【技術領域】

本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種電感器及電感器組件。

背景技術：

圖1(a)和1(b)為現(xiàn)有技術中，電感器組件的布局示意圖。所述電感器組件可包括多個電感器，例如，圖1(a)和1(b)中示出的電感器L_1和L_2。

電感器L_1和L_2可包括重疊區(qū)(Overlapped Area，OA)，以形成耦合效應(coupling effect)。該耦合效應意味著流經(jīng)其中一個電感器的電流所形成的磁場將影響另一個電感器。因此，如果希望低的耦合效應，所述重疊區(qū)應該盡可能小。然而，當所述重疊區(qū)較小時，電感器組件將占據(jù)較大的面積。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供電感器及電感器組件，使得包括本發(fā)明提供的電感器的電感器組件或本發(fā)明提供的電感器組件可在具有大的重疊區(qū)的前提下仍具有較低的耦合效應。

本發(fā)明提供的電感器組件，可包括：

第一電感器，包括第一感應區(qū)；以及

第二電感器，包括第二感應區(qū)；

其中，所述第一感應區(qū)的第一重疊區(qū)和所述第二感應區(qū)的第二重疊區(qū)重疊；

其中，所述第二重疊區(qū)包括至少一個第一磁方向區(qū)和至少一個第二磁方向區(qū)；

其中，所述第一磁方向區(qū)的尺寸和所述第二磁方向區(qū)的尺寸的比率為預定比率，以致所述第一電感器和所述第二電感器之間的耦合效應小于或等于預定值。

本發(fā)明提供的電感器，可包括：

感應區(qū)，該感應區(qū)包括至少一個第一磁方向區(qū)和至少一個第二磁方向區(qū)；

其中，所述第一磁方向區(qū)的尺寸和所述第二磁方向區(qū)的尺寸的比率為預定比率，以致所述第一磁方向區(qū)引起的凈磁通和所述第二磁方向引起的凈磁通之間的比率小于或等于預定閾值。

由上可知，由于本發(fā)明所提供的電感器組件的第二電感器的第一磁方向區(qū)的尺寸和第二磁方向區(qū)的尺寸的比率為預定比率，以致所述第一電感器和所述第二電感器之間的耦合效應小于或等于預定值。由此使得，本發(fā)明實施例所提供的電感器組件可在具有大的重疊區(qū)的前提下仍具有較低的耦合效應。此外，由于本發(fā)明所提供的電感器的感應區(qū)的所述第一磁方向區(qū)的尺寸和所述第二磁方向區(qū)的尺寸的比率為預定比率，以致所述第一磁方向區(qū)引起的凈磁通和所述第二磁方向引起的凈磁通之間的比率小于或等于預定閾值，因此，當將本發(fā)明實施例所提供的電感器應用到電感器組件中時，本發(fā)明所提供的電感器的第一磁方向和第二磁方向對另外的電感器的凈磁通比率小于或等于預定閾值，由此可使本發(fā)明實施例所提供的電感器和電感器耦合組件中的其他電感器之間的耦合效應小于或等于預定值。最終同樣可使包括本發(fā)明實施例所提供的電感器的電感器組件在具有大的重疊區(qū)的前提下仍具有較低的耦合效應。

【附圖說明】

圖1(a)和圖1(b)為現(xiàn)有技術中，電感器組件的布局示意圖。

圖2(a)和圖2(b)示出了依據(jù)本發(fā)明的實施例的電感器組件的示意圖。

圖3(a)和圖3(b)示出了圖2(a)和圖2(b)所示實施例的操作示意圖。

圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)、圖5(b)、圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)、圖8(b)以及圖9為依據(jù)本發(fā)明的其他實施例的電感器組件的示意圖。

圖10為本發(fā)明所提供的電感器組件的示例性應用的電路圖。

【具體實施方式】

接下面的描述為本發(fā)明預期的最優(yōu)實施例。這些描述用于闡述本發(fā)明的大致原則而不應用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍應在參考本發(fā)明的權利要求的基礎上進行認定。

圖2(a)、圖2(b)、圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)、圖5(b)、圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)、圖8(b)和圖9依據(jù)本發(fā)明的不同實施例示出了的電感器組件的示意圖。

如圖2(a)所示，電感器組件200包括第一電感器L_1和第二電感器L_2。第一電感器L_1包括第一感應區(qū)IA_1，第二電感器L_2包括第二感應區(qū)IA_2。第一感應區(qū)IA_1的第一重疊區(qū)與第二感應區(qū)IA_2的第二重疊區(qū)重疊。請注意，所述第一重疊區(qū)和第二重疊區(qū)表示所述第一感應區(qū)IA_1和第二感應區(qū)IA_2的重疊區(qū)。但是，為簡化圖示，在圖中并未示出第一重疊區(qū)和第二重疊區(qū)。

