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能通過可變磁通密度組件來調諧的電感器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201480025355.4

申請日:

2014.04.22

公開號:

CN105190798A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01F 21/06申請日:20140422|||公開
IPC分類號: H01F21/06; H01F21/08; H01F27/255 主分類號: H01F21/06
申請人: 高通股份有限公司
發明人: D·D·金; K·李; D·F·伯蒂; M·F·維綸茨; J·金; J-H·蘭; C·尹; N·S·慕達卡特; R·P·米庫爾卡
地址: 美國加利福尼亞州
優先權: 2013.05.06 US 13/887,633
專利代理機構: 上海專利商標事務所有限公司 31100 代理人: 唐杰敏
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480025355.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.01.30|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

公開了能通過可變磁通密度組件來調諧的電感器。一特定設備包括電感器。該設備進一步包括可變磁通密度組件(VMFDC),該VMFDC被定位成在電流被施加于電感器時影響電感器的磁場。

權利要求書

權利要求書
1.  一種方法,包括:
選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的第一磁場。

2.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁性顆粒被離子化,并且其中通過調整施加于包括所述磁性顆粒的電感控制組件的電極的電勢來控制所述磁性顆粒的移動。

3.  如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述電極與所述電感器的所述第一磁場橫切地定位。

4.  如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述電勢使所述磁性顆粒在朝與所述第一磁場橫切的方向相對于所述電極移動。

5.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,
當所述磁性顆粒被安排在第一配置中時,所述磁性顆粒調整所述第一磁場達第一量,
其中當所述磁性顆粒被安排在第二配置中時,所述磁性顆粒調整所述第一磁場達第二量,并且
其中所述第一量不同于所述第二量。

6.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,選擇性地控制所述磁性顆粒的移動是由集成到電子設備中的處理器發起的。

7.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,進一步包括:向所述電感器施加電流,其中所述電感器響應于所述電流而生成所述第一磁場。

8.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,修改所述第一磁場修改所述電感器的有效電感。

9.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,進一步包括:
選擇一個或多個電感器參數;以及
基于所述一個或多個電感器參數來修改所述第一磁場,
其中修改所述第一磁場促成電路與天線之間的阻抗匹配。

10.  一種方法,包括:
選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的第一磁場。

11.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,進一步包括:向所述電感器施加電流,其中所述電感器響應于所述電流而生成所述第一磁場。

12.  如權利要求11所述的方法,其特征在于,
當所述至少一個單元具有第一配置時,所述至少一個單元的第二磁場與所述第一磁場對齊,并且
其中當所述至少一個單元具有第二配置時,所述至少一個單元的第三磁場獨立于所述第一磁場。

13.  如權利要求11所述的方法,其特征在于,
當所述至少一個單元具有第一配置時,所述磁陣列的第一聚集磁場調整所述第一磁場達第一量,
當所述至少一個單元具有第二配置時,所述磁陣列的第二聚集磁場調整所述第一磁場達第二量,并且
其中所述第一量不同于所述第二量。

14.  如權利要求13所述的方法,其特征在于,所述至少一個單元包括自由層和釘扎層,并且所述至少一個單元基于所述自由層的狀態而具有所述第一配置或所述第二配置。

15.  如權利要求14所述的方法,其特征在于,當所述至少一個單元在所述第一配置中時,所述自由層處于不穩定狀態,并且當所述至少一個單元在所述第二配置中時,所述自由層處于穩定狀態。

16.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,所述至少一個單元包括磁阻隨機存取存儲器(MRAM)單元。

17.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,所述磁陣列包括包含所述至少一個單元的與所述第一磁場橫切地安排的多個單元。

18.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,修改所述第一磁場修改所述電感器的有效電感。

19.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,進一步包括:
選擇一個或多個電感器參數;以及
基于所述一個或多個電感器參數來控制所述第一磁場,
其中控制所述第一磁場促成電路與天線之間的阻抗匹配。

20.  如權利要求10所述的方法,其特征在于,選擇性地配置所述至少一個單元是由集成到電子設備中的處理器發起的。

21.  一種裝置,包括:
電感器;以及
第一可變磁通密度組件,其被定位成在電流被施加于所述電感器時影響所述電感器的第一磁場,其中所述第一可變磁通密度組件包括電感控制組件,所述電感控制組件包括經密封的包封中的磁性顆粒。

22.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,所述第一可變磁通密度組件與所述第一磁場橫切地定位。

23.  如權利要求22所述的裝置,其特征在于,所述第一可變磁通密度組件被放置在所述電感器的第一側上。

24.  如權利要求23所述的裝置,其特征在于,進一步包括與所述第一磁場橫切地定位的且放置在所述電感器的與所述第一可變磁通密度組件相對的一側上的第二可變磁通密度組件。

25.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,所述磁性顆粒被離子化,并且其中所述電感控制組件包括電極,所述電極被配置成響應于跨所述電極施加的電勢而導致所述磁性顆粒的移動。

26.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,
當所述磁性顆粒被安排在第一配置中時,所述磁性顆粒調整所述第一磁場達第一量,
其中當所述磁性顆粒被安排在第二配置中時,所述磁性顆粒調整所述第一磁場達第二量,并且
其中所述第一量不同于所述第二量。

27.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,所述磁性顆粒中的至少一個磁性顆粒包括基于鐵的化合物。

28.  如權利要求27所述的裝置,其特征在于,所述磁性顆粒中的至少一個磁性顆粒包括:
納米級Fe3O4核;以及
SiO2殼。

29.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,進一步包括耦合至所述第一可變磁通密度組件的控制器,其中所述控制器被配置成通過向所述第一可變磁通密度組件施加控制信號來控制所述電感器的有效電感。

30.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,進一步包括:
天線;以及
耦合至所述天線的電路,其中影響所述第一磁場促成所述天線與所述電路之間的阻抗匹配。

31.  如權利要求30所述的裝置,其特征在于,所述第一磁場基于所選電感器參數受到影響。

32.  如權利要求21所述的裝置,其特征在于,所述裝置被集成到至少一個半導體管芯中。

33.  如權利要求21所述的裝置,進一步包括其中集成有所述電感器和所述第一可變磁通密度組件的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

34.  一種裝置,包括:
電感器;以及
第一可變磁通密度組件,其被定位成在電流被施加于所述電感器時影響所述電感器的第一磁場,其中所述第一可變磁通密度組件包括磁陣列。

35.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述第一可變磁通密度組件與所述第一磁場橫切地定位。

36.  如權利要求35所述的裝置,其特征在于,所述第一可變磁通密度組件被放置在所述電感器的第一側上。

37.  如權利要求36所述的裝置,其特征在于,進一步包括與所述第一磁場橫切地定位的且放置在所述電感器的與所述第一可變磁通密度組件相對的一側上的第二可變磁通密度組件。

