專利名稱：可表面安裝的電感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可表面安裝的電子元件，具體涉及可表面安裝的電感器。
在現(xiàn)代便攜無線電產品設計中，為了減小尺寸和改善射頻電路元件性能一直作出了堅持不懈地努力。一種這樣的元件是表面安裝的電感器，它能夠用以作為諧振器、RF扼流圈、混合濾波器中的元件，以及本領域公知的各種其它應用?，F(xiàn)代生產制造技術要求在裝配中所應用的大部分(如果不是全部的話)電子元件應該是能夠表面安裝的，以便減少生產周期的時間。表面安裝的電感器采用包括模制電子元件工藝、線繞片電感工藝和印刷電路板工藝在內的幾種已知工藝之一便可以形成。
模制電感器通常是把螺旋線圈模制在多種合適的熱塑材料的任一種例如聚醚酰亞胺(Polyetherimide)上形成的，這種材料具有10％的纖維玻璃含量，它以ULTEM2100商標由通用電器公司出售。模制電感器通常采用雙噴射模制或塞入模制技術成形，這種技術提供能夠采用卷帶和卷軸封裝的可表面安裝的部件，并考慮到了自動安裝的部件布局。模制電感器有關的一個缺點是，成形的線圈的兩端是裸露的，以便與電子電路板電氣接觸?？刂茖Ь€從主體延伸的程度是很難保持的容差指標。線圈的主體應盡可能靠近地焊接在電路板上以減小顫噪，這也很重要。要是具有無延伸線的表面安裝電感器以允許它緊靠電路板進行焊接是有益的。
現(xiàn)今模制電感器有關的另一問題是，所使用的塑性材料往往在220℃以上的溫度時損壞。這在需要在高溫(通常在230℃～240℃范圍內)下將電氣元件可靠地回流在基片上的生產制造過程中可能出現(xiàn)問題。一種可在高溫下回流而不變形或損壞的表面安裝電感器會改善元件的可靠性，和保證在元件與電路板之間有一種改善的電氣接觸。
模制電感器有關的又一缺點是，為了形成這些線圈涉及執(zhí)行多個過程的步驟，包括繞線、“過模制”過程及薄膜電鍍過程。這多個過程通常在不同的生產制造設備中完成。采用這樣的多個過程工藝導致費用高昂從而提高生產成本。采用單一過程來形成一個表面安裝電感將是希望的。
本專業(yè)領域熟知的另一些表面安裝的電感器包括在基片諸如阻燃環(huán)氧玻璃(FR4)或陶瓷上形成的多匝和螺旋線型電感器。目前的螺旋線/多匝電感器有關的缺點是，它們往往具有低電感值和低品質因數(shù)(Q)。為了實現(xiàn)高Q值(約大于100)和高電感值(約大于10毫微亨)，對于便攜產品的應用而言，這些元件的形狀因數(shù)變得太大。陶瓷基片成本高，并由于配位問題而使它們不利于疊放。多層陶瓷電感器還易于枝狀結晶生長和銀遷移。當FR4之類的基片被疊放時，Q值隨元件尺寸增大而降低。為滿足高性能產品的規(guī)范指標，高Q值的元件很關鍵。為了滿足電氣指標的要求，具有高電感值和高Q值的模制電感器將是很有益的。
盡管大多數(shù)表面安裝線圈是卷帶和卷繞的，但由于它們只有一個“可表面安裝”側面，故仍需適當?shù)厝∠蚨ㄎ?。據此，線繞片狀電感器要求一匝下到可表面安裝側面就得結束，這就限定了可利用的電感值的范圍。如果表面安裝電感器能夠提供高Q的高電感值，并結合更小的增量調整范圍，這就具有另一個優(yōu)點。一種可橫跨各側面來表面安裝的表面安裝電感器將使該元件易于封裝也易于自動地就位。
據此，現(xiàn)在需要一種改進的表面安裝電感器，它能夠采用單一工藝技術生產制造，而不必使用成形的導線。如果這種元件能夠在各側面進行表面安裝以易于封裝和元件就位，這是一個益處。它能提供具有更小增量調整電感范圍的表面安裝電感器，這是另一個益處。


圖1示出按照本發(fā)明的可表面安裝的電感器的第一實施例的示意圖。
圖2示出按照本發(fā)明圖1的表面安裝電感器的分解圖。
圖3示出按照本發(fā)明的圖2所示的內部基片層的頂視圖。
圖4示出圖1的表面安裝電感器的屏蔽型式圖。
圖5示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器的第二實施例的示意圖。
圖6示出按照本發(fā)明的圖5表面安裝電感器的分解圖。
圖7示出按照本發(fā)明的圖6所示內部基片層的頂視圖。
