TW201743347A - 交錯式變壓器及其製造方法 - Google Patents

交錯式變壓器及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201743347A
TW201743347A TW105120480A TW105120480A TW201743347A TW 201743347 A TW201743347 A TW 201743347A TW 105120480 A TW105120480 A TW 105120480A TW 105120480 A TW105120480 A TW 105120480A TW 201743347 A TW201743347 A TW 201743347A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
primary
segments
segment
coil
transformer
Prior art date
Application number
TW105120480A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI648754B (zh
Inventor
文卡塔 法努卡魯
Original Assignee
格羅方德半導體公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 格羅方德半導體公司 filed Critical 格羅方德半導體公司
Publication of TW201743347A publication Critical patent/TW201743347A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI648754B publication Critical patent/TWI648754B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/10—Inductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5227—Inductive arrangements or effects of, or between, wiring layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00—Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04—Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/645—Inductive arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

所揭示的是一種高效能晶載變壓器，其具有交錯之初級與次級繞組，用來達到更高的耦合係數，並且提供所欲的阻抗變換。此初級繞組是由二或更多個平行傳導繞組路徑或節段所構成。此次級繞組係嵌入於初級繞組之平行路徑裡。變壓器初級與次級螺旋匝係使用藉由將次級與初級螺狀物之一部分斷開所製作之下跨道/上跨道連接予以結合在一起。導電交越接面亦用於跨越初級繞組之螺旋匝建立相等路徑長度以使磁性損耗降到最小，並因而使射頻條件下的螺狀物電阻降到最小。再者，貫孔與交越接面亦用於以內外及上下方式串聯堆疊次級之繞組以增強次級電感，並因而增強阻抗變換。

Description

交錯式變壓器及其製造方法
本發明之領域係關於常用在射頻電路中之高效能、晶載(on-chip)變壓器。特別的是，係關於改良型晶載變壓器及其製作方法。具體而言，此變壓器呈現交錯之初級與次級繞組，用以建立阻抗變換、差動對單一轉換(反之亦然)、直流隔離、以及頻寬增強。
晶載變壓器為射頻/毫米波積體電路中重要的被動式組件。在半導體裝置射頻積體電路裝置設計中，電感器及變壓器是有待考量之非常重要的裝置。已指出的是，配合裝置之小型化，佔據大面積之傳統平面型變壓器無法符合目前的需求。
整合型變壓器常用於射頻電路的輸出，其中其乃是在功率放大器輸出之差動信號轉換成待施加至天線之單端信號時用於信號平衡。變壓器亦可用於將第一單端信號轉換成電壓相同或不同之第二單端信號，端視線圈匝數而定。
晶載變壓器是用於射頻微電子裝置的關鍵 組件。其乃是在射頻電路中用於阻抗變換、差動對信號轉換(諸如將不平衡信號轉換成平衡信號，反之亦然(平衡-不平衡變壓器(Balun Transformer))、隔離、或頻寬增強。增強半導體裝置上的變壓器對裝置改良及操作是必要的。
在射頻應用中建立高效能變壓器操作的關鍵參數包括增強耦合係數K、基材上裝置所佔據之佔位面積(footprint)或面積、阻抗變換因子、以及功率增益、插入損耗、以及效率。
絕緣體上覆矽技術係藉由利用更大佔位面積變壓器而以更高成本來製作。佔位面積愈大，則產品成本愈高。進而需有效使用BEOL金屬化才能縮減變壓器面積。所以，所屬技術領域需要一種佔位面積更小(密度更高)且耦合與效率功能更好的積體電路變壓器。其它積體電路變壓器缺乏這些設計特徵。
在Huang等人題為「Interleaved Three-Dimensional On-Chip Differential Inductors and Transformers」之美國公開專利第2008/0272875號中，多個分層變壓器裝置係使用主流標準製程來製作。Huang將線圈之各線匝分隔成兩個部分繞組，並且使這兩個部分繞組在不同層件中交錯而置。按照這種方式，交錯式3D晶載差動變壓器係設有更小的寄生電容、更高的耦合效率、以及更高的Q因子。在Huang的揭露中，「交錯式」係指至少兩個共享一共同軸(例如，依照垂直方向)並且大致彼此平行之線圈所構成的組構。然而，注意到的是，此設計的 變壓器初級與次級繞組具備不理想的較低Q。
在Hsu等人題為「Three Dimensional Transformer」之美國專利第7,405,642號中，三維變壓器之初級與次級繞組跨越多個金屬層展開，其中第一與第二線圈之各金屬線係對應配置成彼此對立。根據Hsu的3-D變壓器，各層的第一與第二線圈係沿著x-y平面對應配置成彼此對立。第一與第二線圈係沿著Z方向交替地堆疊。因此，第一與第二線圈不僅可沿著x-y平面耦合，還可依z方向耦合以進一步改良耦合率。在此先前技術設計中，較低Q及較低匝比導因於設計拓樸型態。
在Raczkowski題為「Two Layer Transformer」之美國公開專利第2011/0032065號中，教示的是一種具有堆疊線圈結構之對稱變壓器；線圈係位於兩個傳導平面中。雖然Raczkowski設計呈現較佳的對稱性，此設計本身的匝比及電感密度仍然較低。