38.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述磁陣列中的至少一個單元包括:
自由層;
釘扎層;以及
放置在所述自由層與所述釘扎層之間的耦合層。

39.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述磁陣列中的每個單元包括磁性隧道結(MTJ)器件。

40.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述磁陣列中的每個單元被配置成能獨立于所述磁陣列中的其他單元地在第一配置與第二配置之間切換。

41.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,
當所述磁陣列中的至少一個單元具有第一配置時,所述至少一個單元的第二磁場與所述電感器的所述第一磁場對齊,并且
當所述至少一個單元具有第二配置時,所述至少一個單元的第三磁場獨立于所述電感器的所述第一磁場。

42.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,
當所述磁陣列中的至少一個單元具有第一配置時,所述磁陣列的第一聚集磁場調整所述第一磁場達第一量,
當所述至少一個單元具有第二配置時,所述磁陣列的第二聚集磁場調整所述第一磁場達第二量,并且
其中所述第一量不同于所述第二量。

43.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述磁陣列中的每個單元被配置成基于施加于該單元的電流來在第一配置與第二配置之間切換。

44.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述磁陣列包括自旋轉移矩(STT)磁阻隨機存取存儲器(MRAM)陣列。

45.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,進一步包括所述磁陣列中的至少兩個單元之間的絕緣層,其中所述絕緣層禁止渦流在所述至少兩個單元之間的流動。

46.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,進一步包括耦合至所述第一可變磁通密度組件的控制器,其中所述控制器被配置成通過向所述第一可變磁通密度組件施加控制信號來控制所述電感器的有效電感。

47.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,進一步包括:
天線;以及
耦合至所述天線的電路,其中影響所述第一磁場促成所述天線與所述電路之間的阻抗匹配。

48.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述第一磁場基于所選電感器參數受到影響。

49.  如權利要求34所述的裝置,其特征在于,所述裝置被集成到至少一個半導體管芯中。

50.  如權利要求34所述的裝置,進一步包括其中集成有所述電感器和所述第一可變磁通密度組件的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

51.  一種方法,包括:
用于選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的磁場的步驟;以及
用于向所述電感器施加電流的步驟,其中所述電感器響應于所述電流而生成所述磁場。

52.  如權利要求51所述的方法,其特征在于,所述用于選擇性地控制移動的步驟和所述用于施加電流的步驟是由集成到電子設備中的處理器發起的。

53.  一種方法,包括:
用于選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的磁場的步驟;以及
用于向所述電感器施加電流的步驟,其中所述電感器響應于所述電流而生成所述磁場。

54.  如權利要求53所述的方法,其特征在于,所述用于選擇性地配置的步驟和所述用于施加電流的步驟是由集成到電子設備中的處理器發起的。

55.  一種裝備,包括:
用于存儲磁場中的能量的裝置;以及
用于響應于控制信號而在電流被施加于所述用于存儲能量的裝置時可控地影響所述用于存儲能量的裝置的磁場的裝置,其中所述用于可控地影響的裝 置包括用于控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動的裝置。

56.  如權利要求55所述的裝備,其特征在于,所述設備被集成到至少一個半導體管芯中。

57.  如權利要求55所述的裝備,其特征在于,進一步包括其中集成有所述用于存儲能量的裝置和所述用于可控地影響的裝置的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

58.  一種裝備,包括:
用于存儲磁場中的能量的裝置;以及
用于響應于控制信號而在電流被施加于所述用于存儲能量的裝置時可控地影響所述用于存儲能量的裝置的磁場的裝置,其中所述用于可控地影響的裝置包括用于控制磁陣列的裝置。

59.  如權利要求58所述的裝備,其特征在于,所述裝備被集成到至少一個半導體管芯中。

60.  如權利要求58所述的裝備,其特征在于,進一步包括其中集成有所述用于存儲能量的裝置和所述用于可控地影響的裝置的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

61.  一種存儲指令的非瞬態計算機可讀介質,所述指令在由處理器執行時使所述處理器:
選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的磁場。

62.  如權利要求61所述的非瞬態計算機可讀介質,其特征在于,進一步包括其中集成有所述非瞬態計算機可讀介質的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

63.  一種存儲指令的非瞬態計算機可讀介質,所述指令在由處理器執行時使所述處理器:
選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的磁場。

64.  如權利要求63所述的非瞬態計算機可讀介質,其特征在于,進一步 包括其中集成有所述非瞬態計算機可讀介質的設備,所述設備選自包括以下各項的組:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、以及計算機。

65.  一種方法,包括:
接收數據文件,所述數據文件包括對應于半導體器件的設計信息;以及
根據所述設計信息來制造所述半導體器件,其中所述半導體器件包括:
電感器;以及
可變磁通密度組件,其被定位成在電流被施加于所述電感器時影響所述電感器的磁場,其中所述第一可變磁通密度組件包括電感控制組件,所述電感控制組件包括經密封的包封中的磁性顆粒。

66.  如權利要求65所述的方法,其特征在于,所述數據文件具有GERBER格式。

67.  如權利要求65所述的方法,其特征在于,所述數據文件具有GDSII格式。

68.  一種方法,包括:
接收數據文件,所述數據文件包括對應于半導體器件的設計信息;以及
根據所述設計信息來制造所述半導體器件,其中所述半導體器件包括:
電感器;以及
可變磁通密度組件,其被定位成在電流被施加于所述電感器時影響所述電感器的磁場,其中所述第一可變磁通密度組件包括磁陣列。

