TWI739600B

TWI739600B - 電感裝置

Info

Publication number: TWI739600B
Application number: TW109131842A
Authority: TW
Inventors: 顏孝璁; 黃亭堯; 陳家源
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-09-11
Also published as: US20220084738A1; TW202213401A

Abstract

一種電感裝置，其包含第一走線、第二走線及連接件。第一走線配置於第一區域。第二走線配置第二區域，第一區域與第二區域鄰接於一交界處。連接件配置於鄰近交界處且未配置第一走線及第二走線之區塊，並耦接第一走線及第二走線。

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。

現有的各種型態之電感器皆有其優勢與劣勢，諸如螺旋狀電感器(spiral type inductor)，其品質因素(Q factor)較高且具有較大之互感值(mutual inductance) ，然其互感值及耦合均發生在線圈之間。對八字型電感器來說，其具有二組線圈，二組線圈之間的耦合發生的狀況較低，然而，八字型電感器於裝置中佔用之面積較大。對並置電感器(twin inductor)來說，難以將其設計成對稱結構，且其端點需配置於特定位置。因此，上述電感器之應用範圍皆有所限制。

本案內容之一技術態樣係關於一種電感裝置，其包含第一走線、第二走線及連接件。第一走線配置於第一區域。第二走線配置第二區域，第一區域與第二區域鄰接於一交界處。連接件配置於鄰近交界處且未配置第一走線及第二走線之區塊，並耦接第一走線及第二走線。

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利用空置區塊來配置連接結構，藉以簡化連接結構，並可提升品質因素。

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圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置1000的示意圖。如圖所示，電感裝置1000包含第一走線1100、第二走線1200及至少一連接件1300。

於結構配置上，第一走線1100配置於第一區域2000，第二走線1200配置於第二區域3000。舉例來說，第一走線1100位於圖中左側區域，而第二走線1200位於圖中右側區域。

此外，第一區域2000與第二區域3000鄰接於一交界處4000。至少一連接件1300配置於鄰近交界處4000且未配置第一走線1100及第二走線1200之區塊，並耦接第一走線1100及第二走線1200。舉例來說，第一走線1100及第二走線1200皆可為8邊型走線，因此，第一區域2000的左上區塊2100、左下區塊2200、右上區塊2300及右下區塊2400並未具有第一走線1100，換言之，上述區塊為空置區塊。同樣地，第二區域3000的左上區塊3100、左下區塊3200、右上區塊3300及右下區塊3400並未具有第二走線1200，亦為空置區塊。本案之電感裝置1000可利用上述空置區塊來配置至少一連接件1300，藉以耦接第一走線1100及第二走線1200。然本案不以第1圖所示之實施例為限，第一走線1100及第二走線1200可視實際需求以設定為其他類型之走線，例如菱形走線，其周圍亦有空置區塊，而使至少一連接件1300可配置於空置區塊。

在一實施例中，至少一連接件1300包含了連接件1310及連接件1320，連接件1320可位於第一層並耦接第一走線1100及第二走線1200，而連接件1310可位於第二層並跨於連接件1320之上，兩者形成交錯結構。再另一實施例中，第一走線1100及第二走線1200位於第一層，且連接件1310位於第二層。在另一實施例中，第一層不同於第二層。

在其餘實施例中，第一走線1100包含複數個第一線圈1110。此外，第二走線1200包含複數個第二線圈1210。

在一實施例中，電感裝置1000更包含輸入輸出件1400。輸入輸出件1400耦接於多個第一線圈1110中位於最內側的第一線圈1110。在另一實施例中，第一線圈1110位於第一層，而輸入輸出件1400位於第二層，兩者可透過貫穿通孔(via)耦接。

在其餘實施例中，輸入輸出件1400包含第一端及第二端。輸入輸出件1400的第一端(如圖中下方的端點)耦接於多個第一線圈1110中位於最內側的第一線圈1110。輸入輸出件1400的第二端(如圖中上方的端點)配置於相對於交界處4000之一側，並位於未配置第一走線1100及第二走線1200之區塊。舉例而言，輸入輸出件1400的上方端點配置在相對於第一區域2000與第二區域3000交界處4000的左側，且位於第一區域2000的左上角中未配置第一走線1100及第二走線1200之左上區塊2100。

在一實施例中，電感裝置1000更包含中央抽頭件1500。中央抽頭件1500耦接於多個第二線圈1210中位於最內側的第二線圈1210。在另一實施例中，第二線圈1210位於第一層，而中央抽頭件1500位於第二層，兩者可透過貫穿通孔耦接。

在其餘實施例中，中央抽頭件1500包含第一端及第二端。中央抽頭件1500的第一端(如圖中下方的端點)耦接於多個第二線圈1210中位於最內側的第二線圈1210。中央抽頭件1500的第二端(如圖中上方的端點)配置於相對於交界處4000之一側，並位於未配置第一走線1100及第二走線1200之區塊。舉例而言，中央抽頭件1500的上方端點配置在相對於第一區域2000與第二區域3000交界處4000的右側，且位於第二區域3000的右上角中未配置第一走線1100及第二走線1200之右上區塊3300。

