JPH05190334A - 高周波モノリシック集積回路用インダクタ - Google Patents

高周波モノリシック集積回路用インダクタ

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JPH05190334A
JPH05190334A JP185592A JP185592A JPH05190334A JP H05190334 A JPH05190334 A JP H05190334A JP 185592 A JP185592 A JP 185592A JP 185592 A JP185592 A JP 185592A JP H05190334 A JPH05190334 A JP H05190334A
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JP
Japan
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inductor
metal member
integrated circuit
high frequency
monolithic integrated
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Withdrawn
Application number
JP185592A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Omuro
和彦 大室
Hiroshi Nakamura
浩 中村
誠一 ▲高▼橋
Seiichi Takahashi
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インダクタンスの値を少なくとも2倍に上
げ、かつ並列容量は従来と同じ値に保つことができる高
周波モノリシック集積回路用インダクタを得る。また、
それぞれのインダクタが持つ磁束が他のインダクタに影
響を与えないようにする。 【構成】 基板上に形成される高周波モノリシック集積
回路用インダクタにおいて、基板10上に形成された複
数個のストライプ状の金属部材11と、その金属部材1
1の第1の端部と、その金属部材11と隣り合う金属部
材11の第2の端部とを接続する帯状の金属部材15と
を設け、複数の螺旋形状を連続的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MMIC(Micro
wave Monolithic IC)において整合
回路又はチョーク回路を形成するのに必要なインダクタ
ンスを得るインダクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば『マイクロ波集積回路(4)』エレクトロニクス
昭和50年4月号 東京工業大学 古川 静二郎著
P.417〜419に記載されるものがあった。従来、
MMICの整合回路又はチョーク回路等に使用されてい
るnH以上の値を有するインダクタとしては、図4に示
すような、スパイラルインダクタ1や、図5に示すよう
な、ミアンダインダクタ2があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したスパイラルイ
ンダクタ1は、ミアンダインダクタ2に比べて単位面積
あたりの素子値が大きい利点があるが、並列に大きな容
量Coが加わり、実際のインダクタをL0 とした時の自
己共振周波数frは、意外と低く高周波領域までは使用
できない。また、ミアンダインダクタ2でもスパイラル
インダクタ1と同様にミアンダのライン幅と間隔を密に
することにより、実際のインダクタンスの値を大きくす
ることはできるが、それに伴い大きな並列容量が加わ
り、自己共振周波数を下げ、大きなインダクタンス値を
所有した状態で高周波領域まで使用ができないという欠
点があった。
【0004】ミアンダインダクタのライン幅とライン間
隔を微細化した時に生じる並列容量の増加は次のように
考えられる。このインダクタはMMICのチップ表面に
形成されているため、ミアンダインダクタを形成する電
極部分はアース面とMMICチップの厚さを介して対向
する。従って、ミアンダインダクタのライン間隔がチッ
プ厚より小さくなると、ミアンダインダクタの各ストラ
イプとアース面との間に存在する電気力線は互いに重な
り合い、ライン間隔がチップ厚より充分小さい時はその
並列容量はミアンダインダクタを形成する部分すべてに
電極金属で覆った場合の容量と等価になる。
【0005】したがって、ミアンダインダクタのインダ
クタンス値を大きくするためのライン幅とライン間隔の
縮小は、並列容量の増加を考慮せねばならず、これはチ
ップ厚により制限がある。また、ライン幅の縮小は直列
の抵抗の増加を招き、ミアンダインダクタンスの値を増
加させるには、上記並列容量と直列抵抗の増加を見なが
ら決定していかねばならない欠点があった。
【0006】本発明は以上述べたミアンダインダクタの
値を増加させる方法の中でミアンダインダクタのライン
幅とライン間隔を、従来と同じ寸法を用いた時にインダ
クタンスの値を少なくとも2倍に上げ、かつ並列容量は
従来と同じ値に保つことができる高周波モノリシック集
積回路用インダクタを提供することを目的とするもので
ある。
【0007】また、上記したようなインダクタを基板上
に複数個並べる場合、それぞれのインダクタが持つ磁束
が他のインダクタに影響を与えるのを除去し、高信頼性
の高周波モノリシック集積回路用インダクタを提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基板上に形成される高周波モノリシック
集積回路用インダクタにおいて、基板上に形成された複
数個の金属部材と、該金属部材の第1の端部と、該金属
部材と隣り合う金属部材の第2の端部とを接続する帯状
の金属部材とを設け、複数の螺旋形状を連続的に形成す
るようにしたものである。
【0009】また、高周波モノリシック集積回路用イン
ダクタにおいて、前記複数の螺旋形状を連続的に形成し
た内部に磁性体を配置するようにしたものである。更
に、高周波モノリシック集積回路用インダクタにおい
て、前記螺旋形状の中心線を円となし、生じる磁束が他
に及ばないように形成するようにしたものである。
【0010】また、前記螺旋形状の中心線を円となし、
そこに磁性体を配置するようにしたものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、上記のように、基板上に形成
される高周波モノリシック集積回路用インダクタにおい
て、基板上に形成された複数個の金属部材と、該金属部
材の第1の端部と、該金属部材と隣り合う金属部材の第
2の端部とを接続する帯状の金属部材とを設け、複数の
螺旋形状を連続的に形成するようにしたので、インダク
タンスの値を定める電極の長さの全てが並列容量を定め
ることなく、大きなインダクタンスの値を保ったまま並
列容量が小さくなり、自己共振周波数の向上を図ること
ができる。
【0012】また、インダクタの内側に比透磁率の大き
な磁性体を形成することができるため、比透磁率の分だ
けインダクタンスの値を増加させることができる。更
に、インダクタの円形の螺旋の中にそのほとんどの磁束
が存在するように形成することにより、インダクタに形
成される磁束が、他のインダクタ或いは他の素子に影響
