專利名稱：可變電感元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及可變電感元件，具體地說，涉及特別在移動通信裝置，如移動電話等中使用的可變電感元件。
近年來，移動通信裝置，如便攜電話等已明顯地小型化，而且減小這些裝置中所用電子元件尺寸的要求也已很強烈。此外，隨著移動通信裝置中采用更高的頻率，這些裝置的電路變得更復雜，此外，這些裝置中所要安裝的電子元件特性要一致且精度要高。
然而，為在某些情況下能夠執行所需的功能，對于電路的形成，即使采用每個電子元件都有一致的特性和高精度參數，所安裝的各電子元件的參數方面的偏離具有總體／組合的影響。因此，如果需要，構成電子電路的電子元件的有些參數都是可變的。通過精確地調整電子元件的某些參數，可以實現所需的功能。
作為用于上述類型的電子元件的傳統的微調方法，圖4所示的微調可變電感組件的方法已屬眾所周知。可變電感元件55包括形成在絕緣基片50表面上的一個微調區域53，它連接到外部電極51和52，起電感器的作用。微調區域53受到激光微調機構(未示出)發出激光束照射，同時該激光束是沿直線移動的。與激光束的移動軌跡對應，部分地去掉微調區域53，形成直線微調凹槽54。因此，微調區域53的面積被改變，使微調區域53的電感受到精細的調整。
在傳統的可變電感元件55中，如果微調區域53的面積較小，電感的可變范圍變窄，使電路不能被精細地調整。因此，微調區域53有較大的面積。另一方面，當采用高精度激光微調機構時，一次微調所形成的微調凹槽54的凹槽寬度(微調寬度)通常是較細的。由于這個原因，在需要較寬微調寬度的情況下，必須重復用激光束照射，同時照射位置是平行移動的。因此，就存在需要許多時間以實現精細調整的問題。
相應地，圖5中示出一種可變電感元件65。可變電感元件65包括形成在絕緣基片50表面上并連接到外部電極51和52的電感器圖案61。電感器圖案61是一個梯形電極，包括一U形框架部分61a和與U形框架部分61a的兩個臂相交的多個橫向條61b，它們將被微調，用于調整電感。可變電感元件65被安裝在一塊印刷電路板或類似的裝置上，并用激光束從可變電感元件65上方照射，以便在電感元件65中形成一個微調凹槽54，同時還單個地并且按順序地切割電感器圖案61的橫向條61b。相應地，在外部電極51和52之間的電感可以被逐步的改變。
電感元件65具有很好的切割操作性，因為橫向條61b是按較寬的等間隔排列的。然而，由于所有的的橫向條61b具有等長度，所以每次切割一個橫向條61b引起的電感變化量是大的。由于這個原因，在電感元件65中，電感不能逐步相等地改變。即出現電感精細調整困難的問題。
為了解決這個問題，圖6中示出一種可變電感元件75。這個可變電感元件75有一個電感器圖案71，它包括U形框架部分71a和與U形框架部分71a的兩個臂相交的多個橫向條71b。橫向條71b是以逐步的變窄的間隔排列的。因此，由每次切割一個橫向條71b引起的電感的變化量可以被大體上保持不變。然而，在電感元件75中，隨著切割的橫向條71b的數目增加，橫向條71b的間隔變窄。這增加了橫向條71b被錯誤切割的可能性，造成電感調整困難的問題。
因此，本發明的目的是提供具有高Q因子的可變電感元件，并且其中能夠有效和精確地精細調整電感。
為了實現上面的目的，本發明提供一種可變電感元件，它包括(a)絕緣基片；(b)提供在這個絕緣基片表面上的電感器圖案；(c)電感器圖案是一個梯形電極，其由大體上呈V形的框架部分和與大體上呈V形框架部分的兩個臂相交的多個橫向條構成，它們將被微調，以調整電感；多個橫向條是以大體上相等的間隔排列的。
對于上面描述的結構，隨著大體上呈V形的框架部分的兩個臂之間距離被逐漸地減少，各個橫向條的長度按順序被減少。相應地，當橫向條以減少長度的順序按順序被切割時，可以抑制可變電感元件的電感迅速地改變。
該大體上呈V形的框架部分的兩個臂最好與橫向條大致45°角。相應地，各個臂產生的磁場彼此正交，使得實質上沒有相互的干涉產生。
圖1是表示本發明一個實施例可變電感元件外觀的透視圖；圖2是說明調整圖1可變電感元件電感的一種方法的平面圖；圖3是表示電感最圖1可變電感元件的微調距離變化的曲線圖；圖4是傳統可變電感元件的透視圖；圖5是另一傳統可變電感元件的透視圖；圖6是又一種傳統的可變電感元件的透視圖。
以下將參考附圖描述本發明可變電感元件的實施例。
如圖1所示，在絕緣基片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，在絕緣基片1的上表面上形成電感器圖案4。按照厚膜印刷方法，制作在所需圖案處有開口的掩膜，蓋在絕緣基片1的上表面上，并且從該掩膜的上面涂覆電傳導性的糊，從而在經掩膜開口暴露的絕緣基片1的上表面上按照所需的圖案(本實施例中是電感器圖案4)形成具有較大厚度的導體。
在下面將描述光刻術的一實例。實質上在絕緣基片1的整個上表面上形成一的較薄的導電膜。之后，通過旋轉噴涂或者印刷，實質上在整個導電膜上形成一層抗蝕膜(如光敏樹脂等)。接下來，放置具有預定圖像模式的掩膜，覆蓋抗蝕層膜的上表面，并通過UV光線等的照射，硬化抗蝕膜的所需部分。這之后剝落該抗蝕膜，保留它的變硬部分，并除去導電膜的暴露部分，從而按所需圖案形成一個導體，并且在那以后，變硬的抗蝕膜也被除去。
此外，根據另外一種光刻方法，可將光敏導電糊涂覆在絕緣基片1的上表面上，并用其中具有所形成的預定圖像圖案的掩膜覆蓋光敏導電糊，接著曝光和顯影。
電感器圖案4是一個梯形電極，包括一大體上呈V形框架部分4a和與大體上呈V形框架部分4a的兩個臂41和42相交的多個橫向條4b。橫向條4b是按較寬且大體上彼此相等的間隔排列的，隨著橫向條4b被放在接近V形框架部分4a的兩個臂41和42的結合面的位置，橫向條4b的長度變得逐步的縮短。電感器圖案4的一端5a被引出到絕緣基片1的左邊側面的后面部分，如圖1和2所示，而另一端5b被引出到絕緣基片1的右側的后面部分，如圖1和2所示。作為絕緣基片1的材料，可以使用玻璃、玻璃陶瓷、氧化鋁、鐵氧體等。作為用于電感器圖案4的材料，可以使用Ag、Ag-Pd、Cu、Au、Ni、Al等。
此外，通過旋轉噴涂、印刷等方法在絕緣基片1的整個上表面涂上一層液態絕緣材料(聚酰亞胺等)，并使之干燥，從而形成覆蓋電感器圖案4的絕緣保護膜。
接下來，關于縱向的右邊和左邊，在絕緣基片1的每個端部分別提供外部輸入-輸出電極6和7。外部輸入-輸出電極6電連接到電感器圖案4的端部5a，外部輸入-輸出電極7電連接到電感器圖案4的端部5b。通過涂覆和烘焙Ag、Ag-Pd、Au、Cu、Ni、NiCr、NiCu等的導電性的糊，通過干的或者濕的電鍍，或者通過涂覆和電鍍的組合形成外部輸入-輸出電極6和7。
把有如上述得到的可變電感元件9安裝在印刷電路板等上面之后，修整電感器圖案4。具體地說，如圖2所示，可變電感元件9的上表面被用激光束照射，同時移動該光束，以便在可變電感元件9中形成微調凹槽10，同時按長度減小的順序逐個切割電感器圖案4的橫條4b(圖2表示其中切割三個橫條4b的情況)。按照這個方法，可用少量步驟逐步改變外部電極6和7之間的電感。隨著切割的橫向條4b的數目增加，流過臂41、橫條4b以及臂42的電流路徑更長。因此，外部電極6和7之間的電感增加。另外，隨著橫條4b被放在更接近臂41和42的結合側，橫向條4b的長度逐漸變得更短。因此，當為了精細調整而用激光束依序切割橫向條4b時，可以抑制電感元件9的電感按照較大的量急劇地改變。
對于電感從最初的微調起的值相對于微調距離的改變，圖5中所示的尺寸為3．2毫米x1．6毫米的傳統可變電感元件65的電感變化是隨著微調距離增大而較陡地增加的，如圖3中的實線h1所示。另一方面，對于具有與上述傳統可變電感元件同樣尺寸的本發明可變電感元件9，電感線性地并且恒定地變化，如圖3中的實線h2所示。可以看出抑制了電感的急劇地改變。
此外，橫向條4b是按較寬且彼此相等的間距形成的。因此，不存在當修整橫向條4b時錯誤地切割橫向條4b的可能性。因此，可以輕易地實現微調。
此外，V形框架部分4a的兩個臂41和42產生的磁場不會彼此輕易地干涉。因此，可以提供具有高Q因子的可變電感元件9。在這個實施例中，在V形框架部分4a的兩個臂41、42與橫向條4b之間的角θ大體上被設定在45°。因此，兩個臂41和42是彼此正交的，使兩個臂41和42中產生的磁場的干涉被最小化。因此，可以提供具有更高Q因子的可變電感元件9。例如，對于尺寸為3．2毫米×1．6毫米的可變電感元件9，Q因子至少是100。
通過把在V形框架部分4a的兩個臂41和42之間擴展角設定得較大，電感的可變范圍可以被加寬。例如，在可變電感元件尺寸為3．2毫米×1．6毫米尺寸的情況下，對圖4所示的傳統的電感元件55，只能在大約0．2nH的范圍上進行調整。另一方面，對圖1所示的電感元件9，調整范圍大約是1．5nH(約為7．5倍大)。
電感器圖案4的修整不限于使用激光束的方法，可以通過比如沙沖擊等任何方法實現。此外，提供微調凹槽10不是必需的。倘若電感器圖案4是電切割的，那么微調凹槽10并非必須按物理觀念形成。
本發明的可變電感元件不限制于上面描述的實施例。在不脫離開本發明的精神和范圍的情況下可作出變化和修改。尤其是，上面的實施例是以單獨的可變電感元件產品描述的。在有效地批量制造可變電感元件的情況下，制造設置多個可變電感元件的母基片(晶片)，并且在最后的處理過程中，通過諸如切成小方塊、劃線破碎、激光切割等技術，將晶片切割為產品尺寸。
如上面描述所看到的，根據本發明，隨著在大體上呈V形框架部分的兩個臂之間距離逐漸地縮小，各個橫向條的長度依序遞減，并且各個橫向條的電感也按順序降低。相應地，當按減少長度的順序依次切割橫向條時，能夠禁止可變電感元件的電感激烈地改變。此外，大體上呈V形的框架部分的兩個臂產生的磁場不會彼此輕易地干涉。因此，可以提供具有高Q因子的可變電感元件。最好將大體上呈V形的框架部分的兩個臂分別設定成與橫向條大致成45°角。因此，在各個臂產生的磁場的干涉被最小化。可以提供具有更高Q因子的可變電感元件。另外，橫向條是按較寬且彼此相等的間距安排的。相應地，當橫向條是依靠激光微調機構修整時，防止了錯誤切割相鄰的橫向條。微調工作可以簡單地并且精確地執行。
權利要求
1．一種可變電感元件，它包括一絕緣基片；以及在所述絕緣基片表面上提供的一電感器圖案；所述電感器圖案是一個梯形電極，它由大體上呈V形的框架部分和與所述大體上呈V形的框架部分的兩個臂相交的多個橫向條構成，它們將被微調，用于調整電感，所述多個橫向條是按大體上相等的間隔排列的。
2．根據權利要求1所述的可變電感元件，其特征在于大體上呈V形的框架部分的兩個臂與所述橫向條具有大致為45°的角。
全文摘要
一個電感器圖案被形成在絕緣基片的上表面上。電感器圖案是一個梯形電極,由大體上呈V形的框架部分和與大體上呈V形的框架部分的兩個臂相交的多個橫向條構成,將被微調,用于調整電感。多個橫向條是按大體上相等的間隔安排的。大體上呈V形的框架部分的兩個臂與橫向條具有大致為45°的角。
文檔編號H01F41/04GK1291779SQ0012388
公開日2001年4月18日 申請日期2000年8月24日 優先權日1999年8月25日
發明者飯田直樹, 川口正彥 申請人:株式會社村田制作所