另外，第二重疊區(qū)包括至少一個第一磁方向區(qū)MA_1和至少一個第二磁方向區(qū)MA_2。另外，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為預定比率，以致第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2給第一電感器L_1造成的凈磁通(net magnetic flux)小于或等于預定值。也即，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為預定比率，以致第一電感器L_1和第二電感器L_2之間的耦合效應小于或等于預定值。

請參考圖3(a)，其為圖2(a)的電感器組件200的操作示意圖。如圖3(a)所示，取決于電流I的第一磁方向區(qū)MA_1的磁通的方向位于外面。此外，第二磁方向區(qū)MA_2的磁通的方向位于里面。第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為1。也即，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸完全相同。因此，第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2最終引起的凈磁通實質上為0，這表示第一電感器L_1和第二電感器L2_2之間的耦合效應實質上為0。

此外，在圖2(a)所示的電感器組件200中，第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2形成形狀8。另外，圖2(a)所示的電感器組件的線圈數(shù)為1。但是，本發(fā)明所提供的電感器組件并不限于圖2(a)所示的情形。例如，圖2(b)所示的電感器組件210具有與圖2(a)所示的電感器組件200的結構不同的S形狀。

更進一步，圖2(a)的電流輸入端CI和圖2(b)的電流輸入端CI的位置不同。此外，圖2(a)中的第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2的線圈數(shù)與圖2(b)中的第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2的線圈數(shù)不同。

圖3(b)示出了圖2(b)的電感器組件210的操作。如圖3(b)所示，第一磁方向區(qū)MA_1的磁通量的方向在外面。此外，第二磁方向區(qū)MA_2的磁通量的方向在里面。此外，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為1。也即，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸完全相同。因此，第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2最終引起的凈磁通實質上等于0，這表示第一電感器L_1和第二電感器L2_2之間的耦合效應實質上為0。

進一步，第一電感器L_1的結構并不限于圖2(a)和圖2(b)所示的實施例。例如，圖2(a)的實施例中第一電感器L_1為方形。但是，圖4(a)的實施例中第一電感器L_1的形狀為8。在此實施例中，第二電感器器L_2的第二重疊區(qū)小于第二感應區(qū)IA_2。也即，第二感應區(qū)IA_2的一部分并未與第一感應區(qū)IA_1重疊。

另外，在此實施例中，第二感應區(qū)IA_2包括多個第一磁方向區(qū)MA_11和MA_12，并包括多個第二磁方向區(qū)MA_21和MA_22。此外，在此實施例中，第一磁方向區(qū)MA_11引起的磁通和第二次方向區(qū)MA_22引起的磁通相互抵消。相似的，第一磁方向區(qū)MA_12引起的磁通和第二次方向區(qū)MA_21引起的磁通相互抵消。

進一步，圖4(b)的實施例中的第一電感器L_1的結構與圖2(b)所示的第二電感器L_2的結構相同。也即，圖4(b)的實施例中的第一電感器L_1的線圈數(shù)大于1。圖4(b)所示的電感器組件的操作與圖2(b)中所示的電感器組件的操作類似，因此，為簡化而在此省略。

圖4(a)和圖4(b)所示的實施例可概括為：第一重疊區(qū)包括第三重疊區(qū)(也即，圖4(a)中包括第一磁方向區(qū)MA_11和第二磁方向區(qū)MA_21的區(qū)域)和第四重疊區(qū)(也即，圖4(a)中包括第一磁方向區(qū)MA_12和第二磁方向區(qū)MA_22的區(qū)域)。第三重疊區(qū)與第一磁方向區(qū)中的至少一個重疊以及第二磁方向區(qū)中的至少一個重疊。另外，第四重疊區(qū)與第一磁方向區(qū)中的至少一個重疊以及第二磁方向區(qū)中的至少一個重疊。

在上面提及的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為1。但是，所述比率并不限于為1。接下來的實施例將描述比率不為1的情形。請注意，為簡化附圖，一些標號，例如，第一感應區(qū)IA_1和第二感應區(qū)IA_2在圖5(a)、圖5(b)、圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)、圖8(b)的實施例中將不進行圖示。

在圖5(a)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1小于第二磁方向區(qū)MA_2。此外，在圖5(b)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1比第二磁方向區(qū)MA_2小更多。相反，在圖6(a)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1大于第二磁方向區(qū)MA_2。此外，在圖6(b)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1比第二磁方向區(qū)MA_2大更多。

由于圖5(a)和圖6(a)所示的實施例中第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸之間的差異小于圖5(b)和圖6(b)所示的實施例中第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸之間的差異，因此，圖5(a)和圖6(a)所示的實施例中的耦合效應弱于圖5(b)和圖6(b)所示的實施例中的耦合效應。因此，可通過調節(jié)第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率來調整電感器組件的耦合效應。

圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)以及圖8(b)示出了第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率為非1的正有理數(shù)的其他實施例。圖7(a)的實施例與圖4(a)所描述的實施例類似。但是，在圖7(a)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸小于第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸，且第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸小于第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸。相似的，在圖7(b)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸比第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸小很多，且第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸比第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸小很多。

