单端电感器的制作方法

文档序号:11214083阅读:525来源:国知局
单端电感器的制造方法与工艺

本发明涉及一种电感器;特别关于一种利用绕线设计消除与周边线路耦合现象的单端电感器。



背景技术:

现有非差动(diffential)操作的电感器,即一般单端(singleend)电感器常会与电感器周边的线路发生耦合(couple)现象,例如经由本身的电磁场(emfield)、或经由耦合电容与线路耦合、或在单端电感器的基板形成涡(eddycurrent)再与旁边的线路耦合,其中以电磁场与线路耦合的影响最大。

图1a显示一现有单端电感器与周边线路的磁场耦合示意图。该图中现有单端电感器100的绕线依据安培右手定则来推导,可得到当电流流过单端电感器100时会在其绕线的周围产生环绕磁场。如图1a所示,当单端电感器100周围有其他线路lo时,单端电感器100的环绕磁场会与周边的其他线路lo产生的环绕磁场产生耦合现象,而影响线路信号品质。

图1b显示图1a区域a的寄生电容cu的示意图。该图中单端电感器100与其他线路lo通过寄生电容cu发生耦合,造成电路信号干扰。

因此,如何消除单端电感器与周边线路的耦合现象,实为急需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的之一在提供一种单端电感器,用以消除单端电感与周边线路绕线的耦合问题,减少信号干扰,以提升信号品质。

本发明的实施例提供了一种单端电感器,包含多个线圈段,且每一相邻的线圈段绕线的方向相反、每一相邻的线圈段电流流动方向相反,而使线路经过单端电感器所感应的磁场分段反向,相互抵消。

依此方式本发明实施例的单端电感器,利用每一相邻的该线圈段绕线 的方向相反,抵销电感器与周边线路绕线的耦合现象,可实现提升信号品质的技术效果,解决现有技术的问题。

附图说明

图1a显示一现有单端电感器与周边线路的磁场耦合示意图。

图1b显示现有单端电感与周边线路绕线间耦合电容的示意图。

图2a显示本发明一实施例的一种单端电感器的示意图。

图2b显示本发明一实施例的单端电感与周边线路绕线间耦合电容的示意图。

图2c显示本发明图2a的单端电感器的俯视图。

图3显示本发明另一实施例的单端电感器的俯视图。

图4显示本发明另一实施例的单端电感器的俯视图。

图5显示本发明另一实施例的单端电感器的俯视图。

图6显示本发明另一实施例的单端电感器的俯视图。

图7显示本发明另一实施例的单端电感器的俯视图。

附图标记说明:

100现有单端电感器

200、300、400、500、600、700单端电感器

201、202、301、302、401、402、501、502、503、504、601、602、603线圈段

p1、p2、p3端点

m1、m2金属层

lo线路

cu、cu1、cu2电容

具体实施方式

图2a显示本发明一实施例的一种单端电感器的示意图。该图中,单端电感器200包含多个线圈段201、202,第一线圈段201耦接一第一端p1,且第一线圈段201设置于一第一金属层m1。第二线圈段202耦接一第二端p2,且第二线圈段202设置于第一金属层m1。其中,第一线圈段201与第二线圈段202是通过一第二金属层m2的导线耦接。

再者,每一相邻的线圈段201、202绕线的方向相反、每一相邻的线圈段201、202电流流动方向相反。该图的示例中,第一线圈段201是沿顺时针方向cw绕设,而第二线圈段202是沿逆时针ccw方向绕设,因此第一线圈段201与第二线圈段相邻位置的绕线方向相差180度。依此方式,当第一电流i1由第一端p1流入时,第一电流i1在位于第一金属层m1的第一线圈段201上沿着顺时针cw方向流动,经过线段ab位置时,依据安培右手定则于线段ab位置将产生一向上up的磁力线方向。接着第一电流i1沿着第二金属层m2的导线流入第二线圈段202,由于第二线圈段202是采逆时针ccw方向绕设,因此第一电流i1的流动方向将被反向设定而产生方向相反的第二电流i2,第二电流i2流过线段ab时,依据安培右手定则于线段ab位置将产生一向下dn的磁力线方向。依此方式第一线圈段201与第二线圈段202于基板产生方向相反的涡电流,此二方向相反的涡电流可相互抵消以实现减少基板涡电流的技术效果。

而在第一线圈段201与第二线圈段202相对线段ab位置分别的外侧的两个磁力线将在第一线圈段201与第二线圈段202外侧环绕,如图磁力线x所示,而减少整体线圈产生的磁场与其他线路导线的耦合面积。

再者,如图2b所示,当本实施例的单端电感器200周边有其他线路lo经过时,因为第一线圈段201与第二线圈段202的电流i1、i2流向相反,而造成电场方向相反,而通过寄生电容cu1、cu2传送到其他线路lo的磁场方向也会因为反向而实现抵销的效果,减少干扰线路的问题,提升线路信号品质的技术效果,解决现有单端电感器与周边线路绕线发生耦合影响电路信号品质的问题。

需注意,本发明实施例的单端电感器电流输入方向与磁场方向均不限于上述的对其进行说明方向,可任意调整与配置。另外第一部分区域与第二部分区域的绕线方向也可任意调整。

如图2c所示,为图2a单端电感器的俯视图,假设由第一端p1开始绕线,第一线圈段201的绕线方向为顺时针方向cw,第二线圈段202的绕线方向为逆时针方向ccw。

图3显示另一实施例的单端电感器的俯视图,如图3所示,单端电感器300是与图2c单端电感器200起始绕线方向相反的俯视图,假设由第一 端p1开始绕线,第一线圈段301的绕线方向为逆时针方向ccw,第二线圈段302的绕线方向为顺时针方向cw。且第一线圈段301与第二线圈段302通过一第二金属层m2的导线耦接。依此方式,当有线路经过单端电感器300的侧边时,单端电感器300会因两个线圈段的电流方向相反,产生相反的磁场方向,让侧边经过的线路磁场感应的磁场抵销,实现提升信号品质的技术效果。

图4显示另一实施例的单端电感器的俯视图,单端电感器400的一第一线圈段401,通过一第二金属层m2的导线耦接一第一端p1,且该第一线圈段401设置于一第一金属层m1;以及一第二线圈段402,通过第二金属层m2的导线耦接一第二端p2,且第二线圈段402设置于第一金属层m1;第一线圈段401与第二线圈段402是通过第一金属层m1的导线耦接。假设由第一端p1开始绕线,第一线圈段401的绕线方向为顺时针方向cw,第二线圈段402的绕线方向为逆时针方向ccw。依此方式,当有线路经过单端电感器400的侧边时,单端电感器400会因两个线圈段的电流方向相反,产生相反的磁场方向,让侧边经过的线路磁场感应的磁场抵销,实现提升信号品质的技术效果。

图5显示另一实施例的单端电感器的俯视图,单端电感器500的一第一线圈段501,通过一第二金属层m2的导线耦接一第一端p1,且第一线圈段501设置于一第一金属层m1。第二线圈段502通过第二金属层m2的导线耦接一第二端p2,且第二线圈段502设置于第一金属层m1。第三线圈段503设置于第一金属层m1,第三线圈段503的一端耦接第一线圈段501。第四线圈段504设置于第一金属层m1,第四线圈段504的一端耦接第二线圈段502,另一端通过第二金属层m2的导线耦接第三线圈段503的另一端。假设由第一端p1开始绕线,第一线圈段501的绕线方向为顺时针方向cw、第三线圈段503的绕线方向为逆时针方向ccw、第四线圈段504的绕线方向为逆时针方向ccw、第二线圈段502的绕线方向为顺时针方向cw。依此方式,当有线路经过单端电感器500的侧边时,单端电感器500会因两个线圈段的电流方向相反,产生相反的磁场方向,让侧边经过的线路磁场感应的磁场抵销,实现提升信号品质的技术效果。

需注意,本发明的单端电感器的线圈段不限于偶数个,亦可为奇数个, 如图6显示的单端电感器的俯视图,单端电感器600包含有三个线圈段。单端电感器600的第一线圈段601与第二线圈段602绕线方式同于图3的第一线圈段301与第二线圈段302不再赘述。第三线圈段603,一端耦接第二线圈段602的另一端,第三线圈段603的另一端耦接第二端p2,且第二端p2位于第二金属层m2。假设由第一端p1开始绕线,第一线圈段601是沿逆时针方向ccw绕设、第二线圈段602是沿顺时针方向cw绕设、第三线圈段603是沿逆时针方向ccw绕设。依此方式,当有线路经过单端电感器600的侧边时,单端电感器600会因三个线圈段的电流方向相反,如该图所示由左而右依序为右方r、左方l、右方r,产生相反的磁场方向,让侧边经过的线路磁场感应的磁场抵销,实现提升信号品质的技术效果。

另外,若有其他功能上的需求亦可任意调整设计方式,例如增加中心抽头(centertap),如图7所示单端电感器700增加了中心抽头p3。

本发明实施例的单端电感器,利用每一相邻的该线圈段绕线的方向相反,以抵销电感器与周边线路绕线的耦合现象,实现提升信号品质的技术效果,解决现有技术的问题。

以上虽以实施例说明本发明,但并不因此限定本发明的范围,只要不脱离本发明的要旨,该行业者进行的各种变形或变更均落入本发明的权利要求。

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