希望設計並且製作具有小尺寸、高品質因子(Q因子)、大電感、高耦合效率、以及高自共振頻率等特性的晶載變壓器，這些特性是由所屬技術領域已知的裝置來改善。重點是要使晶載變壓器儘可能耗用少量的基板面積(real estate)，以減少晶載變壓器與基材之間的大寄生電容，以便降低不希望的雜訊。
牢記先前技術的問題及缺陷，至少一項具體實施例之一目的因此在於提供一種用於積體電路應用之 高密度、高耦合、高效率變壓器。
至少一項具體實施例之另一目的在於提供一種用於積體電路應用的變壓器，其中次級線圈或繞組係內嵌於初級線圈或繞組裡的各螺旋匝及製作層。
對於所屬技術領域中具有通常知識者將會顯而易知的是，以上及其它目的乃是在本發明之(多項)具體實施例中達成，本發明係針對一種用於積體電路之平面型變壓器，此變壓器具有嵌入式線圈結構，其包含：包括於其之間具有距離之至少兩條實質平行傳導路徑節段的初級繞組或線圈匝；以及在此初級線圈之這兩條傳導路徑之間包含嵌入之次級傳導路徑節段的次級繞組或線圈匝。
此初級繞組可包含單一或多個平行堆疊傳導路徑節段層。此次級繞組或線圈可包括在此初級線圈之此等傳導路徑節段之間形成嵌入之單一或多個平行堆疊傳導路徑節段層的線匝。
相鄰的初級繞組傳導路徑節段可使用下跨道及上跨道連接來結合，未電氣短路至各別的次級線圈傳導路徑節段。另外，此等次級繞組傳導路徑節段可使用下跨道及上跨道連接來結合，未電氣短路至各別的初級線圈傳導路徑節段。
在一項具體實施例中，至少兩個初級線圈匝係使用交越接面來結合，此等交越接面形成自一個初級節段至相鄰初級節段藉由在此積體電路之一或多個金屬層斷開此等初級線圈節段之一部分而成的電路徑，但未短路 至此等次級線圈節段。類似的是，至少兩個次級線圈匝可使用交越接面來結合，此等交越接面形成自一個次級線圈節段至相鄰次級線圈節段藉由在此積體電路之一或多個金屬層斷開此等次級線圈節段之一部分而成的電路徑，但未短路至此初級線圈。
此初級線匝之最外節段係電連接至相鄰初級線匝之最內節段，使得此初級線匝之此最外節段的導電路徑長度大約等於此初級線匝之此最內節段的導電路徑長度。另外，當此等初級節段總共有偶數個節段，則此等次級傳導路徑之螺旋匝可於此初級線圈之(i/2)個節段之後嵌入，或其中，當此等初級節段總共有奇數個節段，則此等次級傳導路徑之此等螺旋匝係於此初級線圈之(i/2+1)個節段之後嵌入。
在另一具體實施例中，此次級繞組之此等傳導路徑節段係跨越金屬層電連接以形成串聯堆疊螺狀物。此次級繞組之此等傳導路徑節段可跨越金屬層電連接成內螺旋/外螺旋串聯組構。或者，相反地，此次級繞組之此等傳導路徑節段係電連接成上螺旋與下螺旋串聯組構。
此平面型變壓器可包括低K層間介電質以降低跨越金屬層之此等串聯堆疊螺旋匝之間的電容。此次級繞組之下方螺狀物垂直偏離上方螺狀物以便降低層間電容，或用以降低層間電容。
在第二態樣中，介紹的是一種用於積體電路之變壓器，此變壓器具有嵌入式線圈結構，其包含：包 括於其之間具有距離之至少兩條實質平行傳導路徑節段的初級繞組或線圈匝，其中此至少兩條實質平行傳導路徑節段各包含配置於頂端金屬層及底端金屬層中的堆疊傳導路徑節段；以及在此初級線圈之此兩條傳導路徑之間包含嵌入之次級傳導路徑節段的次級繞組或線圈匝，其中此次級傳導路徑節段包含配置於此頂端金屬層及此底端金屬層中之堆疊傳導路徑節段。
此變壓器可包括跨越層件形成用以增加此次級繞組之電感密度的磁性材料。此初級與次級繞組跨越螺旋匝包括變更寬度及間距，其中此等變更寬度及間距可以是跨越各種金屬層而形成。
次級對初級螺旋匝比率可藉由變更位於各金屬層之次級螺狀物數目而製作成大於1：1。
此變壓器可包括跨越此等螺旋匝用以增加電感密度之高μ磁性材料。此變壓器亦可包括跨越初級與次級繞組兩者之此等螺旋匝形成十字交叉電連接。
在第三態樣中，介紹的是一種製作用於積體電路之變壓器的方法，其包含在半導體基材上形成第一金屬化層，此第一金屬化層包括包含於其之間具有距離之兩條平行傳導路徑的至少一第一初級繞組或線圈節段、以及於此第一初級線圈節段之這兩條平行傳導路徑之間嵌入之至少一對應之第一次級繞組或線圈節段。
本方法包括於此半導體基材上形成第二金屬化層，其包括含有於其之間具有距離之兩條平行傳導路 徑的至少一第二初級繞組或線圈節段、以及於至少此次級初級線圈節段之這兩條平行傳導路徑之間所嵌入之至少一第二對應之次級繞組或線圈節段；於此第一初級線圈節段與此第二初級線圈節段之交會處形成導電上跨道/下跨道交越接面；以及於此第一次級線圈節段與此第二次級線圈節段之交會處形成導電上跨道/下跨道交越接面。
此初級線圈之此等第一初級線圈節段與此次級線圈之此等第一次級節段可為固定寬度。
此等初級節段可設計成比此等嵌入式次級節段寬，以降低串聯損耗並提升電流運載能力(handling)。
一些次級節段可採上下方式自此第一金屬化層電連接至此第二金屬化層，同時還嵌入於此初級線圈之各平行傳導路徑裡。
1至11‧‧‧分段部分
12至24‧‧‧位置
100‧‧‧變壓器設計
102‧‧‧輸入電流埠
104‧‧‧第一節段
106‧‧‧第二、內部初級節段
108‧‧‧第三初級節段
112‧‧‧輸出電流埠
122‧‧‧次級繞組輸入
124‧‧‧第一次級繞組節段
126‧‧‧第二內部次級繞組節段
128‧‧‧第三次級繞組節段
130‧‧‧次級繞組輸出
200‧‧‧交錯式變壓器
202‧‧‧初級輸入
204a‧‧‧外路徑
204b‧‧‧內路徑
206‧‧‧次級繞組電流路徑
210‧‧‧次級繞組輸入
212至218‧‧‧繞組截面集
302至308、402至408、502至508、602至608‧‧‧截面集
702至704、710至714‧‧‧內初級繞組節段
706‧‧‧電流路徑
716‧‧‧外初級繞組節段
802至808、902至908、1002至1006‧‧‧截面節段
1100‧‧‧串聯堆疊次級繞組
1102‧‧‧次級輸入
1400‧‧‧箭號
1500至1514‧‧‧指向箭號
M2至M5‧‧‧金屬層
P1至P42‧‧‧初級節段
S1至S82‧‧‧次級線匝