相反的，在圖8(a)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸大于第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸，且第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸大于第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸。相似的，在圖8(b)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸比第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸大很多，且第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸比第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸大很多。

由于圖7(a)和圖8(a)所示的實施例中第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸和第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸之間的差異，以及第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸之間的差異小于圖7(b)和圖8(b)所示的實施例中第一磁方向區(qū)MA_11的尺寸和第一磁方向區(qū)MA_12的尺寸之間的差異，以及第二磁方向區(qū)MA_21的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_22的尺寸之間的差異，因此，圖7(a)和圖8(a)所示的實施例中的耦合效應弱于圖7(b)和圖8(b)所示的實施例中的耦合效應。因此，可通過調節(jié)第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸的比率來調整電感器組件的耦合效應。

可理解的是，圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)以及圖8(b)所示的實施例可概括為：第二重疊區(qū)包括電流輸入端CI和電流輸出端CO(CI和CO的位置可調換)。相較于第一磁方向區(qū)MA_11和MA_12更為靠近電流輸入端CI和電流輸出端CO的第二磁方向區(qū)MA_21和MA_22的尺寸小于(在其他實施例中，可大于)第一磁方向區(qū)MA_11和MA_12的尺寸。

此外，圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)以及圖8(b)所示的實施例可概括為：第一重疊區(qū)包括第三重疊區(qū)(也即，圖7(a)中包括第一磁方向區(qū)MA_11和第二磁方向區(qū)MA_21的區(qū)域)和第四重疊區(qū)(也即，圖7(a)中包括第一磁方向區(qū)MA_12和第二磁方向區(qū)MA_22的區(qū)域)。第三重疊區(qū)與第一磁方向區(qū)中的至少一個重疊以及第二磁方向區(qū)中的至少一個重疊。另外，第四重疊區(qū)與第一磁方向區(qū)中的至少一個重疊以及第二磁方向區(qū)中的至少一個重疊。此外，與第三重疊區(qū)重疊的第一磁方向區(qū)(也即，圖7(a)中的MA_11)和與第三重疊區(qū)重疊的第二磁方向區(qū)(也即，圖7(a)中的MA_21)具有不同的尺寸。

在上述提及的實施例中，第一磁方向區(qū)的線圈數(shù)和第二磁方向區(qū)的線圈數(shù)完全相同。例如，在圖2(a)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2中的任一個的線圈數(shù)為1，而在圖2(b)所示的實施例中，第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2中的任一個的線圈數(shù)為2。但是，第一磁方向區(qū)的線圈數(shù)和第二磁方向區(qū)的線圈數(shù)也可不相同。

請參考圖9，第一磁方向區(qū)MA_1的線圈數(shù)大于第二磁方向區(qū)MA_2的線圈數(shù)。因此，雖然第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸相同，但是第一磁方向區(qū)MA_1引起的磁通強于第二磁方向區(qū)MA_2引起的磁通。相似的，通過為第一磁方向區(qū)MA_1和第二磁方向區(qū)MA_2設置不同的線圈數(shù)，可使所述第一磁方向區(qū)MA_1的尺寸和第二磁方向區(qū)MA_2的尺寸不相同時，二者仍能引起相同的磁通。

圖10為本發(fā)明所提供的電感器組件的示例性應用的電路圖。如圖10所示，電感器L_1和L_2被應用到放大器1001中。這里的電感器L_1和L_2可包括本發(fā)明上面各實施例所描述的重疊區(qū)。此外，本發(fā)明實施例所提供的電感器并不限于應用在放大器中。

請注意，上面提及的第二電感器L_2并不限于與第一電感器L_1一起被使用。本發(fā)明各實施例所描述的第二電感器L_2可概括為：一個電感器，包括：感應區(qū)，該感應區(qū)包括至少一個第一磁方向區(qū)和至少一個第二磁方向區(qū)。第一磁方向區(qū)的尺寸和第二磁方向區(qū)的尺寸的比率為預定比率，以便，第一磁方向區(qū)引起的磁通和第二磁方向區(qū)引起的磁通的比率小于或等于預定閾值。

綜上所述，本發(fā)明的電感器組件具有重疊區(qū)和低耦合效應。因此，現(xiàn)有技術中提及的問題得以解決。此外，可通過調整電感器的結構來控制兩個電感器之間的耦合效應，這使得電感器組件更具有適用性。此外，本發(fā)明還可通過設置電感器的結構來調整電感器可提供的磁通量。

權利要求書中用以修飾元件的“第一”、“第二”等序數(shù)詞的使用本身未暗示任何優(yōu)先權、優(yōu)先次序、各元件之間的先后次序、或所執(zhí)行方法的時間次序，而僅用作標識來區(qū)分具有相同名稱(具有不同序數(shù)詞)的不同元件。

本發(fā)明雖以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。