69.  如權利要求68所述的方法,其特征在于,所述數據文件具有GERBER格式。

70.  如權利要求68所述的方法,其特征在于,所述數據文件具有GDSII格式。

說明書

說明書能通過可變磁通密度組件來調諧的電感器
相關申請的交叉引用
本申請要求共同擁有的于2013年5月6日提交的美國非臨時專利申請號13/887,633的優先權,該非臨時專利申請的內容通過援引全部明確納入于此。
領域
本公開一般涉及能通過可變磁通密度組件來調諧的電感器。
相關技術描述
技術進步已產生越來越小且越來越強大的計算設備。例如,當前存在各種各樣的便攜式個人計算設備,包括較小、輕量且易于由用戶攜帶的無線計算設備,諸如便攜式無線電話、個人數字助理(PDA)以及尋呼設備。更具體地,便攜式無線電話(諸如蜂窩電話和網際協議(IP)電話)可通過無線網絡傳達語音和數據分組。此外,許多此類無線電話包括被納入于其中的其他類型的設備。例如,無線電話還可包括數碼相機、數碼攝像機、數字記錄器以及音頻文件播放器。同樣,此類無線電話可處理可執行指令,包括可被用于訪問因特網的軟件應用,諸如web瀏覽器應用。這些無線電話可包括相當強的計算能力。
電子設備可以使用多個電感器來提供期望功能性。例如,移動電話可以使用電感器來促成移動電話的電路與移動電話的天線之間的阻抗匹配(例如,在移動電話使用第一通信信道來進行傳送時)。移動電話可以使用第二電感器來促成該電路與該天線之間的阻抗匹配(例如,在移動電話使用第二通信信道時)。在電子設備中使用多個電感器會消耗面積并且增加成本。
概述
本公開給出了包括電感器和可變磁通密度組件(VMFDC)的系統的實施例。VMFDC可以控制電感器的有效電感,從而使該電感器充當可變電感器件。VMFDC可以包括例如可控磁顆粒或者磁陣列,該磁陣列包括可選擇性地配置的單元。與使用多個分立電感器來提供多個電感值的設備相比,電子設備(例如,移動電話)可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。 相應地,可以減少由電子設備中的電感器使用的面積。
在特定實施例中,一種方法包括選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的第一磁場。修改第一磁場改變電感器的有效電感。
在另一特定實施例中,一種方法包括選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的第一磁場。
在另一特定實施例中,一種設備包括電感器和可變磁通密度組件(VMFDC),該VMFDC被定位成使得在電流被施加于電感器時影響電感器的磁場。VMFDC包括電感控制組件,該電感控制組件包括經密封的包封中的磁性顆粒。
在另一特定實施例中,一種設備包括電感器和可變磁通密度組件(VMFDC),該VMFDC被定位成使得在電流被施加于電感器時影響電感器的磁場。VMFDC包括磁陣列。
在另一特定實施例中,一種方法包括用于選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的磁場的第一步驟。該方法進一步包括用于向電感器施加電流的第二步驟。電感器響應于該電流而生成磁場。
在另一特定實施例中,一種方法包括用于配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的磁場的第一步驟。該方法進一步包括用于向電感器施加電流的第二步驟。電感器響應于該電流而生成磁場。
在另一特定實施例中,一種設備包括用于存儲能量的裝置。該設備進一步包括用于響應于控制信號而在電流被施加于用于存儲能量的裝置時可控地影響用于存儲能量的裝置的磁場的裝置。用于可控地影響的裝置包括用于控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動的裝置。
在另一特定實施例中,一種設備包括用于存儲能量的裝置。該設備進一步包括用于響應于控制信號而在電流被施加于用于存儲能量的裝置時可控地影響用于存儲能量的裝置的磁場的裝置。用于可控地影響的裝置包括用于控制磁陣列的裝置。
在另一特定實施例中,一種非瞬態計算機可讀介質包括在由處理器執行時使得該處理器選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的磁場的指令。
在另一特定實施例中,一種非瞬態計算機可讀介質包括在由處理器執行時使得該處理器選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的磁場的指令。
在又一特定實施例中,一種方法包括接收包括與半導體器件相對應的設計信息的數據文件。該方法還包括根據該設計信息制造半導體器件。該半導體器件包括電感器。該半導體器件進一步包括VMFDC,該VMFDC被定位成在電流被施加于電感器時影響電感器的磁場。VMFDC包括電感控制組件,該電感控制組件包括經密封的包封中的磁性顆粒。
在又一特定實施例中,一種方法包括接收包括與半導體器件相對應的設計信息的數據文件。該方法還包括根據該設計信息制造半導體器件。該半導體器件包括電感器。該半導體器件進一步包括VMFDC,該VMFDC被定位成在電流被施加于電感器時影響電感器的磁場。VMFDC包括磁陣列。
由所公開的至少一個實施例提供的一個特定優點在于,與使用多個分立電感器來提供多個電感值的系統相比,包括電感器和可變磁通密度組件的設備可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由設備中的電感器使用的面積。
本公開的其他方面、優點和特征將在閱讀了整個申請后變得明了,整個申請包括下述章節:附圖簡述、詳細描述以及權利要求。
附圖簡述
圖1是示出包括電感器和兩個可變磁通密度組件的結構的特定實施例的示圖;
圖2是示出包括電感器和電感控制組件的結構的特定實施例的俯視圖的示圖,其中該電感控制組件具有第一配置;
圖3是示出圖2的結構的側視圖的示圖,其中電感控制組件具有第一配置;
圖4是示出圖2的結構的側視圖的示圖,其中電感控制組件具有第二配置;
圖5是示出包括電感器和磁陣列的結構的特定實施例的俯視圖的示圖,其中第一單元具有第二配置;
圖6是示出圖5的結構的側視圖的示圖,其中第一單元具有第一配置;
圖7是示出圖5的結構的側視圖的示圖,其中第一單元具有第二配置;
圖8是用于修改電感器的磁場的方法的特定解說性實施例的流程圖;
圖9是用于控制電感器的磁場的方法的特定解說性實施例的流程圖;
圖10是包括電感器和可變磁通密度組件的通信設備的框圖;以及
圖11是制造包括電感器和可變磁通密度組件的電子設備的制造過程的特定解說性實施例的數據流圖。
詳細描述
參考圖1,示出了系統100的特定說明性實施例。系統100包括電子設備116、電感器102(例如,平面螺旋電感器或多層功率電感器)、至少一個可變磁通密度組件(VMFDC)(例如,可被配置成響應于控制信號而選擇性地調整磁場的組件)(諸如第一VMFDC104)、控制器108、以及天線114。控制器108可以包括連接至存儲器112的處理器110。電感器102可被用于在天線114被用于在特定通信信道上通信時促成天線114與電子設備116的另一電路或組件(諸如控制器108)之間的阻抗匹配。電感器102可以是用于多頻帶壓控振蕩器(VCO)的諧振電路(LC電路)的一部分或者是移動電話的射頻(RF)級中的另一電路的一部分。在特定實施例中,電感器102被包括作為電路板的一部分并且至少一個VMFDC被耦合或固定(例如,使用一個或多個螺釘被緊固)到電路板。
