CN114203423B - 电子部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够获得更高的衰减特性的电子部件。电子部件具备基板、配置于上述基板的主面的第一电感器及第二电感器、以及设置于上述基板并将上述第一电感器与上述第二电感器串联连接的传输线路，上述第一电感器的第一中心轴和上述第二电感器的第二中心轴平行于上述基板的主面，并且从与上述基板的主面正交的方向观察时，不位于同一直线上，上述第一电感器和上述第二电感器以进行磁耦合的距离配置。

Description

电子部件

技术领域

本发明涉及电子部件。

背景技术

以往，在移动电话等组件中采用的通信频带是限定的，采用使特定的使用频带与电感器等噪声滤波器的自谐振频率匹配，在传输线路内在特定频率下成为高阻抗的噪声对策方法。

在该情况下，通常采用Q值高的空芯电感器，在通过多个部件使多个频带衰减的情况下，作为使用频带以外的频带的通过特性，成为不因反谐振而衰减的设计。因此，在使用频率为宽带的情况、多个使用频率接近的情况下，无法实施适当的噪声对策。

因此，以往，通过采用使用了由(磁导率大于1)陶瓷材料构成的电感器的电子部件，降低Q值，使谐振弱，扩大高阻抗的频带。

例如，作为现有的电感器，存在日本特开2013-219088号公报(专利文献1)所记载的电感器。该电感器具备：芯体，包含卷芯部和第一凸缘部及第二凸缘部；第一电极及第二电极，分别设置于第一凸缘部及第二凸缘部；以及线材，与第一电极及第二电极电连接且卷绕于卷芯部。然后，准备两个该电感器，将该两个电感器配置于基板并通过传输线路串联连接，构成电子部件。

专利文献1：日本特开2013-219088号公报

然而，已知当实际制造并使用上述现有的电子部件时，存在以下问题。即，已知当将两个电感器以不进行磁耦合的状态或者磁耦合弱的状态配置于基板时，两个电感器的特性分别具有阻抗，因此无法获得更高的衰减特性。

发明内容

因此，本公开的目的在于提供一种能够获得更高的衰减特性的电子部件。

为了解决上述课题，作为本公开的一个方式的电子部件具备：基板；第一电感器及第二电感器，配置于上述基板的主面；以及传输线路，设置于上述基板，且将上述第一电感器与上述第二电感器串联连接，

上述第一电感器的第一中心轴和上述第二电感器的第二中心轴平行于上述基板的主面，并且从与上述基板的主面正交的方向观察时，不位于同一直线上，

上述第一电感器和上述第二电感器以进行磁耦合的距离配置。

这里，传输线路是指被设计成具有特定的特性阻抗(例如，50Ω)的连接第一电感器与第二电感器的布线。进行磁耦合的距离是指从与基板的主面正交的方向观察时，第一电感器的第一中心与第二电感器的第二中心的距离为5mm以内。

另外，第一电感器的第一中心轴是指沿着构成第一电感器的线圈的卷绕方向延伸且通过该线圈的中心的轴(也称为第一电感器的线圈的卷绕轴)。第二电感器的第二中心轴是指沿着构成第二电感器的线圈的卷绕方向延伸且通过该线圈的中心的轴(也称为第二电感器的线圈的卷绕轴)。

根据上述方式，在第一电感器的第一中心轴和第二电感器的第二中心轴平行于基板的主面，并且从与基板的主面正交的方向观察时，不位于同一直线上的状态下，第一电感器和第二电感器以进行磁耦合的距离配置，因此第一电感器与第二电感器进行磁耦合，总电感值大于第一电感器和第二电感器各自的固有电感值。由此，能够在自谐振频带中获得高的衰减特性。

