TWI619128B

TWI619128B - 螺旋狀堆疊式積體電感及變壓器

Info

Publication number: TWI619128B
Application number: TW104141141A
Authority: TW
Inventors: 顏孝璁
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2018-03-21
Also published as: US11670446B2; US20170162318A1; US20210050144A1; TW201721676A; US10867742B2

Abstract

一種螺旋狀堆疊式積體電感，由一第一感應單元及一第二感應單元所組成，包含：一第一螺旋狀線圈，實質上位於一第一平面，具有一第一外部線圈及一第一內部線圈，該第一內部線圈係位於該第一外部線圈之內，其中該第一螺旋狀線圈構成該第一感應單元之一部分及該第二感應單元之一部分；以及一第二螺旋狀線圈，實質上位於相異於該第一平面之一第二平面，與該第一螺旋狀線圈具有一重疊範圍，其中該第二螺旋狀線圈構成該第一感應單元之一部分及該第二感應單元之一部分。該第一螺旋狀線圈及該第二螺旋狀線圈係為參差排列。

Description

螺旋狀堆疊式積體電感及變壓器

本發明有關變壓器及電感，尤指一種螺旋狀堆疊式積體變壓器及螺旋狀堆疊式積體電感。

電感以及變壓器為射頻積體電路中用來實現單端至差動訊號轉換、訊號耦合、阻抗匹配等功能的重要元件，隨著積體電路往系統單晶片（System on Chip，SoC）發展，積體電感（integrated inductor）及積體變壓器（integrated transformer）已逐漸取代傳統的分離式元件，而被廣泛地使用在射頻積體電路中。然而，積體電路中的電感及變壓器往往會佔用大量的晶片面積，因此，如何縮小積體電路中的電感及變壓器的面積，並同時維持元件的特性，例如電感值、品質因數（quality factor，Q）及耦合係數（coupling coefficient，K）等等，成為一個重要的課題。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種螺旋狀堆疊式積體變壓器及螺旋狀堆疊式積體電感，以縮小元件面積及提高元件效能，進而改善其元件的對稱性。

本發明揭露一種螺旋狀堆疊式積體變壓器，由一第一電感及一第二電感所組成，包含：一第一螺旋狀線圈，實質上位於一第一平面，具有一第一外部線圈及一第一內部線圈，該第一內部線圈係位於該第一外部線圈之內，其中該第一螺旋狀線圈構成該第一電感之一部分及該第二電感之一部分；以及一第二螺旋狀線圈，實質上位於相異於該第一平面之一第二平面，與該第一螺旋狀線圈具有一重疊範圍，其中該第二螺旋狀線圈構成該第一電感之一部分及該第二電感之一部分。該第一外部線圈的至少一邊係在一方向上對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，而且該第一內部線圈的至少一邊係在該方向上不對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，該方向係為垂直於該第一平面或該第二平面的方向。

本發明另揭露一種螺旋狀堆疊式積體電感，由一第一感應單元及一第二感應單元所組成，包含：一第一螺旋狀線圈，實質上位於一第一平面，具有一第一外部線圈及一第一內部線圈，該第一內部線圈係位於該第一外部線圈之內，其中該第一螺旋狀線圈構成該第一感應單元之一部分及該第二感應單元之一部分；以及一第二螺旋狀線圈，實質上位於相異於該第一平面之一第二平面，與該第一螺旋狀線圈具有一重疊範圍，其中該第二螺旋狀線圈構成該第一感應單元之一部分及該第二感應單元之一部分。該第一外部線圈的至少一邊係在一方向上對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，而且該第一內部線圈的至少一邊係在該方向上不對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，該方向係為垂直於該第一平面或該第二平面的方向。

本發明之螺旋狀堆疊式積體變壓器及螺旋狀堆疊式積體電感具有積體化的對稱結構，提供高對稱性的兩個電感或感應單元。藉由將兩個螺旋狀線圈參差排列，本發明之積體變壓器及積體電感的端點位於螺旋狀線圈的最外圈，可降低螺旋狀線圈的繞線複雜度。且相較於習知具有相同感值及品質因素Q的單層式積體電感，本發明可大幅節省元件面積。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