を及ぼすのを低減することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の第1の実施例を示す高周波モノ
リシック集積回路用インダクタの製造工程断面図、図2
は本発明の実施例を示す高周波モノリシック集積回路用
インダクタの平面図、図3は図2のA−A線断面図であ
る。
【0014】まず、図1(a)に示すように、基板10
表面に複数個の金属部材11を平行にストライプ状に形
成する。次に、図1(b)に示すように、レジストパタ
ーン12を島状に形成してストライプ状の金属部材11
上に配置する。その後、そのレジストパターン12に隣
合う金属部材11の両端の上下を斜めに結ぶように開口
部13を形成する。
【0015】その後、図1(c)に示すように、第2層
の金属を全面蒸着した後、リフトオフ方法により、パタ
ーン化された帯状の金属部材15を形成する。このリフ
トオフ時にレジストパターン12も同時に溶解する。こ
のようにして、帯状の金属部材15がエアブリッヂ構造
を有し、螺旋形状を有する高周波モノリシック集積回路
用インダクタを得ることができる。
【0016】このように形成されたインダクタの並列容
量は、基板と接触しているストライプ状の金属部材11
の面積で定まり、インダクタタンスの値はストライプ状
の金属部材11、帯状の金属部材15の合計長で定まる
こととなる。したがって、ストライプ状の金属部材11
及び帯状の金属部材15の長さが等しい場合には自己共
振周波数は、1.4倍程高くなる利点を有する。
【0017】なお、上記実施例において、エアブリッヂ
構造に代えて、絶縁体を介在させて形成するようにして
もよい。後述する図10及び図12のように、構成する
ことができる。図6は本発明の第2の実施例を示す高周
波モノリシック集積回路用インダクタの平面図、図7は
図6のB−B線断面図である。
【0018】この実施例においては、上記したインダク
タの内側に磁性体18を配置するようにしたものであ
る。ここで、磁性体としては、例えばNi,Co,Fe
又はそれらの合金が用いられる。この磁性体を設けるこ
とにより、インダクタはこの磁性体の比透磁率分だけ増
加し、小さな素子面積で大きなインダクタンスが得られ
る。
【0019】次に、図8は本発明の第3の実施例を示す
高周波モノリシック集積回路用インダクタの平面図、図
9はそのインダクタの螺旋の形成態様を示す斜視図であ
る。これらの図に示すように、金属等からなる電流の通
る線路が螺旋状に形成され、しかもその螺旋が輪になっ
て端子部を除き閉じている。この螺旋の形成は、例え
ば、図8に示すように、板状の金属部材21をその長手
方向が円の法線方向となるように基板20上に円形に配
線し、1つの板状の金属部材21の端と隣り合う他の板
状の金属部材21の端を帯状の金属部材22でつなぎ、
板状の金属部材21と帯状の金属部材22を組み合わせ
ことにより行う。ここでは、帯状の金属部材22は、中
に浮いた形(エアーブリッジ)となっている。
【0020】図10は本発明の第3の実施例を示す他の
高周波モノリシック集積回路用インダクタの螺旋の形成
態様を示す斜視図である。この実施例においては、板状
の金属部材は、中に浮いた形(エアーブリッジ)に代え
て、基板30上には板状の金属部材31をその長手方向
が円の法線方向となるように円形に配線し、その上に絶
縁膜32を形成する。そこで、板状の金属部材31の端
には絶縁膜32に穴を形成し、板状の金属部材31の端
と隣り合う板状の金属部材31の他端との間を帯状の金
属部材33により接続する。
【0021】また、板状の金属部材は基板上に直接形成
されても、絶縁膜等を介して形成されてもよい。なお、
図8に示す円は必ずしも真円である必要はなく、閉じた
形状であれば四角形や角のとれた多角形でも良い。ま
た、電流の入出力部、つまりインダクタの端子部におい
ては一部閉じた形状ではなくなるが、特に問題はない。
【0022】図11は本発明の第4の実施例を示す高周
波モノリシック集積回路用インダクタの部分平面図、図
12は図11のC−C線断面図である。これらの図に示
すように、基板40上には板状の金属部材41をその長
手方向が円の法線方向となるように円形に配線し、その
上に第1の絶縁膜42を形成する。その第1の絶縁膜4
2上であって、板状の金属部材41の長手方向の中心付
近を通って円形となるように、鉄(Fe)、ニッケル
(Ni)等の磁性体43を形成する。更に、その上に第
2の絶縁物44を形成する。ここで、板状の金属部材4
1の両端が露出するように、その部分の絶縁膜42及び
絶縁物44が除去してあり、帯状の金属部材45が絶縁
物44の上に形成されて、その片端が1つの板状の金属
部材41の片端と接続され、隣り合う金属部材41のも
う片方の端が前記板状の金属部材41の片端に接続され
る帯状の金属部材45を形成する。
【0023】このように構成することにより、磁束のそ
の螺旋内への閉じ込めをより強くすることができる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。
【0024】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、インダクタンスの値を定める電極の長さの全て
が並列容量を定めることなく、大きなインダクタンスの
値を保ったまま並列容量が小さくなり、自己共振周波数
の向上を図ることができる。また、インダクタの内側に
比透磁率の大きな磁性体を形成することができるため、
比透磁率の分だけインダクタンスの値を増加させること
ができる。
【0025】更に、インダクタの円形の螺旋の中にその
ほとんどの磁束が存在するように形成することにより、
インダクタに形成される磁束が、他のインダクタあるい
は他の素子に影響を及ぼさないようにすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す高周波モノリシッ
ク集積回路用インダクタの製造工程断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示す高周波モノリシッ
ク集積回路用インダクタの平面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】従来のスパイラルインダクタの平面図である。
【図5】従来のミアンダインダクタの平面図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示す高周波モノリシッ
ク集積回路用インダクタの平面図である。
【図7】図6のB−B線断面図である。
【図8】本発明の第3の実施例を示す高周波モノリシッ
ク集積回路用インダクタの平面図である。
【図9】本発明の第3の実施例を示す高周波モノリシッ
ク集積回路用インダクタの螺旋の形成態様を示す斜視図
である。
【図10】本発明の第3の実施例を示す他の高周波モノ
リシック集積回路用インダクタの螺旋の形成態様を示す
斜視図である。
【図11】本発明の第4の実施例を示す高周波モノリシ
ック集積回路用インダクタの部分平面図である。
【図12】本発明の第4の実施例を示す高周波モノリシ
ック集積回路用インダクタの断面図である。
【符号の説明】
10,20,30,40 基板 11 ストライプ状の金属部材 12 レジストパターン 13 開口部 15,22,33,45 帯状の金属部材 18,43 磁性体 21 板状の金属部材 32 絶縁膜 41 板状の金属部材 42 第1の絶縁膜 44 第2の絶縁物