在特定實施例中,第一VMFDC104被定位成在電流被施加于電感器102時影響電感器102的磁場(例如,第一磁場)。第一VMFDC104可以與電感器102的磁場橫切(例如,跨電感器102的磁場)地定位,并且可以被放置在電感器102的第一側上。第一VMFDC104可以是能夠通過改變特定位置處的磁場強度來影響磁場的組件。處理器110可被配置成根據接收自存儲器112的指令、通過將控制信號施加于第一VMFDC104來調整第一VMFDC104的配置。當第一VMFDC104在第一配置中時,第一VMFDC104可以(按第一方式)影響電感器102的磁場,從而產生電感器102的第一有效電感。當第一VMFDC104在第二配置中時,第一VMFDC104可以(按第二方式)影響電感器102的磁場,從而產生電感器102的第二有效電感。第二有效電感不同于第一有效電感。結果,當第一VMFDC104在第一配置中時,電感器102可被用于在天線114被用于在第一通信信道上(例如,在第一頻率范圍內)通信時 促成控制器108與天線114之間的阻抗匹配。當第一VMFDC104在第二配置中時,電感器102可被用于在天線114被用于在第二通信信道上(例如,在不同于第一頻率范圍的第二頻率范圍內)通信時促成控制器108與天線114之間的阻抗匹配。與不使用VMFDC的系統相比,可以在系統100中使用較小的電感器,因為VMFDC可以增加電感器的有效電感。
第一VMFDC104的附加配置可被用于產生附加的有效電感值。電子設備116還可以包括第二VMFDC106,該第二VMFDC106被定位成在電流被施加于電感器102時影響電感器102的磁場。第二VMFDC106可以與電感器102的磁場橫切地定位,并且可以被放置在電感器102的與第一VMFDC104相對的一側上。第二VMFDC106可以結合第一VMFDC104來操作或者可以與第一VMFDC104分開地操作。在特定實施例中,當第二VMFDC106結合第一VMFDC104來操作時,電子設備116可以被配置成從電感器102產生比第一VMFDC104或第二VMFDC106通過分開地動作將產生的有效電感更大的有效電感。盡管圖1中示出了兩個VMFDC(104,106),但是電子設備116可以包括一個VMFDC或者兩個以上VMFDC。
在特定實施例中,可以(例如,由處理器110)選擇一個或多個電感器參數。電感器102的磁場可以基于該一個或多個電感器參數(例如,響應于來自處理器110的控制信號)來修改。在特定實施例中,電路(例如,控制器108)可被連接至天線114。影響電感器102的磁場(例如,通過調整第一VMFDC104、第二VMFDC106、或這二者的配置)促成了天線114與該電路之間的阻抗匹配。在特定實施例中,電感器102可被用于促成該電路與多個分開的天線之間的阻抗匹配。在特定實施例中,系統100、或系統100的諸部分(諸如電感器102、第一VMFDC104、第二VMFDC106或其組合)可以集成在至少一個半導體管芯中。
納入系統100的設備可被配置成將電感器102用作可變電感電感器以向該設備的一個或多個電路(例如,控制器108)提供多個電感值。因此,與使用多個分立電感器來產生多個電感值的系統相比,該設備可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由電感器使用的設備面積。在特定實施例中,第一VMFDC104和第二VMFDC106被耦合或 固定到包括電感器102的電路板。與不被耦合或不被固定到第一VMFDC102和第二VMFDC104的電路板相比,該電路板可以具有減少的由電感器使用的面積。
參考圖2,示出了系統200的特定解說性實施例。系統200包括電感器202(例如,平面螺旋電感器或多層功率電感器)和電感控制組件204。電感器202可對應于圖1的電感器102。電感控制組件204可對應于圖1的第一可變磁通密度組件(VMFDC)104或第二VMFDC106。在特定實施例中,電感器202被包括作為電路板的一部分并且電感控制組件204被耦合或固定(例如,使用一個或多個螺釘被緊固)到電路板。
在特定實施例中,電感器202包括第一電感器端子220和第二電感器端子222。第一電感器端子220和第二電感器端子222可被用于向電感器202施加電流。當電流被施加于電感器202時,電感器202產生磁場(例如,第一磁場)。
在特定實施例中,電感控制組件204與由電感器202生成的磁場橫切地(例如,跨該磁場)定位(如圖3和4中所示)。在特定實施例中,電感控制組件204包括第一電極206和第二電極208。電感控制組件204可以進一步包括放置在經密封的包封214(例如,防止磁性顆粒從包封中漏泄出來的包封)中的磁性顆粒。磁性顆粒可以放置在實現或允許磁性顆粒移動的凝膠或流體中。磁性顆粒可被離子化。磁性顆粒可以包括離子化的納米顆粒210和殼顆粒212。在特定實施例中,離子化的納米顆粒210包括納米級Fe3O4核,并且殼顆粒212包括SiO2殼。納米級Fe3O4核的大小可以為約10nm或小于約10nm。SiO2殼的大小可以在約10nm到約100nm的范圍內。
在特定實施例中,鄰近電感器202的磁性顆粒的密度是可控的以調整電感器202的磁場。電感控制組件204可以包括耦合至第一電極輸入端216的第一電極206和耦合至第二電極輸入端218的第二電極208。電勢可以經由第一電極輸入端216和第二電極輸入端218跨第一電極206和第二電極208來施加。該電勢可以導致磁性顆粒在與電感器202的磁場(例如,第一磁場)橫切的方向上相對于這些電極移動,從而導致磁性顆粒被安排在特定配置中(例如,相比另一電極更接近一個電極)。
在特定實施例中,當磁性顆粒在特定配置中對齊時,磁性顆粒可以與電感 器202的磁場對齊,以使得這些顆粒以與鐵磁核類似的方式起作用。電感器202的磁場的磁場密度可以在磁性顆粒的位置處集中以增加電感器202的有效電感。在特定實施例中,當磁性顆粒被安排在第一配置中時(例如,磁性顆粒被安排在電感器202的中心附近,如圖2中所示),磁性顆粒調整電感器202的磁場達第一量。當磁性顆粒被安排在第二配置中時(例如,磁性顆粒被安排成遠離電感器202的中心(諸如在第二電極208附近),如圖4中所示),磁性顆粒調整電感器202的磁場達第二量。第一量不同于第二量。當電感器202的磁場在第一配置中由磁性顆粒調整時,電感器202可以產生第一有效電感。當電感器202的磁場在第二配置中由磁性顆粒調整時,電感器202可以產生不同于第一有效電感的第二有效電感。第一配置可以在電感器202下方的特定區域中具有較高的磁性顆粒密度,并且可以產生比第二配置更高的有效電感。可以通過改變跨第一電極206和第二電極208施加的電勢來在第一配置和第二配置之間切換磁性顆粒。其他配置也可被達成,例如,通過不跨第一電極206和第二電極208施加電勢,或者通過增大或減小跨第一電極206和第二電極208施加的電勢的幅值。磁性顆粒可以小到足以抑制電感控制組件204中的渦流。渦流可以使能量作為磁器件中的熱量被耗散掉,尤其是在高頻率下。因此,與使用較大磁性顆粒的設備或者使用更緊密地封裝的磁性顆粒的設備相比,使用所述磁性顆粒的設備可以具有較低的熱負載。
