CN115083768A - 片上变压器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种片上变压器及其制作方法，所述制作方法包括：提供一衬底，所述衬底表面具有隔离层；在所述隔离层上制备初级线圈组件，所述初级线圈组件包括：电接触的初级线圈和第一引线线圈，以及位于所述初级线圈和所述第一引线线圈之间的第一介质层；在所述初级线圈组件上制备次级线圈组件，所述次级线圈组件包括：电接触的次级线圈和第二引线线圈，以及位于所述次级线圈和所述第二引线线圈之间的第三介质层。本方案可以通过沉积工艺在同一衬底上形成依次交替层叠的线圈和介质层，通过四层线圈和三层介质层即可构成同一片上变压器，不仅可以提升频率和效率，还可以大幅度减小面积，结构简单，体积小。

Description

片上变压器及其制作方法

技术领域

本发明涉及DCDC转换器技术领域，尤其是涉及一种片上变压器及其制作方法。

背景技术

随着电子产品的发展，便携式移动设备的需求在不断增长，各个厂家的竞争也日趋白热化，促使电子系统的体积和重量的下降。在这些电子装置中，电源部分由于磁性元件如电感、变压器的存在，成为影响电子设备体积和重量的主要因素。现有技术中，变压器的体积较大，且结构复杂，不利于使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种片上变压器及其制作方法，不仅结构简单，体积小，还可以提升频率和效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种片上变压器的制作方法，所述制作方法包括：

提供一衬底，所述衬底表面具有隔离层；

在所述隔离层上制备初级线圈组件，所述初级线圈组件包括：电接触的初级线圈和第一引线线圈，以及位于所述初级线圈和所述第一引线线圈之间的第一介质层；所述初级线圈位于所述衬底与所述第一引线线圈之间；其中，所述初级线圈的外端部连接有第一引线端；所述第一引线线圈的内端部连接有第二引线端；

在所述初级线圈组件上制备次级线圈组件，所述次级线圈组件与所述初级线圈组件之间具有第二介质层；所述次级线圈组件包括：电接触的次级线圈和第二引线线圈，以及位于所述次级线圈和所述第二引线线圈之间的第三介质层；所述次级线圈位于所述第二引线线圈与所述第一引线线圈之间；其中，所述次级线圈的外端部连接有第三引线端；所述第二引线线圈的内端部连接有第四引线端。

优选的，在上述的制作方法中，所述隔离层为GaN层，所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层以及所述隔离层均为SiN层。

优选的，在上述的制作方法中，所述SiN层的厚度为20nm-150nm。

优选的，在上述的制作方法中，所述第一介质层的形成方法包括：

形成未图形化的所述第一介质层，覆盖所述隔离层以及所述初级线圈；

图形化所述第一介质层，在所述第一介质层上形成第一镂空图形，露出部分所述初级线圈；

其中，所述第一引线线圈通过所述第一镂空图形与所述初级线圈电接触；所述第一以介质层覆盖所述第二引线端穿过所述初级线圈的路径，以隔离所述第二引线端与所述初级线圈。

优选的，在上述的制作方法中，所述第三介质层的形成方法包括：

形成未图形化的所述第三介质层，覆盖所述第二介质层以及所述次级线圈；

图形化所述第三介质层，在所述第三介质层形成第二镂空图形，露出部分所述次级线圈；

其中，所述第二引线线圈通过所述第二镂空图形与所述次级线圈电接触；所述第三介质层覆盖所述第四引线端穿过所述次级线圈的路径，以隔离所述第四引线端与所述次级线圈。

优选的，在上述的制作方法中，各个线圈均为金属螺旋线；通过电子束蒸发工艺形成所述金属螺旋线；

各个隐线端均与所连接线圈位于同一金属层。

优选的，在上述的制作方法中，同一所述金属螺旋线中，在平行于所述衬底的方向上，最大直径为100μm-600μm，线宽为10μm-68μm，线间距为5μm-80μm，在垂直于所述衬底的方向上，所述金属螺旋线的厚度为 200nm-500nm。

优选的，在上述的制作方法中，所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比为n：n，n为大于1的正整数。

优选的，在上述的制作方法中，所述金属螺旋线为侧边缘为光滑曲线；

或，所述金属螺旋线包括多段金属线段，相邻两金属线段之间具有120°夹角。

本发明还提供一种如上述任一项所述制作方法制备的片上变压器，所述片上变压器包括：

衬底，所述衬底表面具有隔离层；

设置在所述隔离层上的初级线圈组件，所述初级线圈组件包括：电接触的初级线圈和第一引线线圈，以及位于所述初级线圈和所述第一引线线圈之间的第一介质层；所述初级线圈位于所述衬底与所述第一引线线圈之间；其中，所述初级线圈的外端部连接有第一引线端；所述第一引线线圈的内端部连接有第二引线端；