隨附申請專利範圍中特別提出據信有新穎性之本發明之特徵及本發明之元件特性。圖示的目的僅在於說明，並未按照比例繪示。然而，本發明本身正如組織及操作方法兩者，可參照搭配附圖而述的詳細說明而最易於理解，其中：第1A及1B圖繪示堆疊式先前技術變壓器設計100(第1A圖)與本發明之一項具體實施例之堆疊式變壓器(第1B圖)的比較關係；第2A圖繪示雙層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局； 第2B圖繪示三層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局；第3圖繪示跨越初級與次級線匝具有變化螺旋厚度之分層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局；第4圖繪示跨越金屬層具有變化初級與次級螺旋寬度與間距之交錯式變壓器；第5圖繪示跨越若干線匝具有變化初級與次級螺旋寬度與間距之交錯式變壓器；第6A及6B圖繪示具有變化初級與次級螺旋匝比之交錯式變壓器之一具體實施例。在第6A圖中，兩個螺旋次級線匝(S1,S2)係內嵌於各截面集(cross-sectional set)之第一與第二初級節段之間。附加次級線匝係嵌入於兩個初級線匝節段之間，如第6B圖所示；第7圖繪示第1B圖所示之變壓器設計以頻率為函數之耦合係數的模擬結果；第8圖表示先前技術設計之「最大可達增益」與第1B圖所示變壓器之設計的比較關係；第9圖繪示平面型變壓器之一具體實施例，其包含具有相等路徑長度之初級繞組；第10圖繪示具有雙節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器的截面；第11圖繪示具有三節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器； 第12圖繪示具有四節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器；第13圖繪示串聯堆疊次級繞組之上螺旋/下螺旋具體實施例；第14A圖繪示雙層交錯式變壓器的截面圖，其具有平行堆疊初級繞組以及內螺旋與外螺旋串聯堆疊次級繞組；第14B圖繪示具有平行堆疊初級繞組及內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組之三層交錯式變壓器；第15A及15B圖繪示次級繞組之螺旋組構之另一具體實施例。在第15A圖中，所示為具有平行堆疊初級繞組及下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級繞組之雙層交錯式變壓器。第15B圖繪示具有平行堆疊初級與下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級繞組之三層交錯式變壓器；第16A及16B圖繪示初級與次級線匝兩者之繞組之相等路徑長度之組構。在第16A圖中，所示為具有平行堆疊初級與下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級之雙層交錯式變壓器。
在第16B圖中，各線匝的電流進行交聯，藉此，對於第一線匝，電流係以交叉模式從一層被指引向下一層；第17圖繪示具有平行堆疊初級繞組及內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組之雙層交錯式變壓器，線匝之間具有次級偏移； 第18A圖繪示具有平行堆疊初級繞組、以及略過M4(中間)金屬層之內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組的三層交錯式變壓器；第18B圖繪示具有平行堆疊初級繞組、以及略過M4(中間)金屬層之外螺旋/內螺旋(即下螺旋/上螺旋)串聯堆疊次級繞組的三層交錯式變壓器。
在描述(多項)具體實施例時，本文將會參照圖式中的第1至18圖，其中相似的元件符號係指相似的本文中特徵。
在至少一具體實施例中，所繪示的是一種使用多個金屬層達到目標電感的交錯式變壓器。對於給定位準的多個線匝，此種結構的複雜度需要高於目前技術現況的設計解決方案。先前技術的實作態樣必然會需要大量貫孔才能進行層對層的操作，從而增加變壓器的直流電阻。此設計揭示一種變壓器結構，其為了增加耦合係數，利用區分成數節段的初級螺狀物、以及內嵌於此初級螺旋節段裡的次級螺狀物，但所使用的貫孔數目較少。
第1A及1B圖繪示堆疊式先前技術變壓器設計100(第1A圖)與本發明之一項具體實施例之堆疊式變壓器200(第1B圖)的比較關係。如圖所示，先前技術設計之繞組之寬度變更，進而變更此設計之電感及阻抗。請參閱第1A圖，並且依循初級繞組或線圈之螺旋電流路徑，電流始於輸入電流埠102，穿過如節段部分P1、P2、P3所 指認之第一節段104。相較於次級路徑之寬度，此初級路徑偏寬。第一節段102之初級路徑接著隨節段部分P3電連接至第二、內部初級節段106之節段部分P4、P5而變更寬度。第二內部初級節段106係電連接至由節段部分P6、P7、P8所指認之第三初級節段108。第三節段108之節段部分P8係電連接至由節段部分P9、P10、P11所表示之外節段110，其最後通往輸出電流埠112。在這種組構中，初級路徑為較寬的導體路徑，盤旋成具有內繞組及外繞組。寬度變更在初級繞組中造成不希望的電感變更及阻抗變更。
類似的是，在第1A圖的先前技術設計中，次級繞組以類似方式盤旋，位處初級路徑之最外繞組的內部。次級繞組輸入122使電流可以行經由節段部分S1、S2、S3所表示之第一次級繞組節段124。次級節段部分S3係電連接至由次級節段部分S4至S8所表示之第二內部次級繞組節段126。次級節段部分S8接著係電連接至位處節段126外部的第三次級繞組節段128。穿越次級節段128之電流依循次級節段部分S9、S10、S11並且於次級繞組輸出130離開。再次地，注意到的是，這些繞組的寬度變化遭致不希望的電感及阻抗變更。
第1B圖繪示交錯式變壓器200之一具體實施例之布局的俯視圖。平行堆疊係藉由此設計來進行，因為各層係設計成依相同方向攜載相同電流。依循所堆疊螺狀物之路徑，初級繞組，始於初級輸入202，先前技術之寬初級繞組係分離成兩條相異路徑，分別是外路徑204a 及內路徑204b。外路徑及內路徑204a、204b含括次級繞組電流路徑206；也就是說，次級繞組在初級繞組裡交錯。各導體節段與下一個節段大約有相同寬度，促使電感與阻抗變換一致。次級繞組輸入210之路徑係由已編號分段部分1至11所繪示，其中各分段部分與下一個分段部分有相同寬度。上跨道(overpass)/下跨道(underpass)交越連接出現於分段部分3至4、以及8至9。再者，此等交越連接於基材之不同層件接附分段部分3至4及8至9。這些節段依相同方向攜載相同電流，並且係為了平行堆疊而組構。
值得注意的是，在這項具體實施例中，次級螺旋分段部分係內嵌於初級螺旋分段部分裡。初級與次級線圈兩者都包含任意數目之平行堆疊螺旋節段。在某些實例中，在平行堆疊的情況下，此等螺旋節段其中一者若間斷，則提供上跨道/下跨道連接以完成初級或次級繞組。
可對此等繞組施作數種修改以增強效能。舉例而言，在一項具體實施例中，初級螺旋匝有可能藉由加寬來減少數目。這不僅降低串聯損耗，同時還增加電流運載能力。在另一具體實施例中，次級螺旋節段或線匝之頂端區段亦可設計成由最外線匝往最內線匝具有減縮寬度及漸增間距以減少串聯損耗。