參考圖3,示出了系統300的特定解說性實施例。從側視圖而言,系統300可以對應于圖2的系統200。當電流被施加于電感器202時,電感器202產生磁場。磁場線330解說了如由電感控制組件204調整或影響的電感器202的磁場的形狀以及磁場的相對密度。磁場線330不是按比例繪制的并且用于解說目的。電感器202的磁場可以不同于圖3中所示的磁場。
在圖3中解說的實施例中,電感控制組件204的磁性顆粒(例如,離子化的納米顆粒210和殼顆粒212)被安排在第一配置中。當磁性顆粒被安排在第一配置中時,磁性顆粒調整或影響電感器202的磁場達第一量。當電感器202的磁場被調整或影響達第一量時,磁場密度可以在特定區域332中大于電感器202的磁場被調整達第二量(如參照圖4描述)時的磁場密度。
參照圖4,示出了系統400的特定實施例。從側視圖而言,系統400可以 對應于圖2的系統200,其中電感控制組件204在第二配置中。磁場線330可以對應于圖3的磁場線330,并且示出了如由電感控制組件204調整或影響的電感器202的磁場的形狀以及相對密度。磁場線330不是按比例繪制的并且用于解說目的。電感器202的磁場可以不同于圖4中所示的磁場。
當磁性顆粒被安排在第二配置中時(如圖4),磁性顆粒調整或影響電感器202的磁場達第二量。當電感器202的磁場被調整或影響達第二量時,磁場密度可以在特定區域332中較小(與在電感器202的磁場被調整達第一量時相比(例如,如由圖3中的特定區域332所示的))。例如,磁性顆粒可以使磁場線330彎曲或者在朝磁性顆粒的方向更集中,如通過將圖3的磁場線330與圖4的磁場線330進行比較可以看到的。
納入圖2-4的系統200、300和400的設備可被配置成將電感器202用作可變電感電感器以向該設備的一個或多個電路提供多個電感值。因此,與使用多個分立的固定值電感器來產生多個電感值的系統相比,該設備可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由電感器使用的設備面積。
參考圖5,示出了系統500的特定解說性實施例。系統500包括電感器502(例如,平面螺旋電感器或多層功率電感器)和磁陣列504。電感器502可對應于圖1的電感器102。磁陣列504可對應于圖1的第一可變磁通密度組件(VMFDC)104或第二VMFDC106。在特定實施例中,電感器502被包括作為電路板的一部分并且磁陣列504被耦合或固定(例如,使用一個或多個螺釘被緊固)到電路板。在另一實施例中,電感器502和磁陣列504被放置在同一個集成電路封裝的不同層上。
在特定實施例中,電感器502包括第一電感器端子520和第二電感器端子522。第一電感器端子520和第二電感器端子522可被用于向電感器502施加電流。當電流被施加于電感器502時,電感器502可以產生磁場(例如,第一磁場)。
在特定實施例中,磁陣列504與電感器502的磁場橫切地(例如,跨該磁場)定位(如圖6和7中所示)。在特定實施例中,磁陣列504包括多個單元(例如,第一單元506和第二單元508)。盡管圖5中示出了16個單元,但是 系統500可以包括多于16個單元或者少于16個單元。磁陣列504中的每個單元可以被配置成能與磁陣列504中的其他單元獨立地基于施加于該單元的電流來在第一配置與第二配置之間切換。磁陣列504中的每個單元可以包括磁性隧道結(MTJ)器件。在特定實施例中,磁陣列504包括自旋轉移矩(STT)磁阻隨機存取存儲器(MRAM)陣列。
當磁陣列504中的至少一個單元(例如,第二單元508)具有第一配置(圖5中以不具有填充來解說)時,該至少一個單元的磁場(例如,第二磁場)可以與電感器502的磁場(例如,第一磁場)對齊,并且磁陣列504的第一聚集磁場(例如,磁陣列504中的每個單元的合計磁場)可以調整或影響電感器502的磁場達第一量。當磁陣列504中的至少一個單元(例如,第一單元506)具有第二配置(圖5中以交叉陰影來解說)時,該至少一個單元的磁場(例如,第三磁場)可以獨立于電感器502的磁場,并且磁陣列504的第二聚集磁場可以調整或影響電感器502的磁場達第二量。第一量可以不同于第二量。當電感器502的磁場被調整達第一量時,電感器502可以產生第一有效電感。當電感器502的磁場被調整達第二量時,電感器502可以產生不同于第一有效電感的第二有效電感。磁陣列504中的任何單元可被配置成具有第一配置或具有第二配置。磁陣列504中的每個單元可被控制以在至少兩個不同狀態(例如,平行磁狀態、反平行磁狀態、以及過渡狀態)中創建不同的磁矩。磁陣列504中的單元可被控制以選擇電感器502的有效電感。
參考圖6,示出了系統600的特定解說性實施例。從側視圖而言,系統600可以對應于圖5的系統500,其中第一單元506具有第一配置。圖6中所示的磁陣列504中的單元可以對應于圖5的磁陣列504中的一行單元。當電流被施加于電感器502時,電感器502產生磁場。圖6中所示的磁場線630解說了如由磁陣列504調整或影響的電感器502的磁場的形狀和相對密度。磁場線630不是按比例繪制的并且用于解說目的。電感器502的磁場可以不同于圖6中所示的磁場。
在特定實施例中,磁陣列504中的每個單元(例如,第一單元506和第二單元508)包括第一接觸層610、釘扎層612、耦合層614、自由層616以及第二接觸層618。釘扎層612可以包括相對于自由層616具有固定磁場的材料(例 如,NiFe或Co)。例如,釘扎層612可以構造在反鐵磁層的頂部。釘扎層612可以顯著厚于自由層616。耦合層614可以放置在自由層616與釘扎層612之間并且可以包括導電的非磁性材料(例如,MgO)。自由層616可以包括支持可調整的磁場的材料(例如,NiFe或Co)。例如,磁性隧道結(MTJ)單元的自由層616的磁化可以在平行配置(例如,對應于單元的高阻狀態)與反平行配置(例如,對應于單元的低阻狀態)之間切換。MTJ單元的自由層616的磁化可以通過向自由層616提供極化的自旋電流來切換,其中極化的自旋電流可以經由交換耦合使自由層616中的顆粒的局部自旋旋轉。磁陣列504可以進一步在磁陣列504中的至少兩個單元之間包括絕緣層624。絕緣層624可以禁止渦流在該至少兩個單元之間流動。渦流可以使能量作為磁器件中的熱量被耗散掉,尤其是在高頻率下。因此,與不使用絕緣層的器件相比,使用絕緣層624的器件可以具有較低的熱負載。
磁陣列504中的單元(例如,第一單元506和第二單元508)的自由層616可以具有第一不穩定狀態,可以具有第二穩定狀態,并且可以具有第三穩定狀態。當特定單元的自由層616具有第一不穩定狀態時,該特定單元可以具有第一配置。當特定單元的自由層616具有第二穩定狀態或第三穩定狀態時,該特定單元可以具有第二配置。在特定實施例中,基于磁陣列504中的每個單元(例如,第一單元506和第二單元508)的配置來可控地調整或影響電感器502的磁場。