设在所述初级线圈组件之间的次级线圈组件，所述次级线圈组件与所述初级线圈组件之间具有第二介质层；所述次级线圈组件包括：电接触的次级线圈和第二引线线圈，以及位于所述次级线圈和所述第二引线线圈之间的第三介质层；所述次级线圈位于所述第二引线线圈与所述第一引线线圈之间；其中，所述次级线圈的外端部连接有第三引线端；所述第二引线线圈的内端部连接有第四引线端。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的片上变压器及其制作方法中，可以通过沉积工艺在同一衬底上形成依次交替层叠的线圈和介质层，通过四层线圈和三层介质层即可构成同一片上变压器，不仅可以提升频率和效率，还可以大幅度减小面积，相对于传统的铁芯与绕组结构的变压器，结构简单，体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1-图22为本发明实施例提供的一种片上变压器的制作方法的工艺流程图；

图23为本发明实施例中提供的一种片上变压器的等效电路图；

图24-图26为本发明实施例提供的变压器的仿真曲线图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

随着电子产品的发展，便携式移动设备的需求在不断增长，各个厂家的竞争也日趋白热化，促使电子系统的体积和重量下降。在这些电子装置中，电源部分由于磁性元件如电感、变压器的存在，成为影响电子设备体积和重量的主要因素。片上变压器的问世，使变压器的面积和重量大大减小，因而被人们广泛的应用。

在此发展趋势下，功率器件作为直接关系电源系统性能优劣的关键元件必须具备：更低的导通阻抗、更低的电容、没有反向恢复电荷、更小的尺寸以及更低的成本。

GaN材料因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、介电常数小、导热性好、耐高温以及耐腐蚀等优良性能，被认为满足新型功率器件发展要求而迅速成为研究热点。基于GaN器件的DCDC转换器，不仅具有更高的频率、更高的输出功率、更高的效率等越来越成为电源芯片中的热点。而将片上变压器与GaN工艺相结合，这有助于提高电源系统的转换效率以及工作频率，工作频率和效率的提升可以驱动电子产品不断向微型、低耗的方向发展。

因此，本申请提供了一种片上变压器及其制作方法，可以通过沉积工艺在同一衬底上形成依次交替层叠的线圈和介质层，通过四层线圈和三层介质层即可构成同一片上变压器，不仅可以提升频率和效率，还可以大幅度减小面积，相对于传统的铁芯与绕组结构的变压器，结构简单，体积小。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

参考图1-图22，图1-图22为本发明实施例提供的一种片上变压器的制作方法的工艺流程图。如图1-图22所示，所述制作方法包括：

步骤S11：如图1所示，提供一衬底11，所述衬底11表面具有隔离层12；图1为垂直于衬底11的切面图。

该隔离层12可以防止变压器对衬底11的影响，减小变压器与衬底11的寄生效应，该隔离层12越厚，隔离能力越强，则寄生效应越少。根据本次工艺介质的范围可以在几十微米到几百微米，可以选择隔离层12的厚度为 300um。

步骤S12：如图2-图11所示，在所述隔离层12上制备初级线圈组件13。

所述初级线圈组件13包括：电接触的初级线圈131和第一引线线圈132，以及位于所述初级线圈131和所述第一引线线圈132之间的第一介质层133；所述初级线圈131位于所述衬底11与所述第一引线线圈132之间；其中，所述初级线圈131的外端部连接有第一引线端A；所述第一引线线圈132的内端部连接有第二引线端a；

本发明实施例中，所述第一介质层133的形成方法包括：

首先，如图2-图4所示，在所述隔离层12上制备所述初级线圈131，图 2为初级线圈131的俯视图，图3是图2在MM’方向上的切面图，图4是图2 朝向第一引线端A的主视图。

然后，如图5所示，形成未图形化的所述第一介质层133，覆盖所述隔离层12以及所述初级线圈131；图5为垂直于衬底11的切面图。

再如图6-图8所示，图形化所述第一介质层133，在所述第一介质层133 上形成第一镂空图形134，露出部分所述初级线圈131，图6为图形化后的第一介质层133的俯视图，图7是图6在MM’方向上的切面图，图8是图6在 NN’方向上的切面图。可以通过光刻和刻蚀工艺形成图形化的第一介质层133。

