JPH06151182A - インダクタンス素子 - Google Patents

インダクタンス素子

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JPH06151182A
JPH06151182A JP29458592A JP29458592A JPH06151182A JP H06151182 A JPH06151182 A JP H06151182A JP 29458592 A JP29458592 A JP 29458592A JP 29458592 A JP29458592 A JP 29458592A JP H06151182 A JPH06151182 A JP H06151182A
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JP
Japan
Prior art keywords
coil
conductor
layer
conductor layer
conductor pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP29458592A
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English (en)
Inventor
Takashi Takada
隆 高田
Koichi Sakamoto
孝一 坂本
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で、大きなインダクタンスを得ることが
できるインダクタンス素子を得る。 【構成】 半導体基板1の上面に、保護膜2を介してコ
イル3を設ける。コイル3は下層コイル用導体パターン
4a〜4dと上層コイル用導体パターン5a〜5dから
なる。導体パターン4a〜4dと導体パターン5a〜5
dは絶縁膜9を介して積層されており、導体パターン4
a〜4dの端部と導体パターン5a〜5dの端部を電気
的に交互に接続することによりコイル3を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インダクタンス素子、
特に、モノリシック集積回路に組み込んで使用されるイ
ンダクタンス素子に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】従来より、準マイクロ波帯域以上
の高周波で使用されるモノリシックICチップに組み込
まれているインダクタンス素子は、半導体基板表面に渦
巻き状のコイルパターンを形成するものであった。しか
しながら、この構造では大きな値のインダクタンスを必
要とする場合、コイルパターンの巻き回数を増やさなけ
ればならないので、インダクタンス素子が基板表面に占
める面積が広くなり、ICチップの小型化、高集積化の
妨げとなるという問題があった。
【0003】そこで、本発明の課題は、小型で、大きな
インダクタンスを得ることができるインダクタンス素子
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係るインダクタンス素子は、(a)
コイル用導体パターンからなる第1導体層と、(b)い
ま一つのコイル用導体パターンからなる第2導体層と、
(c)前記第1導体層と前記第2導体層の間に積層した
絶縁層とを備え、(d)前記第1導体層のコイル用導体
パターンと前記第2導体層のコイル用導体パターンとが
電気的に交互に接続してコイルを構成し、このコイルが
積層面と平行な軸を有していること、を特徴とする。
【0005】以上の構成において、第1導体層のコイル
用導体パターンと第2導体層のコイル用導体パターンと
が電気的に交互に接続してコイルを構成する。このコイ
ルは積層面と平行な軸を有している。従ってコイルに電
流を流したときに発生する磁束は殆どコイルを横切るこ
となく、第1導体層と第2導体層の間に積層された絶縁
層を貫くこととなる。
【0006】また、本発明に係るインダクタンス素子
は、(e)半導体基板と、(f)前記半導体基板の表面
に積層された保護膜と、(g)前記保護膜の表面に積層
されたコイル用導体パターンからなる第1導体層と、
(h)前記第1導体層の表面に積層された絶縁層と、
(i)前記絶縁層の表面に積層されたいま一つのコイル
用導体パターンからなる第2導体層とを備え、(j)前
記第1導体層のコイル用導体パターンと前記第2導体層
のコイル用導体パターンとが電気的に交互に接続してコ
イルを構成し、このコイルが積層面と平行な軸を有して
いること、を特徴とする。
【0007】以上の構成において、モノリシックICチ
ップに組み込まれたインダクタンス素子の作製が容易に
なる。また、本発明に係るインダクタンス素子は、
(k)半導体基板と、(l)前記半導体基板の表面に積
層された保護膜と、(m)前記保護膜の表面に積層され
たコイル用導体パターンからなる第1導体層と、(n)
前記第1導体層の表面に積層された絶縁層と、(o)前
記絶縁層の上方にエアギャップを介して設けられた、い
ま一つのコイル用導体パターンからなる第2導体層とを
備え、(p)前記第1導体層のコイル用導体パターンと
前記第2導体層のコイル用導体パターンとが電気的に交
互に接続してコイルを構成し、このコイルが積層面と平
行な軸を有していること、を特徴とする。
【0008】以上の構成において、第1導体層と第2導
体層の間の耐絶縁性がよりアップする。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係るインダクタンス素子の一
実施例を添付図面を参照して説明する。図1及び図2に
示されているように、インダクタンス素子10は半導体
基板1の上面に保護膜2を介して配設されている。イン
ダクタンス素子10はコイル3を構成している下層コイ
ル用導体パターン4a,4b,4c,4dと上層コイル
用導体パターン5a,5b,5c,5d、並びに導体パ
ターン4a〜4dと導体パターン5a〜5dに挟まれた
絶縁膜9の一部からなる。
【0010】保護膜2の表面に設けられた下層コイル用
導体パターン4a〜4dは短冊形状をしており、それぞ
れ平行に並設されている。一方、各上層コイル用導体パ
ターン5a〜5dの端部は、それぞれ下層コイル用導体
パターン4a〜4dの端部に直接接触して電気的に接続
され、コイル3が形成されている。コイル3は導体パタ
ーン5a−導体パターン4a−導体パターン5b−……
と順に接続して、即ち、上層コイル用導体パターンと下
層コイル用導体パターンとを交互に接続して導体パター
ン4dにまで延びるコイルとなる。このコイル3は積層
面と平行な軸を有している。
【0011】以上の構成において、コイル3に電流を流
したときに発生する磁束の殆どは、コイル3を横切るこ
となく、絶縁膜9を磁路にする。すなわち、殆ど全ての
磁束がコイル3と鎖交する。従って、インダクタンス素
子10は基板表面に占める面積が同程度であれば、従来
のインダクタンス素子より大きなインダクタンスを得る
ことができる。言い換えれば、同じインダクタンスを得
る場合には、インダクタンス素子10は従来のインダク
タンス素子より小さい占有面積で済む。
【0012】また、コイル3は一定の径を有するソレノ
イドと同様の効果を奏するので、1巻き当たりのインダ
クタンスが一定となり、所定のインダクタンスを有する
コイルを容易に設計することができる。次に、このイン
ダクタンス素子10の製造手順の一例について図3〜図
6を参照して説明する。
【0013】まず、図3に示すように、半導体基板1の
上面全面に保護膜2を印刷等の手段にて設ける。半導体
基板1としては、例えばGaAs基板等が用いられる。
保護膜2の材料としては絶縁性を有する樹脂等が用いら
れる。次に、図4に示すように、保護膜2の上面に下層
コイル用導体パターン4a〜4dを印刷等の手段にて設
ける。導体パターン4a〜4dの材料には、Ag又はA
g−Pdペースト等が使用される。さらに、図5に示す
ように、導体パターン4a〜4dの両端部を残して絶縁
膜9を印刷等の手段にて設ける。絶縁膜9の材料として
は、絶縁性を有する樹脂、あるいは絶縁性を有する樹脂
にフェライト粉末を混合したもの等が用いられる。
【0014】次に図6に示すように、絶縁膜9の上面に
上層コイル用導体パターン5a〜5dを印刷等の手段に
て設ける。導体パターン5a〜5dの端部は、絶縁膜9
に露出している導体パターン4a〜4dの端部に直接接
触して電気的に接触され、積層タイプのコイル3が形成
されることとなる。図7は、インダクタンス素子10を
組み込んだモノリシックICチップの一例を示すもの
で、このICチップ28は中間周波数(IF)帯域アン
プ初段インピーダンス変換回路を内蔵したものである。
半導体基板1には、インダクタンス素子10、コンデン
サ素子11,12、MOS−FET素子13、抵抗14
がそれぞれ設けられている。圧電体基板1の上面に保護
膜2が矩形状穴部21を残して形成されている。保護膜
2の上面には、コンデンサ素子11,12を構成してい
る容量電極11b,12bと、インダクタンス素子10
を構成している下層コイル用導体パターン4a〜4dと
が設けられている。さらに、絶縁膜9が、矩形状穴部2
1、容量電極11b,12bの引出し部23,24及び
導体パターン4a〜4dの両端部を残して、保護膜2の
上に積層されている。
【0015】さらに、上層コイル用導体パターン5a〜
5d、容量電極11a,12a、入力電極16、グラン
ド電極17,19、ゲート電極18、出力電極20並び
に抵抗14が絶縁膜9の上面に形成され、MOS−FE
T素子13を構成するドレイン電極13a、ソース電極
13b,ゲート電極13cが半導体基板1の上面に形成
されている。図8は図7に示されているモノリシックI
Cチップ28の等価電気回路図である。
【0016】なお、本発明に係るインダクタンス素子
は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変形することができる。前記実施例では、
上層コイル用導体パターンと下層コイル用導体パターン
の間に絶縁体膜を設けた構造の例を示したが、図9及び
図10に示すように、上層コイル用導体パターン35a
〜35dをエアブリッジ配線とする構造であってもよ
い。図9及び図10において、31は半導体基板、32
は保護膜、34a〜34eは下層コイル用導体パター
ン、36は上層コイル用導体パターン35a〜35dと
下層コイル用導体パターン34a〜34eとで構成され