圖1為本發明螺旋狀堆疊式積體電感之一實施例的結構圖。螺旋狀堆疊式積體電感100由螺旋狀線圈110及螺旋狀線圈120所組成，螺旋狀線圈110的大多數金屬線段位於半導體結構中的第一金屬層，螺旋狀線圈120的大多數金屬線段位於半導體結構中的第二金屬層，也就是說，螺旋狀線圈110實質上位於第一金屬層所在的平面，螺旋狀線圈120實質上位於第二金屬層所在的平面。螺旋狀線圈110具有端點111-a及端點111-b，並且包含金屬線段112、113、114以及131。除了金屬線段131位於有別於第一金屬層及第二金屬層的第三金屬層之外，其他的金屬線段及端點位於第一金屬層。金屬線段131分別透過位於貫穿位置110-c與110-d上的導孔（via）結構或是導孔陣列（via array）與金屬線段113與金屬線段114相連接。螺旋狀線圈120具有端點121，並且包含金屬線段122及123。端點121、金屬線段122及123皆位於第二金屬層。

螺旋狀堆疊式積體電感100包含兩個感應單元，分別為第一感應單元（由淺灰色線段所組成）以及第二感應單元（由深灰色線段所組成）。電流由第一感應單元的端點111-b流入，流過金屬線段112後，透過貫穿位置110-a及貫穿位置120-a上的導孔結構或是導孔陣列流至金屬線段122，最後由端點121流出。類似地，對第二感應單元來說，電流由端點111-a流入，流過金屬線段113、131及114之後，透過貫穿位置110-b及貫穿位置120-b上的導孔結構或是導孔陣列流至金屬線段123，最後由端點121流出。事實上，端點121即為螺旋狀堆疊式積體電感100的中央抽頭，可以連接至採用該螺旋狀堆疊式積體電感100的電路的電壓源或接地。明顯地，第一感應單元主要包含螺旋狀線圈110之外部線圈的一半（即金屬線段112位於外圈的部分）及內部線圈的一半（即金屬線段112位於內圈的部分），以及螺旋狀線圈120的一半（即金屬線段122）；第二感應單元主要包含螺旋狀線圈110之外部線圈的另一半（即金屬線段113）及內部線圈的另一半（即金屬線段114），以及螺旋狀線圈120的另一半（即金屬線段123）。換句話說，螺旋狀堆疊式積體電感100的兩個感應單元的大部分金屬線段平均分佈於兩層金屬層，因此兩個感應單元有極佳的對稱性，即兩者具有近似的品質因數Q及電感值。若一個感應單元的大部分金屬線段位於第一金屬層，另一個感應單元的大部分金屬線段位於第二金屬層，則兩個感應單元很可能因為兩層金屬層的特性不同（例如金屬層厚度、與基板的距離等），而導致其品質因數Q及電感值有較大的差異。

實際上，螺旋狀線圈110與螺旋狀線圈120為堆疊的結構，金屬線段112位於外圈的部分與金屬線段122大部分重疊但不接觸，以及金屬線段113與金屬線段123大部分重疊但不接觸。圖2為螺旋狀堆疊式積體電感100之橫截面圖（沿圖1之橫截面A-A’繪製），圖2以第一金屬層（即螺旋狀線圈110所在的金屬層）位於第二金屬層（即螺旋狀線圈120所在的金屬層）的下方為例（例如第一金屬層為半導體製程中的超厚金屬（Ultra-Thick Metal，UTM）層，而第二金屬層為半導體製程中的重佈層（redistribution layer，RDL）），但兩者亦可交換。在其他實施例中，也可使用底層凸塊金屬化層（Under Bump Metallization, UBM）、堆疊金屬間層（stacked inter-metal layers）、第二層RDL或是其他的類似的金屬層。如圖所示，螺旋狀線圈110比螺旋狀線圈120多一圈，螺旋狀線圈110的外圈在垂直於螺旋狀線圈110及/或螺旋狀線圈120所在之平面的方向上與螺旋狀線圈120重疊但不接觸（中間例如間隔半導體結構中的氧化層），而螺旋狀線圈110的內圈則在同一垂直方向上不對應螺旋狀線圈120的任何金屬線段。藉由此參差排列（即螺旋狀堆疊式積體電感100所包含的兩個螺旋狀線圈圈數不同，且較多圈之螺旋狀線圈的部分金屬線段（此實施例為內圈的金屬線段）不與另一螺旋狀線圈的金屬線段相對應），螺旋狀堆疊式積體電感100除了具有上述對稱性佳的優點之外，還可以令其中央抽頭（即端點121）位於螺旋狀線圈的外側，因此不需要藉由第一及第二金屬層之外的另一金屬線段來實作中央抽頭。