第一接觸層610可以耦合至第一接觸輸入端(例如,第一接觸輸入端620),并且第二接觸層618可以耦合至第二接觸輸入端(例如,第二接觸輸入端622)。盡管圖6和7中僅示出了第一接觸輸入端620和第二接觸輸入端622,但是輸入端可以與磁陣列504中的每個單元相關聯以實現對磁陣列504中的每個單元的獨立控制。電勢可以經由第一接觸輸入端620和第二接觸輸入端622施加在第一接觸層610與第二接觸層618之間。該電勢可以使單元的自由層616改變配置。因此,該電勢可以使單元基于施加于該單元的電流來在第一配置與第二配置之間切換。例如,在特定時間,作為第一單元506的自由層616具有第二穩定狀態的結果,第一單元506可以具有第二配置。隨后,可以跨第一單元506的第一接觸層610和第二接觸層618施加電勢,并且自由層616可以改變至第 一不穩定狀態,從而使第一單元506具有第一配置。如果停止跨第一單元506的第一接觸層610和第二接觸層618施加電勢,則自由層616可以呈現第三穩定狀態,從而使第一單元506具有第二配置。
在圖6中解說的實施例中,第一單元506具有第一配置,如由第一單元506的自由層616中的無填充或交叉陰影所指示的。當第一單元506具有第一配置時,第一單元506的磁場(例如,第二磁場)可以與電感器502的磁場(例如,第一磁場)對齊,并且磁陣列504的第一聚集磁場可以調整或影響電感器502的磁場達第一量。當電感器502的磁場被調整或影響達第一量時,電感器的磁場的磁場密度與電感器502的磁場被調整達第二量(如參照圖7描述)時的磁場密度相比可以在特定區域632中不同。
參照圖7,示出了系統700的特定實施例。從側視圖而言,系統700可以對應于圖5的系統500。圖7中所示的磁陣列504中的單元可以對應于圖5的一行單元。磁陣列504的各個層(例如,第一接觸層610、釘扎層612、耦合層614、自由層616、以及第二接觸層618)可以對應于圖6的磁陣列504的各個層。磁場線630可以對應于圖6的磁場線630,并且可以示出如由磁陣列504調整或影響的電感器502的磁場的形狀和相對密度。磁場線630不是按比例繪制的并且用于解說目的。電感器502的磁場可以不同于圖7中所示的磁場。
在圖7中解說的實施例中,第一單元506具有第二配置,如由第一單元506的自由層616中的無填充或交叉陰影所指示的。當第一單元506具有第二配置時,第一單元506的磁場可以獨立于電感器502的磁場,并且磁陣列504的聚集磁場可以調整或影響電感器502的磁場達第二量。當電感器502的磁場被調整或影響達第二量時,電感器502的磁場的磁場密度可以在特定區域632中較小(與電感器502的磁場被調整或影響達第一量時相比(如由圖6中的特定區域632所示))。例如,磁陣列504中的單元的配置可以使磁場線630彎曲或者在朝遠離單元的方向更集中,如通過將圖6的磁場線630與圖7的磁場線630進行比較可以看到的。
納入圖5-7的系統500、600和700的設備可被配置成將電感器502用作可變電感電感器以向該設備的一個或多個電路提供多個電感值。因此,與使用多個分立的固定值電感器來產生多個電感值的系統相比,該設備可以使用較少 的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由電感器使用的設備面積。
圖8是解說用于修改電感器的磁場的方法800的特定實施例的流程圖。方法800包括在802,選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的第一磁場。例如,如參照圖2所描述的,電感控制組件204的磁性顆粒210和212的移動可以在經密封的包封214中被選擇性地控制(例如,通過向電感控制組件204施加控制信號)以修改電感器202的磁場(例如,第一磁場)。
方法800進一步包括在804,向電感器施加電流,其中電感器響應于該電流而生成第一磁場。例如,可以經由第一電感器端子220并且經由第二電感器端子222來施加電流以生成電感器202的磁場(例如,第一磁場)。
圖8的方法可由現場可編程門陣列(FPGA)設備、專用集成電路(ASIC)、處理單元(諸如中央處理器單元(CPU))、數字信號處理器(DSP)、控制器、另一硬件設備、固件設備、或其任何組合來實現。作為示例,圖8的方法可由執行指令的處理器來執行或發起,如關于圖1和10所描述的。
方法800使設備能夠將電感器用作可變電感電感器以向該設備的一個或多個電路提供多個電感值。因此,與使用多個分立的固定值電感器來產生多個電感值的系統相比,該設備可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由電感器使用的設備面積。
圖9是解說用于控制電感器的磁場的方法900的特定實施例的流程圖。方法900包括在902,選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的第一磁場。例如,如參照圖5所描述的,第一單元506可被選擇性地配置成具有第一配置或第二配置(例如,通過向第一單元506施加控制信號)以修改電感器502的磁場(例如,第一磁場)。磁陣列中的其他單元可以獨立地或者作為群來控制。
方法900進一步包括在904,向電感器施加電流,其中電感器響應于該電流而生成第一磁場。例如,可以經由第一電感器端子520并且經由第二電感器端子522來施加電流以生成電感器502的磁場(例如,第一磁場)。
圖9的方法可由現場可編程門陣列(FPGA)設備、專用集成電路(ASIC)、處理單元(諸如中央處理器單元(CPU))、數字信號處理器(DSP)、控制 器、另一硬件設備、固件設備、或其任何組合來實現。作為示例,圖9的方法可由執行指令的處理器來執行或發起,如關于圖1和10所描述的。
方法900使設備能夠將電感器用作可變電感電感器以向該設備的一個或多個電路提供多個電感值。因此,與使用多個分立值電感器來產生多個電感值的系統相比,該設備可以使用較少的電感器來提供期望功能性(例如,多個電感值)。相應地,可以減少由電感器使用的設備面積。
參照圖10,描繪了包括電感器1002和可變磁通密度組件(VMFDC)1004的移動設備的特定解說性實施例的框圖并且該框圖一般化地標示為1000。移動設備1000或其各組件可包括、實現或被包括在諸如以下設備中:移動站、接入點、機頂盒、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元、移動位置數據單元、移動電話、蜂窩電話、計算機、便攜式計算機、臺式計算機、平板、監視器、計算機監視器、電視機、調諧器、無線電裝置、衛星無線電裝置、音樂播放器、數字音樂播放器、便攜式音樂播放器、視頻播放器、數字視頻播放器、數字視頻碟(DVD)播放器、或便攜式數字視頻播放器。
移動設備1000可包括處理器1010,諸如數字信號處理器(DSP)。處理器1010可以耦合到存儲器1032(例如,非瞬態計算機可讀介質)。