在一實施例中，多個第一線圈1110與多個第二線圈1210於電感裝置1000之第一側(如上側)與第二側(如下側)交錯耦接，或者，多個第一線圈1110與多個第二線圈1210於電感裝置1000之第三側(如左側)與第四側(如右側)交錯耦接(繪示於後續第5圖)。在另一實施例中，第一側與第二側位於第一方向(如圖中之垂直方向)，第三側與第四側位於第二方向(如圖中之水平方向)，且第一方向垂直於第二方向。需說明的是，本案不以第1圖所示之結構為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第2圖係繪示依照本案一實施例的一種如第1圖所示的電感裝置1000之實驗數據示意圖。如圖所示，採用本案之架構配置，其品質因素之實驗曲線為C1，其電感值之實驗曲線為L1。由圖中可知，採用本案之架構的電感裝置1000具有更佳的品質因素。舉例而言，於頻率5GHz處，此電感裝置1000的最佳品質因素約為8.2。在一實施例中，本案之電感裝置1000的大小可為130微米(μm)X64微米，線寬可為3微米，線距可為2微米。然本案不以第2圖所示之實施例為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第3圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。相較於第1圖所示之電感裝置1000的輸入輸出件1400，第3圖之電感裝置1000A的輸入輸出端1400A之配置不同。如圖所示，輸入輸出端1400A耦接於多個第一線圈1110A中位於最外側的第一線圈1110A。在另一實施例中，第一線圈1110A與輸入輸出端1400A位於同一層。

在其餘實施例中，輸入輸出端1400A包含第一端及第二端。輸入輸出端1400A的第一端(如圖中下方的端點)耦接於多個第一線圈1110A中位於最外側的第一線圈1110A。輸入輸出端1400A的第二端(如圖中上方的端點)配置於相對於交界處4000A之一側，並位於未配置第一走線1100A及第二走線1200A之區塊。舉例而言，輸入輸出端1400A的上方端點配置在相對於第一區域2000A與第二區域3000A交界處4000A的左側，且位於第一區域2000A的左上角中未配置第一走線1100A及第二走線1200A之左上區塊2100A。

在一實施例中，相較於第1圖所示之電感裝置1000的中央抽頭件1500，第3圖之電感裝置1000A的中央抽頭件1500A之配置不同。如圖所示，中央抽頭件1500A耦接於多個第二線圈1210中位於最外側的第二線圈1210A。在另一實施例中，第二線圈1210A位於第一層，而中央抽頭件1500A位於第二層，兩者可透過貫穿通孔耦接。

在其餘實施例中，中央抽頭件1500A包含第一端及第二端。中央抽頭件1500A的第一端(如圖中下方的端點)耦接於多個第二線圈1210A中位於最外側的第二線圈1210A。中央抽頭件1500A的第二端(如圖中上方的端點)配置於相對於交界處4000A之一側，並位於未配置第一走線1100A及第二走線1200A之區塊。舉例而言，中央抽頭件1500A的上方端點配置在相對於第一區域2000A與第二區域3000A交界處4000A的右側，且位於第二區域3000A的右上角中未配置第一走線1100A及第二走線1200A之右上區塊3300A。

在一實施例中，多個第一線圈1110A與多個第二線圈1210A於電感裝置1000A之第一側(如上側)與第二側(如下側)交錯耦接，或者，多個第一線圈1110A與多個第二線圈1210A於電感裝置1000A之第三側(如左側)與第四側(如右側)交錯耦接(繪示於後續第5圖)。在另一實施例中，第一側與第二側位於第一方向(如圖中之垂直方向)，第三側與第四側位於第二方向(如圖中之水平方向)，且第一方向垂直於第二方向。需說明的是，於第3圖之實施例中，元件標號類似於第1圖中的元件標號者，具備類似的結構特徵，為使說明書簡潔，於此不作贅述。此外，本案不以第3圖所示之結構為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第4圖係繪示依照本案一實施例的一種如第3圖所示的電感裝置1000A之實驗數據示意圖。如圖所示，採用本案之架構配置，其品質因素之實驗曲線為C2，其電感值之實驗曲線為L2。由圖中可知，採用本案之架構的電感裝置1000A具有更佳的品質因素。舉例而言，於頻率5GHz處，此電感裝置1000A的最佳品質因素約為8.8。在一實施例中，本案之電感裝置1000A的大小可為130微米X64微米，線寬可為3微米，線距可為2微米。然本案不以第4圖所示之實施例為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第5圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。相較於第3圖所示之電感裝置1000A，第5圖之電感裝置1000B的第一線圈1110B與第二線圈1210B之配置不同。如圖所示，多個第一線圈1110B與多個第二線圈1210B於電感裝置1000B之第三側(如左側)與第四側(如右側)交錯耦接。在另一實施例中，電感裝置1000B的第一側與第二側位於第一方向(如圖中之垂直方向)，而電感裝置1000B的第三側與第四側位於第二方向(如圖中之水平方向)，且第一方向垂直於第二方向。需說明的是，於第5圖之實施例中，元件標號類似於第1圖中的元件標號者，具備類似的結構特徵，為使說明書簡潔，於此不作贅述。此外，本案不以第5圖所示之結構為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