本發明的螺旋狀堆疊式積體電感不限於圖1所示的二圈與一圈的組合。如圖3所示，螺旋狀堆疊式積體電感300由螺旋狀線圈310及320構成，兩者分別為四圈與三圈的結構。螺旋狀線圈310的大部分金屬線段位於第一金屬層，而螺旋狀線圈320的大部分金屬線段位於第二金屬層。螺旋狀線圈310的某些金屬線段經由第三金屬層連接（為求圖式簡潔，圖中未繪示位於第三金屬層之金屬線段），例如透過設為一對的貫穿結構310-a與310-b，金屬線段312及314可以藉由位於第三金屬層的金屬線段互相連接；同理，貫穿結構310-c與310-d為一對貫穿結構，以及貫穿結構310-e與310-f為一對貫穿結構。類似的，在螺旋狀線圈320中，貫穿結構320-a與320-b為一對貫穿結構，兩者分別對應螺旋狀線圈310之金屬線段315兩端的貫穿結構，以及貫穿結構320-c與320-d為一對貫穿結構，兩者分別對應螺旋狀線圈310之金屬線段316兩端的貫穿結構。第一感應單元（由淺灰色線段所組成）位於螺旋狀線圈310及螺旋狀線圈320的部分透過相對應的貫穿結構310-g及320-e相連接，以及第二感應單元（由深灰色線段所組成）位於螺旋狀線圈310及螺旋狀線圈320的部分透過相對應的貫穿結構310-h及320-f相連接。由圖可見，螺旋狀線圈310及螺旋狀線圈320各包含複數層線圈，每一層線圈約一半長度的金屬線段屬於第一感應單元，另外的約一半長度屬於第二感應單元，因此螺旋狀堆疊式積體電感300具有極佳的對稱性；此外，雖然為多層線圈的結構，螺旋狀堆疊式積體電感300的中央抽頭（即端點321）仍可製作於螺旋狀線圈320的最外圈，以減少繞線的複雜度。此實施例中，螺旋狀線圈310及320的線圈數相差一圈，兩者重疊時，螺旋狀線圈310最內圈的金屬線段在垂直螺旋狀線圈310及/或螺旋狀線圈320所在之平面的方向上未對應螺旋狀線圈320的任何金屬線段。

在圖1及圖3的實施例中，螺旋狀堆疊式積體電感的輸入端與中央抽頭位於螺旋狀堆疊式積體電感的不同側，在其他實施例中，兩者可位於同一側，其結構如圖4所示。螺旋狀堆疊式積體電感400由螺旋狀線圈410及螺旋狀線圈420所組成，螺旋狀線圈410的大多數金屬線段位於半導體結構中的第一金屬層，螺旋狀線圈420的大多數金屬線段位於半導體結構中的第二金屬層。螺旋狀線圈410具有端點411-a及端點411-b，並且包含金屬線段412、413、414、415以及431。除了金屬線段431位於有別於第一金屬層及第二金屬層的第三金屬層之外，其他金屬線段及端點位於第二金屬層。金屬線段431分別透過位於貫穿位置410-a與410-b上的導孔結構或是導孔陣列與金屬線段412與金屬線段413相連接。螺旋狀線圈420具有端點421，並且包含金屬線段422、423及424。端點421與金屬線段422、423及424皆位於第二金屬層。