另外，次級螺旋匝之底端區段可使用較小間距的優點來增加總體匝比。此底端區段亦可具有比頂端區段更寬的跡線寬度以減少損耗並增加電流運載能力。再者，次級螺旋匝之底端區段可偏離初級線匝而以稍減之匝 比來提升高頻效能。
第2A圖繪示雙層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局。有四個繞組截面集，係以212、214、216及218繪示。各截面集包括具有兩個節段之第一初級線匝、以及內嵌於第一初級線匝之兩個初級節段之間的次級線匝。截面集之各初級元件係符號表示如下：Pi,j
其中，i表示第i個線匝；以及j表示第j個節段。
因此，截面集212之第一初級線匝具有兩個初級節段(P1,1與P1,2)。此等P11與P12節段之間所嵌入的是次級線匝，符號表示為：Si，其中「i」表示第i個線匝，其與初級繞組之第i個線匝重合。
如所提，有兩個金屬層M4及M5，其有助於形成各線匝之繞組。初級繞組係分割成雙層級(bi-level)第一初級節段P11及P12。各節段包括位在M4與M5兩層上的傳導組件或條孔。此條孔貫穿螺旋繞組的長度。雙層級次級S1係被夾於P11與P12之間，並且亦於M4與M5層之間包括傳導組件(條孔)。各附加截面集包括一對初級節段及相應次級節段。舉例而言，第二截面集214包括具有次級節段嵌入於其之間的下列初級線匝配置：P21、S2、P22；第三截面集216包括P31、S3、P32；而第四截面集218包括P41、S4、P42。雖然所繪示的是四個截面集，本發明並不受 限於此，而且可將第n個線匝以Pn1、Sn、Pn,2繪示。
第2B圖繪示三層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局。如圖所示，有三個金屬層M3、M4及M5。底端或下層M3係設計成比上層更薄而有助於FEOL製造。在類似於雙層平行堆疊布局的方式中，各線匝有兩個初級節段(Pi,1與Pi,2)，各初級線匝具有嵌入於這兩個初級節段之間的次級線匝S1。在這項具體實施例中，此初級係分割成三層級導體。各節段包括介於M3與M4層之間、以及介於M4與M5層之間的傳導組件(條孔)。合夾於P11與P12之間的次級S1亦包括介於此等M3至M5各層之間的傳導組件(條孔)。如針對雙層平行堆疊交錯式變壓器所提，對於三層平行堆疊交錯式變壓器繪示四個截面集；然而，本發明並不受限於此，並且可將第n個線匝以Pn1、Sn、Pn,2繪示。
第3圖繪示跨越初級與次級線匝具有變化螺旋厚度之分層平行堆疊交錯式變壓器之製作層的截面布局。這項具體實施例係由截面集302、304、306及308所表示。截面集302表示最外線匝，其具有附加金屬層(M3)。因為是最外線匝，傳導路徑拉最長，電阻因此最大。所以，帶來的效益是，此最外線匝亦最具有金屬性(相較於內線匝304、306及308而言)。厚度愈大，電氣損耗愈小。由於內部線匝具有的總體傳導長度較小，因此，使電阻降低不需要額外厚度(新增金屬)。利用金屬層M4與M5，以雙層線匝繪示截面集304與306。最內線匝係由截面集308所表 示，其僅具有一個層件。按照這種方式，這項具體實施例本身得以最佳化，因為厚度可隨著繞組從最外線匝到最內線匝而減小。在所有截面集中，次級線匝係內嵌於兩個初級節段之間。
第4圖繪示跨越金屬層具有變化初級與次級螺旋寬度與間距之交錯式變壓器。在這項具體實施例中，繪示截面集402、404、406及408，下初級與次級線匝係由兩個分離之金屬層(M2及M3)所組成，各係藉由條狀物來連接。這些金屬導體層比上方兩個層件更薄，而且也更寬。隨著下方兩個金屬層(M2及M3)之導體厚度減小，這些導體的寬度增加，以便降低線匝中的電阻。與介於M4與M3之間、以及介於M4與M5之間的較大間距截然不同的是，M2與M3層之間亦有最小間距。
進一步設想的是，如第3圖中所教示，跨越初級與次級線匝具有變化螺旋厚度之交錯式變壓器可與下方金屬層之變化初級與次級寬度組合，尤其是對於最外線匝而言。
第5圖繪示跨越若干線匝具有變化初級與次級螺旋寬度與間距之交錯式變壓器。始於最外線匝之最寬截面(截面集502)至最內線匝之最窄截面(截面集508)，截面集502、504、506及508之各別傳導路徑具有不同寬度。寬度變更隨著各線匝由外側往內側繼續而補償不同路徑長度。在這項具體實施例中，電損及磁損係透過寬度變化來解決。
第6A及6B圖繪示具有變化初級與次級螺旋匝比之交錯式變壓器之一具體實施例。在第6A圖所示的具體實施例中，兩個螺旋次級線匝(S1,S2)係內嵌於各截面集602、604及606之第一與第二初級節段(P11,P12)之間。次級對初級匝比增大會使次級對初級之電感(SL,PL)增大，並且表示匝比為1：2。
為了說明，附加次級線匝係嵌入於兩個初級線匝節段之間，如第6B圖所示。在這項具體實施例中，三個次級線匝(S1、S2及S3)係形成於截面集608之初級節段(P11與P12)之間，而次級線匝S4、S5及S6係內嵌於初級節段P21與P22之間，並且表示匝比為1：3。
在上述具體實施例中，平面型變壓器結構係使用具有螺旋匝之初級繞組來實現，其中各螺旋匝可包括一或多個平行堆疊金屬層，各螺旋匝係分割成多個節段。再者，次級繞組還使用一或多個平行堆疊金屬層包括各別螺旋匝，使得此等各別次級螺旋匝係側向嵌入於初級螺旋匝之節段裡。
如本文中將會進一步論述，在一項具體實施例中，這些多個節段係互連成使得其路徑長度相等。舉例而言，給定螺旋匝之最外節段係連接至後繼螺旋匝之最內節段。
在另一具體實施例中，若初級節段之數目(i)為偶數，則次級繞組之螺旋匝係於初級之(i/2)個節段之後嵌入。在又一具體實施例中，若初級節段之數目為奇數， 則次級繞組之螺旋匝係於初級之(i/2+1)個節段之後嵌入。
第7圖繪示第1B圖所示變壓器設計以頻率為函數之耦合係數的模擬結果。此耦合係數為由零到一的值，表示變壓器互感對初級和次級電感之比。對於耦合，初級與次級繞組係分開測量，並且套用至以下方程式：
其中，k為零到一的耦合係數；以及M為互感。
在經驗上，互感M的測定係藉由測量串聯之初級與次級的電感，然後為了第二讀取而互換此等繞組其中一者之連接，並且在以下表示式使用這些值：
第8圖表示先前技術設計之耦合係數與第一具體實施例之設計的比較關係。如所提，耦合係數相較於先前技術顯著更高，並且隨著頻率上升而增加。以量化方式來看，所示的耦合係數比先前技術的耦合係數大二十五個百分數(25%)等級。對於此模擬，初級之寬度係建立為16μm，次級的寬度係建立為4μm，外徑為200μm，而初級與次級繞組的線匝數目保持在二(2)。