根据作为本公开的一个方式的电子部件，能够获得更高的衰减特性。

附图说明

图1是表示第一实施方式的电子部件的立体图。

图2是从图1的平面方向观察的俯视图。

图3是表示比较例的电子部件的俯视图。

图4是表示实施例和比较例中的频率与S21的关系的图表。

图5A是表示传输线路的其他形状的俯视图。

图5B是表示传输线路的其他形状的俯视图。

图5C是表示传输线路的其他形状的俯视图。

图5D是表示传输线路的其他形状的俯视图。

图6A是表示第一电感器和第二电感器的卷绕方向与传输线路的位置的第一实施例的俯视图。

图6B是表示第一电感器和第二电感器的卷绕方向与传输线路的位置的第二实施例的俯视图。

图6C是表示第一电感器和第二电感器的卷绕方向与传输线路的位置的第三实施例的俯视图。

图6D是表示第一电感器和第二电感器的卷绕方向与传输线路的位置的第四实施例的俯视图。

图7是表示第一实施例至第四实施例中的频率与S21的关系的图表。

图8是表示第二实施方式的电子部件的俯视图。

附图标记说明

1A…第一电感器；1B…第二电感器；10…芯体；11…第一凸缘部；12…第二凸缘部；13…卷芯部；21…线材；31…第一电极；32…第二电极；40…基板；40a…主面；50、50A～50D…传输线路；51…第一端；52…第二端；61…第一线；62…第二线；C1…第一中心轴；C2…第二中心轴；K…第一电感器与第二电感器之间的最短距离；M1…第一中心；M2…第二中心；N…连结第一中心与第二中心的直线；P…第一中心与第二中心之间的距离。

具体实施方式

以下，根据图示的实施方式对作为本公开的一个方式的电子部件详细地进行说明。此外，附图包括一部分示意性的部件，存在不反映实际的尺寸、比率的情况。

(第一实施方式)

图1是表示第一实施方式的电子部件的立体图。图2是从图1的平面方向观察的俯视图。如图1和图2所示，电子部件具备基板40、配置于基板40的主面40a的第一电感器1A及第二电感器1B、以及设置于基板40并将第一电感器1A与第二电感器1B串联连接的传输线路50。这里，将基板40的主面40a上的一个方向设为X方向，将基板40的主面40a上的与X方向正交的方向设为Y方向，将与基板40的主面40a正交的方向设为Z方向。为了方便，基板40的主面40a为四边形，X方向为基板40的主面40a的一边方向，Y方向为基板40的主面40a的与一边方向交叉的另一边方向。

第一电感器1A具备芯体10、设置于芯体10的第一电极31及第二电极32、以及卷绕于芯体10并与第一电极31及第二电极32电连接的线材21。此外，第二电感器1B的结构是同样的结构，因此省略其说明，但第二电感器1B的特性与第一电感器1A的特性不同。例如，在第一电感器1A及第二电感器1B中，匝数可以不同。

芯体10具有：卷芯部13，呈沿一定方向延伸的形状；第一凸缘部11，设置于卷芯部13的延伸方向的第一端，并向与该方向正交的方向伸出；以及第二凸缘部12，设置于卷芯部13的延伸方向的第二端，并向与该方向正交的方向伸出。卷芯部13的形状、第一凸缘部11的形状以及第二凸缘部12的形状例如分别是长方体，但不限于此，也可以是其他形状，例如五棱柱、六棱柱等长方体以外的多棱柱、圆柱。另外，一部分也可以是弯曲面。第一凸缘部11和第二凸缘部12从卷芯部13的与延伸方向平行的整个面伸出，但第一凸缘部11和第二凸缘部12也可以从卷芯部13的该整个面中的一面伸出。

作为芯体10的材料，例如优选为铁氧体的烧结体、含有磁性粉的树脂的成型体等磁性材料，也可以是氧化铝、含有非磁性粉的树脂或者不含有填料的树脂等非磁性材料。芯体10是实心，但也可以为中空(空芯)。芯体10的磁导率优选大于1。此外，以下，将第一凸缘部11的下表面及第二凸缘部12的下表面设为安装于基板40的面。