螺旋狀堆疊式積體電感400包含兩個感應單元，分別為第一感應單元（由淺灰色線段所組成）以及第二感應單元（由深灰色線段所組成）。電流由第一感應單元的端點411-a流入，流過金屬線段412、431及413後，經由相對應的貫穿位置410-d及420-d上的導孔結構或是導孔陣列，再流至螺旋狀線圈420。在螺旋狀線圈420中，貫穿位置420-a及420-b分別與螺旋狀線圈410之金屬線段415兩端的貫穿位置相對應，因此流入螺旋狀線圈420的電流，在流出螺旋狀堆疊式積體電感400的中央抽頭（即端點421）之前，流經金屬線段422及423。類似地，對第二感應單元來說，電流由端點411-b流入，流過金屬線段414之後，透過貫穿位置410-c及貫穿位置420-c上的導孔結構或是導孔陣列流至螺旋狀線圈420的金屬線段424，最後由端點421流出。明顯可見，第一感應單元主要包含螺旋狀線圈410之外部線圈的一半（即金屬線段412）及內部線圈的一半（即金屬線段413），以及螺旋狀線圈420的外部線圈的一半（即金屬線段423）及內部線圈的一半（即金屬線段422）；第二感應單元主要包含螺旋狀線圈410之外部線圈的另一半（即金屬線段414位於外圈的部分）及內部線圈的另一半（即金屬線段414位於內圈的部分），以及螺旋狀線圈420的外部線圈的另一半（即金屬線段424位於外圈的部分）及內部線圈的另一半（即金屬線段424位於內圈的部分）。換句話說，螺旋狀堆疊式積體電感400的兩個感應單元的大部分金屬線段平均分佈於兩層金屬層，因此兩個感應單元有極佳的對稱性，即兩者具有近似的品質因數Q及電感值。

實際上，螺旋狀線圈410與螺旋狀線圈420為堆疊的結構，螺旋狀線圈410的外圈與螺旋狀線圈420的內圈互相重疊但不接觸。圖5為螺旋狀堆疊式積體電感400之橫截面圖（沿圖4之橫截面A-A’繪製），圖5以第一金屬層（即螺旋狀線圈410所在的金屬層）位於第二金屬層（即螺旋狀線圈420所在的金屬層）的下方為例，但兩者亦可交換。如圖所示，螺旋狀線圈410與螺旋狀線圈420雖然同為兩圈的結構，但螺旋狀線圈420的分佈範圍較螺旋狀線圈410的分佈範圍來得大；更詳細地說，螺旋狀線圈410的外圈在垂直螺旋狀線圈410及/或螺旋狀線圈420所在之平面的方向上與螺旋狀線圈420的內圈重疊但不接觸，而螺旋狀線圈410的內圈則在同一垂直方向上不對應螺旋狀線圈420的任何金屬線段，且螺旋狀線圈420的外圈則在同一垂直方向上不對應螺旋狀線圈410的任何金屬線段。藉由此參差排列（即螺旋狀堆疊式積體電感400所包含的兩個螺旋狀線圈圈數相同，但涵蓋範圍不同，涵蓋範圍較小之螺旋狀線圈的最內圈，以及涵蓋範圍較大之螺旋狀線圈的最外圈，在另一個螺旋狀線圈中沒有相對應的金屬線段），螺旋狀堆疊式積體電感400除了具有上述對稱性佳的優點之外，還可以令其中央抽頭（即端點421）位於螺旋狀線圈的外側，而不需要藉由第一及第二金屬層之外的另一金屬線段來實作中央抽頭。