使用相同的模擬參數，第8圖比較先前技術設計之增益與第一具體實施例之設計。如所提，此增益比 跨越頻譜之先前技術的增益更高。以量化方式來看，所示的增益比先前技術的增益大十個百分數(10%)等級。
初級繞組的另一優點為促進相等路徑長度。由於此設計具備交錯性質，所以平面型變壓器之初級建立相等路徑長度。這是有可能的，因為初級繞組係跨越兩條電流路徑有效共享，其中初級繞組之一條路徑的最外節段係電連接至相鄰初級繞組節段之最內節段。
第9圖繪示平面型變壓器之一具體實施例，其包含具有相等路徑長度之初級繞組。所示內初級繞組節段702係以確保初級繞組裡之電流路徑長度相等的方式連接至相鄰內初級繞組節段704。依循電流路徑706，內初級繞組節段710中的電流係安排成與相鄰外線匝的內初級繞組節段712電連通，而內初級繞組節段714中的電流係安排成與相鄰外線匝的外初級繞組節段716電連通。這些別的平行路徑之交越使得相同電路徑長度得以藉由穿越初級繞組之電流來實現。
第10圖繪示具有雙節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器的截面。在這種組構中，於截面節段802中，位於M5的P11連接至位於M4的P12；而位於M5的P12與位於M4的P11連接。其它截面節段依循類似的跨接模式。於截面節段804中，位於M5的P21連接至位於M4的P22；而位於M5的P22與位於M4的P21連接。於截面節段806中，位於M5的P31連接至位於M4的P32；而位於M5的P42與位於M4的P41連接。最後，於截面節段 808中，位於M5的P41連接至位於M4的P32；而位於M5的P42與位於M4的P41連接。
第11圖繪示具有三節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器。所示為四個截面節段902、904、906及908。在這項具體實施例中，使用截面節段902作為一實施例，位於M5的初級節段P11係電連接至位於M4的P13；位於M5的節段P12係電連接至位於M4的P12；而位於M5的節段P13係電連接至位於M4的P11。這種組構判定各線匝的最低可能電阻，同時仍維持相等路徑長度。這表示內螺旋/外螺旋組構。舉例而言，在八線匝次級螺狀物中，線匝1、2、3及4係位在最頂端金屬層上，而線匝5、6、7及8係位在下方金屬層上。
舉另一相等路徑長度之實施例來說，第12圖繪示具有四節段相等路徑長度架構之雙層平行堆疊交錯式變壓器。所繪示的是截面節段1002、1004及1006。使用截面節段1002作為一實施例，位於M5的初級節段P11係電連接至位於M4的P14；位於M5的節段P12係電連接至位於M4的P13；位於M5的節段P13係電連接至位於M4的P12；而位於M5的節段P14係電連接至位於M4的P11。這表示上螺旋與下螺旋組構。舉例而言，在八線匝次級螺狀物中，線匝1、3、5及7係位在最頂端金屬層上，而線匝2、4、6及8係位在下方金屬層上。
第13圖繪示串聯堆疊次級繞組之上下具體實施例1100。在這項具體實施例中，次級繞組螺旋節段係 以上下方式捲繞(電連接)，並同時內嵌於對應(相鄰)的初級繞組螺旋節段中。此次級繞組係設計成具有比初級繞組更高的電感。此串聯堆疊透過使用附加金屬化特徵，顯著提升阻抗變換。
在第13圖中，次級繞組的電流路徑係由位置編號所指認，而電流方向可藉由以下連續編號模式來依循。始於次級輸入1102，由位置編號1至3所表示之第一繞組節段係位於頂端金屬層上。在介於位於3與4之間的上跨道或下跨道交越點處，次級節段從頂端金屬層移位至下方金屬層，並且經過位置4至6穿越下方金屬層。於交越接面(介於位置6與7之間)處，次級繞組節段穿過位置7至9留在下方金屬層上，並且再次地移位至位於位置9與10之間之交越接面處的頂端金屬層。位置10至16所表示之次級繞組節段全都位於頂端金屬層上(甚至穿過位於位置編號12與13之間的交越接面)。位置16與17處的交越接面將次級節段從頂端金屬層穿過位置17至24(包括位於19與21處的交越接面)移位至下方金屬層。此拓樸型態示範如何以上下串聯方式堆疊次級繞組。結果是，由於繞組的金屬增加，次級中的電感比初級繞組更高。此亦導致次級繞組中的電感比初級繞組更高。路徑標記描圖指出變壓器之次級繞組的上下路徑。
第14A圖繪示雙層交錯式變壓器的截面圖，其具有平行堆疊初級繞組以及內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組。在這項說明性截面實施例中，S1會有電流依流 入頁面的方向流動，而S8有電流依流出頁面的方向流動。因此，次級的電流流動顯示「內螺旋」組構變更成「外螺旋」組構。於S4，條孔或其它電連接係在S5處將次級頂層電氣接附至次級底層。如箭號1400所提，各繞組線匝的直徑係依此箭號的方向縮減。基於這種組構，M4與M5係接線成串聯。
依循第14A圖之雙層具體實施例，第14B圖繪示具有平行堆疊初級繞組及內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組之三層交錯式變壓器。在此新增層件具體實施例中，S8目前是在S9處與最低金屬層M3電連通。此下方金屬層亦為更薄的層件。這種組構可擴充至任意層數。另外，最外初級線匝可具有可變厚度及寬度，如前面的具體實施例中所論述。
第15A及15B圖繪示次級繞組之螺旋組構之另一具體實施例。在第15A圖中，所示為具有平行堆疊初級繞組及下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級繞組之雙層交錯式變壓器。此次級繞組使電流自上方金屬層(M5)流動至下方金屬層(M4)，然後再回流，如指向箭號1500、1502、1504及1506所提。這種組構的作用是要限制或降低層間電容。
類似的是，在具有第15B圖所示之平行堆疊初級及下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級的三層交錯式變壓器中，電流係由頂端金屬層M5流動至下方金屬層M3，然後各次級線匝再次回流，如指向箭號1508、1510、1512、1514所示。
第16A及16B圖繪示初級與次級線匝兩者之繞組之相等路徑長度之組構。在第16A圖中，所示為具有平行堆疊初級與下螺旋/上螺旋串聯堆疊次級之雙層交錯式變壓器。如教示，此嵌入式次級繞組包含位在兩個層件上的兩個分離節段(舉例而言，第一次級線匝的S11、S21、S12、S22)。正如第15圖之組構，此組構提供相等路徑長度(於次級及初級)。在第16B圖中，如箭號所示，各線匝的電流進行交聯，藉此，對於第一線匝，電流係以交叉模式從一層被指引向下一層；從S11被指引向S22，然後從S22被指引向S21，並且最後從S21被指引向S12。
