專利名稱：電感元件及其電感值調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電感元件，特別是用于高頻電路等的電感元件及其電感值調(diào)整方法。
在此，相應(yīng)疊片型電感元件的進(jìn)一步小型化，而使圖形寬度變得很細(xì)時(shí)，如圖8(A)所示，在同一層上形成幾匝漩渦狀線圈圖形1的情況增加。在這種情況下，為了進(jìn)行電感值調(diào)整，當(dāng)以圖形的中心為基準(zhǔn)加寬線圈圖形1的圖形寬度時(shí)，會(huì)使同一層上的線圈圖形1的尺寸變大，而影響電感元件的小型化。
于是，為了防止同一層上的線圈圖形1的尺寸變大，而向線圈圖形1的內(nèi)側(cè)增加圖形寬度時(shí)，如圖8(B)所示，就成為內(nèi)徑狹小的線圈圖形2。具有這種線圈圖形2的電感元件的Q特性較差。
另外，在內(nèi)徑狹小的短邊方向，較難確保形成作為線圈圖形一部分而形成的層間連接用通路盤1a(參照?qǐng)D8(A))的區(qū)域。
為了得到上述目的，本發(fā)明的電感元件，包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形，在所述線圈圖形中，使在所述絕緣性基板的兩個(gè)短邊中的至少一個(gè)短邊附近與短邊方向大致平行地配設(shè)的圖形部分的電極寬度或電極間隔，比其余圖形部分、例如在絕緣性基板的長(zhǎng)邊附近與長(zhǎng)邊方向大致平行地配設(shè)的圖形部分的電極寬度或電極間隔更寬。
另外，本發(fā)明的電感元件的電感值調(diào)整方法，是包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形的電感元件的電感值調(diào)整方法，它是在所述線圈圖形中，通過增加或減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)短邊附近與短邊方向大致平行地配設(shè)的圖形部分的電極寬度或電極間隔的尺寸，進(jìn)行電感值的調(diào)整的?；蛘?，在所述線圈圖形中的至少一個(gè)線圈圖形中，通過減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)長(zhǎng)邊附近與該長(zhǎng)邊方向大致平行地配設(shè)的圖形部分的電極寬度或電極間隔的尺寸，來增加電感值。
這里，所謂“在所述絕緣性基板上繞圈”，不僅是指形成在絕緣性基板的上面的，也包括經(jīng)絕緣層等而形成在絕緣性基板的上部的線圈圖形。
通過上述構(gòu)成，可以在有限的元件尺寸內(nèi)進(jìn)行電感值的微調(diào)整的同時(shí)，還可以將Q特性的劣化抑制到最小。
圖2是表示接著

圖1的制造順序的立體圖。
圖3是表示接著圖2的制造順序的立體圖。
圖4是表示接著圖3的制造順序的立體圖。
圖5是用于說明本發(fā)明的電感值調(diào)整方法的一例的俯視圖。
圖6是用于說明本發(fā)明的電感值調(diào)整方法的另一例的俯視圖。
圖7是用于說明本發(fā)明的電感值調(diào)整方法的又一例的俯視圖。
圖8是用于說明現(xiàn)有的電感值調(diào)整方法的俯視圖。
其中11-絕緣性基板；12、16-線圈圖形；G0、G1、G2、G3、G4-電極間隔；W0、W1、W2、W3、W4-電極寬度。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的電感元件及其電感值調(diào)整方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。
本發(fā)明的電感元件的線圈圖形是采用光刻法而形成的。也就是說，如圖1所示，對(duì)矩形的絕緣性基板11的上面進(jìn)行研磨使其成為平滑的面，然后，采用濺射或蒸鍍等薄膜形成法、或者采用篩網(wǎng)印刷等厚膜形成法，在絕緣性基板11的上面的整個(gè)面上形成導(dǎo)電性材料膜。接著，采用光刻法在絕緣性基板11的上面形成漩渦狀的線圈圖形12。線圈圖形12的電極厚度為8～12μm左右。另外，在絕緣性基板的上面形成絕緣性材料后，再在其上面形成線圈圖形也行。
