1.發(fā)明領(lǐng)域

所公開的實(shí)施例涉及三維電感器。

2.相關(guān)技術(shù)描述

電感器通常包括導(dǎo)電材料的線圈(通常是絕緣銅導(dǎo)線)，其圍繞塑料或者電磁材料的核心卷繞；后者被稱為“鐵芯”電感器。鐵磁核心的高磁導(dǎo)率增強(qiáng)了磁場(chǎng)并且將其約束成緊鄰該電感器，藉此提高電感。低頻電感器被如變壓器那樣構(gòu)造，其具有電工鋼層壓的核心以防止渦電流?！败洝辫F氧體被廣泛用于音頻頻率以上的核心，因?yàn)樗鼈儾蝗缤胀ㄨF合金那樣在高頻處引起大的能量損耗。電感器具有許多形狀。大多數(shù)電感器構(gòu)造成圍繞鐵氧體線軸卷繞的搪瓷涂敷的導(dǎo)線(磁導(dǎo)線)，其中導(dǎo)線暴露在外部，而有些電感器將導(dǎo)線完全包封在鐵氧體中并被稱為“遮蔽型”。有些電感器具有可調(diào)節(jié)核心，這實(shí)現(xiàn)了電感的變化。用于阻滯非常高頻率的電感器有時(shí)通過在導(dǎo)線上串接鐵氧體磁珠來制成?？梢酝ㄟ^以螺旋圖案布局跡線來將小電感器直接蝕刻到印刷電路板上。一些此類平面電感器使用平面核心。

圖1示出了常規(guī)螺旋型多匝電感器100的俯視圖。由于沒有對(duì)稱，螺旋型多匝電感器100的輸入可以具有極性。因?yàn)殡姼衅?00的電感值可以與用于形成該電感器100的總系列金屬長(zhǎng)度成正比，所以電感值可以受到形成電感器匝的金屬導(dǎo)體的寬度、各匝之間的空間、金屬導(dǎo)體的直徑和螺旋中匝的數(shù)目的影響。如圖1中所示，電感器100的輸入可以在該結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)。可以將輸入帶出到該電感器結(jié)構(gòu)的同側(cè)。螺旋型多匝電感器100包括多匝螺旋部分102、第一輸入104和第二輸入106，該第二輸入106被從螺旋終點(diǎn)108帶出到電感器100的與第一輸入104的相對(duì)側(cè)。引線110被用來將第二輸入106從電感器100的螺旋終點(diǎn)108帶出。由于其多匝部分102與引線110交叉，螺旋型多匝電感器100還具有交疊區(qū)域112和114，這可以引起層間的電容性耦合。這些交疊區(qū)域112、114的電容性耦合可以使得電感器100的性能降級(jí)。進(jìn)一步，電感器100的面積可以與所要求的品質(zhì)因數(shù)成正比。

圖2解說了常規(guī)三維螺線管電感器200的立體圖。三維電感器200包括形成從電感器200的第一端口208到第二端口210的連續(xù)導(dǎo)電路徑的導(dǎo)電跡線204和接合206的系列。示例性三維電感器200具有由形成螺線管狀形狀的接合206和導(dǎo)電跡線204形成的兩個(gè)環(huán)路。該結(jié)構(gòu)的三維電感器可以按需具有更多或更少的環(huán)路。將電流傳遞通過電感器200在這些環(huán)路內(nèi)的區(qū)域中形成了電磁場(chǎng)?？梢韵拗迫S螺線管以減小面積。

概述

本公開涉及垂直螺旋型電感器。

電感器可包括第一多個(gè)通孔，其中貫穿基板的第一多個(gè)通孔中的每一者基本上是相同高度的。電感器可包括將第一多個(gè)通孔互連的在基板外部的多個(gè)導(dǎo)電跡線，其中該多個(gè)導(dǎo)電跡線和第一多個(gè)通孔包括多個(gè)導(dǎo)電匝，以及其中該多個(gè)導(dǎo)電匝處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中。

一種方法可在基板中形成第一多個(gè)通孔，進(jìn)一步包括將該第一多個(gè)通孔形成為基本相同的高度。該方法可以形成在基板外部的多個(gè)導(dǎo)電跡線。該方法可以將該多個(gè)導(dǎo)電跡線耦合到該第一多個(gè)通孔，其中該多個(gè)導(dǎo)電跡線和該第一多個(gè)通孔包括多個(gè)導(dǎo)電匝，并且其中該多個(gè)導(dǎo)電匝處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中。

一種電感器，包括第一多個(gè)通孔，其中貫穿基板的第一多個(gè)通孔中的每一者基本上是相同高度的。該電感器可包括第二多個(gè)通孔，其中該第二多個(gè)通孔在該基板的外部。該電感器可包括將第二多個(gè)通孔互連的多個(gè)導(dǎo)電跡線，其中該多個(gè)導(dǎo)電跡線、該第一多個(gè)通孔和該第二多個(gè)通孔包括多個(gè)導(dǎo)電匝，以及其中該多個(gè)導(dǎo)電匝處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中。