第一电极31设置于第一凸缘部11的下表面，第二电极32设置于第二凸缘部12的下表面。第一电极31及第二电极32例如通过涂敷以银(Ag)为导电成分的导电性糊剂并烧结而形成，或者通过溅射镍(Ni)-铬(Cr)、镍(Ni)-铜(Cu)而形成。另外，也可以根据需要进一步形成镀膜。作为镀膜的材料，例如能够使用锡(Sn)、Cu、Ni等金属、Ni-Sn等合金。此外，可以使镀膜为多层构造，也可以使用两种以上的镀膜。

线材21卷绕于卷芯部13而构成线圈。线材21例如是由铜等金属构成的导线被由聚氨酯、聚酰胺酰亚胺等树脂构成的覆膜覆盖而成的带绝缘覆膜导线。线材21的一端与第一电极31电连接，线材21的另一端与第二电极32电连接。线材21与第一电极31、第二电极32例如通过热压接合、钎焊、焊接等连接。

第一电感器1A在安装于基板40时，第一凸缘部11的下表面及第二凸缘部12的下表面与基板40的主面40a(上表面)对置。此时，第一电感器1A的第一中心轴C1与基板40的主面40a平行。即，第一电感器1A的线材21的卷绕轴与基板40平行。

这里，所谓的与基板40的主面40a平行能够说成与XY平面平行。另外，平行不仅是指完全平行，还包含实质上平行。例如，允许将第一电感器1A安装于基板40时的偏差(制造误差)。

第一电感器1A的第一中心轴C1能够称为线圈的卷绕轴。另外，第一电感器1A的第一中心轴C1也能够说成在第一电感器1A的卷芯部13的延伸方向上通过卷芯部13的中心的轴。

此外，第一电感器1A可以进一步具有未图示的罩构件。罩构件设置于卷芯部13的上表面及侧面，以便覆盖卷绕于卷芯部13的线材21。作为罩构件的材料，例如能够使用环氧系的树脂。罩构件例如在将第一电感器1A安装于基板40时，能够利用吸引喷嘴可靠地进行吸附。另外，罩构件防止在利用吸引喷嘴进行吸附时对线材21造成损伤。

基板40具有绝缘性，例如由以纸为基材的酚醛树脂(纸酚基板)、以玻璃布为基材的环氧树脂(玻璃环氧基板)等构成。基板40例如是多层基板，由第一层、第二层以及第三层构成。第一层、第二层以及第三层从下向上依次层叠。在基板40的主面40a配置有作为信号线的第一线61及第二线62。第一线61是输入侧的信号线，第二线62是输出侧的信号线。在第一层及第二层例如配置有电源线、接地线。

第一电感器1A的第一电极31连接于第一线61，第二电感器1B的第一电极31连接于第二线62。第一电感器1A的第二电极32连接于传输线路50的第一端51，第二电感器1B的第二电极32连接于传输线路50的第二端52。由此，第一线61、第一电感器1A、传输线路50、第二电感器1B以及第二线62串联连接。信号输入至第一线61并从第二线62输出。

第一电感器1A及第二电感器1B进行磁耦合。传输线路50是被设计成具有特定的特性阻抗(例如，50Ω)的布线。传输线路50设置于基板40的主面40a，能够使传输线路50容易地布线。第一线61及第二线62也为与传输线路50相同的结构。

如图2所示，第一电感器1A的第一中心轴C1和第二电感器1B的第二中心轴C2平行于基板40的主面40a。第一电感器1A的第一中心轴C1和第二电感器1B的第二中心轴C2从与基板40的主面40a正交的方向(Z方向)观察时(以下，称为俯视观察)，不位于同一直线上。这里，同一直线上不限于完全处于同一直线上的状态，也包含实质上处于同一直线上的状态。

具体而言，从与基板40的主面40a平行的方向且与第一中心轴C1或第二中心轴C2正交的方向观察时，第一电感器1A与第二电感器1B重叠。第一中心轴C1与第二中心轴C2在俯视观察时平行。这里，平行不仅是指完全平行，还包含实质上平行。第一中心轴C1及第二中心轴C2分别沿X方向延伸，相互在Y方向上平行。从Y方向观察，第一电感器1A与第二电感器1B重叠。

换言之，第一电感器1A的第一凸缘部11中的与第一中心轴C1平行的一面同第二电感器1B的第一凸缘部11中的与第二中心轴C2平行的一面对置配置。另外，第一电感器1A的第二凸缘部12中的与第一中心轴C1平行的一面同第二电感器1B的第二凸缘部12中的与第二中心轴C2平行的一面对置配置。

第一电感器1A和第二电感器1B以进行磁耦合的距离P配置。进行磁耦合的距离P是指在俯视观察时，第一电感器1A的第一中心M1与第二电感器1B的第二中心M2之间的距离为5mm以内的情况。

由此，在第一电感器1A的第一中心轴C1和第二电感器1B的第二中心轴C2平行于基板40的主面40a，并且在俯视观察时不位于同一直线上的状态下，第一电感器1A与第二电感器1B以进行磁耦合的距离配置，因此第一电感器1A与第二电感器1B进行磁耦合，总电感值大于第一电感器1A和第二电感器1B各自的固有电感值。由此，能够在自谐振频带中获得高的衰减特性。

另外，从与基板40的主面40a平行的方向且与第一中心轴C1或第二中心轴C2正交的方向观察时，第一电感器1A与第二电感器1B重叠，因此第一电感器1A和第二电感器1B成为容易进行磁耦合的位置关系，从而能够获得更高的衰减特性。

另外，第一中心轴C1和第二中心轴C2虽然是在俯视观察时不位于同一直线上的状态，但是平行，因此第一电感器1A和第二电感器1B成为容易进行磁耦合的位置关系，从而能够获得更高的衰减特性。即，若第一中心轴C1与第二中心轴C2平行，则在第一电感器1A产生的磁通容易通过第二电感器1B的第二中心轴C2，在第二电感器1B产生的磁通容易通过第一电感器1A的第一中心轴C1。因此，第一电感器1A与第二电感器1B易于磁耦合。

对此时的实施例进行说明。

在实施例中，如图2所示，在俯视观察时，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K为0.1mm。在比较例中，如图3所示，第一电感器1A的第一中心轴C1与第二电感器1B的第二中心轴C2在俯视观察时，位于同一直线上，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K(即，第一电感器1A的第二凸缘部12与第二电感器1B的第一凸缘部11之间的最短距离K)为0.1mm。

图4表示实施例和比较例中的频率与S21的关系。如图4所示，实施例的曲线G1与比较例的曲线G0相比，能够在低频域获得高衰减特性。这样，在实施例中，在1GHz左右，即在从600MHz到1.8GHz之间的频率区域中，能够获得高衰减特性。

如图2所示，传输线路50形成为在俯视观察时，不与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50的第一端51连接于第一电感器1A的第二电极32，传输线路50的第二端52连接于第二电感器1B的第二电极32。此外，传输线路50的形状不限定于该形状，也可以是图5A至图5D所示的形状。

如图5A所示，传输线路50A形成为在俯视观察时，与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50A的第一端51连接于第一电感器1A的第二电极32，传输线路50A的第二端52连接于第二电感器1B的第一电极31。第一线61连接于第一电感器1A的第一电极31，第二线62连接于第二电感器1B的第二电极32。

如图5B所示，传输线路50B的形状是在俯视观察时，具有三个边的形状，相邻的边正交。由此，能够延长传输线路50B的线路长度。如图5C所示，传输线路50C的形状在俯视观察时为U字形状。由此，传输线路50C不具有角部，因此特性阻抗的变动少。如图5D所示，传输线路50D的形状也可以在俯视观察时为曲折形状。由此，能够进一步延长传输线路50D的线路长度。

如图2所示，第一电感器1A连接在第一线61与传输线路50之间，第二电感器1B连接在第二线62与传输线路50之间，第一电感器1A中的从第一线61朝向传输线路50的卷绕方向与第二电感器1B中的从传输线路50朝向第二线62的卷绕方向为同一方向。即，第一电感器1A中的从第一凸缘部11向第二凸缘部12卷绕的线材21的卷绕方向与第二电感器1B中的从第二凸缘部12向第一凸缘部11卷绕的线材21的卷绕方向为同一方向。由此，第一电感器1A和第二电感器1B能够提高耦合度，从而能够获得更高的衰减特性。

另外，传输线路50在俯视观察时，不与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。由此，能够降低传输线路50对在第一电感器1A与第二电感器1B之间交错的磁通造成的影响，从而能够获得更高的衰减特性。

以下，对实施例进行说明。

在第一实施例中，如图6A所示，在俯视观察时，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K为0.3mm。传输线路50在俯视观察时，不与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50与第一电感器1A的第二电极32和第二电感器1B的第二电极32连接。第一电感器1A中的从第一线61朝向传输线路50的卷绕方向为右旋(图中表示为“R”。以下，相同。)，第二电感器1B中的从传输线路50朝向第二线62的卷绕方向为右旋。

在第二实施例中，如图6B所示，在俯视观察时，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K为0.3mm。传输线路50A在俯视观察时，与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50A与第一电感器1A的第二电极32和第二电感器1B的第一电极31连接。第一电感器1A中的从第一线61朝向传输线路50A的卷绕方向为右旋，第二电感器1B中的从传输线路50A朝向第二线62的卷绕方向为右旋。

在第三实施例中，如图6C所示，在俯视观察时，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K为0.3mm。传输线路50在俯视观察时，不与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50与第一电感器1A的第二电极32和第二电感器1B的第二电极32连接。第一电感器1A中的从第一线61朝向传输线路50的卷绕方向为右旋，第二电感器1B中的从传输线路50朝向第二线62的卷绕方向为左旋(图中表示为“L”。以下，相同。)。

在第四实施例中，如图6D所示，在俯视观察时，第一电感器1A与第二电感器1B之间的最短距离K为0.3mm。传输线路50A在俯视观察时，与连结第一中心M1和第二中心M2的直线N交叉。即，传输线路50A与第一电感器1A的第二电极32和第二电感器1B的第一电极31连接。第一电感器1A中的从第一线61朝向传输线路50A的卷绕方向为右旋，第二电感器1B中的从传输线路50A朝向第二线62的卷绕方向为左旋。

图7表示第一实施例至第四实施例中的频率与S21的关系。如图7所示，第一实施例的曲线G11与第二实施例的曲线G12、第三实施例的曲线G13以及第四实施例的曲线G14相比，能够在低频域获得高衰减特性。另外，能够按照第二实施例的曲线G12、第三实施例的曲线G13以及第四实施例的曲线G14的顺序，使高衰减特性的位置依次向低频侧偏移。这样，在第一实施例至第四实施例中，由于电感器的卷绕方向和传输线路的配置的影响，耦合度产生差异，其结果，能够确认衰减特性不同。另外，第一实施例至第四实施例的曲线G11～G14与图4所示的比较例的曲线G0相比，能够在低频域获得高衰减特性。

(第二实施方式)

图8是表示第二实施方式的电子部件的俯视图。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于第一电感器和第二电感器的配置。以下对该不同的结构进行说明。其他的结构是与第一实施方式相同的结构，标注与第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。

如图8所示，在第二实施方式的电子部件中，第一电感器1A的第一中心轴C1与第二电感器1B的第二中心轴C2在俯视观察时，以预先设定的设定角度θ交叉。设定角度θ大于0°且小于45°。由此，第一电感器1A与第二电感器1B成为容易进行磁耦合的位置关系，从而能够获得更高的衰减特性。

具体而言，第一电感器1A和第二电感器1B倾斜，以使彼此的第一凸缘部11接近，彼此的第二凸缘部12分离。此时，第一电感器1A与第二电感器1B在俯视观察时，在与第一中心轴C1或第二中心轴C2正交的方向上重叠。另外，第一电感器1A的第一中心M1与第二电感器1B的第二中心M2之间的距离为5mm以内，成为在第一实施方式中定义的距离P。

此外，第一电感器1A和第二电感器1B倾斜，以使彼此的第一凸缘部11分离，彼此的第二凸缘部12接近。此时也同样，第一中心轴C1与第二中心轴C2在俯视观察时，以设定角度θ交叉。