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成される高周波モノリシック
    集積回路用インダクタにおいて、(a)基板上に形成さ
    れた複数個の金属部材と、(b)該金属部材の第1の端
    部と、該金属部材と隣り合う金属部材の第2の端部とを
    接続する帯状の金属部材とを設け、(c)複数の螺旋形
    状を連続的に形成することを特徴とする高周波モノリシ
    ック集積回路用インダクタ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高周波モノリシック集積
    回路用インダクタにおいて、前記金属部材はエアブリッ
    ジ金属部材であることを特徴とする高周波モノリシック
    集積回路用インダクタ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の高周波モノリシック集積
    回路用インダクタにおいて、前記金属部材は絶縁体を介
    して形成される金属部材であることを特徴とする高周波
    モノリシック集積回路用インダクタ。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の高周波モノリ
    シック集積回路用インダクタにおいて、前記複数の螺旋
    形状を連続的に形成した内部に磁性体を設けていること
    を特徴とする高周波モノリシック集積回路用インダク
    タ。
  5. 【請求項5】 請求項1、2又は3記載の高周波モノリ
    シック集積回路用インダクタにおいて、前記螺旋形状の
    中心線を円となし、生じる磁束が他に及ばないように形
    成することを特徴とする高周波モノリシック集積回路用
    インダクタ。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の高周波モノリシック集積
    回路用インダクタにおいて、前記螺旋中に磁性体を入れ
    て磁束の閉じ込め効果を大きくしたことを特徴とする高
    周波モノリシック集積回路用インダクタ。
JP185592A 1992-01-09 1992-01-09 高周波モノリシック集積回路用インダクタ Withdrawn JPH05190334A (ja)

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JP185592A Withdrawn JPH05190334A (ja) 1992-01-09 1992-01-09 高周波モノリシック集積回路用インダクタ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006080367A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Brother Ind Ltd インダクタンス素子、無線タグ回路素子、タグテープロール、及びインダクタンス素子の製造方法

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006080367A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Brother Ind Ltd インダクタンス素子、無線タグ回路素子、タグテープロール、及びインダクタンス素子の製造方法

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Effective date: 19990408