光刻法例如是以下所說明的方法。在形成在絕緣性基板11上面的導(dǎo)電性材料膜的上面的整個(gè)面上，通過旋轉(zhuǎn)涂料或印刷形成光刻膠膜(例如感光性樹脂膜等)。接著，在光刻膠膜的上面，覆蓋形成有所定圖像的圖形的網(wǎng)膜，并通過照射紫外線等的方法等，使光刻膠膜的所需部分固化。然后，留下固化的部分地剝離光刻膠膜后，通過蝕刻將暴露部分的導(dǎo)電性材料膜除去，從而形成所需的線圈圖形12。在這之后，將固化的光刻膠膜除去。另外，在這種采用所謂的光刻技術(shù)的方法中，可以采用濕式蝕刻法、干式蝕刻法、lift-off法、添加法、以及半添加法等公知的工藝。
另外，作為其它的光刻法，也可以采用在絕緣性基板11的上面涂敷感光性導(dǎo)體材料糊來形成導(dǎo)體材料膜，然后，覆蓋具有所定圖像的圖形的網(wǎng)膜進(jìn)行曝光、顯影的方法。尤其是采用感光性導(dǎo)體材料糊時(shí)，因?qū)w材料膜的膜厚較厚所以可以進(jìn)行精細(xì)加工，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以確保低損耗。并且，可以減小線之間的間隔。
漩渦狀線圈圖形12，其一方的層間連接用通路盤12a處于漩渦狀圖形的內(nèi)側(cè)，而另一方的端部12b處于漩渦狀圖形的外側(cè)并從絕緣性基板11的左邊露出。作為絕緣性基板11的材料，可以采用玻璃、玻璃陶瓷、氧化鋁、鐵氧體、Si、以及SiO2等。作為線圈圖形12的材料，可以使用如Cu、Au、Ag、及Ag-Pd等導(dǎo)電性材料糊或感光性導(dǎo)體材料糊等。
其次，如圖2所示，形成具有開口部15a的絕緣體層15。也就是說，通過旋轉(zhuǎn)涂料或印刷等方法將液態(tài)的絕緣性材料涂布在絕緣性基板11的上面的整個(gè)面上，并通過干燥及燒結(jié)形成絕緣體層15。絕緣性材料可使用如感光性聚酰亞胺樹脂和感光性玻璃糊等。當(dāng)使用通常的聚酰亞胺樹脂和玻璃糊時(shí)，要想加工成所需的圖形，必須形成感光層并對(duì)該感光層進(jìn)行加工。但是，使用感光性聚酰亞胺樹脂和感光性玻璃糊時(shí)，由于可直接對(duì)整個(gè)面上涂布的感光性材料進(jìn)行加工，所以可省去感光涂布及感光剝離的工序，從而提高了加工工序的效率。
其次，在絕緣體層15的上面覆蓋形成有所定圖像的圖形的網(wǎng)膜，通過照射紫外線等的方法等，使絕緣體層15的所需部分固化。其次，除去絕緣體層15的未固化部分，形成開口部15a。在開口部15a中，漩渦狀的線圈圖形12的層間連接用通路盤12a呈露出狀態(tài)。
其次，如圖3所示，由導(dǎo)電性材料形成的漩渦狀線圈圖形16，是通過與形成線圈圖形12等時(shí)同樣的方法，也就是通過光刻法形成的。在絕緣體層15的開口部15a中填充導(dǎo)電性材料形成通路孔18。另外，最上層的線圈圖形16，并非必須是漩渦狀的線圈圖形，也可以是從通路盤12a的位置到絕緣性基板11的右邊呈直線狀地引出的狀態(tài)。
線圈圖形16的一方的端部16a，經(jīng)通路孔18與線圈圖形12的層間連接用通路盤12a電連接。線圈圖形16的另一方的端部16b，從絕緣性基板11的右邊露出。線圈圖形12與16也可以是不同的匝數(shù)，而且，也可以是不同的內(nèi)徑。
其次，如圖4所示，通過旋轉(zhuǎn)涂料或印刷等方法將液態(tài)的絕緣性材料涂布在絕緣性基板11上面的整個(gè)面上，并經(jīng)干燥及燒結(jié)，作為覆蓋線圈圖形16的絕緣體層15。
其次，在絕緣性基板11的左右的側(cè)面部，分別設(shè)置輸入輸出外部電極19、20。輸入外部電極19與線圈圖形12的端部12b電連接，而輸出外部電極20與線圈圖形16的端部電極16b電連接。外部電極19、20，可以在涂布Ag、Ag-Pd、Cu、NiCr、NiCu、及Ni等導(dǎo)電性糊料并經(jīng)燒結(jié)的基礎(chǔ)上通過濕式電解鍍形成Ni、Sn、Sn-Pd等金屬膜，另外，可通過濺射、蒸鍍、印刷、以及光刻法等形成。