圖8示出圖5的表面安裝電感器的屏蔽型式圖。
圖9示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器的第三實施例的示意圖。
圖10示出按照本發(fā)明圖9的表面安裝電感器的分解圖。
圖11示出按照本發(fā)明的圖10所示的內部基片層的頂視圖。
圖12示出圖9的表面安裝電感器的屏蔽型式圖。
圖13示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器的第四實施例的示意圖。
圖14示出按照本發(fā)明圖13的表面安裝電感器的分解圖。
圖15示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器的又一個實施例的示圖。
圖16示出按照本發(fā)明圖15的表面安裝電感器的分解圖。
圖1示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器100的第一實施例的示意圖和它的等效電路模型102。按照本發(fā)明，表面安裝電感器100是一個具有六個側面的結構物；其中包括第一、第二、第三和第四側表面分別為104、106、108和110，以及第一和第二端表面分別為112和114。第一和第三側表面還稱為“側壁”104和108。按照本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例，表面安裝電感器100能夠在其第一和第二端表面112和114之間的它的四個側表面104、106、108和110的任一個側表面上進行安裝。第一和第二端表面112、114操作作為表面安裝電感器100的輸入端口和輸出端口，并在本發(fā)明的這個第一實施例中是可以互換的。為此，根據本發(fā)明的第一實施例，表面安裝電感器100共有能夠借以安裝的八個不同的位置。
表面安裝電感器100由多個疊置的基片層組成，包括夾在第一和第二外基片層118和120之間的一個內基片層116。按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，內基片層116和第一、第二外基片層118、120的材料是一種高溫材料，在Z軸125方向上不變形。Z軸125用虛線表示，垂直于基片表面。這種類型材料的例子有，一種由編織玻璃加強的Polytetrafluoroethylene(PTFE)合成物由Arlon公司以牌名“CLTE”銷售，或一種玻璃充填的PTFE合成物由Rogers公司以牌名“3003”銷售。PTFE通常稱為TEFLON，這是E.I.DuPont DeNemours & Co.公司的商標。上述合成物往往具有約≤0.005的低損耗角正切值。這些高溫低損耗角正切值的材料在Z軸125方向上具有減小的熱膨脹系數(shù)，其范圍約為24～35個ppm。在高溫(溫度高于220℃且低于400℃)時沿Z軸不膨脹的材料提供改善通孔可靠性。高溫焊接通常在約230～240℃范圍的溫度時回流。據此，對于本發(fā)明所描述的表面安裝電感器100的高溫焊接可被回流，而無變形問題。于是，現(xiàn)在可以制出高品質因數(shù)(Q)和高電感值元件的結構物，它們可按各種配置進行表面安裝，例如這里所描述的圖1所示的實施例。
圖2示出表面安裝電感器100的分解圖，它包含內基片層116和第一、第二外基片層118、120。內基片層116為表面安裝電感器100提供中部芯體，并含有第一金屬化圖形122作為跡線設在第一表面124上和第二金屬在圖形126(圖3示出的短劃線)設在相對的第二表面128上。含有金屬化圖形122、126的相對的第一和第二表面124和128是夾在第一和第二外基片層118和120之間的兩個表面。
第一和第二金屬化圖形122和126通過電鍍通孔130在相對的第一和第二表面124和118之間互連。圖3示出按照本發(fā)明的內基片層116的頂視圖。第一和第二金屬化圖形122和126經由通孔130按照本文所述的方式互連，以形成繞組，該繞組在可互換的第一和第二端面112和114之間構成多匝或多圈。