此外，本公开不限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行设计变更。例如，也可以将第一实施方式和第二实施方式各自的特征点进行各种组合。

在上述实施方式中，在电子部件使用两个电感器，但也可以增加电感器的数量。在上述实施方式中，作为电感器，使用绕组电感器，但也可以使用层叠电感器。

另外，第一电感器的卷绕方向和第二电感器的卷绕方向分别可以是从第一电极朝向第二电极右旋或左旋的任一个。另外，第一电感器的卷绕方向和第二电感器的卷绕方向分别可以相对于传输线路的延伸方向为正方向。

另外，传输线路不限于设置于基板的主面，也可以设置在基板的内部。另外，传输线路中的第一端与第二端之间的线路长度与第一端和第二端之间的最短距离相同，但也可以比最短距离长。

Claims (5)

1.一种电子部件，其特征在于，具备：

基板；

第一电感器及第二电感器，配置于所述基板的主面；

传输线路，设置于所述基板，将所述第一电感器与所述第二电感器串联连接；以及

在所述基板的主面设置的输入侧信号线和输出侧信号线，

所述第一电感器和所述第二电感器分别具备：

卷芯部，呈沿一定方向延伸的形状；

第一凸缘部和第二凸缘部，所述第一凸缘部设置于所述卷芯部的延伸方向的第一端，并向与所述卷芯部的延伸方向正交的方向伸出，所述第二凸缘部设置于所述卷芯部的延伸方向的第二端，并向与所述卷芯部的延伸方向正交的方向伸出；

第一电极和第二电极，所述第一电极设置于所述第一凸缘部的与所述基板的主面对置的表面，所述第二电极设置于所述第二凸缘部的与所述基板的主面对置的表面；以及

线材，其卷绕于所述卷芯部，并与所述第一电极和所述第二电极电连接，

所述第一电感器的所述第一电极与所述输入侧信号线连接，所述第一电感器的所述第二电极与所述传输线路的一端连接，

所述第二电感器的所述第一电极与所述输出侧信号线连接，所述第二电感器的所述第二电极与所述传输线路的另一端连接，

所述第一电感器的在所述卷芯部的延伸方向上在所述卷芯部的中心处通过的第一中心轴和所述第二电感器的在所述卷芯部的延伸方向上在所述卷芯部的中心处通过的第二中心轴平行于所述基板的主面，并且从与所述基板的主面正交的方向观察时，所述第一中心轴和所述第二中心轴不位于同一直线上，

所述第一电感器与所述第二电感器以进行磁耦合的距离配置，从与所述基板的主面正交的方向观察时，使在所述第一中心轴上构成所述第一电感器的沿着所述第一中心轴的长度中心的第一中心和在所述第二中心轴上构成所述第二电感器的沿着所述第二中心轴的长度中心的第二中心之间的距离为5mm以内，

在沿着所述第一中心轴观察时，所述第一电感器位于所述输入侧信号线和所述传输线路之间，

在沿着所述第二中心轴观察时，所述第二电感器位于所述输出侧信号线和所述传输线路之间，

在所述第一电感器中所述线材的从所述输入侧信号线朝向所述传输线路卷绕的卷绕方向和所述第二电感器中所述线材从所述传输线路向所述输出侧信号线卷绕的卷绕方向为同一方向。

2.根据权利要求1所述的电子部件，其特征在于，

从与所述基板的主面平行的方向且与所述第一中心轴或所述第二中心轴正交的方向观察时，所述第一电感器与所述第二电感器重叠。

3.根据权利要求2所述的电子部件，其特征在于，

从与所述基板的主面正交的方向观察时，所述第一中心轴与所述第二中心轴平行。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子部件，其特征在于，

从与所述基板的主面正交的方向观察时，所述传输线路同将所述第一电感器的所述第一中心和所述第二电感器的所述第二中心连结起来的直线交叉。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电子部件，其特征在于，

从与所述基板的主面正交的方向观察时，所述传输线路不与将所述第一电感器的所述第一中心和所述第二电感器的所述第二中心连结的直线交叉。