其次，對(duì)該電感元件21的電感值調(diào)整方法進(jìn)行說明。如圖5(A)所示，在矩形狀的絕緣性基板11(在本實(shí)施例中，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度∶短邊的長(zhǎng)度＝2∶1，作為具體的數(shù)值例可以是，0.6mm×0.3mm，或1.0mm×0.5mm)上，用光刻法形成有線圈圖形12。線圈圖形12(例如電極寬度為15～30μm的范圍，電極間隔為15～25μm的范圍)，在基板11的右側(cè)短邊附近與短邊平行地配設(shè)的圖形部分12c、12d的電極寬度W1，比圖形的其它部分的電極寬度W0設(shè)定的要寬。在本實(shí)施例中，電極寬度W1例如為25μm，電極寬度W0例如為15μm。另外，圖形部分12c與12d的電極間隔G1，也比圖形的其它部分的電極間隔G0設(shè)定的要寬。線圈圖形16也同樣地進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，電極間隔G1例如為25μm，電極間隔W0例如為15μm。
那么，在為了需要降低該電感元件21的電感值使其接近所需電感值時(shí)，如圖5(B)所示，可以將線圈圖形12的圖形部分12c、12d的電極寬度向線圈圖形12的內(nèi)側(cè)加寬，設(shè)定成W2(W2＞W(wǎng)1)，由此來調(diào)整電感值。但不改變電極間隔G1。最好使電極寬度W2為圖形其它部分的電極寬度W0的1.5～2.5倍。當(dāng)小于1.5倍時(shí)，僅能使電感值有微小變化，而無法實(shí)現(xiàn)有效的電感值的調(diào)整。而當(dāng)超過2.5倍時(shí)，在具有長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度∶短邊的長(zhǎng)度＝2∶1的尺寸比的絕緣性基板11中，線圈圖形12的長(zhǎng)邊方向的內(nèi)徑會(huì)變得小于短邊方向的內(nèi)徑，結(jié)果就無法實(shí)現(xiàn)使線圈圖形12的內(nèi)徑變得寬裕的本發(fā)明的效果。
另外，在不得不降低電感元件21的電感值時(shí)，如圖5(C)所示，也可以將線圈圖形12的圖形部分12c、12d的電極間隔向線圈圖形12的內(nèi)側(cè)加寬，設(shè)定成G2(G2＞G1)，來調(diào)整電感值。但不改變電極寬度W1。最好使電極間隔G2為圖形其它部分的電極間隔G0的1.5～2.5倍。
另外，在圖5(B)、(C)中，只對(duì)在基板11的右側(cè)短邊附近平行地配設(shè)的圖形部分12c、12d的電極寬度和電極間隔做了變更，但僅通過這些變更仍不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求時(shí)，可以將在基板11左側(cè)短邊附近與短邊平行地配設(shè)的圖形部分12e、12f的電極寬度和電極間隔也加粗加寬進(jìn)行調(diào)整。即使這樣仍不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求時(shí)，可以將線圈圖形16的同樣的圖形部分的電極寬度和電極間隔加粗加寬，作進(jìn)一步的調(diào)整。
這樣，在線圈圖形12中，只是將在基板11短邊附近與短邊平行地配設(shè)的圖形部分12c～12f的電極寬度和電極間隔向線圈圖形12的內(nèi)側(cè)加粗加寬，就可以在有限的元件尺寸內(nèi)進(jìn)行電感值的微調(diào)整。也就是說，可以在確保形成層間連接用通路盤12a、16a的區(qū)域的同時(shí)調(diào)整電感值。另外，線圈圖形12的內(nèi)徑中空間狹小的短邊方向的內(nèi)徑，由于在電感值調(diào)整的前后也不產(chǎn)生變化，所以可以將Q特性的劣化抑制到最小。并且，由于是使圖形部分12c～12f的電極寬度和電極間隔變粗變寬，所以線圈圖形12的精加工條件可有所放寬，因而可以降低制造成本。另外，如果是儀改變線圈圖形12左右任一方的單側(cè)的圖形部分12c、12d或12e、12f的電極寬度(或電極間隔)時(shí)，較易辨別電感元件21的方向性。
反過來，需要提高電感元件21的電感值時(shí)，如圖6(B)所示，可以將線圈圖形12的圖形部分12c、12d的電極寬度向外側(cè)變細(xì)，設(shè)定成W3(W3＜W1)，來調(diào)整電感值。但不改變電極間隔G1。或者，如圖6(C)所示，可以將線圈圖形12的圖形部分12c、12d的電極間隔變窄，設(shè)定成G3(G3＜G1)，來調(diào)整電感值。但不改變電極寬度W1。如果只這樣做不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求，則可以將在基板11左側(cè)短邊附近與短邊平行地配設(shè)的圖形部分12e、12f的電極寬度和電極間隔也變細(xì)變窄地進(jìn)行調(diào)整。在這樣仍不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求時(shí)，可以將線圈圖形16的同樣的圖形部分的電極寬度和電極間隔變細(xì)變窄，作進(jìn)一步的調(diào)整。