為了在給定的表面區(qū)域內制造電感，多匝或多圈線圈是通過內基片層116串連多個電鍍通孔130的形成的。繼續(xù)參照圖2和圖3，第一匝是由通孔132、跡線134、通孔136和跡線138形成的。各匝或各圈按照相似的圖形互連，形成了按四分之一匝為增益的一個多匝線圈。第一匝經由耦連跡線142與第一金屬化焊墊(pad)114相耦連。電感器的最后一匝以相似的方式形成，并耦連到第二金屬化焊墊146上。
為制造輸入/輸出端口，在元件的每端將一系列金屬化焊墊耦連在一起。第二側表面106含有金屬化焊墊148、150，類似的焊墊(沒有示出)設在第四側表面110上。側壁104含有金屬化焊墊152、154，類似的金屬化焊墊(未示出)設在側壁108。金屬化焊墊144、148、152以及在表面108、110上的相鄰焊墊與第一端面112耦連在一起，以形成具有四個電鍍側面和一個金鍍端面的輸入/輸出端口。金屬化焊墊146、150、154以及表面108、110上的相鄰焊墊與第二端114耦連在一起，以形成具有四個電鍍側面和一個電鍍端面的另一個輸入/輸出端口。借以形成輸入/輸出端口和金屬化圖形的過程將在下文描述。
通孔130是采用常規(guī)的鉆孔或沖孔工藝技術在內基片層116形成的，而后再采用常規(guī)的電鍍技術電鍍的。為制作金屬化圖形122、126和金屬化焊墊144、146，在內基片層進行印刷和腐蝕。在本發(fā)明的這個實施例中，執(zhí)行雙面印刷和腐蝕，以產生金屬化圖形122、126和焊墊144、146。下一步是，將內基片層116夾在兩層接合膜之間，并將外基片層118、120加到有圖形的內基片層的任一側面上。而后，將整個結構物層壓在一起，形成一個單個的封裝物。下一步，在鄰近金屬化焊墊148、150處在第一和第三側壁104、108上執(zhí)行常規(guī)的鉆孔和選擇路由工藝，以形成其內要電鍍的通道。最后，執(zhí)行另一次電鍍工藝，對側壁104、108的已選定的路由部分進行電鍍，以生成金屬化焊墊152、154以及側壁108上的類似的焊墊(未示出)。表面112和114最好也電鍍。為此，圍繞該元件的所有四個側表面的輸入和輸出端口都已電鍍。所用的電鍍工藝最好是鍍銅和鍍金工藝，這也稱為“圖形電鍍”。為此，與先有技術的陶瓷電感器有關的枝狀結晶生長和銀遷移的問題不再發(fā)生。任選通孔(未示出)還可以通過金屬化焊墊148、150鉆孔，并進行電鍍，以提供在各層之間的改善的電氣互連。盡管端表面112、114最好進行電鍍來改善電氣接觸，但也可以不進行電鍍，只保留設在四個表面上的金屬化焊墊(148、152，其相鄰的焊墊未示出，以及金屬化焊墊150、154，其相鄰的焊墊未示出)來作電接觸。
按照本發(fā)明，可以實施各種各樣的結構尺寸，而優(yōu)選的結構尺寸是它的四個側表面104、106、108、110基本上對稱的結構尺寸，這考慮了易于自動安排元件就位。如有必要，內基片層116可做成比外基片層相對為厚的單層。為了增大電感量，對于較大芯體可以增大電氣長度(即匝數(shù))，而不減小跡線的寬度。按照本發(fā)明所描述的表面安裝電感器可以實現(xiàn)高電感值和高Q值的表面安裝電感器。
根據本發(fā)明的第一實施例，電感器樣品按照如下大約尺寸構成長0.66cm，寬0.406cm，高0.381cm芯體高度為0.157cm。如前所述，所有的層均用編織玻璃加強的PTFE材料制成，并在銅上鍍金。測量按上述參數(shù)制成的元件，電感值約為20毫微亨，不加載Q值約為150。中心芯體的厚度最好采用高溫、低損耗角正切值材料制成的單體件，然而，如有必要，可采用同樣材料多疊層的中心芯體可以(以較高造價)達到相同的效果。
圖4示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器的屏蔽型式。屏蔽體156最好是電鍍金屬物形成的，并且最好設在所有的四個側表面104、106、108和110，以允許該元件在所有八個配置中都是可焊接的。本領域的技術人員承認，可以采用較少的屏蔽側面，不過可焊接側面的數(shù)目也隨之減少。屏蔽體156可以焊接到電子電路板的地線上，以對表面安裝電感器100提供射頻(RF)屏蔽。圖4示出了通過多個基片層116、118、120的可任選的電鍍通孔158、160增強了電氣可靠性。
圖5示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器200的第二實施例和它的等效電路模型202。按照第二實施例，表面安裝電感器200包括一個中心抽頭端子204。表面安裝電感器200還稱為“中心抽頭電感器”200。按照本發(fā)明，中心抽頭電感器200為一個具有六個側面的結構物，能夠在可互換的第一和第二端面214和216之間的第一、第二、第三或第四側面206、208、210、212的任一個側表面上進行表面安裝。第一和第二端面214、216作為中心抽頭電感器200的輸入和輸出端口工作，并且在本發(fā)明的第二實施例中是可以互換的。據此，按照本發(fā)明第二實施例的中心抽頭電感器200共有八個不同位置借以能夠進行安裝。
中心抽頭電感器200由多個疊置的基片層構成，包含一個內基片層218，夾在第一和第二外基片層220、222之間。按照本發(fā)明，內基片層218和第一與第二外基片層220、222的材料為高溫材料，具有低損耗角正切值，在高溫下在Z軸225上不膨脹。
圖6示出中心抽頭電感器200的分解圖，它包含內基片層218和第一、第二外基片層220、222。內基片層218包括設在第一表面226上的第一金屬化圖形224，而第二金屬化圖形228(圖7中表示為虛線)則設在相對的第二表面230上。具有金屬化圖形224、228的第一和第二相對的表面是夾在外基片層220、222之間的兩個表面。
金屬化圖形224、228經由電鍍通孔232在第一和第二相對的表面226、230之間互連。圖7示出按照本發(fā)明的第二實施例的內基片層頂視圖。金屬化圖形224、228按照前面實施例所述的方式經由通孔232互連，以形成繞組，在可互換的輸入/輸出端214、216之間構成一個多匝或多圈的線圈。按照本發(fā)明的第二實施例，內基片層218包含一條金屬化的跡線234，它提供至線圈中心的一個抽頭點。該抽頭點234耦合到抽頭端子204，以提供貫通該六側面結構物的四個側表面206、208、210、212的導電中心抽頭端子。
最好采用已知的電鍍和腐蝕工藝來生成金屬化圖形224、228、金屬化跡線234和內基片層218的輸入/輸出焊墊236、238。還采用電鍍和腐蝕工藝來生成輸入/輸出焊墊240、242和設在外基片層220上的抽頭端子204的各部分，同時對外基片層222的底部做類似的處理，但沒有示出。一旦將各基片層壓成為一個單個結構物，便可以在側壁206、210上采用側面鉆孔，以形成其內能夠電鍍抽頭端子204的通道。對于第一側表面206上的金屬化焊墊244、246和第三側表面210上的類似焊墊(未示出)進行類似地選擇路由和電鍍處理。鉆孔248、250最好是在輸入/輸出焊墊240、242上鉆通基片層218、220、222，并進行電鍍，以改善可靠性。端表面214、216最好也電鍍。
圖8示出按照本發(fā)明的中心抽頭表面安裝電感器的屏蔽型式。第一屏蔽部分252設在第一端面214和抽頭端子204之間的四個側表面206、208、210和212上。屏蔽部分252、254可焊接到電子電路板的地線上，以提供中心抽頭電感器200的射頻(RF)屏蔽。設在外基片層220、222上的屏蔽部分252、254是在各外基片層220、222的電鍍和腐蝕過程期間形成的。設在側壁206、210上的屏蔽部分252、254是在整個結構物的側面選擇路由和電鍍過程期間形成的，本發(fā)明所描述的抽頭表面安裝電感器200在電壓控制的振蕩器電路(例如Hartley振蕩器配置，那里需要一個中心抽頭的諧振器)中特別有用。
盡管圖5所示和所描述的匝數(shù)比為2∶1且在中心抽頭，但表面安裝電感器也可替代地在其它匝處(非中心處)抽頭，仍具有僅在第一和第二端面214、216之間才需要取向而在其四個側表面206、208、210、212的任一個上可以焊接的優(yōu)點。
圖9示出按照本發(fā)明的表面安裝電感器300的第三實施例及其等效電路模型302。按照第三實施例，表面安裝電感器300含有多個抽頭端子304、306和308。表面安裝電感器300還稱為“多抽頭電感器”300。按照本發(fā)明，多抽頭電感器300為一個具有六側表面的結構物，能夠在第一和第二端面318、320之間的它的四個側表面310、312、314和316中的任一個上進行表面安裝。第一和第二端面318、320作為多抽頭電感器300的輸入和輸出端口工作。多抽頭電感器300在其四個側表面310、312、314和316的任一個上都是可表面安裝的，然而，由于線圈不同的非對稱的抽頭點要求對第一和第二端面318、320取向。為此，按照本發(fā)明第三實施例的多抽頭電感器300共有四個能夠用以進行安裝的不同位置。多抽頭電感器300由多個疊置的基片層構成，包含一個內基片層322，夾在第一和第二外基片層324、326之間。按照本發(fā)明的這個優(yōu)選實施例，內基片層322和第一、第二外基片層324、326的材料為高溫材料，它在Z軸325上不膨脹，并具有低損耗角正切值。
圖10示出多抽頭電感器300的分解圖，它包含內基片層322和第一、第二外基片層324、326。內基片層322含有設在第一表面330上的第一金屬化圖形328和設在相對的第二面334上的第二金屬化圖形332(圖11中表示為虛線)。具有金屬化圖形328、332的相對的第一和第二表面330、334是夾在外基片層324、326之間的兩個表面。
第一和第二金屬化圖形328、332借助電鍍通孔336在相對的第一和第二表面330、334之間互連。圖11示出按照本發(fā)明第三實施例的內基片層322的頂視圖。金屬化圖形328、332按照前面所述的方式經由通孔336互連，形成繞組，以構成在第一和第二端面318、320之間的一個多匝或多圈的線圈。內基片層322含有第一和第二金屬化跡線338、340，兩者從在第一相對的表面330上的通孔向外抽頭，分別地接至抽頭端子304、306。圖11虛線示出第三金屬化跡線342從在第二相對的表面334上的一個通孔向外抽頭，接至抽頭端子308。為此，多抽頭電感器300能夠提供在具有金屬化圖形的內基片層322的相對表面330、334的任一個上的多個抽頭點。借助于從第一和第二金屬化圖形328、332的通孔抽頭，便能夠從線圈繞組的任一四分之一匝處引出抽頭端子。這是對現(xiàn)用表面安裝線圈的一項重要改進。由于能夠以線圈的四分之一匝為增量抽頭，故能實現(xiàn)要精細調整的電感器的電感器的電感值。使抽頭端子沿所有四個側面310、312、314和316安排走線的作用是對電感值沒什么影響，還提供允許元件在所有四個側表面可進行表面安裝的優(yōu)點。
最好采用熟知的電鍍和腐蝕工藝來形成金屬化圖形328、332、抽頭跡線338、340、342以及內基片層320的輸入和輸出焊墊344、346。還采用電鍍和腐蝕工藝來形成輸入和輸出焊墊348、350和外基片層324上的抽頭端子304、306、308的各部分，在外基片層326上也做類似的處理(未示出)。一旦各基片層壓在一起而形成一個單個結構物，還采用側面選擇路由，以形成與抽頭跡線338、340、342相鄰的通道，并在其內對抽頭端子304、306和308進行電鍍。還采用側面選擇路由和電鍍的工藝來形成側壁310上的輸入和輸出焊墊352、354，在側壁314上也做類似的處理(未示出)。最好使鉆孔358、360在輸入/輸出焊墊348、350處鉆通所有的基片層，以增強可靠性。最好也對端面318、320進行電鍍，以改善電接觸。
圖12示出按照本發(fā)明的多抽頭表面安裝電感器的屏蔽型式。屏蔽體356最好設在抽頭端子304、306之間的四個側表面310、312、314、316上。屏蔽體356可以焊到電子電路板的地線上，以提供多抽頭電感器300的預定部分的射頻(RF)屏蔽。再有，最好對所有四個側面310、312、314和316提供屏蔽，以使該元件仍在每個側表面都是可表面安裝的。屏蔽體356可以在外基片層324、326電鍍和腐蝕過程期間和在整個結構的側壁310、314的側面選擇路由和電鍍過程期間進行電鍍。根據抽頭端子的數(shù)目(它顯示出該元件的外部尺寸)，采用多些或少些的屏蔽件。
圖13示出按照本發(fā)明的第四實施例的表面安裝電感器400。按照這個第四實施例，表面安裝電感器400含有多個抽頭端子402、404、406和408，并且在所有四個側面410、412、414和416上都是可表面安裝的。表面安裝電感器400由兩個外基片層418和420和夾在其間一個中心芯體422組成。圖14示出按照本發(fā)明這個第四實施例的圖13表面安裝電感器的分解圖。芯體422采用多個疊置和基片層構成。為此，抽頭點424、426、428和430能從芯體422各內基片層任一層抽出。采用多個疊置的基片層形成芯體422具有能夠以比上述四分之一匝為增量的更小增量制成抽頭電感器400的優(yōu)點。可以采用與上述實施例類似的材料和類似的電鍍、腐蝕、連結以及側面選擇路由的工藝來構成表面安裝電感器400。如有必要，還可以用上述方式將類似的屏蔽體(未示出)加到表面安裝電感器400的預定部分上。
圖15示出本發(fā)明的又一實施例的表面安裝電感器。按照本發(fā)明，可以提供單個抽頭的電感器500。它在第一和第二端面512和514之間的四個側表面504、506、508和510的任一個都可以表面安裝。單個抽頭電感器500由多個疊置的基片層構成，包含一個內基片層516，夾在第一和第二外基片層518、520之間。按照本發(fā)明，內基片層516和第一、第二外基片層518、520的材料為一種高溫材料，這種材料在Z軸525上不膨脹，并具有很小的損耗角正切值。
圖16示出含有內基片層516和第一、第二外基片層518、520的中心抽頭電感器500的分解圖。在這個實施例中，螺旋的金屬化圖形522在內基片層516的第一表面524上形成，并以金屬化跡線526抽頭?？梢圆捎蒙鲜龅念愃频碾婂兒透g、層壓以及側面選擇路由和電鍍工藝技術構成基片層和整個電感器500。使跡線526引到抽頭端子502相接；以提供四個側面，能在其上安裝該元件。金屬化螺旋線的中心經由通孔528接至內基片層516底面上的一個金屬化跡線(未示出)，這個跡線使螺線中心與輸入焊墊(未示出)相連接，該輸入焊墊類似于在內基片層516頂面上所示的輸出焊墊。螺旋線522的另一端通過跡線532與金屬化輸出焊墊534相耦連。如上所述，在側壁504、508選擇路由和電鍍以提供位于這些表面上的抽頭端子502。最好對第一和第二端面512和514進行電鍍。鉆孔最好在輸入焊墊536和輸出焊墊538處鉆通整個結構的各基片層，而后進行電鍍，以改善各層的電氣接觸。
如上所述采用通孔和有選擇性的電鍍，對于螺旋配置結構也能夠實現(xiàn)多抽頭點。可以采用相同的過程和工藝技術來開發(fā)上述的表面安裝電感器。所述的各種結構物主要由中心芯體件和兩個外芯體件組成。中心芯體最好由單個的高溫材料厚件形成，或由同樣材料的疊置層構成。在內基片層上執(zhí)行印刷和腐蝕(或是雙面印刷和腐蝕，或是單面的螺旋線情況)，以生成金屬化圖形和跡線。穿孔是沖壓的并通過內基片層進行電鍍。而后將內基片層夾在層壓的兩層之間(未示出)，并將兩個外基片層加到有圖形的內基片層的任一側上，接著將整個結構物層壓在一起成為一個單個封裝。下一步是，沿側壁執(zhí)行鉆孔和選擇路由，以生成輸入/輸出焊墊和抽頭端子的通道。最后，進行另一次電鍍工藝，對已選定路由部分(抽頭、屏蔽件、輸出端和輸出端)進行電鍍，同時電鍍第一和第二端面。因為采用了單一層壓過程，本發(fā)明所述的電感器結構物的生產成本比先有技術的過模制電感器有明顯降低。
據此，這里提供了一種表面安裝電感器，它能夠形成無抽頭、單抽頭(中心抽頭和非中心抽頭)或多抽頭的配置結構。對由本發(fā)明描述的屏蔽和非屏蔽型式的電感器結構物也進行了描述。由本發(fā)明所描述的表面安裝電感器的所有實施例在輸入/輸出端口之間的至少四個側表面上都是可以表面安裝的。當采用對稱的抽頭或無抽頭時，輸入/輸出端口成為可互換的，并消除了任何取向的要求。這些對稱的元件能夠安裝在八個不同的位置上。為此，本發(fā)明所述的表面安裝電感器能夠容易地抽頭和成卷帶，從而改善了自動元件就位。按照本發(fā)明形成的表面安裝電感器能夠根據表面安裝電感器的內芯體的結構以四分之一匝為增量或更小的增量進行抽頭。
本發(fā)明所述的所有的表面安裝電感器能夠以高溫焊接進行回流，而不變形。單個的生產制造過程允許本發(fā)明所述的表面安裝電感器以單一的處理設備進行生產制造，這就降低生產成本。
雖然業(yè)已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但很清楚，本發(fā)明并不受此限制。對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有許多種修改、改變、變化、替代和等效，而不背離所附權利要求書規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種可表面安裝的電感器，其特征在于，包括一個內基片層，具有設在其第一和第二相對的表面上的第一和第二金屬化圖形，所述第一和第二金屬化圖形由通孔互連，以形成一個電感器，它具有第一和第二端；第一和第二外基片層，設在第一和第二相對的表面上；所述內基片層和第一、第二外基片層形成一個結構物，它具有第一、第二、第三、第四側面和第一、第二端面；一個金屬化跡線，耦合到該第一金屬化圖形中心點，并在所述第一、第二、第三和第四側表面上延伸，所述金屬化跡線為該電感器提供一個中心抽頭；及所述可表面安裝電感器在可互換的第一和第二端之間的第一、第二、第三和第四側表面的任一個上都是可安裝的。
2.權利要求1所述的可表面安裝電感器，其特征在于，還包括有第一和第二屏蔽部分，第一屏蔽部分設在第一端與中心抽頭端之間的第一、第二、第三和第四側表面上，而第二屏蔽部分設在中心抽頭端子與第二端子之間的第一、第二、第三和第四側表面上。
3.一種表面安裝電感器，其特征在于，包括一個內基片層，具有設在第一和第二相對的表面上的第一和第二金屬化圖形，所述第一和第二金屬化圖形經由通孔互連，以形成一個多匝線圈；第一和第二外基片層，設在第一和第二相對的表面上；所述內基片層和第一、第二外基片層形成一個結構物，它具有第一、第二、第三、第四側表面和第一、第二端面；及多個金屬化跡線，在通孔處抽頭，并延伸到第一、第二、第三、第四側表面，以提供一種多抽頭的電感器，所述多抽頭電感器在第一、第二、第三、第四側面的任一個上都是可表面安裝的。
4.權利要求3所述的表面安裝電感器，其特征在于，該多匝線圈是四分之一匝為增量形成的，而該多個金屬化跡線是經由通孔以四分之一匝為增量抽頭的。
5.權利要求4所述的表面安裝電感器，其特征在于，還包括屏蔽體，設在該多抽頭電感器的預定部分之間的第一、第二、第三、第四側表面上。
6.權利要求3所述的表面安裝電感器，其特征在于，所述的內基片層還包括多個疊放的基片層設在第一和第二相對的表面上，通孔使第一和第二金屬化圖形互連，并延伸通過多個疊放的基片層；及多個金屬化跡線，通過多匝線圈的通孔抽頭。
7.一種可表面安裝的電感器，其特征在于，包括多個基片層，包含至少一個內基片層和第一、第二外基片層，所述的多個基片層形成一個六側面 結構物，具有第一、第二端面和第一、第二、第三、第四側表面，所述的至少一個內基片層具有第一和第二相對的表面；一個第一金屬化圖形，設在該內基片層的第一相對的表面上；一個第二金屬化圖形，設在至少一個內基片層的第二相對的表面上；電鍍通孔，位于穿過至少一個內基片層，所述的電鍍通孔互連第一和第二金屬化圖形，以形成一個多匝線圈，具有耦連到該方面結構物的第一和第二端面的第一和第二端；一個抽頭點，設在至少一個內基片層上，并且耦合到該多匝線圈；一個抽頭端子，設在屏蔽部分與該六面結構物的第一端之間的第一、第二、第三、第四側表面上，所述抽頭端子耦連到所述的抽頭點；及一個屏蔽部分，設在該抽頭端子的預定部分之間，在該六面結構物的第一、第二、第三、第四側表面上。
8.權利要求7所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，該第一、第二、第三、第四側面具有基本上相似的尺寸，并且該表面安裝電感器在該第一、第二、第三或第四側面的任一個上都是可表面安裝的。
9.權利要求7所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，還包括一個抽頭點，設在至少一個內基片層上，并且耦連該多匝線圈；及一個抽頭端子，設在該屏蔽部分和該六面結構物的第一端之間，在第一、第二、第三、第四側表面上，所述的抽頭端子耦連到所述的抽頭點。
10.一種可表面安裝的電感器，其特征在于，包括多個基片層，包含至少一個內基片層和第一、第二外基片層，所述的多個基片層形成一個六面結構，具有第一、第二端面和第一、第二、第三、第四側面，所述的至少一個內基片層具有頂表面和底表面；一個第一金屬化圖形，設在至少一個內基片層的頂表面上；一個第二金屬化圖形，設在至少一個內基片層的底表面上；電鍍通孔，位于穿過至少一個內基片層，所述的電鍍通孔互連該第一和第二金屬化圖形，以形成一個多匝線圈，所述的多匝線圈是以四分之一匝為增量形成的；及一個導電抽頭端子，設在該六面結構物的第一、第二、第三或第四側面的至少一個上，所述導電抽頭端子是以四分之一匝為增量來抽頭的。
11.一種可表面安裝的電感器，其特征在于，包括多個基片層，包括至少一個內基片層和第一、第二外基片層，所述的多個基片層形成一個具有六面結構物，具有第一、第二端面和第一、第二、第三、第四側面，所述的至少一個內基片層具有第一和第二相對的表面，一個第一金屬化圖形，設在至少一個內基片層的第一相對的表面上；第二金屬化圖形，設在至少一個內基片層的第二相對的表面上；電鍍通孔，位于該內基片層上，所述的電鍍通孔互連該第一和第二金屬化圖形，以形成一個多匝線圈；及一個第一導電抽頭端子，設在該六面結構物的第一、第二、第三、第四側面上，所述的第一導電抽頭端子耦連到該多匝線圈的預定增量處。
12.權利要求11所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，該多匝線圈是以四分之一匝為增益形成的，所述第一導電抽頭端子是以多匝線圈的四分之一匝為增量來抽頭的。
13.權利要求12所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，還包括一個第二導電抽頭端子，它是以多匝線圈的第二個四分之一匝為增量來抽頭的。
14.權利要求13的可表面安裝的電感器，其特征在于，還包括多個金屬化屏蔽體，設在該六面結構物的第一、第二、第三、第四側面上，并位于該第一和第二導電抽頭端子之間。
15.權利要求11所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，該至少一個內基片層包含多個內基片層，耦連在第一和第二外基片層之間，所述的多個內基片層提供增量，用以抽頭第一導電抽頭端子。
16.一種可表面安裝的電感器，其特征在于，包括多個基片層，包含至少一個內基片層和第一、第二外基片層，所述的多個內基片層形成一個六面結構物，具有第一、第二端面和第一、第二、第三、第四側面，所述的至少一個內基片層具有第一和第二相對的表面；一個金屬化圖形，設在至少一個內基片層的第一相對的表面上；電鍍通孔，通過至少一個內基片層，所述的通孔互連該金屬化圖形與所述的第一和第二端相連接；及一個導電抽頭端子，設在該六面結構物的第一、第二、第三、第四側面上，所述的導電抽頭端子從金屬化圖形上抽頭，該表面安裝電感器在其第一、第二、第三、第四側面的任一個上都是可表面安裝的。
17.權利要求16所述的可表面安裝的電感器，其特征在于，該金屬化圖形包括一個螺旋線圖形。
全文摘要
一種多抽頭的表面安裝電感器(300)提供高品質因數(shù)(Q)和高電感值，并能夠在其四個側面進行表面安裝。一個內基片層(322)具有金屬化圖形(328、332)和通孔，以形成一個多匝線圈。而后將該內基片層(322)夾在第一和第二外基片層(324、326)之間，以形成一個六面結構物。抽頭端子(304)可以以四分之一匝或更小的增量從多匝線圈上抽頭，以提供一個多抽頭的表面安裝電感器，它能夠在其四個側面(310、312、314、316)的任一個上進行表面安裝。
文檔編號H01F17/00GK1158485SQ9612140
公開日1997年9月3日 申請日期1996年11月11日 優(yōu)先權日1995年11月16日
發(fā)明者菲利浦·M·黃, 約翰·J·紐曼, 小約翰·L·豪雷 申請人:摩托羅拉公司