其中，可以设置第一镂空图形134的边缘和所露出的初级线圈131边缘重合，以便于在后续工序形成和初级线圈131线宽相同的第一引线线圈132。其他方式中可以通过控制第一镂空图形134的尺寸来调控第一引线线圈132 线宽，使得其与初级线圈131线宽相同或是具有设定的差值。

最后，如图9-图11所示，在露出的部分所述初级线圈131上制备所述第一引线线圈132，所述第一引线线圈132通过所述第一镂空图形134与所述初级线圈131电接触；所述第一以介质层133覆盖所述第二引线端a穿过所述初级线圈131的路径，以隔离所述第二引线端a与所述初级线圈131，图9为第一引线线圈132的俯视图，图10是图9在MM’方向上的切面图，图11是图9中在NN’方向上的切面图。

步骤S13：如图12-图22所示，在所述初级线圈131组件上制备次级线圈组件14，所述次级线圈组件14与所述初级线圈组件13之间具有第二介质层 15；所述次级线圈组件14包括：电接触的次级线圈141和第二引线线圈142，以及位于所述次级线圈141和所述第二引线线圈142之间的第三介质层143；所述次级线圈141位于所述第二引线线圈142与所述第一引线线圈132之间；其中，所述次级线圈141的外端部连接有第三引线端B；所述第二引线线圈 142的内端部连接有第四引线端b。

本发明实施例中，所述第三介质层143的形成方法包括：

首先，如图12所示，形成所述第二介质层15，所述第二介质层15覆盖所述第一介质层133以及所述第一引线线圈132；所述第二介质层15主要是将上下两层金属隔离开，只允许二者之间交流信号通过，直流信号不能通过，从而实现隔离，实现变压器的作用。图12为垂直于衬底11的切面图。

然后，如图13-图15所示，在所述第二介质层15上制备次级线圈141；可以通过光刻显影、电子束等工艺形成所述次级线圈141。所述次级线圈141 与下层的初级线圈131垂直距离重合，主要是为了增大初级线圈131到次级线圈141磁通量的传递。图13为次级线圈141的俯视图，图14是图13在 MM’方向上的切面图，图15是图13中在NN’方向上的切面图。

再如图16所示，形成未图形化的所述第三介质层143，所述第三介质层 143覆盖所述第二介质层15以及所述次级线圈141；图16为图13在MM’方向切面图。

再如图17-图19所示，图形化所述第三介质层143，在所述第三介质层 143形成第二镂空图形144，露出部分所述次级线圈141。图17为图形化后的第三介质层143的俯视图，图18是图17在MM’方向上的切面图，图19是图 17中在NN’方向上的切面图。

需要说明的是，为了引出第一引线端A和第二引线端a，分别在相应位置设置了通孔01和通孔02，如图18所示。通孔01露出部分第一引线端A，通孔02露出部分第二引线端a。

最后，如图20-图22所示，在露出的部分所述次级线圈141上制备所述第二引线线圈142，所述第二引线线圈142通过所述第二镂空图形144与所述次级线圈141电接触；所述第三介质层143覆盖所述第四引线端b穿过所述次级线圈141的路径，以隔离所述第四引线端b与所述次级线圈141，图22 为第二引线线圈142的俯视图，图21是图20在MM’方向上的切面图，图22 是图20中在NN’方向上的切面图。

在形成第二引线线圈142同时，在对应第一引线端A的上方形成与第二引线线圈142同导体层的第一导体块，第一导体块通过通孔01与第一引线端 A接触，在对应第二引线端a的上方形成与第二引线线圈142同导体层的第二导体块，第二导体块通过通孔02与第二引线端a接触，在对应第三引线端 B的上方形成与第二引线线圈142同导体层的第三导体块，第三导体块通过第二镂空图形144与第三引线端B接触。第一导体块、第二导体块和第三导体块均与第二引线线圈142隔离绝缘。

本发明实施例中，所述隔离层12为GaN层，所述第一介质层133、所述第二介质层15、所述第三介质层143以及所述隔离层12均为SiN层。为了使得片上变压器能够用于设定参数的包括GaN介质层的DCDC中，所述SiN层的厚度可以为20nm-150nm，如可以设置40nm。

本发明实施例中，各个线圈均为金属螺旋线；可以通过电子束蒸发工艺形成所述金属螺旋线；各个隐线端均与所连接线圈位于同一金属层。

其中，为了使得片上变压器能够用于设定参数的包括GaN介质层的DCDC中，同一所述金属螺旋线中，在平行于所述衬底11的方向上，最大直径可以为100μm-600μm，如可以设置最大直径为400μm，线宽可以为10 μm-68μm，如设置线宽为30μm或是68μm，线间距可以为5μm-80μm，如可以设置线间距为5μm或是40μm，在垂直于所述衬底11的方向上，所述金属螺旋线的厚度可以为200nm-500nm，如可以设置所述金属螺旋线的厚度为300nm。