在又一具體實施例中，各線匝之上方與下方金屬層之次級節段有可能彼此相對偏移。此偏移進行調整以使層間電容降到最小。第17圖繪示具有平行堆疊初級繞組及內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組之雙層交錯式變壓器，線匝之間具有次級偏移。
第18A圖繪示具有平行堆疊初級繞組、以及略過M4(中間)金屬層之內螺旋/外螺旋串聯堆疊次級繞組的三層交錯式變壓器。次級線匝節段中的間隙降低層間電容，並且將裝置的頻率效能推更高。類似的是，亦可實施外螺旋及內螺旋組構。第18B圖繪示具有平行堆疊初級繞組、以及略過M4(中間)金屬層之外螺旋與內螺旋(即下螺旋/上螺旋)串聯堆疊次級繞組的三層交錯式變壓器。
用於製作上述高Q、交錯式變壓器第一具體實施例的方法包括下列步驟：形成兩個平行初級路徑繞組 節段，較佳為互相等距，以及於其之間形成次級路徑繞組節段。位於各線匝節段的交越接面可將一個線匝之最外初級路徑與第二線匝之最內初級路徑電連接，使繞組之軌道上方的電流路徑長度相等。一種用於使上下串聯堆疊的方法會包括使次級路徑繞組節段自下方金屬化層至上方金屬化層交替，並且使次級繞組在初級繞組兩半部之間維持交錯式組構。
儘管具體實施例已搭配特定較佳具體實施例來特別說明，已證實的是，鑑於前述說明，許多替代方案、修改例及變例對所屬技術領域中具有通常知識者將會顯而易知。因此，經深思，隨附申請專利範圍將會囊括落於本設計之真實範疇與精神內的任何此等替代方案、修改例及變例。
因此，在說明本發明之後，下面為申請專利範圍。
1至11‧‧‧分段部分
200‧‧‧交錯式變壓器
202‧‧‧初級輸入
204a‧‧‧外路徑
204b‧‧‧內路徑
206‧‧‧次級繞組電流路徑
210‧‧‧次級繞組輸入

Claims (29)

  1. 一種用於積體電路的平面型變壓器，該變壓器具有嵌入式線圈結構，其包含：初級繞組或線圈匝，包括於其之間具有距離之至少兩個實質平行傳導路徑節段；以及次級繞組或線圈匝，在該初級線圈之該兩條傳導路徑之間包含嵌入之次級傳導路徑節段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平面型變壓器，其中，該初級繞組包含單一或多個平行堆疊傳導路徑節段層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組或線圈包括在該初級線圈之該等傳導路徑節段之間形成嵌入之單一或多個平行堆疊傳導路徑節段層的線匝。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組或線圈包括在該初級線圈之該等傳導路徑節段之間形成嵌入之該單一或多個平行堆疊傳導路徑節段層的線匝。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之平面型變壓器，其中，相鄰的初級繞組傳導路徑節段係使用下跨道及上跨道連接來結合，未電氣短路至各別的次級線圈傳導路徑節段。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之平面型變壓器，其中，該等次級繞組傳導路徑節段係使用下跨道及上跨道連接來結合，未電氣短路至各別的初級線圈傳導路徑節段。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之平面型變壓器，其中，至少兩個初級線圈匝係使用交越接面來結合，該等交越接面形成自一個初級節段至相鄰初級節段藉由在該積體電路之一或多個金屬層斷開該等初級線圈節段之一部分而成的電路徑，但未短路至該等次級線圈節段。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之平面型變壓器，其中，至少兩個次級線圈匝係使用交越接面來結合，該等交越接面形成自一個次級線圈節段至相鄰次級線圈節段藉由在該積體電路之一或多個金屬層斷開該等次級線圈節段之一部分而成的電路徑，但未短路至該初級線圈。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之平面型變壓器，其中，該初級線匝之最外節段係電連接至相鄰初級線匝之最內節段，使得該初級線匝之該最外節段的導電路徑長度大約等於該初級線匝之該最內節段的導電路徑長度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之平面型變壓器，其中，當該等初級節段總共有偶數個節段，則該等次級傳導路徑之螺旋匝係於該初級線圈之(i/2)個節段之後嵌入，或其中，當該等初級節段總共有奇數個節段，則該等次級傳導路徑之該等螺旋匝係於該初級線圈之(i/2+1)個節段之後嵌入。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組之該等傳導路徑節段係跨越金屬層電連接以形成串聯堆疊螺狀物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之平面型變壓器，其中， 該次級繞組之該等傳導路徑節段係跨越金屬層而電連接成內螺旋/外螺旋串聯組構。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組之該等傳導路徑節段係電連接成上螺旋/下螺旋串聯組構。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之平面型變壓器，其包括低K層間介電質以降低跨越金屬層之此等串聯堆疊螺旋匝之間的電容。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組之下方螺狀物垂直偏離上方螺狀物以便降低層間電容。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之平面型變壓器，其中，該次級繞組之下方螺狀物垂直偏離上方螺狀物以便降低層間電容。
