層螺旋狀線圈的四分之一圈，但該金屬線段可以具有不同的長度。如圖7至圖9所示，該金屬線段BLK的長度各約為螺旋狀線圈的二分之一圈、四分之三圈及一圈。同樣的，該金屬線段BLK的形狀實質上近似於螺旋狀線圈的部分輪廓。由於一般而言RDL層的阻值較UTM層高，因此當金屬線段BLK的長度超過螺旋狀線圈的一圈時，其阻值將變得太高，造成非對稱式螺旋狀電感的品質因素Q下降。因此，較佳地，本發明之位於阻值較高之金屬層的金屬線段的長度實質上不大於螺旋狀線圈的一圈。

圖10顯示圖8的非對稱式螺旋狀電感的品質因素Q與頻率的關係圖。曲線1012代表訊號由端點812輸入時的品質因素Q，曲線1022代表訊號由端點822輸入時的品質因素Q。以端點812作為輸入端時，端點822直接或間接耦接參考電壓(例如接地)，且螺旋狀線圈及金屬線段BLK的電流方向皆為順時鐘。以端點822作為輸入端時，端點812直接或間接耦接參考電壓(例如接地)，且螺旋狀線圈及金屬線段BLK的電流方向皆為逆時鐘。因為曲線1012及1022在高頻時(例如頻率大於等於5GHz)的差異相當大(亦即品質因素Q差異極大)，所以本發明的非對稱式螺旋狀電感有助於抑制訊號反射。舉例來說，在頻率為5GHz附近，對應訊號由端點812輸入的品質因素Q約為11.1329，對應訊號由端點822輸入的品質因素Q約為13.9106，兩者相差大約2.7777。而當頻率大於5GHz時，兩者的品質因素Q的差距更大。詳言之，由端點822輸入的輸入訊號到達端點812時會產生反射訊號，此時反射訊號遭遇較差的品質因素Q(對應於曲線1012，亦即可將反射訊號視為由端點812輸入之訊號)，因此本發明的非對稱式螺旋狀電感較不易受到反射訊號的干擾。

圖11係本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感1100製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段1110及金屬線段1120(包含金屬子線段1120a~1120e)。金屬子線段1120a由螺旋狀線圈的最外圈的外部延伸至螺旋狀線圈的最內圈與螺旋狀線圈的最外圈之間；詳言之，金屬子線段1120a跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為一圈)。金屬子線段1120b/1120c/1120d各沿著多邊形的其中一邊延伸，且實質上平行於該邊。實際上，金屬子線段1120b/1120c/1120d構成一個折線金屬線段，其形狀與多邊形的部分輪廓實質上相同。金屬子線段1120e由金屬子線段1120d的一端延伸至螺旋狀線圈的最外圈的外部；詳言之，金屬子線段1120e由螺旋狀線圈的最內圈與螺旋狀線圈的最外圈之間延伸至不被螺旋狀線圈的最外圈所包圍的範圍中，金屬子線段1120e跨越螺旋狀線圈的其中至少一圈(此實例為一圈)。在圖11所示的實施例中，金屬子線段1120a及金屬子線段1120e所跨越的螺旋狀線圈的圈數相同。

圖12係本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。非對稱式螺旋狀電感1200製作於一半導體結構中，主要包含金屬線段1210、金屬線段1220及金屬線段1230。非對稱式螺旋狀電感1200的兩個端點1222及1232分別透過位於上層的金屬線段1220及1230連接下層的螺旋狀線圈。藉由調整金屬線段1220及1230的長度及/或寬度，可使對應於端點1222(訊號由端點1222輸入)的品質因素Q與對應於端點1232(訊號由端點1232輸入)的品質因素Q更為相近或差距更大。

綜上所述，本發明可以在不增加電感面積的情況下提高非對稱式螺旋狀電感的電感值，進而提高品質因素Q。再者，本發明所提出的非對稱式螺旋狀電感具有極不對稱的品質因素Q，有助於減少訊號反射。請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸以及比例等僅為示意，係供本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。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100、300、400、500、600、1100、1200 非對稱式螺旋狀電感 105 貫穿結構 200 對稱式螺旋狀電感 310、320、410、420、510、520、610、620、310、320、1110、1120、1210、1220、1230、BLK 金屬線段 312、322、412、422、812、822、1222、1232 端點 320a、320b、320c、320d、420a、420b、420c、420d、520a、520b、520c、520d、520e、620a、620b、620c、620d、620e、1120a、1120b、1120c、1120d、1120e 金屬子線段 320b’ 金屬子線段的投影

［圖1］為習知的非對稱式螺旋狀電感； ［圖2］為習知的對稱式螺旋狀電感； ［圖3A］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之一實施例的結構圖； ［圖3B］為對應於圖3A之橫截面A-A的橫截面圖的一實施例； ［圖3C］為對應於圖3A之橫截面A-A的橫截面圖的另一實施例； ［圖4A］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖4B］為對應於圖4A之橫截面A-A的橫截面圖； ［圖5］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖6］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖7］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖8］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖9］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖； ［圖10］為圖8的非對稱式螺旋狀電感的品質因素Q與頻率的關係圖； ［圖11］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖；以及 ［圖12］為本發明之非對稱式螺旋狀電感之另一實施例的結構圖。

Claims (6)

1. 一種非對稱式螺旋狀電感，製作於一半導體結構，包含： 一第一金屬線段，位於一第一金屬層，實質上形成一螺旋狀線圈且具有一第一端點及一第二端點； 一第二金屬線段，位於不同於該第一金屬層之一第二金屬層，具有一第三端點及一第四端點；以及 一連接結構，連接該第二端點及該第三端點； 其中該第一端點及該第四端點構成該非對稱式螺旋狀電感的兩端點，該螺旋狀線圈為一具有N個邊的多邊形，N大於4，部分該第二金屬線段係沿著該具有N個邊的多邊形的部分邊緣延伸，且該第二金屬線段的長度不大於該螺旋狀線圈之一圈； 其中當頻率實質上大於等於5GHz時，對應於訊號由該第一端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素，與對應於訊號由該第四端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素的差值係大於2.7。
2. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱式螺旋狀電感，其中該第二金屬線段包含： 一第一金屬子線段，透過該連接結構與該第一金屬線段相連接，由該螺旋狀線圈之一最內圈延伸至該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之一最外圈之間； 一第二金屬子線段，與該第一金屬子線段相連接，實質上平行於該第一金屬線段之相對應的部分，且實質上位於該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之該最外圈之間；以及 一第三金屬子線段，與該第二金屬子線段相連接，由該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之該最外圈之間延伸至該螺旋狀線圈之該最外圈之外。
3. 如申請專利範圍第2項所述之非對稱式螺旋狀電感，其中該第一金屬子線段跨越該螺旋狀線圈之至少兩圈，且該第三金屬子線段跨越該螺旋狀線圈之至少兩圈。
4. 一種非對稱式螺旋狀電感，製作於一半導體結構，包含： 一螺旋狀線圈，實質上位於一第一金屬層，具有一第一端點及一第二端點，其中該第一端點位於該螺旋狀線圈之一最外圈，該第二端點位於該螺旋狀線圈之一最內圈； 一金屬線段，位於不同於該第一金屬層之一第二金屬層，具有一第三端點及一第四端點；以及 一連接結構，連接該第二端點及該第三端點； 其中該第一端點及該第四端點構成該非對稱式螺旋狀電感的兩端點，該螺旋狀線圈為一具有N個邊的多邊形，N大於4，該金屬線段的其中一部分構成與該具有N個邊的多邊形之部分輪廓實質上相同的形狀； 其中當頻率實質上大於等於5GHz時，對應於訊號由該第一端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素，與對應於訊號由該第四端點輸入該非對稱式螺旋狀電感之品質因素的差值係大於2.7。
5. 如申請專利範圍第4項所述之非對稱式螺旋狀電感，其中該金屬線段包含： 一第一金屬子線段，透過該連接結構與該螺旋狀線圈相連接，由該螺旋狀線圈之該最內圈延伸至該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之該最外圈之間； 一第二金屬子線段，與該第一金屬子線段相連接，實質上平行於該螺旋狀線圈之相對應的部分，且實質上位於該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之該最外圈之間；以及 一第三金屬子線段，與該第二金屬子線段相連接，由該螺旋狀線圈之該最內圈與該螺旋狀線圈之該最外圈之間延伸至該螺旋狀線圈之該最外圈之外。
6. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式螺旋狀電感，其中該第一金屬子線段跨越該螺旋狀線圈之至少兩圈，且該第三金屬子線段跨越該螺旋狀線圈之至少兩圈。