JP2014053907A - 非半導体基板内に少なくとも部分的に配置された高q変圧器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アセンブリは非半導体基板に例えば複数の低抵抗マイクロバンプによってフリップチップボンドされた集積回路ダイを構成する。新規な高周波数変圧器の少なくとも一部が非半導体基板内に配置され、ここでは非半導体基板がボール・グリッド・アレイ(BGA)集積回路パッケージの基板である。低抵抗マイクロバンプの少なくとも一つは前記基板内の前記変圧器の部分を集積回路ダイ内の回路に接続する。2ギガヘルツで、新規な変圧器は少なくとも0.4のカップリング係数kおよび少なくとも10の変圧器品質ファクタQを有する。新規な変圧器構造は、セルラフォン内のRFトランシーバの送信チェーン内のドライバ増幅器のシングルエンド入力に差動出力をカップリングする用途に用いられる。
【選択図】図7
Description
般的な適用性を有し、そして、上記に述べた特定の実施形態に限定されない。したがって
、記載した特定の実施形態の種々な変更、改造および種々な特徴の組合せは以下に示され
る特許請求の範囲を逸脱しない範囲で実施できる。
[付記1]
構造は以下を具備すること:
変圧器の一部を含む非半導体基板;および
複数のマイクロバンプによって前記非半導体基板にボンドされた(bonded)集積回路ダイ、ここにおいて、前記非半導体基板内の前記変圧器の前記一部は前記マイクロバンプ(複数)の少なくとも一つに接続される。
[付記2]
付記1の構造において、前記変圧器は少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有し、そして、前記変圧器は少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有する。
[付記3]
付記1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記一次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、前記一次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって、前記一次の前記第2の部分に接続される。
[付記4]
付記1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記二次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、ここにおいて、前記二次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって、前記二次の前記第2の部分に接続されている。
[付記5]
付記2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記一次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、前記一次の前記第1の部分は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記一次の前記第2の部分の第1の端に接続されていること、前記一次の前記第2の部分の第2の端は前記マイクロバンプ(複数)うちの第2のものに接続されていること、ここにおいて、前記二次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されており、前記二次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、ここにおいて、前記二次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)うちの第3のものによって、前記二次の前記第2の部分に接続されている。
[付記6]
付記5の構造において、前記変圧器は4.0ギガヘルツより大きい自己共振周波数を有する。
[付記7]
付記5の構造において、前記集積回路ダイはミキサを含み、前記ミキサは第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有していること、前記第1の出力ノードは前記一次の前記第1の部分の端に接続されていること、および、ここにおいて、前記第2の出力ノードは前記第2のバンプに接続されている。
[付記8]
付記1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次は実質的に全てが前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次は実質的に全てが前記非半導体基板内に配置されていること、および、前記二次は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記集積回路ダイに接続されている。
[付記9]
付記2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次は実質的に全てが前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次は実質的に全てが前記非半導体基板内に配置されていること、ここにおいて、前記二次の第1の端は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記集積回路ダイに接続され、前記非半導体基板は接地ノードを含み、および、前記二次の第2の端は前記接地ノードに接続されている。
[付記10]
付記9の構造において、前記二次は少なくとも一巻きのコンダクタ(one turn of conductor)を含み、前記二次はクロスオーバー(cross-overs)を含まない。
[付記11]
付記9の構造において、前記一次はマイクロバンプに接続されず、ここにおいて、前記集積回路ダイは、第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有するミキサを含み、前記第1の出力ノードは前記一次の第1の端に接続されていること、前記第2の出力ノードは前記一次の第2の端に接続されていること。
[付記12]
付記2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、ここにおいて、前記一次および二次の両方は実質的に全て前記非半導体基板内に配置され、ここにおいて、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つは前記一次の第1の端に接続され、前記マイクロバンプ(複数)うちの第2のものは前記一次の第2の端に接続されていること、および、前記マイクロバンプ(複数)うちの第3のものは前記二次に接続されていること。
[付記13]
付記12の構造において、前記二次は少なくとも一巻きのコンダクタを含み、前記二次はクロスオーバーを含まない。
[付記14]
方法は以下を具備すること:
集積回路ダイ内の回路を第1のマイクロバンプを介して非半導体基板内の変圧器の少なくとも一部(a portion)に接続すること。
[付記15]
付記14の方法において、前記接続することは、複数のマイクロバンプによって前記集積回路ダイを前記非半導体基板にフリップチップマウントすることを含み、前記第1のマイクロバンプは前記複数のマイクロバンプの一つであること。
[付記16]
付記15の方法において、前記変圧器は少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有し、および、ここにおいて、前記変圧器は少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有する。
[付記17]
付記16の方法において、前記集積回路ダイ内の前記回路を前記複数のマイクロバンプうちの第2のマイクロバンプを介して前記非半導体基板内の前記変圧器の前記部分に接続することをさらに具備すること。
[付記18]
付記17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記二次である。
[付記19]
付記17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記二次の一部(a portion)である。
[付記20]
付記17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記一次である。
[付記21]
付記17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記一次の一部(a portion)である。
[付記22]
方法は以下を具備すること:
ミキサの出力ノードおよびドライバ増幅器の入力ノードの一つに直接的に接続されるマイクロバンプを提供すること、ここにおいて、前記ミキサおよび前記ドライバ増幅器は集積回路ダイの部分(parts)であり、前記マイクロバンプは前記集積回路ダイの一部(a part)である。
[付記23]
付記22の方法において、前記ミキサの前記出力ノードおよび前記ドライバ増幅器の前記入力ノードの前記一つに接続されるプログラムブ可能な可変(programmable variable)キャパシタを提供することをさらに具備すること。
[付記24]
付記22の方法において、前記マイクロバンプは少なくとも一つの完全な一巻き(at least one complete turn)のコンダクタに直接的に接続される。
[付記25]
集積回路ダイは以下を具備すること:
第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有するミキサ;
入力ノードを有するドライバ増幅器;および
前記ミキサの前記第1の出力ノード、前記ミキサの前記第2の出力ノードおよび前記ドライバ増幅器の前記入力ノードの一つにコンダクタを介して接続された第1のマイクロバンプ。
[付記26]
付記25の集積回路ダイにおいて、前記コンダクタは変圧器の一次の少なくとも一部(a part)であり、前記変圧器は二次を含むこと、前記二次は前記ドライバ増幅器の前記入力ノードに接続される。
[付記27]
付記25の集積回路ダイにおいて、前記コンダクタは変圧器の二次の少なくとも一部(a part)であり、前記変圧器は一次を含むこと、ここにおいて、前記一次は前記ミキサの第1の出力ノードに接続されている。
[付記28]
パッケージされた集積回路は以下を具備すること:
回路およびマイクロバンプを含む集積回路ダイ;および
前記マイクロバンプによって前記集積回路ダイに接続された手段、前記手段は、前記変圧器の少なくとも一部(a part)を提供するためのものであって、前記変圧器の前記一部が前記マイクロバンプを介して前記回路に接続されるように、前記変圧器が少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有するように、前記変圧器が少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有するように、および、前記変圧器が4.0ギガヘルツより大きい自己共振周波数を有するように、前記変圧器の少なくとも一部を提供する。
[付記29]
付記28のパッケージされた集積回路において、前記回路はミキサおよびドライバ増幅器を含み、前記ミキサは前記変圧器を介して前記ドライバ増幅器を駆動する。
[付記30]
付記28のパッケージされた集積回路において、前記手段は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)パッケージの非半導体基板である。
Claims (30)
- 構造は以下を具備すること:
変圧器の一部を含む非半導体基板;および
複数のマイクロバンプによって前記非半導体基板にボンドされた(bonded)集積回路ダイ、ここにおいて、前記非半導体基板内の前記変圧器の前記一部は前記マイクロバンプ(複数)の少なくとも一つに接続される。 - 請求項1の構造において、前記変圧器は少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有し、そして、前記変圧器は少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有する。
- 請求項1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記一次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、前記一次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって、前記一次の前記第2の部分に接続される。
- 請求項1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記二次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、ここにおいて、前記二次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって、前記二次の前記第2の部分に接続されている。
- 請求項2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記一次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、前記一次の前記第1の部分は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記一次の前記第2の部分の第1の端に接続されていること、前記一次の前記第2の部分の第2の端は前記マイクロバンプ(複数)うちの第2のものに接続されていること、ここにおいて、前記二次の第1の部分は前記集積回路ダイ内に配置されており、前記二次の第2の部分は前記非半導体基板内に配置されていること、および、ここにおいて、前記二次の前記第1の部分は、前記マイクロバンプ(複数)うちの第3のものによって、前記二次の前記第2の部分に接続されている。