另外，需要提高電感元件21的電感值時(shí)，如圖7(B)所示，也可以將在基板11的上側(cè)長(zhǎng)邊附近與長(zhǎng)邊平行地配設(shè)的圖形部分12g、12h的電極寬度向外側(cè)變細(xì)，設(shè)定為W4(W4＜W0)，來調(diào)整電感值。但不改變電極間隔G0。最好使電極寬度W4為電極寬度W0的2/5～2/3倍。
另外，需要提高電感元件21的電感值時(shí)，如圖7(C)所示，也可以將線圈圖形12的圖形部分12g、12h的電極間隔變窄，設(shè)定成G4(G4＜G0)，來調(diào)整電感值。但不改變電極寬度W0。最好使電極間隔G4為電極間隔G0的2/5～2/3倍。
另外，在圖7(B)、(C)中，只對(duì)在基板11的上側(cè)長(zhǎng)邊附近平行地配設(shè)的圖形部分12g、12h的電極寬度和電極間隔做了變更，但僅通過這些變更仍不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求時(shí)，可以將在基板11下側(cè)長(zhǎng)邊附近與長(zhǎng)邊平行地配設(shè)的圖形部分12i、12j的電極寬度和電極間隔也變細(xì)變窄進(jìn)行調(diào)整。在這樣仍不能達(dá)到電感值調(diào)整的要求時(shí)，可以將配設(shè)在基板11的短邊附近的圖形12c～12f的電極寬度和寬度間隔變細(xì)變窄，再進(jìn)一步，將線圈圖形16的同樣的圖形部分的電極寬度和電極間隔變細(xì)變窄進(jìn)行調(diào)整。
這樣，在線圈圖形12中，只是將在基板11長(zhǎng)邊附近與長(zhǎng)邊平行地配設(shè)的圖形部分12h～12j的電極寬度和電極間隔向線圈圖形12的外側(cè)變細(xì)變窄，就可以方便地進(jìn)行電感值的微調(diào)整。另外，就線圈圖形12的內(nèi)徑而言，空間較大的長(zhǎng)邊方向的內(nèi)徑在電感值調(diào)整前后沒有變化，而空間較狹小的短邊方向的內(nèi)徑可以擴(kuò)大將圖形部分12h～12j的電極寬度等變窄的份，因而Q特性也不會(huì)變差。
另外，本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施例，在其要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變化。
所述實(shí)施例是以單個(gè)制造為例進(jìn)行了說明，但在進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)，效率更高的方法是，在具有多個(gè)電感的母基板(圓片)的狀態(tài)下進(jìn)行制造后，在最后的工序通過切割、劃切、或激光等工藝再按產(chǎn)品尺寸切開。
再有，電感元件也可以在形成有電路圖形的印刷電路板上通過直接形成線圈圖形而構(gòu)成。另外，線圈圖形的形狀可以是任意的，除了所述實(shí)施例的漩渦狀之外，也可以是蛇行形狀等。
另外，所述實(shí)施例的電感元件，雖然是具有兩層線圈圖形的結(jié)構(gòu)，但毫無疑問，相應(yīng)需要也可以是一層或三層以上。采用兩層以上的多層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以延長(zhǎng)線圈圖形的線路長(zhǎng)，從而可以進(jìn)一步提高電感值。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在有限的元件尺寸內(nèi)進(jìn)行電感值的微調(diào)整的同時(shí)，還可以將Q特性的劣化抑制到最小。