  17. 一種用於積體電路的變壓器，該變壓器具有嵌入式線圈結構，其包含：初級繞組或線圈匝，包括於其之間具有距離之至少兩個實質平行傳導路徑節段，其中，各該至少兩個實質平行傳導路徑節段包含配置於頂端金屬層及底端金屬層中的堆疊傳導路徑節段；以及次級繞組或線圈匝，在該初級線圈之該兩條傳導路徑之間包含嵌入之次級傳導路徑節段，其中，該次級傳導路徑節段包含配置於該頂端金屬層及該底端金屬層中之堆疊傳導路徑節段。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之變壓器，其包括跨越層件形成用以增加該次級繞組之電感密度的磁性材料。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之變壓器，其中，該等初級與次級繞組形成螺旋匝。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之變壓器，其中，初級與次級繞組跨越螺旋匝包括變更寬度及間距。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之變壓器，其中，該等變更寬度及間距係跨越各種金屬層而形成。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之變壓器，其中，次級對初級螺旋匝比可藉由變更位於各金屬層之次級螺狀物數目而製作成大於1：1。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之變壓器，其包括跨越該等螺旋匝用以增加電感密度之高μ磁性材料。
  24. 如申請專利範圍第19項所述之變壓器，其包括跨越初級與次級繞組兩者之該等螺旋匝形成十字交叉電連接。
  25. 一種製作用於積體電路之變壓器的方法，其包含在半導體基材上形成第一金屬化層，該第一金屬化層包括包含於其之間具有距離之兩條平行傳導路徑的至少一第一初級繞組或線圈節段、以及於該第一初級線圈節段之該兩條平行傳導路徑之間嵌入之至少一對應之第一次級繞組或線圈節段。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其包括：於該半導體基材上形成第二金屬化層，其包括含有於其之間具有距離之兩條平行傳導路徑的至少一第 二初級繞組或線圈節段、以及於至少該次級初級線圈節段之該兩條平行傳導路徑之間所嵌入之至少一第二對應之次級繞組或線圈節段；於該第一初級線圈節段與該第二初級線圈節段之交會處形成導電上跨道/下跨道交越接面；以及於該第一次級線圈節段與該第二次級線圈節段之交會處形成導電上跨道/下跨道交越接面。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中，該初級線圈之該等第一初級線圈節段與該次級線圈之該等第一次級節段為固定寬度。
  28. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中，該等初級節段係設計成比該等嵌入式次級節段寬，以降低串聯損耗並提升電流運載能力。
  29. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其包括形成一些次級節段，此等次級節段係以上下方式自該第一金屬化層電連接至該第二金屬化層，同時還嵌入於該初級線圈之各平行傳導路徑裡。
TW105120480A 2016-05-31 2016-06-29 交錯式變壓器及其製造方法 TWI648754B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/168,798 US20170345559A1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 "Interleaved Transformer and Method of Making the Same"
US15/168,798 2016-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201743347A true TW201743347A (zh) 2017-12-16
TWI648754B TWI648754B (zh) 2019-01-21

Family

ID=60418191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105120480A TWI648754B (zh) 2016-05-31 2016-06-29 交錯式變壓器及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170345559A1 (zh)
CN (1) CN107452710B (zh)
TW (1) TWI648754B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI681419B (zh) * 2019-06-13 2020-01-01 瑞昱半導體股份有限公司 電感裝置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106876379B (zh) * 2016-07-07 2019-10-08 威盛电子股份有限公司 半导体装置
US11694836B2 (en) * 2018-03-30 2023-07-04 Intel Corporation On-chip multi-layer transformer and inductor
CN116015318A (zh) * 2018-12-29 2023-04-25 华为技术有限公司 一种多频段射频前端器件，多频段接收机及多频段发射机
CN109686549B (zh) * 2019-01-11 2020-12-29 杭州矽磁微电子有限公司 一种具有多个绕组线圈通过微纳加工制作的集成变压器
FR3094085B1 (fr) * 2019-03-22 2021-02-26 Continental Automotive Capteur de position inductif de largeur réduite
CN111863400B (zh) * 2019-04-30 2022-05-17 瑞昱半导体股份有限公司 集成变压器
CN112117101B (zh) * 2019-06-19 2022-11-22 瑞昱半导体股份有限公司 电感装置
US11742130B2 (en) 2019-06-24 2023-08-29 Nxp B.V. High current integrated circuit-based transformer
US11094628B2 (en) 2019-07-18 2021-08-17 Microchip Technology Incorporated Techniques for making integrated inductors and related semiconductor devices, electronic systems, and methods