本發明的螺旋狀堆疊式積體電感不限於圖4所示的二圈與二圈的組合，可以是更多圈的組合。如圖6所示，螺旋狀堆疊式積體電感600由螺旋狀線圈610及620組合而成，各為三圈的結構。螺旋狀線圈610的大部分金屬線段位於第一金屬層，而螺旋狀線圈620的大部分金屬線段位於第二金屬層。螺旋狀線圈610的某些金屬線段經由第三金屬層連接（為求圖式簡潔，圖中未繪示位於第三金屬層之金屬線段），例如透過設為一對的貫穿結構610-a與610-b，金屬線段612及614可以藉由位於第三金屬層的金屬線段而互相連接；同理，貫穿結構610-c與610-d為一對貫穿結構。類似的，在螺旋狀線圈620中，貫穿結構620-a與620-b為一對貫穿結構，兩者分別對應螺旋狀線圈610之金屬線段615兩端的貫穿結構，以及貫穿結構620-c與620-d為一對貫穿結構，兩者分別對應螺旋狀線圈610之金屬線段616兩端的貫穿結構。第一感應單元（由淺灰色線段所組成）位於螺旋狀線圈610及螺旋狀線圈620的部分透過相對應的貫穿結構610-e及620-e相連接，以及第二感應單元（由深灰色線段所組成）位於螺旋狀線圈610及螺旋狀線圈620的部分透過相對應的貫穿結構610-f及620-f相連接。由圖可見，螺旋狀線圈610及螺旋狀線圈620各包含複數層線圈，每一層線圈約一半長度的金屬線段屬於第一感應單元，另外的約一半長度屬於第二感應單元，因此螺旋狀堆疊式積體電感600具有極佳的對稱性；此外，雖然為多層線圈的結構，螺旋狀堆疊式積體電感600的中央抽頭621仍可製作於螺旋狀線圈620的最外圈，可減少繞線的複雜度。此實施例中，螺旋狀線圈610及620的線圈數相同，兩者重疊時，螺旋狀線圈610最內圈的金屬線段與螺旋狀線圈620最外圈的金屬線段，在垂直螺旋狀線圈610及/或螺旋狀線圈620所在之平面的方向上未對應另一螺旋狀線圈的任何金屬線段。

圖7A為本發明螺旋狀堆疊式積體電感的另一實施例的結構圖。螺旋狀堆疊式積體電感700與螺旋狀堆疊式積體電感400類似，輸入端與中央抽頭位於電感的同側，差異在於螺旋狀線圈710與螺旋狀線圈720在輸入端（或中央抽頭）所在的一側與對面側（即與橫截面A-A’平行的兩邊），金屬線段為參差排列（意即上下兩層的金屬線段不完全對應排列），而在另兩側（即與橫截面B-B’平行的兩邊），金屬線段為對應排列。上述的對應排列與參差排列可由圖7B及圖7C的橫截面圖（分別對應橫截面A-A’與橫截面B-B’）進一步了解。在圖7B所示的橫截面中，螺旋狀線圈710的內圈與外圈的金屬線段分別與螺旋狀線圈720的內圈與外圈的金屬線段在垂直於螺旋狀線圈710及/或螺旋狀線圈720所在之平面的方向上互相對應；此即上述所稱之對應排列。在圖7C所示的橫截面中，螺旋狀線圈710的外圈的金屬線段與螺旋狀線圈720的內圈的金屬線段在垂直於螺旋狀線圈710及/或螺旋狀線圈720所在之平面的方向上互相對應，但螺旋狀線圈710的內圈及螺旋狀線圈720的外圈在對方的螺旋狀線圈沒有相對應的金屬線段；此即上述所稱的參差排列。

本發明除了揭露螺旋狀堆疊式積體電感之外，亦同時揭露螺旋狀堆疊式積體變壓器。圖8為本發明螺旋狀堆疊式積體變壓器之一實施例的結構圖，其結構主要與圖1之螺旋狀堆疊式積體電感100相同，不同之處在於，螺旋狀堆疊式積體電感100的端點121在螺旋狀堆疊式積體變壓器800中由端點821-a及端點821-b取代；更詳細地說，原本螺旋狀堆疊式積體電感100的第一感應單元在螺旋狀堆疊式積體變壓器800中形成第一電感（以端點811-a及821-a為電感的兩端），以及原本螺旋狀堆疊式積體電感100的第二感應單元在螺旋狀堆疊式積體變壓器800中形成第二電感（以端點811-b及821-b為電感的兩端）。第一電感及第二電感構成一個變壓器，端點811-a及821-a形成變壓器的其中一埠，端點811-b及821-b形成變壓器的另一埠。在此實施例中，螺旋狀線圈810的端點位置與螺旋狀線圈820的端點位置位於螺旋狀堆疊式積體變壓器800的不同側。