垂直螺旋電感器可以增加多堆疊基板中的面積效率。此類電感器可包括水平限定的磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)使對(duì)于硅基板和印刷電路板(PCB)的去往和來自垂直集成的相互作用最小化。

附圖簡(jiǎn)述

對(duì)本公開的各方面及其許多伴隨優(yōu)點(diǎn)的更完整領(lǐng)會(huì)將因其在參考結(jié)合附圖考慮的以下詳細(xì)描述時(shí)變得更好理解而易于獲得，附圖僅出于解說目的被給出而不對(duì)本公開構(gòu)成任何限定，并且其中：

圖1解說了常規(guī)螺旋型多匝電感器的俯視圖。

圖2解說了常規(guī)三維螺線管電感器的立體圖。

圖3解說了垂直螺旋型電感器的一實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖4A解說了垂直螺旋型電感器的一實(shí)施例的俯視圖。

圖4B解說了垂直螺旋型電感器的一實(shí)施例的俯視圖。

圖5解說了焊球陣列內(nèi)的垂直螺旋型電感器的一實(shí)施例的俯視圖。

圖6解說了垂直螺旋型電感器的一實(shí)施例的立體圖。

圖7解說了一種方法的操作流程。

詳細(xì)描述

在以下描述和相關(guān)的附圖中公開了各個(gè)方面。可以設(shè)計(jì)替換方面而不會(huì)脫離本公開的范圍。另外，本公開中眾所周知的元素將不被詳細(xì)描述或?qū)⒈皇∪ヒ悦怃螞]本公開的相關(guān)細(xì)節(jié)。

措辭“示例性”和/或“示例”在本文中用于意指“用作示例、實(shí)例或解說”。本文描述為“示例性”和/或“示例”的任何方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他方面。類似地，術(shù)語“本公開的各方面”不要求本公開的所有方面都包括所討論的特征、優(yōu)點(diǎn)或操作模式。

此外，許多方面以將由例如計(jì)算設(shè)備的元件執(zhí)行的動(dòng)作序列的方式來描述。將認(rèn)識(shí)到，本文描述的各種動(dòng)作能由專用電路(例如，專用集成電路(ASIC))、由正被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的程序指令、或由這兩者的組合來執(zhí)行。另外，本文描述的這些動(dòng)作序列可被認(rèn)為是完全體現(xiàn)在任何形式的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，其內(nèi)存儲(chǔ)有一經(jīng)執(zhí)行就將使相關(guān)聯(lián)的處理器執(zhí)行本文所描述的功能性的相應(yīng)計(jì)算機(jī)指令集。因此，本公開的各種方面可以用數(shù)種不同形式來體現(xiàn)，所有這些形式都已被構(gòu)想為落在所要求保護(hù)的主題內(nèi)容的范圍內(nèi)。另外，對(duì)于本文所描述的每一個(gè)方面，任何此類方面的相應(yīng)形式可在本文中被描述為例如“配置成”執(zhí)行所描述的動(dòng)作的“邏輯”。

圖3解說了垂直螺旋型電感器300的一實(shí)施例的側(cè)視圖。電感器300包括第一多個(gè)通孔302。如所示出的，第一多個(gè)通孔302被形成為貫穿基板304。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)通孔302可以基本上是相同高度的。電感器300被示為具有在基板外部的多個(gè)導(dǎo)電跡線306。導(dǎo)電跡線306可以將第一多個(gè)通孔302互連，形成多個(gè)導(dǎo)電匝。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電匝可以處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中。在一些實(shí)施例中，第一引出端308和第二引出端310可以位于第二平面中。例如，第二平面可以垂直于第一平面。在一些實(shí)施例中，第一引出端308耦合到第一多個(gè)通孔302中有多個(gè)通孔302的子集毗鄰的第一通孔314，并且第二引出端310連接到有一個(gè)通孔毗鄰的第二通孔316

在一些實(shí)施例中，電感器300可包括第二多個(gè)通孔312。如圖3中所示，第二多個(gè)通孔312可以在基板304外部。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電跡線306可以通過第二多個(gè)通孔312耦合到第一多個(gè)通孔302。在一些實(shí)施例中，電感器200可以產(chǎn)生水平限定的磁場(chǎng)。這可以使去往和來自垂直集成的相互作用最小化。例如，水平限定的磁場(chǎng)可以減小對(duì)于硅基板和印刷電路板(PCB)的相互作用。

圖4A解說了垂直螺旋型電感器400的一實(shí)施例的俯視圖。電感器400可包括穿過基板404的第一多個(gè)通孔402。第一多個(gè)通孔402可以與多個(gè)導(dǎo)電跡線406耦合。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電跡線406的至少一個(gè)導(dǎo)電跡線可以基本上在一個(gè)維度中。