たコイル、38,39は絶縁膜、40はエアギャップで
ある。これにより、上層コイル用導体パターン35a〜
35dと下層コイル用導体パターン34a〜34eとの
間の耐絶縁性がより向上したインダクタンス素子が得ら
れる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、第1導体層のコイル用導体パターンと第2導体
層のコイル用導体パターンを交互に接続して積層タイプ
のコイルを構成するようにしたので、コイルに電流を流
したときに発生する磁束の殆どが、コイルを横切ること
なく、第1導体層と第2導体層の間に設けられている絶
縁層、あるいはエアギャップを貫くこととなる。
【0018】この結果、従来のインダクタンス素子と比
較して同じ占有面積であれば大きな値のインダクタンス
を有することになる。また、同じインダクタンスを得る
のであれば、従来のインダクタンス素子を比較して小さ
い占有面積のインダクタンス素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインダクタンス素子の一実施例を
示す平面図。
【図2】図1のX−X’の垂直断面図。
【図3】図1に示されているインダクタンス素子の製造
手順を説明するための斜視図。
【図4】図3に続くインダクタンス素子の製造手順を説
明するための斜視図。
【図5】図4に続くインダクタンス素子の製造手順を説
明するための斜視図。
【図6】図5に続くインダクタンス素子の製造手順を説
明するための斜視図。
【図7】図1に示されているインダクタンス素子を組み
込んだモノリシックICチップを示す平面図。
【図8】図7に示されているモノリシックICチップの
等価電気回路図。
【図9】他の実施例を示す平面図。
【図10】図9のX−X’の垂直断面図。
【符号の説明】
1…半導体基板 2…保護膜 3…コイル 4a,4b,4c,4d…コイル用導体パターン(第1
導体層) 5a,5b,5c,5d…コイル用導体パターン(第2
導体層) 9…絶縁膜 10…インダクタンス素子 33…コイル 34a,34b,34c,34d,34e…コイル用導
体パターン(第1導体層) 35a,35b,35c,35d…コイル用導体パター
ン(第2導体層) 39…絶縁膜 40…エアギャップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル用導体パターンからなる第1導体
    層と、 いま一つのコイル用導体パターンからなる第2導体層
    と、 前記第1導体層と前記第2導体層の間に積層した絶縁層
    とを備え、 前記第1導体層のコイル用導体パターンと前記第2導体
    層のコイル用導体パターンとが電気的に交互に接続して
    コイルを構成し、このコイルが積層面と平行な軸を有し
    ていること、 を特徴とするインダクタンス素子。
  2. 【請求項2】 半導体基板と、 前記半導体基板の表面に積層された保護膜と、 前記保護膜の表面に積層されたコイル用導体パターンか
    らなる第1導体層と、 前記第1導体層の表面に積層された絶縁層と、 前記絶縁層の表面に積層されたいま一つのコイル用導体
    パターンからなる第2導体層とを備え、 前記第1導体層のコイル用導体パターンと前記第2導体
    層のコイル用導体パターンとが電気的に交互に接続して
    コイルを構成し、このコイルが積層面と平行な軸を有し
    ていること、 を特徴とするインダクタンス素子。
  3. 【請求項3】 半導体基板と、 前記半導体基板の表面に積層された保護膜と、 前記保護膜の表面に積層されたコイル用導体パターンか
    らなる第1導体層と、 前記第1導体層の表面に積層された絶縁層と、 前記絶縁層の上方にエアギャップを介して設けられた、
    いま一つのコイル用導体パターンからなる第2導体層と
    を備え、 前記第1導体層のコイル用導体パターンと前記第2導体
    層のコイル用導体パターンとが電気的に交互に接続して
    コイルを構成し、このコイルが積層面と平行な軸を有し
    ていること、 を特徴とするインダクタンス素子。
JP29458592A 1992-11-02 1992-11-02 インダクタンス素子 Pending JPH06151182A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7607216B2 (en) 2004-10-18 2009-10-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing monolithic ceramic electronic component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7607216B2 (en) 2004-10-18 2009-10-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing monolithic ceramic electronic component

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