圖9為本發明螺旋狀堆疊式積體變壓器之另一實施例的結構圖，其結構主要與圖4之螺旋狀堆疊式積體電感400相同，不同之處在於，螺旋狀堆疊式積體電感400的端點421在螺旋狀堆疊式積體變壓器900中由端點921-a及端點921-b取代。端點911-a與921-a構成第一電感的兩端，端點911-b與921-b構成第二電感的兩端。在此實施例中，螺旋狀線圈910的端點位置與螺旋狀線圈920的端點位置位於螺旋狀堆疊式積體變壓器900的同一側。類似地，也可以藉由將圖3及圖6之螺旋狀堆疊式積體電感300及600的中央抽頭改為兩個端點而產生相對應的螺旋狀堆疊式積體變壓器。

請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸、比例以及螺旋狀線圈之圈數等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。在前述的實施例中螺旋狀線圈雖以四邊形為例，然而亦可能為其他多邊形；再者，螺旋狀線圈的每一圈金屬線段的寬度不一定相同，例如內圈金屬線段的寬度可設計為大於外圈金屬線段的寬度。當線圈半徑越小時，電感的Q值就會越低；然而加大內圈的金屬線段的寬度，可使Q值上昇，其效果比加大外圈金屬線段的寬度來得顯著。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100、300、400、600、700‧‧‧螺旋狀堆疊式積體電感
110、120、310、320、410、420、610、620、710、720、810、820、910、920‧‧‧螺旋狀線圈
110-a ~ 110-d、120-a ~ 120-b、310-a ~ 310-h、320-a ~ 320-f、410-a ~ 410-d、420-a ~ 420-d、610-a ~ 610-f、620-a ~ 620-f‧‧‧貫穿結構
111-a、111-b、121、321、411-a、411-b、421、621、811-a、811-b、821-a、821-b、911-a、911-b、921-a、921-b‧‧‧端點
112、113、114、122、123、312、314、315、316、412、413、414、422、423、424、612、614、615、616‧‧‧金屬線段
800、900‧‧‧螺旋狀堆疊式積體變壓器

［圖1］為本發明螺旋狀堆疊式積體電感之一實施例的結構圖；［圖2］為圖1之螺旋狀堆疊式積體電感100之橫截面圖；［圖3］為本發明螺旋狀堆疊式積體電感之另一實施例的結構圖；［圖4］為本發明螺旋狀堆疊式積體電感之另一實施例的結構圖；［圖5］為圖4之螺旋狀堆疊式積體電感400之橫截面圖；［圖6］為本發明螺旋狀堆疊式積體電感之另一實施例的結構圖；［圖7A］ ~ ［圖7C］為本發明螺旋狀堆疊式積體電感的另一實施例的結構圖及其橫截面圖；［圖8］為本發明螺旋狀堆疊式積體變壓器之一實施例的結構圖；以及［圖9］為本發明螺旋狀堆疊式積體變壓器之另一實施例的結構圖。

300‧‧‧螺旋狀堆疊式積體電感

310、320‧‧‧螺旋狀線圈

310-a~310-h、320-a~320-f‧‧‧貫穿結構

321‧‧‧端點

312、314、315、316‧‧‧金屬線段

Claims

一種螺旋狀堆疊式積體變壓器，由一第一電感及一第二電感所組成，包含：一第一螺旋狀線圈，實質上位於一第一平面，具有一第一外部線圈及一第一內部線圈，該第一內部線圈係位於該第一外部線圈之內，其中該第一螺旋狀線圈實質上一半長度的金屬線段屬於該第一電感，且該第一螺旋狀線圈實質上另一半長度的金屬線段屬於該第二電感；以及一第二螺旋狀線圈，實質上位於相異於該第一平面之一第二平面，與該第一螺旋狀線圈具有一重疊範圍，其中該第二螺旋狀線圈實質上一半長度的金屬線段屬於該第一電感，且該第二螺旋狀線圈實質上另一半長度的金屬線段屬於該第二電感；其中，該第一外部線圈的至少一邊係在一方向上對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，而且該第一內部線圈的至少一邊係在該方向上不對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，該方向係為垂直於該第一平面或該第二平面的方向。
如申請專利範圍第1項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該螺旋狀堆疊式積體變壓器具有一第一端點、一第二端點、一第三端點及一第四端點，該第一端點及該第二端點係位於該第一平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之一第一側，該第三端點及該第四端點係位於該第二平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之一第二側，該第一側不同於該第二側，且該第一螺旋狀線圈與該第二螺旋狀線圈相差一圈。
如申請專利範圍第2項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該第二螺旋狀線圈具有一第二外部線圈及一第二內部線圈，該第二內部線圈係位於該第二外部線圈之內，該第一端點及該第二端點係位於該第一外部線圈，該第三端點及該第四端點係位於該第二外部線圈。
如申請專利範圍第2項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該第一端點及該第三端點係為該第一電感之兩端點，該第二端點及該第四端點係為該第二電感之兩端點。
如申請專利範圍第1項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該螺旋狀堆疊式積體變壓器具有一第一端點、一第二端點、一第三端點及一第四端點，該第一端點及該第二端點係位於該第一平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之一第一側，該第三端點及該第四端點係位於該第二平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之該第一側，且該第一螺旋狀線圈與該第二螺旋狀線圈具有相同的圈數。
如申請專利範圍第5項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該第二螺旋狀線圈具有一第二外部線圈及一第二內部線圈，該第二內部線圈係位於該第二外部線圈之內，該第一端點及該第二端點係位於該第一外部線圈，該第三端點及該第四端點係位於該第二外部線圈。
如申請專利範圍第5項所述之螺旋狀堆疊式積體變壓器，其中該第一端點及該第三端點係為該第一電感之兩端點，該第二端點及該第四端點係為該第二電感之兩端點。
一種螺旋狀堆疊式積體電感，由一第一感應單元及一第二感應單元所組成，包含：一第一螺旋狀線圈，實質上位於一第一平面，具有一第一外部線圈及一第一內部線圈，該第一內部線圈係位於該第一外部線圈之內，其中該第一螺旋狀線圈實質上一半長度的金屬線段屬於該第一感應單元，且該第一螺旋狀線圈實質上另一半長度的金屬線段屬於該第二感應單元；以及一第二螺旋狀線圈，實質上位於相異於該第一平面之一第二平面，與該第一螺旋狀線圈具有一重疊範圍，其中該第二螺旋狀線圈實質上一半長度的金屬線段屬於該第一感應單元，且該第二螺旋狀線圈實質上另一半長度的金屬線段屬於該第二感應單元；其中，該第一外部線圈的至少一邊係在一方向上對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，而且該第一內部線圈的至少一邊係在該方向上不對應該第二螺旋狀線圈的金屬線段，該方向係為垂直於該第一平面或該第二平面的方向。
如申請專利範圍第8項所述之螺旋狀堆疊式積體電感，其中該螺旋狀堆疊式積體電感具有一第一端點、一第二端點及一第三端點，該第一端點及該第二端點係位於該第一平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之一第一側，該第三端點係位於該第二平面且位於該螺旋狀堆疊式積體變壓器之一第二側，該第一側不同於該第二側，且該第一螺旋狀線圈與該第二螺旋狀線圈相差一圈。
如申請專利範圍第8項所述之螺旋狀堆疊式積體電感，其中該螺旋狀堆疊式積體電感具有一第一端點、一第二端點及一第三端點，該第一端點及該第二端點係位於該第一平面且位於該第一螺旋狀線圈之一第一側，該第三端點係位於該第二平面且位於該第二螺旋狀線圈之該第一側，且該第一螺旋狀線圈與該第二螺旋狀線圈具有相同的圈數。