专利名称：可变电感元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及可变电感元件，具体地说，涉及特别在移动通信装置，如移动电话等中使用的可变电感元件。
近年来，移动通信装置，如便携电话等已明显地小型化，而且减小这些装置中所用电子元件尺寸的要求也已很强烈。此外，随着移动通信装置中采用更高的频率，这些装置的电路变得更复杂，此外，这些装置中所要安装的电子元件特性要一致且精度要高。
然而，为在某些情况下能够执行所需的功能，对于电路的形成，即使采用每个电子元件都有一致的特性和高精度参数，所安装的各电子元件的参数方面的偏离具有总体／组合的影响。因此，如果需要，构成电子电路的电子元件的有些参数都是可变的。通过精确地调整电子元件的某些参数，可以实现所需的功能。
作为用于上述类型的电子元件的传统的微调方法，图4所示的微调可变电感组件的方法已属众所周知。可变电感元件55包括形成在绝缘基片50表面上的一个微调区域53，它连接到外部电极51和52，起电感器的作用。微调区域53受到激光微调机构(未示出)发出激光束照射，同时该激光束是沿直线移动的。与激光束的移动轨迹对应，部分地去掉微调区域53，形成直线微调凹槽54。因此，微调区域53的面积被改变，使微调区域53的电感受到精细的调整。
在传统的可变电感元件55中，如果微调区域53的面积较小，电感的可变范围变窄，使电路不能被精细地调整。因此，微调区域53有较大的面积。另一方面，当采用高精度激光微调机构时，一次微调所形成的微调凹槽54的凹槽宽度(微调宽度)通常是较细的。由于这个原因，在需要较宽微调宽度的情况下，必须重复用激光束照射，同时照射位置是平行移动的。因此，就存在需要许多时间以实现精细调整的问题。
相应地，图5中示出一种可变电感元件65。可变电感元件65包括形成在绝缘基片50表面上并连接到外部电极51和52的电感器图案61。电感器图案61是一个梯形电极，包括一U形框架部分61a和与U形框架部分61a的两个臂相交的多个横向条61b，它们将被微调，用于调整电感。可变电感元件65被安装在一块印刷电路板或类似的装置上，并用激光束从可变电感元件65上方照射，以便在电感元件65中形成一个微调凹槽54，同时还单个地并且按顺序地切割电感器图案61的横向条61b。相应地，在外部电极51和52之间的电感可以被逐步的改变。
电感元件65具有很好的切割操作性，因为横向条61b是按较宽的等间隔排列的。然而，由于所有的的横向条61b具有等长度，所以每次切割一个横向条61b引起的电感变化量是大的。由于这个原因，在电感元件65中，电感不能逐步相等地改变。即出现电感精细调整困难的问题。
为了解决这个问题，图6中示出一种可变电感元件75。这个可变电感元件75有一个电感器图案71，它包括U形框架部分71a和与U形框架部分71a的两个臂相交的多个横向条71b。横向条71b是以逐步的变窄的间隔排列的。因此，由每次切割一个横向条71b引起的电感的变化量可以被大体上保持不变。然而，在电感元件75中，随着切割的横向条71b的数目增加，横向条71b的间隔变窄。这增加了横向条71b被错误切割的可能性，造成电感调整困难的问题。
因此，本发明的目的是提供具有高Q因子的可变电感元件，并且其中能够有效和精确地精细调整电感。
为了实现上面的目的，本发明提供一种可变电感元件，它包括(a)绝缘基片；(b)提供在这个绝缘基片表面上的电感器图案；(c)电感器图案是一个梯形电极，其由大体上呈V形的框架部分和与大体上呈V形框架部分的两个臂相交的多个横向条构成，它们将被微调，以调整电感；多个横向条是以大体上相等的间隔排列的。