进一步的，所述金属螺旋线可以为侧边缘为光滑曲线；或，所述金属螺旋线包括多段金属线段，相邻两金属线段之间具有120°夹角。

本发明实施例中，所述初级线圈131与所述次级线圈141的匝数比可以为n：n，n为大于1的正整数，如匝数比可以为3：3。

需要说明的是，初级线圈组件13中两线圈的匝数相同，二者除引线端之外的部分重合设置；次级线圈组件14中两线圈的匝数相同，二者除引线端之外的部分重合设置。

变压器上下线圈垂直距离重合，这样可以有效的将初级线圈131产生的磁通量就传递到了次级线圈141，同时相对于其它类型的片上变压器，更节省面积，更具有高的效率。初次级线圈能够传递信号，既能传递信号，也能传递功率。可以实现从电信号到磁信号再到电信号的传递。

本方案中，采用的是圆形的变压器结构，通过上下层的形式，初级线圈组件在下层，次级线圈组件在上层。中间用隔离材料隔开，可以在一定程度上减少面积，同时在垂直结构上能增大磁通量传递的效率。同时采用圆形结构，并在拐点处采用120°的角度来实现，主要是为了平衡电阻，使得电阻在直线与拐点处尽量一致，减少寄生效应。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的片上变压器的制作方法中，通过沉积工艺在同一衬底上形成依次交替层叠的线圈和介质层，通过四层线圈和三层介质层即可构成同一片上变压器，不仅可以提升频率和效率，还可以大幅度减小面积，相对于传统的铁芯与绕组结构的变压器，结构简单，体积小。

参考图23，图23为本发明实施例中提供的一种片上变压器的等效电路图。如图23所示，通过Z参数仿真可以计算出变压器的性能参数。Z参数是一个类似于S参数的一个物理量，它主要用来计算一个二端口网络输入和输出阻抗的一个参数，它可以通过S参数转化而来。只计算初级线圈的寄生参数，计算方法如下(imag表示Z参数的虚部，real表示Z参数的实部)。R1为初级线圈的寄生电阻，L1和L2分别是变压器初级线圈和次级线圈的寄生电感，M12和M21表示变压器初、次级线圈的互感，K代表变压器的耦合系数，Q 代表变压器的品质因数。

变压器的寄生电阻为：R1＝real(Z11)

变压器的电感为：

变压器互感为：

(f代表输入变压器的频率)

耦合系数：

品质因数：

(w代表输入变压器的角频率)

通过仿真，可以得到10MHz到100MHz的变压器的各个参数，如图24- 图26所示，图24-图26为本发明实施例提供的变压器的仿真曲线图。

本申请变压器采用的是隔离型片上变压器，以上下对称的方式组成变压器，所以匝数比可以做到1，而且其耦合系数通常也能做到0.66以上，最大为0.99。

品质因数最大可以做到0.9。电感的品质因数的提出是为了表明电感的储能的能力。电感的品质因数越高，表面电感存储的能量越大。

根据各个参数的计算可以看出，所涉及的变压器可以在比较宽的范围内使用，且频率越高，寄生电阻越小，表明功耗也有可能更小。但寄生电感和互感会越来越小。当频率比较小时，寄生电感和互感比较大，表明初级线圈和次级线圈体统量的传递有可能更多。对于一般的隔离DCDC转换器来说，这样的频率足够使用了。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供一种如上述任一项所述制作方法制备的片上变压器，如图20-图22所示，所述片上变压器包括：

衬底11，所述衬底11表面具有隔离层12；

设置在所述隔离层12上的初级线圈组件13，所述初级线圈组件13包括：电接触的初级线圈131和第一引线线圈132，以及位于所述初级线圈131和所述第一引线线圈132之间的第一介质层133；所述初级线圈131位于所述衬底 11与所述第一引线线圈132之间；其中，所述初级线圈131的外端部连接有第一引线端A；所述第一引线线圈132的内端部连接有第二引线端a；

设在所述初级线圈组件13之间的次级线圈组件14，所述次级线圈组件 14与所述初级线圈组件13之间具有第二介质层15；所述次级线圈组件14包括：电接触的次级线圈141和第二引线线圈142，以及位于所述次级线圈141 和所述第二引线线圈142之间的第三介质层143；所述次级线圈141位于所述第二引线线圈142与所述第一引线线圈132之间；其中，所述次级线圈141 的外端部连接有第三引线端B；所述第二引线线圈142的内端部连接有第四引线端b。