- 請求項5の構造において、前記変圧器は4.0ギガヘルツより大きい自己共振周波数を有する。
- 請求項5の構造において、前記集積回路ダイはミキサを含み、前記ミキサは第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有していること、前記第1の出力ノードは前記一次の前記第1の部分の端に接続されていること、および、ここにおいて、前記第2の出力ノードは前記第2のバンプに接続されている。
- 請求項1の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次は実質的に全てが前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次は実質的に全てが前記非半導体基板内に配置されていること、および、前記二次は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記集積回路ダイに接続されている。
- 請求項2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記一次は実質的に全てが前記集積回路ダイ内に配置されていること、前記二次は実質的に全てが前記非半導体基板内に配置されていること、ここにおいて、前記二次の第1の端は前記マイクロバンプ(複数)の前記一つによって前記集積回路ダイに接続され、前記非半導体基板は接地ノードを含み、および、前記二次の第2の端は前記接地ノードに接続されている。
- 請求項9の構造において、前記二次は少なくとも一巻きのコンダクタ(one turn of conductor)を含み、前記二次はクロスオーバー(cross-overs)を含まない。
- 請求項9の構造において、前記一次はマイクロバンプに接続されず、ここにおいて、前記集積回路ダイは、第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有するミキサを含み、前記第1の出力ノードは前記一次の第1の端に接続されていること、前記第2の出力ノードは前記一次の第2の端に接続されていること。
- 請求項2の構造において、前記変圧器は一次および二次を含み、ここにおいて、前記一次および二次の両方は実質的に全て前記非半導体基板内に配置され、ここにおいて、前記マイクロバンプ(複数)の前記一つは前記一次の第1の端に接続され、前記マイクロバンプ(複数)うちの第2のものは前記一次の第2の端に接続されていること、および、前記マイクロバンプ(複数)うちの第3のものは前記二次に接続されていること。
- 請求項12の構造において、前記二次は少なくとも一巻きのコンダクタを含み、前記二次はクロスオーバーを含まない。
- 方法は以下を具備すること:
集積回路ダイ内の回路を第1のマイクロバンプを介して非半導体基板内の変圧器の少なくとも一部(a portion)に接続すること。 - 請求項14の方法において、前記接続することは、複数のマイクロバンプによって前記集積回路ダイを前記非半導体基板にフリップチップマウントすることを含み、前記第1のマイクロバンプは前記複数のマイクロバンプの一つであること。
- 請求項15の方法において、前記変圧器は少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有し、および、ここにおいて、前記変圧器は少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有する。
- 請求項16の方法において、前記集積回路ダイ内の前記回路を前記複数のマイクロバンプうちの第2のマイクロバンプを介して前記非半導体基板内の前記変圧器の前記部分に接続することをさらに具備すること。
- 請求項17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記二次である。
- 請求項17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記二次の一部(a portion)である。
- 請求項17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記一次である。
- 請求項17の方法において、前記変圧器は一次および二次を含み、前記部分は前記一次の一部(a portion)である。
- 方法は以下を具備すること:
ミキサの出力ノードおよびドライバ増幅器の入力ノードの一つに直接的に接続されるマイクロバンプを提供すること、ここにおいて、前記ミキサおよび前記ドライバ増幅器は集積回路ダイの部分(parts)であり、前記マイクロバンプは前記集積回路ダイの一部(a part)である。 - 請求項22の方法において、前記ミキサの前記出力ノードおよび前記ドライバ増幅器の前記入力ノードの前記一つに接続されるプログラムブ可能な可変(programmable variable)キャパシタを提供することをさらに具備すること。
- 請求項22の方法において、前記マイクロバンプは少なくとも一つの完全な一巻き(at least one complete turn)のコンダクタに直接的に接続される。
- 集積回路ダイは以下を具備すること:
第1の出力ノードおよび第2の出力ノードを有するミキサ;
入力ノードを有するドライバ増幅器;および
前記ミキサの前記第1の出力ノード、前記ミキサの前記第2の出力ノードおよび前記ドライバ増幅器の前記入力ノードの一つにコンダクタを介して接続された第1のマイクロバンプ。 - 請求項25の集積回路ダイにおいて、前記コンダクタは変圧器の一次の少なくとも一部(a part)であり、前記変圧器は二次を含むこと、前記二次は前記ドライバ増幅器の前記入力ノードに接続される。
- 請求項25の集積回路ダイにおいて、前記コンダクタは変圧器の二次の少なくとも一部(a part)であり、前記変圧器は一次を含むこと、ここにおいて、前記一次は前記ミキサの第1の出力ノードに接続されている。
- パッケージされた集積回路は以下を具備すること:
回路およびマイクロバンプを含む集積回路ダイ;および
前記マイクロバンプによって前記集積回路ダイに接続された手段、前記手段は、前記変圧器の少なくとも一部(a part)を提供するためのものであって、前記変圧器の前記一部が前記マイクロバンプを介して前記回路に接続されるように、前記変圧器が少なくとも0.4のカップリング係数kを2ギガヘルツにて有するように、前記変圧器が少なくとも10の変圧器品質ファクタQを2ギガヘルツにて有するように、および、前記変圧器が4.0ギガヘルツより大きい自己共振周波数を有するように、前記変圧器の少なくとも一部を提供する。 - 請求項28のパッケージされた集積回路において、前記回路はミキサおよびドライバ増幅器を含み、前記ミキサは前記変圧器を介して前記ドライバ増幅器を駆動する。
- 請求項28のパッケージされた集積回路において、前記手段は、ボール・グリッド・アレイ(BGA)パッケージの非半導体基板である。
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