对于上面描述的结构，随着大体上呈V形的框架部分的两个臂之间距离被逐渐地减少，各个横向条的长度按顺序被减少。相应地，当横向条以减少长度的顺序按顺序被切割时，可以抑制可变电感元件的电感迅速地改变。
该大体上呈V形的框架部分的两个臂最好与横向条大致45°角。相应地，各个臂产生的磁场彼此正交，使得实质上没有相互的干涉产生。
图1是表示本发明一个实施例可变电感元件外观的透视图；图2是说明调整图1可变电感元件电感的一种方法的平面图；图3是表示电感最图1可变电感元件的微调距离变化的曲线图；图4是传统可变电感元件的透视图；图5是另一传统可变电感元件的透视图；图6是又一种传统的可变电感元件的透视图。
以下将参考附图描述本发明可变电感元件的实施例。
如图1所示，在绝缘基片1的上表面被磨成光滑的表面之后，采用厚膜印刷方法或薄膜形成方法，如照相平版法等，在绝缘基片1的上表面上形成电感器图案4。按照厚膜印刷方法，制作在所需图案处有开口的掩膜，盖在绝缘基片1的上表面上，并且从该掩膜的上面涂覆电传导性的糊，从而在经掩膜开口暴露的绝缘基片1的上表面上按照所需的图案(本实施例中是电感器图案4)形成具有较大厚度的导体。
在下面将描述光刻术的一实例。实质上在绝缘基片1的整个上表面上形成一的较薄的导电膜。之后，通过旋转喷涂或者印刷，实质上在整个导电膜上形成一层抗蚀膜(如光敏树脂等)。接下来，放置具有预定图像模式的掩膜，覆盖抗蚀层膜的上表面，并通过UV光线等的照射，硬化抗蚀膜的所需部分。这之后剥落该抗蚀膜，保留它的变硬部分，并除去导电膜的暴露部分，从而按所需图案形成一个导体，并且在那以后，变硬的抗蚀膜也被除去。
此外，根据另外一种光刻方法，可将光敏导电糊涂覆在绝缘基片1的上表面上，并用其中具有所形成的预定图像图案的掩膜覆盖光敏导电糊，接着曝光和显影。
电感器图案4是一个梯形电极，包括一大体上呈V形框架部分4a和与大体上呈V形框架部分4a的两个臂41和42相交的多个横向条4b。横向条4b是按较宽且大体上彼此相等的间隔排列的，随着横向条4b被放在接近V形框架部分4a的两个臂41和42的结合面的位置，横向条4b的长度变得逐步的缩短。电感器图案4的一端5a被引出到绝缘基片1的左边侧面的后面部分，如图1和2所示，而另一端5b被引出到绝缘基片1的右侧的后面部分，如图1和2所示。作为绝缘基片1的材料，可以使用玻璃、玻璃陶瓷、氧化铝、铁氧体等。作为用于电感器图案4的材料，可以使用Ag、Ag-Pd、Cu、Au、Ni、Al等。
此外，通过旋转喷涂、印刷等方法在绝缘基片1的整个上表面涂上一层液态绝缘材料(聚酰亚胺等)，并使之干燥，从而形成覆盖电感器图案4的绝缘保护膜。
接下来，关于纵向的右边和左边，在绝缘基片1的每个端部分别提供外部输入-输出电极6和7。外部输入-输出电极6电连接到电感器图案4的端部5a，外部输入-输出电极7电连接到电感器图案4的端部5b。通过涂覆和烘焙Ag、Ag-Pd、Au、Cu、Ni、NiCr、NiCu等的导电性的糊，通过干的或者湿的电镀，或者通过涂覆和电镀的组合形成外部输入-输出电极6和7。
把有如上述得到的可变电感元件9安装在印刷电路板等上面之后，修整电感器图案4。具体地说，如图2所示，可变电感元件9的上表面被用激光束照射，同时移动该光束，以便在可变电感元件9中形成微调凹槽10，同时按长度减小的顺序逐个切割电感器图案4的横条4b(图2表示其中切割三个横条4b的情况)。按照这个方法，可用少量步骤逐步改变外部电极6和7之间的电感。随着切割的横向条4b的数目增加，流过臂41、横条4b以及臂42的电流路径更长。因此，外部电极6和7之间的电感增加。另外，随着横条4b被放在更接近臂41和42的结合侧，横向条4b的长度逐渐变得更短。因此，当为了精细调整而用激光束依序切割横向条4b时，可以抑制电感元件9的电感按照较大的量急剧地改变。
对于电感从最初的微调起的值相对于微调距离的改变，图5中所示的尺寸为3．2毫米x1．6毫米的传统可变电感元件65的电感变化是随着微调距离增大而较陡地增加的，如图3中的实线h1所示。另一方面，对于具有与上述传统可变电感元件同样尺寸的本发明可变电感元件9，电感线性地并且恒定地变化，如图3中的实线h2所示。可以看出抑制了电感的急剧地改变。
此外，横向条4b是按较宽且彼此相等的间距形成的。因此，不存在当修整横向条4b时错误地切割横向条4b的可能性。因此，可以轻易地实现微调。
此外，V形框架部分4a的两个臂41和42产生的磁场不会彼此轻易地干涉。因此，可以提供具有高Q因子的可变电感元件9。在这个实施例中，在V形框架部分4a的两个臂41、42与横向条4b之间的角θ大体上被设定在45°。因此，两个臂41和42是彼此正交的，使两个臂41和42中产生的磁场的干涉被最小化。因此，可以提供具有更高Q因子的可变电感元件9。例如，对于尺寸为3．2毫米×1．6毫米的可变电感元件9，Q因子至少是100。
通过把在V形框架部分4a的两个臂41和42之间扩展角设定得较大，电感的可变范围可以被加宽。例如，在可变电感元件尺寸为3．2毫米×1．6毫米尺寸的情况下，对图4所示的传统的电感元件55，只能在大约0．2nH的范围上进行调整。另一方面，对图1所示的电感元件9，调整范围大约是1．5nH(约为7．5倍大)。
电感器图案4的修整不限于使用激光束的方法，可以通过比如沙冲击等任何方法实现。此外，提供微调凹槽10不是必需的。倘若电感器图案4是电切割的，那么微调凹槽10并非必须按物理观念形成。
本发明的可变电感元件不限制于上面描述的实施例。在不脱离开本发明的精神和范围的情况下可作出变化和修改。尤其是，上面的实施例是以单独的可变电感元件产品描述的。在有效地批量制造可变电感元件的情况下，制造设置多个可变电感元件的母基片(晶片)，并且在最后的处理过程中，通过诸如切成小方块、划线破碎、激光切割等技术，将晶片切割为产品尺寸。
如上面描述所看到的，根据本发明，随着在大体上呈V形框架部分的两个臂之间距离逐渐地缩小，各个横向条的长度依序递减，并且各个横向条的电感也按顺序降低。相应地，当按减少长度的顺序依次切割横向条时，能够禁止可变电感元件的电感激烈地改变。此外，大体上呈V形的框架部分的两个臂产生的磁场不会彼此轻易地干涉。因此，可以提供具有高Q因子的可变电感元件。最好将大体上呈V形的框架部分的两个臂分别设定成与横向条大致成45°角。因此，在各个臂产生的磁场的干涉被最小化。可以提供具有更高Q因子的可变电感元件。另外，横向条是按较宽且彼此相等的间距安排的。相应地，当横向条是依靠激光微调机构修整时，防止了错误切割相邻的横向条。微调工作可以简单地并且精确地执行。
权利要求
1．一种可变电感元件，它包括一绝缘基片；以及在所述绝缘基片表面上提供的一电感器图案；所述电感器图案是一个梯形电极，它由大体上呈V形的框架部分和与所述大体上呈V形的框架部分的两个臂相交的多个横向条构成，它们将被微调，用于调整电感，所述多个横向条是按大体上相等的间隔排列的。
2．根据权利要求1所述的可变电感元件，其特征在于大体上呈V形的框架部分的两个臂与所述横向条具有大致为45°的角。
全文摘要
一个电感器图案被形成在绝缘基片的上表面上。电感器图案是一个梯形电极,由大体上呈V形的框架部分和与大体上呈V形的框架部分的两个臂相交的多个横向条构成,将被微调,用于调整电感。多个横向条是按大体上相等的间隔安排的。大体上呈V形的框架部分的两个臂与横向条具有大致为45°的角。
文档编号H01F41/04GK1291779SQ0012388
公开日2001年4月18日 申请日期2000年8月24日 优先权日1999年8月25日
发明者饭田直树, 川口正彦 申请人:株式会社村田制作所