圖10還示出了耦合至處理器1010和顯示器1028的顯示控制器1026。編碼器/解碼器(CODEC)1034也可耦合至處理器1010。揚聲器1036和話筒1038可被耦合至CODEC1034。無線控制器1040可耦合至處理器1010且可進一步耦合至包括電感器1002和VMFDC1004的RF級1006。RF級1006可耦合至天線1042。電感器1002和VMFDC1004可以通過使用電感器1002來向移動設備1000的一個或多個電路提供多個電感值來減少容納在移動設備1000內的電路的與電感器相關聯的面積。電感器1002可以對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或者圖5的電感器502。VMFDC可以對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或者圖5的磁陣列504。在其他實施例中,電感器1002和VMFDC1004可以被包括在移動設備1000的其他組件中或者配置成向移動設備1000的其他組件提供多個電感值。
在一特定實施例中,處理器1010、顯示控制器1026、存儲器1032、CODEC 1034以及無線控制器1040被包括在系統級封裝或片上系統設備1022中。輸入設備1030和電源1044可耦合至片上系統設備1022。此外,在特定實施例中,并且如圖10中所解說的,RF級1006、顯示器1028、輸入設備1030、揚聲器1036、話筒1038、天線1042和電源1044在片上系統設備1022的外部。然而,顯示器1028、輸入設備1030、揚聲器1036、話筒1038、天線1042和電源1044中的每一者可被耦合到片上系統設備1022的組件,諸如接口或控制器。RF級1006可以被包括在片上系統設備1022中或者可以是分開的組件。
結合所描述的實施例,一種設備可以包括用于存儲磁場中的能量的裝置,以及用于響應于控制信號而在電流被施加于用于存儲能量的裝置時可控地影響用于存儲能量的裝置的磁場的裝置。用于影響磁場的裝置可以包括用于控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動的裝置。用于存儲能量的裝置可包括圖1的電感器102或者圖2的電感器202。用于影響磁場的裝置可以包括圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或其組合。
結合所描述的實施例,一種設備可以包括用于存儲磁場中的能量的裝置,以及用于響應于控制信號而在電流被施加于用于存儲能量的裝置時可控地影響用于存儲能量的裝置的磁場的裝置。用于可控地影響的裝置可以包括用于控制磁陣列的裝置。用于存儲能量的裝置可包括圖1的電感器102或者圖5的電感器502。用于影響磁場的裝置可以包括圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖5的磁陣列504、或其組合。
結合所描述的實施例,一種非瞬態計算機可讀介質存儲在由處理器執行時使得該處理器選擇性地控制經密封的包封中的磁性顆粒的移動以修改電感器的磁場的指令。該非瞬態計算機可讀介質可以對應于圖1的存儲器112或者可以對應于圖10的存儲器1032。該處理器可以對應于圖1的處理器110或者可以對應于圖10的處理器1010。磁性顆粒可以對應于圖2的磁性顆粒210和212。經密封的包封可以對應于圖2的經密封的包封214。電感器可以對應于圖1的電感器102、可以對應于圖2的電感器202、或者可以對應于圖10的電感器1002。
結合所描述的實施例,一種非瞬態計算機可讀介質存儲在由處理器執行時使得該處理器選擇性地配置磁陣列中的至少一個單元以控制電感器的磁場的 指令。該非瞬態計算機可讀介質可以對應于圖1的存儲器112或者可以對應于圖10的存儲器1032。該處理器可以對應于圖1的處理器110或者可以對應于圖10的處理器1010。磁陣列可以對應于圖5的磁陣列504。電感器可以對應于圖1的電感器102、可以對應于圖2的電感器202、或者可以對應于圖10的電感器502。
上文公開的設備和功能性可被設計和配置在存儲在計算機可讀介質上的計算機文件(例如,RTL、GDSII、GERBER等)中。一些或全部此類文件可被提供給制造處理人員以基于此類文件來制造設備。結果產生的產品包括半導體晶片,其隨后被切割為半導體管芯并被封裝成半導體芯片。半導體芯片隨后被集成到電子設備中,如參照圖11進一步描述的。
參照圖11,描繪了電子設備制造過程的特定解說性實施例,并且將其一般標示為1100。在圖11中,物理設備信息1102在制造過程1100處(諸如在研究計算機1106處)被接收。物理設備信息1102可以包括表示半導體器件的至少一個物理性質的設計信息,該半導體器件諸如是電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和可變磁通密度組件(VMFDC)(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。例如,物理設備信息1102可包括經由耦合至研究計算機1106的用戶接口1104輸入的物理參數、材料特性、以及結構信息。研究計算機1106包括耦合至計算機可讀介質(諸如存儲器1110)的處理器1108,諸如一個或多個處理核。存儲器1110可存儲計算機可讀指令,其可被執行以使處理器1108將物理器件信息1102轉換成遵循文件格式并生成庫文件1112。
在一特定實施例中,庫文件1112包括至少一個包括經轉換的設計信息的數據文件。例如,庫文件1112可以包括被提供以供與電子設計自動化(EDA)工具1120聯用的半導體器件庫,包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。
庫文件1112可在設計計算機1114處與EDA工具1120協同使用,設計計 算機1114包括耦合至存儲器1118的處理器1116,諸如一個或多個處理核。EDA工具1120可被存儲為存儲器1118處的處理器可執行指令,以使得設計計算機1114的用戶能使用庫文件1112來設計電路,該電路包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。例如,設計計算機1114的用戶可經由耦合至設計計算機1114的用戶接口1124來輸入電路設計信息1122。電路設計信息1122可以包括表示半導體器件的至少一個物理性質的設計信息,該半導體器件諸如是電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。作為解說,電路設計性質可包括特定電路的標識以及與電路設計中其他元件的關系、定位信息、特征尺寸信息、互連信息、或表示半導體設備的物理性質的其他信息。
設計計算機1114可被配置成轉換設計信息(包括電路設計信息1122)以遵循某一文件格式。作為解說,該文件格式化可包括以分層格式表示關于電路布局的平面幾何形狀、文本標記、及其他信息的數據庫二進制文件格式,諸如圖形數據系統(GDSII)文件格式。設計計算機1114可被配置成生成包括經轉換的設計信息的數據文件,諸如包括描述電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)的信息以及其他電路或信息的GDSII文件1126。為了解說,該數據文件可以包括與片上系統(SOC)相對應的信息,該片上系統(SOC)包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)并且還包括SOC內的附加電子電路和組件。