本申请提供了一种可集成到片上的、可运用于隔离式DCDC转换器的片上变压器，运用GaN工艺，将其与基于GaN的DCDC转换器集成到同一片上。相对于传统的DCDC转换器的片上变压器，基于GaN的片上变压器不仅可以提升频率，提升效率，还可以大幅度减小面积，从而提升DCDC转换器的效率。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的片上变压器的制作方法中，通过沉积工艺在同一衬底上形成依次交替层叠的线圈和介质层，通过四层线圈和三层介质层即可构成同一片上变压器，不仅可以提升频率和效率，还可以大幅度减小面积，相对于传统的铁芯与绕组结构的变压器，结构简单，体积小。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的片上变压器而言，由于其与实施例公开的片上变压器的制作方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见制作方法部分说明即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种片上变压器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一衬底，所述衬底表面具有隔离层；

在所述隔离层上制备初级线圈组件，所述初级线圈组件包括：电接触的初级线圈和第一引线线圈，以及位于所述初级线圈和所述第一引线线圈之间的第一介质层；所述初级线圈位于所述衬底与所述第一引线线圈之间；其中，所述初级线圈的外端部连接有第一引线端；所述第一引线线圈的内端部连接有第二引线端；

在所述初级线圈组件上制备次级线圈组件，所述次级线圈组件与所述初级线圈组件之间具有第二介质层；所述次级线圈组件包括：电接触的次级线圈和第二引线线圈，以及位于所述次级线圈和所述第二引线线圈之间的第三介质层；所述次级线圈位于所述第二引线线圈与所述第一引线线圈之间；其中，所述次级线圈的外端部连接有第三引线端；所述第二引线线圈的内端部连接有第四引线端。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述隔离层为GaN层，所述第一介质层、所述第二介质层、所述第三介质层以及所述隔离层均为SiN层。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述SiN层的厚度为20nm-150nm。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一介质层的形成方法包括：

形成未图形化的所述第一介质层，覆盖所述隔离层以及所述初级线圈；

图形化所述第一介质层，在所述第一介质层上形成第一镂空图形，露出部分所述初级线圈；

其中，所述第一引线线圈通过所述第一镂空图形与所述初级线圈电接触；所述第一以介质层覆盖所述第二引线端穿过所述初级线圈的路径，以隔离所述第二引线端与所述初级线圈。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第三介质层的形成方法包括：

形成未图形化的所述第三介质层，覆盖所述第二介质层以及所述次级线圈；

图形化所述第三介质层，在所述第三介质层形成第二镂空图形，露出部分所述次级线圈；

其中，所述第二引线线圈通过所述第二镂空图形与所述次级线圈电接触；所述第三介质层覆盖所述第四引线端穿过所述次级线圈的路径，以隔离所述第四引线端与所述次级线圈。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，各个线圈均为金属螺旋线；通过电子束蒸发工艺形成所述金属螺旋线；

各个隐线端均与所连接线圈位于同一金属层。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，同一所述金属螺旋线中，在平行于所述衬底的方向上，最大直径为100μm-600μm，线宽为10μm-68μm，线间距为5μm-80μm，在垂直于所述衬底的方向上，所述金属螺旋线的厚度为200nm-500nm。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比为n：n，n为大于1的正整数。

9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述金属螺旋线为侧边缘为光滑曲线；

或，所述金属螺旋线包括多段金属线段，相邻两金属线段之间具有120°夹角。

10.一种如权利要求1-9任一项所述制作方法制备的片上变压器，其特征在于，所述片上变压器包括：

衬底，所述衬底表面具有隔离层；

设置在所述隔离层上的初级线圈组件，所述初级线圈组件包括：电接触的初级线圈和第一引线线圈，以及位于所述初级线圈和所述第一引线线圈之间的第一介质层；所述初级线圈位于所述衬底与所述第一引线线圈之间；其中，所述初级线圈的外端部连接有第一引线端；所述第一引线线圈的内端部连接有第二引线端；

设在所述初级线圈组件之间的次级线圈组件，所述次级线圈组件与所述初级线圈组件之间具有第二介质层；所述次级线圈组件包括：电接触的次级线圈和第二引线线圈，以及位于所述次级线圈和所述第二引线线圈之间的第三介质层；所述次级线圈位于所述第二引线线圈与所述第一引线线圈之间；其中，所述次级线圈的外端部连接有第三引线端；所述第二引线线圈的内端部连接有第四引线端。

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