另外，由于是通過光刻法形成線圈圖形，所以與篩網(wǎng)印刷法相比可以正確地再現(xiàn)一致性好的圖形厚度和圖形寬度，因而可以進(jìn)行精度高的電感值調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種電感元件，包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形，其特征在于，在所述線圈圖形中，在所述絕緣性基板的兩個(gè)短邊中的至少一個(gè)短邊附近，與短邊方向大致平行地配設(shè)的圖形部分的電極寬度，比其余圖形部分的電極寬度要寬。
2.一種電感元件，包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形，其特征在于，在所述線圈圖形中，在所述絕緣性基板的兩個(gè)短邊中的至少一個(gè)短邊附近的與短邊方向大致平行配設(shè)的圖形部分的電極間隔，比其余圖形部分的電極間隔要寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電感元件，其特征在于，所述線圈圖形為漩渦狀圖形。
4.一種電感元件的電感值調(diào)整方法，用于調(diào)整包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形的電感元件的電感值，其特征在于，在所述線圈圖形中，通過增加或減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)短邊附近的與該短邊方向大致平行配設(shè)的圖形部分的電極寬度的尺寸，進(jìn)行電感值的調(diào)整。
5.一種電感元件的電感值調(diào)整方法，用于調(diào)整包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形的電感元件的電感值，其特征在于，在所述線圈圖形中，通過增加或減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)短邊附近的與該短邊方向大致平行配設(shè)的圖形部分的電極間隔的尺寸，進(jìn)行電感值的調(diào)整。
6.一種電感元件的電感值調(diào)整方法，用于調(diào)整包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形的電感元件的電感值，其特征在于，在所述線圈圖形中，通過減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)長(zhǎng)邊附近的與該長(zhǎng)邊方向大致平行配設(shè)的圖形部分的電極寬度的尺寸，來增加電感值。
7.一種電感元件的電感值調(diào)整方法，用于調(diào)整包括矩形狀絕緣性基板、和通過光刻法設(shè)置的、在所述絕緣性基板上繞圈的至少一個(gè)線圈圖形的電感元件的電感值，其特征在于，在所述線圈圖形中，通過減小在所述絕緣性基板的至少一個(gè)長(zhǎng)邊附近的與該長(zhǎng)邊方向大致平行配設(shè)的圖形部分的電極間隔的尺寸，來增加電感值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4～7中任一項(xiàng)所述的電感元件的電感值調(diào)整方法，其特征在于，所述線圈圖形為漩渦狀圖形。
全文摘要
一種電感元件及其電感值調(diào)整方法，在矩形狀絕緣性基板(11)上，通過光刻法形成漩渦狀的線圈圖形(12)。線圈圖形(12)，在基板(11)右側(cè)短邊附近的與短邊平行配設(shè)的圖形部分(12c、12d)的電極寬度W1，比其余的圖形部分的電極寬度W0設(shè)定的要寬。圖形部分(12c)與(12d)的電極間隔G1，也比其余圖形部分的電極間隔G0設(shè)定的要寬。當(dāng)需要降低電感元件(21)的電感值使其接近所需電感值時(shí)，通過將線圈圖形(12)的圖形部分(12c、12d)的電極寬度向線圈圖形(12)的內(nèi)側(cè)加寬，設(shè)定為W2(W2＞W(wǎng)1)，進(jìn)行電感值的調(diào)整。從而可實(shí)現(xiàn)Q特性劣化少的小型電感元件及其電感值調(diào)整方法。
文檔編號(hào)H01F41/00GK1421879SQ0215225
公開日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月26日
發(fā)明者杉山雄二, 戶波與之, 川口正彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所