可变电感元件

本发明涉及可变电感元件，具体地说，涉及特别在移动通信装置， 如移动电话等中使用的可变电感元件。

近年来，移动通信装置，如便携电话等已明显地小型化，而且减小 这些装置中所用电子元件尺寸的要求也已很强烈。此外，随着移动通信 装置中采用更高的频率，这些装置的电路变得更复杂，此外，这些装置 中所要安装的电子元件特性要一致且精度要高。

然而，为在某些情况下能够执行所需的功能，对于电路的形成， 即使采用每个电子元件都有一致的特性和高精度参数，所安装的各电子 元件的参数方面的偏离具有总体／组合的影响。因此，如果需要，构成电 子电路的电子元件的有些参数都是可变的。通过精确地调整电子元件的 某些参数，可以实现所需的功能。

作为用于上述类型的电子元件的传统的微调方法，图4所示的微调 可变电感组件的方法已属众所周知。可变电感元件55包括形成在绝缘基 片50表面上的一个微调区域53，它连接到外部电极51和52，起电感器的 作用。微调区域53受到激光微调机构(未示出)发出激光束照射，同时该激 光束是沿直线移动的。与激光束的移动轨迹对应，部分地去掉微调区域 53，形成直线微调凹槽54。因此，微调区域53的面积被改变，使微调区 域53的电感受到精细的调整。

在传统的可变电感元件55中，如果微调区域53的面积较小，电感的 可变范围变窄，使电路不能被精细地调整。因此，微调区域53有较大的 面积。另一方面，当采用高精度激光微调机构时，一次微调所形成的微 调凹槽54的凹槽宽度(微调宽度)通常是较细的。由于这个原因，在需要较 宽微调宽度的情况下，必须重复用激光束照射，同时照射位置是平行移 动的。因此，就存在需要许多时间以实现精细调整的问题。

相应地，图5中示出一种可变电感元件65。可变电感元件65包括形 成在绝缘基片50表面上并连接到外部电极51和52的电感器图案61。电感 器图案61是一个梯形电极，包括一U形框架部分61a和与U形框架部分 61a的两个臂相交的多个横向条61b，它们将被微调，用于调整电感。可 变电感元件65被安装在一块印刷电路板或类似的装置上，并用激光束从 可变电感元件65上方照射，以便在电感元件65中形成一个微调凹槽54， 同时还单个地并且按顺序地切割电感器图案61的横向条61b。相应地，在 外部电极51和52之间的电感可以被逐步的改变。

电感元件65具有很好的切割操作性，因为横向条61b是按较宽的 等间隔排列的。然而，由于所有的的横向条61b具有等长度，所以每次 切割一个横向条61b引起的电感变化量是大的。由于这个原因，在电感 元件65中，电感不能逐步相等地改变。即出现电感精细调整困难的问题。

为了解决这个问题，图6中示出一种可变电感元件75。这个可变 电感元件75有一个电感器图案71，它包括U形框架部分71a和与U形框架部 分71a的两个臂相交的多个横向条71b。横向条71b是以逐步的变窄的 间隔排列的。因此，由每次切割一个横向条71b引起的电感的变化量可 以被大体上保持不变。然而，在电感元件75中，随着切割的横向条71b的 数目增加，横向条71b的间隔变窄。这增加了横向条71b被错误切割的可 能性，造成电感调整困难的问题。

因此，本发明的目的是提供具有高Q因子的可变电感元件，并且 其中能够有效和精确地精细调整电感。

为了实现上面的目的，本发明提供一种可变电感元件，它包括： (a)绝缘基片；(b)提供在这个绝缘基片表面上的电感器图案；(c)电感器图 案是一个梯形电极，其由大体上呈V形的框架部分和与大体上呈V形框架 部分的两个臂相交的多个横向条构成，它们将被微调，以调整电感；多 个横向条是以大体上相等的间隔排列的。

对于上面描述的结构，随着大体上呈V形的框架部分的两个臂之 间距离被逐渐地减少，各个横向条的长度按顺序被减少。相应地，当横 向条以减少长度的顺序按顺序被切割时，可以抑制可变电感元件的电感 迅速地改变。

该大体上呈V形的框架部分的两个臂最好与横向条大致45°角。相应 地，各个臂产生的磁场彼此正交，使得实质上没有相互的干涉产生。

图1是表示本发明一个实施例可变电感元件外观的透视图；

图2是说明调整图1可变电感元件电感的一种方法的平面图；

图3是表示电感最图1可变电感元件的微调距离变化的曲线图；

图4是传统可变电感元件的透视图；

图5是另一传统可变电感元件的透视图；

图6是又一种传统的可变电感元件的透视图。

以下将参考附图描述本发明可变电感元件的实施例。

如图1所示，在绝缘基片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，在绝缘基片1的上表面上 形成电感器图案4。按照厚膜印刷方法，制作在所需图案处有开口的掩 膜，盖在绝缘基片1的上表面上，并且从该掩膜的上面涂覆电传导性的糊， 从而在经掩膜开口暴露的绝缘基片1的上表面上按照所需的图案(本实施 例中是电感器图案4)形成具有较大厚度的导体。

在下面将描述光刻术的一实例。实质上在绝缘基片1的整个上表面上 形成一的较薄的导电膜。之后，通过旋转喷涂或者印刷，实质上在整个 导电膜上形成一层抗蚀膜(如光敏树脂等)。接下来，放置具有预定图像 模式的掩膜，覆盖抗蚀层膜的上表面，并通过UV光线等的照射，硬化抗 蚀膜的所需部分。这之后剥落该抗蚀膜，保留它的变硬部分，并除去导 电膜的暴露部分，从而按所需图案形成一个导体，并且在那以后，变硬 的抗蚀膜也被除去。