DE112020006535T5 (de) 2020-01-15 2023-01-12 Microchip Technology Incorporated Techniken zur herstellung von integrierten induktor-kondensator-oszillatoren und zugehörige verfahren, oszillatoren, halbleitervorrichtungen, systems-on-chips und andere systeme
US11651887B2 (en) 2020-05-27 2023-05-16 Infineon Technologies Ag Stacked and interleaved transformer layout
CN113571306A (zh) * 2021-06-30 2021-10-29 摩拜(北京)信息技术有限公司 变压器和充电器
WO2023178494A1 (zh) * 2022-03-21 2023-09-28 华为技术有限公司 变压器及其工作方法、射频芯片、电子设备
CN115547677B (zh) * 2022-11-09 2023-07-14 佛山诺亚电器有限公司 一种大功率高频脉冲变压器绕制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198374B1 (en) * 1999-04-01 2001-03-06 Midcom, Inc. Multi-layer transformer apparatus and method
DE19944741C2 (de) * 1999-09-17 2001-09-13 Siemens Ag Monolitisch integrierter Transformator
US6577219B2 (en) * 2001-06-29 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multiple-interleaved integrated circuit transformer
KR101453071B1 (ko) * 2008-05-14 2014-10-23 삼성전자주식회사 트랜스포머, 밸룬 및 이를 포함하는 집적 회로
US8643461B2 (en) * 2011-04-28 2014-02-04 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Integrated transformer
TW201342402A (zh) * 2012-04-06 2013-10-16 Realtek Semiconductor Corp 晶載式多繞組變壓器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI681419B (zh) * 2019-06-13 2020-01-01 瑞昱半導體股份有限公司 電感裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170345559A1 (en) 2017-11-30
CN107452710B (zh) 2020-12-01
CN107452710A (zh) 2017-12-08
TWI648754B (zh) 2019-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI648754B (zh) 交錯式變壓器及其製造方法
US7808356B2 (en) Integrated high frequency BALUN and inductors
US7253712B1 (en) Integrated high frequency balanced-to-unbalanced transformers
US8198970B2 (en) Transformers, balanced-unbalanced transformers (baluns) and integrated circuits including the same
US11373795B2 (en) Transformer device
JP4059498B2 (ja) 半導体装置
US6794977B2 (en) Planar transformers
US7656264B2 (en) High coupling factor transformer and manufacturing method thereof
US7570144B2 (en) Integrated transformer and method of fabrication thereof
JP3141562B2 (ja) 薄膜トランス装置
CN104517941B (zh) 线圈及制备应用于电感元件的线圈的方法
US20070236319A1 (en) Inductor structure
CN101142638A (zh) 交错式三维芯片上差动电感器和变压器
US9171663B2 (en) High efficiency on-chip 3D transformer structure
EP3758030B1 (en) High current integrated circuit-based transformer
US9251948B2 (en) High efficiency on-chip 3D transformer structure
US11011295B2 (en) High efficiency on-chip 3D transformer structure
US10553353B2 (en) Parallel stacked inductor for high-Q and high current handling and method of making the same
TW201907592A (zh) 具有貫穿基板通路核心之電感器
US20190131054A1 (en) Balanced-to-unbalanced (balun) transformer
US9831026B2 (en) High efficiency on-chip 3D transformer structure
JP2006066769A (ja) インダクタ及びその製造方法
WO2016005526A1 (en) Centre-tapped transformer
CN109428141B (zh) 平衡非平衡转换器
CN101127271B (zh) 电感结构

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees