JPH0513234A - インダクタンス素子 - Google Patents
インダクタンス素子Info
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- JPH0513234A JPH0513234A JP16305291A JP16305291A JPH0513234A JP H0513234 A JPH0513234 A JP H0513234A JP 16305291 A JP16305291 A JP 16305291A JP 16305291 A JP16305291 A JP 16305291A JP H0513234 A JPH0513234 A JP H0513234A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F2017/0053—Printed inductances with means to reduce eddy currents
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 占有面積のより小さなインダクタンス素子を
提供することを目的とする。 【構成】 ＧａＡｓ等の半絶縁性化合物半導体からなる
基板１０上に、スパッタリング等にて金等からなる薄膜
状の導体配線１２を渦巻状に形成している。この導体配
線の幅は、２〜２０μｍ程度としている。そして導体配
線の内側端部からの引き出し線１２ａと、渦巻状のコイ
ル部１２ｂとの交差部Ａでは、エア・ブリッジその他の
手段を用いて両者間を絶縁することにより、スパイラル
インダクタを構成している。係るスパイラルインダクタ
において、導体配線の存在していないコイル部の中央空
間部に、平面略正方形状のコア部１４を形成している。
このコア部は、ニッケル等の高透磁率材料を蒸着或いは
スパッタリング等を用いることにより基板上に直接形成
する。
提供することを目的とする。 【構成】 ＧａＡｓ等の半絶縁性化合物半導体からなる
基板１０上に、スパッタリング等にて金等からなる薄膜
状の導体配線１２を渦巻状に形成している。この導体配
線の幅は、２〜２０μｍ程度としている。そして導体配
線の内側端部からの引き出し線１２ａと、渦巻状のコイ
ル部１２ｂとの交差部Ａでは、エア・ブリッジその他の
手段を用いて両者間を絶縁することにより、スパイラル
インダクタを構成している。係るスパイラルインダクタ
において、導体配線の存在していないコイル部の中央空
間部に、平面略正方形状のコア部１４を形成している。
このコア部は、ニッケル等の高透磁率材料を蒸着或いは
スパッタリング等を用いることにより基板上に直接形成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインダクタンス素子に関
するもので、より具体的には数百ＭHzから数十ＧHzの高
周波信号を処理するために用いられるマイクロ波集積回
路に用いられるインダクタンス素子に関する。
するもので、より具体的には数百ＭHzから数十ＧHzの高
周波信号を処理するために用いられるマイクロ波集積回
路に用いられるインダクタンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報ネットワークシステムの急速な展開
が図られる中で、衛星通信システムの需要も急増し、周
波数帯も高周波化されつつある。高周波用電界効果トラ
ンジスタとしてはＧａＡｓ等の化合物半導体を用いたシ
ョットキーバリア型電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥ
Ｔ）が実用化されており、さらに最近ではシステムの小
型化、低価格化高性能化のために高周波信号を低周波に
変換するダウンコンバータの初段増幅部の集積化（ＭＭ
ＩＣ化：Ｍｏｎｏｌｏｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が進められて
いる。
が図られる中で、衛星通信システムの需要も急増し、周
波数帯も高周波化されつつある。高周波用電界効果トラ
ンジスタとしてはＧａＡｓ等の化合物半導体を用いたシ
ョットキーバリア型電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥ
Ｔ）が実用化されており、さらに最近ではシステムの小
型化、低価格化高性能化のために高周波信号を低周波に
変換するダウンコンバータの初段増幅部の集積化（ＭＭ
ＩＣ化：Ｍｏｎｏｌｏｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が進められて
いる。
【０００３】従来、個別素子を多数使用して構成されて
いた通信装置等が最近になって前述のようなＭＭＩＣ化
が進められている理由は集積化することによって、部品
点数を少なくすることができ、実装コストの低減が可能
で、また接続点数の低減によって信頼性が向上するから
である。また、個別素子を多数使用して構成する場合と
比べ、量産効果による低コスト化が容易だからである。
いた通信装置等が最近になって前述のようなＭＭＩＣ化
が進められている理由は集積化することによって、部品
点数を少なくすることができ、実装コストの低減が可能
で、また接続点数の低減によって信頼性が向上するから
である。また、個別素子を多数使用して構成する場合と
比べ、量産効果による低コスト化が容易だからである。
【０００４】このようなＭＭＩＣでは、必要な回路を平
面的に構成しなければならないので、個別素子を多数使
用して作る回路のようにインダクタンス素子として軸線
方向にリード線を巻回して形成されるコイルをＭＭＩＣ
上に組み込むことはできない。 そこで、１０ＧHz程度
以上の周波数帯で用いられるＭＭＩＣではマイクロスト
リップライン等の分布定数線路素子を用い、係るストリ
ップラインの形状，幅等を適宜に設定することにより所
望のインダクタンス分を得るものがある。しかしこの場
合、素子の占有面積が大きくなりがちであり、これはよ
り低い周波数帯のＭＭＩＣにおいてより顕著になる。そ
して、ＭＭＩＣではそのチップサイズが大きくなると歩
留まりが低下し、また相対的に１枚の半導体基板からと
れるチップ数が少なくなるために１チップあたりのコス
トが高くなってしまう弊害があるので、係る占有面積は
小さく抑える必要がある。
面的に構成しなければならないので、個別素子を多数使
用して作る回路のようにインダクタンス素子として軸線
方向にリード線を巻回して形成されるコイルをＭＭＩＣ
上に組み込むことはできない。 そこで、１０ＧHz程度
以上の周波数帯で用いられるＭＭＩＣではマイクロスト
リップライン等の分布定数線路素子を用い、係るストリ
ップラインの形状，幅等を適宜に設定することにより所
望のインダクタンス分を得るものがある。しかしこの場
合、素子の占有面積が大きくなりがちであり、これはよ
り低い周波数帯のＭＭＩＣにおいてより顕著になる。そ
して、ＭＭＩＣではそのチップサイズが大きくなると歩
留まりが低下し、また相対的に１枚の半導体基板からと
れるチップ数が少なくなるために１チップあたりのコス
トが高くなってしまう弊害があるので、係る占有面積は
小さく抑える必要がある。
【０００５】そこで従来これを解決する手段とし、基板
上に幅２〜２０［μｍ］程度の導体線路を渦巻状に形成
することによって構成されるいわゆるスパイラルインダ
クタがある。
上に幅２〜２０［μｍ］程度の導体線路を渦巻状に形成
することによって構成されるいわゆるスパイラルインダ
クタがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このスパイ
ラルインダクタは、幅２〜２０［μｍ］程度の導体線路
を渦巻状に配置したため、その全体の形状はほぼ正方形
等になり、一素子単位としてみると通常の分布定数素子
から形成したものに比し占有面積の小型化が図れるもの
の、係る正方形のために基板上での回路のレイアウト設
計上の自由度が少なく、実際に各種配線を行った場合に
は、デッドスペースが生じてしまい最終的に歩留まりや
コストに影響を与えるチップサイズ全体を見るとやはり
大型化の問題を有することになる。
ラルインダクタは、幅２〜２０［μｍ］程度の導体線路
を渦巻状に配置したため、その全体の形状はほぼ正方形
等になり、一素子単位としてみると通常の分布定数素子
から形成したものに比し占有面積の小型化が図れるもの
の、係る正方形のために基板上での回路のレイアウト設
計上の自由度が少なく、実際に各種配線を行った場合に
は、デッドスペースが生じてしまい最終的に歩留まりや
コストに影響を与えるチップサイズ全体を見るとやはり
大型化の問題を有することになる。
【０００７】特に、分布定数素子の場合は、レイアウト
設計上の自由度が大きいため、インダクタンスの値や回
路構成によっては、上記スパイラルインダクタを用いた
ほうが、チップサイズ全体ではかえって大きくなるとい
う現象も生じる。
設計上の自由度が大きいため、インダクタンスの値や回
路構成によっては、上記スパイラルインダクタを用いた
ほうが、チップサイズ全体ではかえって大きくなるとい
う現象も生じる。
【０００８】本発明は上記した背景に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、占有面積のさらなる小
型化を図ったインダクタンス素子を提供することにあ
る。
ので、その目的とするところは、占有面積のさらなる小
型化を図ったインダクタンス素子を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係るインダクタンス素子は、半絶縁性
化合物半導体基板上に、導体線路を渦巻状に配置するこ
とにより形成されるインダクタンス素子において、その
前記導体線路で形成される渦巻きの中央部位にニッケル
等の高透磁率材料からなるコア部を設けた。
ために、本発明に係るインダクタンス素子は、半絶縁性
化合物半導体基板上に、導体線路を渦巻状に配置するこ
とにより形成されるインダクタンス素子において、その
前記導体線路で形成される渦巻きの中央部位にニッケル
等の高透磁率材料からなるコア部を設けた。
【００１０】
【作用】渦巻状の導体配線の中央部位に高透磁率材料か
らなるコア部を設けることにより、素子全体の透磁率が
増加し、これにより少ないターン数で従来と同じＬを得
ることができる。
らなるコア部を設けることにより、素子全体の透磁率が
増加し、これにより少ないターン数で従来と同じＬを得
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明に係るインダクタ素子の好適な実
施例について、添付図面に基づいて詳述する。
施例について、添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】図１は、本発明の一実施例を示している。
同図に示すように、本例ではＧａＡｓ等の半絶縁性化合
物半導体からなる基板１０上に、蒸着或いはスパッタリ
ング等にて金等からなる薄膜状の導体配線１２を形成し
ている。そして本例ではこの導体配線１２は、幅２〜２
０μｍ程度で、渦巻状に配置されており全体としては略
正方形を形成しているが、これに限らず例えば略円形状
等に形成しても良く任意である。また、内側端部からの
引き出し線１２ａと、渦巻状のコイル部１２ｂとの交差
部Ａでは、エア・ブリッジその他の手段を用いて両者間
を絶縁している。
同図に示すように、本例ではＧａＡｓ等の半絶縁性化合
物半導体からなる基板１０上に、蒸着或いはスパッタリ
ング等にて金等からなる薄膜状の導体配線１２を形成し
ている。そして本例ではこの導体配線１２は、幅２〜２
０μｍ程度で、渦巻状に配置されており全体としては略
正方形を形成しているが、これに限らず例えば略円形状
等に形成しても良く任意である。また、内側端部からの
引き出し線１２ａと、渦巻状のコイル部１２ｂとの交差
部Ａでは、エア・ブリッジその他の手段を用いて両者間
を絶縁している。
【００１３】ここで、本発明では、導体配線１２の存在
していないコイル部１２ｂの中央空間部に、平面略正方
形状のコア部１４を形成している。このコア部１４は、
ニッケル等の高透磁率材料を蒸着或いはスパッタリング
等を用いることにより基板１０上に直接形成する。尚、
本例ではコア部１４の形状をコイル部１２ａの渦巻きの
形状に合わせて正方形としたが、例えば円形状の渦巻き
の場合にはそれに対応させてコア部も円形状にしても良
く、さらには渦巻きの形状に関係ない形状としても良く
任意である。
していないコイル部１２ｂの中央空間部に、平面略正方
形状のコア部１４を形成している。このコア部１４は、
ニッケル等の高透磁率材料を蒸着或いはスパッタリング
等を用いることにより基板１０上に直接形成する。尚、
本例ではコア部１４の形状をコイル部１２ａの渦巻きの
形状に合わせて正方形としたが、例えば円形状の渦巻き
の場合にはそれに対応させてコア部も円形状にしても良
く、さらには渦巻きの形状に関係ない形状としても良く
任意である。
【００１４】さらに本例では、ニッケルをスパッタリン
グすることによりコア部１４を形成したため、係るコア
部１４の製造に際し、通常のＭＭＩＣの製造プロセスで
用いられるスパッタリング装置並びに材料としてのニッ
ケルをそのまま使用することができるため、新たな特殊
なプロセスを要することなく工程数の増加のみで対応で
きるので、コストの増加等の問題もさほど生じない。
グすることによりコア部１４を形成したため、係るコア
部１４の製造に際し、通常のＭＭＩＣの製造プロセスで
用いられるスパッタリング装置並びに材料としてのニッ
ケルをそのまま使用することができるため、新たな特殊
なプロセスを要することなく工程数の増加のみで対応で
きるので、コストの増加等の問題もさほど生じない。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明に係るインダクタン
ス素子では、渦巻状の導体配線の中央空間部位にコア部
を形成したため、素子全体の透磁率を増加させることが
でき、比較的少ないターン数でもって高インダクタンス
値を得ることができる。
ス素子では、渦巻状の導体配線の中央空間部位にコア部
を形成したため、素子全体の透磁率を増加させることが
でき、比較的少ないターン数でもって高インダクタンス
値を得ることができる。
【００１６】その結果、素子の小型化を図ることができ
るとともに、実際の回路を組むためのレイアウト上での
自由度も増加するため、素子の占有面積の減少のみなら
ず最終的な製品としてのチップサイズ全体の面積も縮小
することができ、１チップ当たりのコストの低減を図る
ことができる。
るとともに、実際の回路を組むためのレイアウト上での
自由度も増加するため、素子の占有面積の減少のみなら
ず最終的な製品としてのチップサイズ全体の面積も縮小
することができ、１チップ当たりのコストの低減を図る
ことができる。
【００１７】さらには、ターン数が減少することによ
り、導体配線の内側端部の引き出し線と渦巻状部位との
交点の数も減少するので、かかる交点部位で行う絶縁処
理数も減少し、製造が簡略化し、コスト安となるといっ
た副次的効果も発揮される。
り、導体配線の内側端部の引き出し線と渦巻状部位との
交点の数も減少するので、かかる交点部位で行う絶縁処
理数も減少し、製造が簡略化し、コスト安となるといっ
た副次的効果も発揮される。
【図１】本発明に係るインダクタンス素子の好適な一実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
１０…基板 １２…導体配線 １４…コア部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半絶縁性化合物半導体基板上に、導体線
路を渦巻状に平面配置することにより形成されるインダ
クタンス素子において、その前記導体線路で形成される
渦巻きの中央部位に高透磁率材料からなるコア部を設け
たことを特徴とするインダクタンス素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16305291A JPH0513234A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | インダクタンス素子 |
| CA002072277A CA2072277A1 (en) | 1991-07-03 | 1992-06-25 | Inductance element |
| EP92111147A EP0523450A1 (en) | 1991-07-03 | 1992-07-01 | Inductance element |
| US08/223,811 US5396101A (en) | 1991-07-03 | 1994-04-06 | Inductance element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16305291A JPH0513234A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | インダクタンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513234A true JPH0513234A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15766261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16305291A Pending JPH0513234A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | インダクタンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513234A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7414506B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-08-19 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit and fabrication method thereof |
| US7497005B2 (en) * | 1999-02-03 | 2009-03-03 | Micron Technology, Inc. | Method for forming an inductor |
| WO2010144166A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | University Of Florida Research Foundation Inc. | Electromechanical inductors and transformers |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP16305291A patent/JPH0513234A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7497005B2 (en) * | 1999-02-03 | 2009-03-03 | Micron Technology, Inc. | Method for forming an inductor |
| US7414506B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-08-19 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit and fabrication method thereof |
| WO2010144166A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | University Of Florida Research Foundation Inc. | Electromechanical inductors and transformers |
| US8624700B2 (en) | 2009-06-12 | 2014-01-07 | University Of Florida Research Foundation, Incorporated | Electromechanical inductors and transformers |
| US9252667B2 (en) | 2009-06-12 | 2016-02-02 | University Of Florida Research Foundation, Incorporated | Electromechanical inductors and transformers |
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