此外，根据另外一种光刻方法，可将光敏导电糊涂覆在绝缘基片1的 上表面上，并用其中具有所形成的预定图像图案的掩膜覆盖光敏导电糊， 接着曝光和显影。

电感器图案4是一个梯形电极，包括一大体上呈V形框架部分4a和与 大体上呈V形框架部分4a的两个臂41和42相交的多个横向条4b。横向条4b 是按较宽且大体上彼此相等的间隔排列的，随着横向条4b被放在接近V形 框架部分4a的两个臂41和42的结合面的位置，横向条4b的长度变得逐步 的缩短。电感器图案4的一端5a被引出到绝缘基片1的左边侧面的后面部 分，如图1和2所示，而另一端5b被引出到绝缘基片1的右侧的后面部分， 如图1和2所示。作为绝缘基片1的材料，可以使用玻璃、玻璃陶瓷、氧化 铝、铁氧体等。作为用于电感器图案4的材料，可以使用Ag、Ag-Pd、Cu、 Au、Ni、Al等。

此外，通过旋转喷涂、印刷等方法在绝缘基片1的整个上表面涂上一 层液态绝缘材料(聚酰亚胺等)，并使之干燥，从而形成覆盖电感器图案 4的绝缘保护膜。

接下来，关于纵向的右边和左边，在绝缘基片1的每个端部分别提供 外部输入-输出电极6和7。外部输入-输出电极6电连接到电感器图案4的端 部5a，外部输入-输出电极7电连接到电感器图案4的端部5b。通过涂覆和 烘焙Ag、Ag-Pd、Au、Cu、Ni、NiCr、NiCu等的导电性的糊，通过干 的或者湿的电镀，或者通过涂覆和电镀的组合形成外部输入-输出电极6 和7。

把有如上述得到的可变电感元件9安装在印刷电路板等上面之后，修 整电感器图案4。具体地说，如图2所示，可变电感元件9的上表面被用激 光束照射，同时移动该光束，以便在可变电感元件9中形成微调凹槽10， 同时按长度减小的顺序逐个切割电感器图案4的横条4b(图2表示其中切割 三个横条4b的情况)。按照这个方法，可用少量步骤逐步改变外部电极6 和7之间的电感。随着切割的横向条4b的数目增加，流过臂41、横条4b以 及臂42的电流路径更长。因此，外部电极6和7之间的电感增加。另外， 随着横条4b被放在更接近臂41和42的结合侧，横向条4b的长度逐渐变得 更短。因此，当为了精细调整而用激光束依序切割横向条4b时，可以抑 制电感元件9的电感按照较大的量急剧地改变。

对于电感从最初的微调起的值相对于微调距离的改变，图5中所示的 尺寸为3．2毫米x1．6毫米的传统可变电感元件65的电感变化是随着微调距 离增大而较陡地增加的，如图3中的实线h1所示。另一方面，对于具有 与上述传统可变电感元件同样尺寸的本发明可变电感元件9，电感线性地 并且恒定地变化，如图3中的实线h2所示。可以看出抑制了电感的急剧 地改变。

此外，横向条4b是按较宽且彼此相等的间距形成的。因此，不存在 当修整横向条4b时错误地切割横向条4b的可能性。因此，可以轻易地实 现微调。

此外，V形框架部分4a的两个臂41和42产生的磁场不会彼此轻易地干 涉。因此，可以提供具有高Q因子的可变电感元件9。在这个实施例中， 在V形框架部分4a的两个臂41、42与横向条4b之间的角θ大体上被设定在 45°。因此，两个臂41和42是彼此正交的，使两个臂41和42中产生的磁场 的干涉被最小化。因此，可以提供具有更高Q因子的可变电感元件9。例 如，对于尺寸为3．2毫米×1．6毫米的可变电感元件9，Q因子至少是100。

通过把在V形框架部分4a的两个臂41和42之间扩展角设定得较大，电 感的可变范围可以被加宽。例如，在可变电感元件尺寸为3．2毫米×1．6毫 米尺寸的情况下，对图4所示的传统的电感元件55，只能在大约0．2nH的 范围上进行调整。另一方面，对图1所示的电感元件9，调整范围大约是 1．5nH(约为7．5倍大)。

电感器图案4的修整不限于使用激光束的方法，可以通过比如沙冲击 等任何方法实现。此外，提供微调凹槽10不是必需的。倘若电感器图案4 是电切割的，那么微调凹槽10并非必须按物理观念形成。

本发明的可变电感元件不限制于上面描述的实施例。在不脱离开本 发明的精神和范围的情况下可作出变化和修改。尤其是，上面的实施例 是以单独的可变电感元件产品描述的。在有效地批量制造可变电感元件 的情况下，制造设置多个可变电感元件的母基片(晶片)，并且在最后的 处理过程中，通过诸如切成小方块、划线破碎、激光切割等技术，将晶 片切割为产品尺寸。

如上面描述所看到的，根据本发明，随着在大体上呈V形框架部分的 两个臂之间距离逐渐地缩小，各个横向条的长度依序递减，并且各个横 向条的电感也按顺序降低。相应地，当按减少长度的顺序依次切割横向 条时，能够禁止可变电感元件的电感激烈地改变。此外，大体上呈V形的 框架部分的两个臂产生的磁场不会彼此轻易地干涉。因此，可以提供具 有高Q因子的可变电感元件。最好将大体上呈V形的框架部分的两个臂分 别设定成与横向条大致成45°角。因此，在各个臂产生的磁场的干涉被最 小化。可以提供具有更高Q因子的可变电感元件。另外，横向条是按较宽 且彼此相等的间距安排的。相应地，当横向条是依靠激光微调机构修整 时，防止了错误切割相邻的横向条。微调工作可以简单地并且精确地执 行。