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利用空置區塊來配置連接結構，藉以簡化連接結構，並可提升品質因素。

1000、1000A、1000B:電感裝置 1100、1100A、1100B:第一走線 1110、1110A、1110B:第一線圈 1200、1200A、1200B:第二走線 1210、1210A、1210B:第二線圈 1300、1300A、1300B:至少一連接件 1310、1310A、1310B:連接件 1320、1320A、1320B:連接件 1400:輸入輸出件 1400A、1400B:輸入輸出端 1500、1500A、1500B:中央抽頭件 2000、2000A、2000B:第一區域 2100、2100A、2100B:區塊 2200、2200A、2200B:區塊 2300、2300A、2300B:區塊 2400、2400A、2400B:區塊 3000、3000A、3000B:第二區域 3100、3100A、3100B:區塊 3200、3200A、3200B:區塊 3300、3300A、3300B:區塊 3400、3400A、3400B:區塊 4000、4000A、4000B:交接處

為讓本揭露之上述和其他目的、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圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。第2圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的實驗數據示意圖。第3圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。第4圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的實驗數據示意圖。第5圖係依照本揭露一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。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揭露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。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1000:電感裝置

1100:第一走線

1110:第一線圈

1200:第二走線

1210:第二線圈

1300:至少一連接件

1310、1320:連接件

1400:輸入輸出件

1500:中央抽頭件

2000:第一區域

2100、2200、2300、2400:區塊

3000:第二區域

3100、3200、3300、3400:區塊

4000:交接處

Claims

一種電感裝置，包含：一第一走線，配置於一第一區域；一第二走線，配置於一第二區域，其中該第一區域與該第二區域鄰接於一交界處；以及至少一連接件，配置於鄰近該交界處且未配置該第一走線及該第二走線之區塊，並耦接該第一走線及該第二走線。
如請求項1所述之電感裝置，其中該第一走線及該第二走線位於一第一層，且該至少一連接件位於一第二層，其中該第一層不同於該第二層。
如請求項2所述之電感裝置，其中該第一走線包含複數個第一線圈，其中該第二走線包含複數個第二線圈。
如請求項3所述之電感裝置，更包含：一輸入輸出件，耦接於該些第一線圈中位於最內側的第一線圈，其中該輸入輸出件位於該第二層，該輸入輸出件包含：一第一端，耦接於該些第一線圈中位於最內側的第一線圈；以及一第二端，配置於相對於該交界處之一側，並位於未配置該第一走線及該第二走線之區塊。
如請求項4所述之電感裝置，更包含：一中央抽頭件，耦接於該些第二線圈中位於最內側的第二線圈，其中該中央抽頭件位於該第二層，該中央抽頭件包含：一第一端，耦接於該些第二線圈中位於最內側的第二線圈；以及一第二端，配置於相對於該交界處之一側，並位於未配置該第一走線及該第二走線之區塊。
如請求項5所述之電感裝置，其中該些第一線圈與該些第二線圈於該電感裝置之一第一側與一第二側交錯耦接，或該些第一線圈與該些第二線圈於該電感裝置之一第三側與一第四側交錯耦接。
如請求項6所述之電感裝置，其中該第一側與該第二側位於一第一方向，該第三側與該第四側位於一第二方向，且該第一方向垂直於該第二方向。
如請求項3所述之電感裝置，更包含：一輸入輸出端，設置於該些第一線圈中位於最外側的第一線圈，其中該輸入輸出端包含：一第一端，設置於該些第一線圈中位於最外側的第一線圈；以及一第二端，配置於相對於該交界處之一側，並位於未配置該第一走線及該第二走線之區塊。
如請求項8所述之電感裝置，更包含：一中央抽頭件，耦接於該些第二線圈中位於最外側的第二線圈，其中該中央抽頭件位於該第二層，該中央抽頭件包含：一第一端，耦接於該些第二線圈中位於最外側的第二線圈；以及一第二端，配置於相對於該交界處之一側，並位於未配置該第一走線及該第二走線之區塊。
如請求項9所述之電感裝置，其中該些第一線圈與該些第二線圈於該電感裝置之一第一側與一第二側交錯耦接，或該些第一線圈與該些第二線圈於該電感裝置之一第三側與一第四側交錯耦接，其中該第一側與該第二側位於一第一方向，該第三側與該第四側位於一第二方向，且該第一方向垂直於該第二方向。