圖4B解說了垂直螺旋型電感器450的一實(shí)施例的俯視圖。電感器450可包括穿過基板454的第一多個(gè)通孔452。第一多個(gè)通孔452可以與多個(gè)導(dǎo)電跡線456耦合。在一些實(shí)施例中，其中多個(gè)導(dǎo)電跡線456的至少一個(gè)導(dǎo)電跡線在第一平面中繞第一多個(gè)通孔452中的至少一個(gè)通孔路由。在一些實(shí)施例中，其中多個(gè)導(dǎo)電跡線456中的至少一個(gè)導(dǎo)電跡線在第一平面中圍繞第一多個(gè)通孔452中的至少兩個(gè)通孔布線。

圖5解說了焊球陣列508內(nèi)的垂直螺旋型電感器500的一實(shí)施例的俯視圖。電感器500可包括穿過基板504的第一多個(gè)通孔502。第一多個(gè)通孔502可以與多個(gè)導(dǎo)電跡線506耦合。如圖5中所示，電感器500可以位于焊球陣列508的至少兩行之間。

圖6解說了垂直螺旋型電感器600的一實(shí)施例的立體圖。電感器600可包括穿過基板604的第一多個(gè)通孔602。第一多個(gè)通孔602可以與多個(gè)導(dǎo)電跡線606耦合。在一些實(shí)施例中，基板604包括玻璃或硅中的至少一者。在一些實(shí)施例中，電感器可包括印刷電路板。

圖7解說了可包括一種方法的實(shí)施例，該方法包括：在基板中形成第一多個(gè)通孔(例如，第一多個(gè)通孔基本上是相同高度，多個(gè)導(dǎo)電跡線中的每一者在基板外部；其中第一多個(gè)通孔在焊球陣列內(nèi)，其中第一多個(gè)通孔位于焊球陣列的至少兩行之間)—框702；以及形成在基板外部的多個(gè)導(dǎo)電跡線，以及將多個(gè)導(dǎo)電跡線耦合到第一多個(gè)通孔(例如，其中多個(gè)導(dǎo)電跡線，以及第一多個(gè)通孔包括多個(gè)導(dǎo)電匝，并且其中導(dǎo)電匝處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中)，其中多個(gè)導(dǎo)電跡線，以及第一多個(gè)通孔包括多個(gè)導(dǎo)電匝，并且其中多個(gè)導(dǎo)電匝處于基本上在第一平面內(nèi)的螺旋配置中(例如，其中多個(gè)導(dǎo)電跡線中的至少一個(gè)導(dǎo)電跡線基本上在一個(gè)維度中；其中多個(gè)導(dǎo)電跡線中的該至少一個(gè)導(dǎo)電跡線在第一平面中圍繞至少一個(gè)通孔布線；進(jìn)一步包括在第二平面中形成至多個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)引出端圖案，其中第二平面垂直于第一平面；多個(gè)引出端圖案包括第一引出端和第二引出端，其中第一引出端耦合到有多個(gè)通孔毗鄰的第一通孔，且第二引出端連接到有一個(gè)通孔毗鄰的第二通孔；)—框704。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，信息和信號(hào)可使用各種不同技術(shù)和技藝中的任何一種來表示。例如，貫穿上面描述始終可能被述及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位(比特)、碼元、以及碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子、或其任何組合來表示。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，結(jié)合本文中所公開的方面描述的各種解說性邏輯塊、模塊、電路、和算法步驟可被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，各種解說性組件、塊、模塊、電路、以及步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可針對(duì)每種特定應(yīng)用以不同方式來實(shí)現(xiàn)所描述的功能性，但此類實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀為致使脫離本公開的范圍。

結(jié)合本文中公開的方面描述的各種解說性邏輯塊、模塊、以及電路可用設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其任何組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核心協(xié)同的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類配置。

結(jié)合本文公開的方面描述的方法、序列和/或算法可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在RAM、閃存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫信息。在替換方案中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在電子對(duì)象中。替換地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。

在一個(gè)或多個(gè)示例性方面，所描述的功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，包括促成計(jì)算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，此類計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能用于攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪問的任何其他介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其他遠(yuǎn)程源傳送而來，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、DVD、軟盤和藍(lán)光碟，其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合應(yīng)當(dāng)也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。

盡管前面的公開示出了本公開的解說性方面，但是應(yīng)當(dāng)注意在其中可作出各種變更和修改而不會(huì)脫離如所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍。根據(jù)本文中所描述的本公開的各方面的方法權(quán)利要求中的功能、步驟和/或動(dòng)作不一定要以任何特定次序執(zhí)行。此外，盡管本公開的要素可能是以單數(shù)來描述或主張權(quán)利的，但是復(fù)數(shù)也是已料想了的，除非顯式地聲明了限定于單數(shù)。