GDSII文件1126可以在制造過程1128處被接收,從而根據GDSII文件1126中經轉換的信息來制造電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖 2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。例如,器件制造過程可包括將GDSII文件1126提供給掩模制造商1130以創建一個或多個掩模,諸如用于與光刻處理聯用的掩模,其在圖11中被解說為代表性掩模1132。掩模1132可在制造過程期間被用于生成一個或多個晶片1134,晶片1134可被測試并被分成管芯,諸如代表性管芯1136。管芯1136包括電路,該電路包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。
管芯1136可被提供給封裝過程1138,其中管芯1136被納入到代表性封裝1140中。例如,封裝1140可包括單個管芯1136或多個管芯,諸如系統級封裝(SiP)安排。封裝1140可被配置成遵循一個或多個標準或規范,諸如電子器件工程聯合委員會(JEDEC)標準。
關于封裝1140的信息可諸如經由存儲在計算機1146處的組件庫被分發給各產品設計者。計算機1146可包括耦合至存儲器1150的處理器1148,諸如一個或多個處理核。印刷電路板(PCB)工具可作為處理器可執行指令被存儲在存儲器1150處以處理經由用戶接口1144從計算機1146的用戶接收的PCB設計信息1142。PCB設計信息1142可包括經封裝的半導體器件在電路板上的物理定位信息,與封裝1140相對應的經封裝的半導體器件包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。
計算機1146可被配置成轉換PCB設計信息1142以生成數據文件,諸如具有包括經封裝的半導體器件在電路板上的物理定位信息以及電連接(諸如跡線和通孔)的布局的數據的GERBER文件1152,其中經封裝的半導體器件對應于封裝1140,該封裝1140包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖 5的磁陣列504)。在其他實施例中,由經轉換的PCB設計信息生成的數據文件可具有GERBER格式以外的格式。
GERBER文件1152可在板組裝過程1154處被接收并且被用于創建根據GERBER文件1152內存儲的設計信息來制造的PCB,諸如代表性PCB1156。例如,GERBER文件1152可被上傳到一個或多個機器以執行PCB生產過程的各個步驟。PCB1156可填充有電子組件(包括封裝1140)以形成代表性印刷電路組裝件(PCA)1158。
PCA1158可在產品制造商1160處被接收,并被集成到一個或多個電子設備中,諸如第一代表性電子設備1162和第二代表性電子設備1164。作為解說性而非限定性示例,第一代表性電子設備1162、第二代表性電子設備1164,或者這二者可以從包括以下各項的組中選擇:機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、通信設備、個人數字助理(PDA)、固定位置數據單元以及計算機,這些設備中集成了電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)。作為另一解說的非限定性示例,電子設備1162和1164中的一者或多者可以是遠程單元(諸如移動電話)、手持式個人通信系統(PCS)單元、便攜式數據單元(諸如個人數據助理)、啟用全球定位系統(GPS)的設備、導航設備、固定位置數據單元(諸如儀表讀數裝備)、或者存儲或檢索數據或計算機指令的任何其他設備、或其任何組合。盡管圖11解說了根據本公開的教導的遠程單元,但本公開并不限于這些解說的單元。本公開的實施例可合適地用在包括具有存儲器和片上電路系統的有源集成電路系統的任何設備中。
包括電感器(例如,對應于圖1的電感器102、圖2的電感器202、或圖5的電感器502)和VMFDC(例如,對應于圖1的第一VMFDC104、圖1的第二VMFDC106、圖2的電感控制組件204、或圖5的磁陣列504)的設備可被制造、處理、以及納入到電子設備中,如在解說性制造過程1100中所描述的。關于圖1-10公開的各實施例的一個或多個方面可被包括在各個處理階段,諸如被包括在庫文件1112、GDSII文件1126、以及GERBER文件1152內, 以及被存儲在研究計算機1106的存儲器1110、設計計算機1114的存儲器1118、計算機1146的存儲器1150、在各個階段(諸如在板組裝工藝1154處)使用的一個或多個其他計算機或處理器的存儲器(未示出)處,并且還被納入到一個或多個其他物理實施例中,諸如掩模1132、管芯1136、封裝1140、PCA1158、其他產品(諸如原型電路或設備(未示出))中、或者其任何組合。盡管參照圖1-10描繪了各種代表性階段,但在其他實施例中,可使用較少階段或者可包括附加階段。類似地,圖11的過程1100可由單個實體或由執行制造過程1100的各個階段的一個或多個實體來執行。
技術人員將進一步領會,結合本文所公開的實施例來描述的各種解說性邏輯框、配置、模塊、電路、和算法步驟可實現為電子硬件、由處理器執行的計算機軟件、或這兩者的組合。各種解說性組件、框、配置、模塊、電路、和步驟已經在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此類功能性是被實現為硬件還是處理器可執行指令取決于具體應用和加諸于整體系統的設計約束。技術人員可針對每種特定應用以不同方式來實現所描述的功能性,但此類實現決策不應被解讀為致使脫離本發明的范圍。
結合本文所公開的實施例描述的方法或算法的各個步驟可直接用硬件、由處理器執行的軟件模塊或兩者的組合來實現。軟件模塊可駐留在存儲器中,諸如隨機存取存儲器(RAM)、閃存、只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦式可編程只讀存儲器(EEPROM)、寄存器、硬盤、可移動盤、壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)。存儲器可以是本領域已知的任何形式的非瞬態存儲介質。示例性存儲介質(例如,存儲器)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質讀取和寫入信息。替換地,存儲介質可以被整合到處理器。處理器和存儲介質可駐留在專用集成電路(ASIC)中。ASIC可駐留在計算設備或用戶終端中。在替換方案中,處理器和存儲介質可作為分立組件駐留在計算設備或用戶終端中。
提供前面對所公開的實施例的描述是為了使本領域技術人員皆能制作或使用所公開的實施例。對這些實施例的各種修改對于本領域技術人員而言將是顯而易見的,并且本文中定義的原理可被應用于其他實施例而不會脫離本公開的范圍。因此,本公開并非旨在被限定于本文中示出的實施例,而是應被授予 與如由所附權利要求定義的原理和新穎性特征一致的最廣的可能范圍。

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通過 可變 密度 組件 調諧 電感器
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