TWI779854B

TWI779854B - 變壓裝置

Info

Publication number: TWI779854B
Application number: TW110136307A
Authority: TW
Inventors: 顏孝璁; 施冠宇
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2022-10-01
Also published as: US20230102026A1; TW202314743A

Abstract

一種變壓裝置，其包含第一走線及第二走線。第一走線包含至少一第一子走線。至少一第一子走線位於第一層。第二走線包含至少一第二子走線及第三子走線。至少一第二子走線位於第一層，並與至少一第一子走線相鄰。第三子走線位於一第二層，並與至少一第一子走線部分重疊。

Description

變壓裝置

本案係有關於一種積體電路，且特別是有關於一種積體電路的變壓裝置。

現有的各種型態之變壓器皆有其優勢與劣勢，諸如具有交錯結構之變壓器，其單位面積電感值(inductance density)較低。此外，對於堆疊型(stacked type)之變壓器，其品質因素(Q value) 較低。因此，上述變壓器之應用範圍皆有所限制。

本案內容之一技術態樣係關於一種變壓裝置，其包含第一走線及第二走線。第一走線包含至少一第一子走線。至少一第一子走線位於第一層。第二走線包含至少一第二子走線及第三子走線。至少一第二子走線位於第一層，並與至少一第一子走線相鄰。第三子走線位於一第二層，並與至少一第一子走線部分重疊。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例所示之變壓裝置的子走線之間的部分重疊結構，得以提升整體裝置的電感值。此外，亦可提高整體裝置的品質因素(Quality factor)。再者，由本案之變壓裝置的結構十分對稱，因此，得以提升整體裝置的耦合因素(K factor)。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

第1圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置1000的示意圖。如圖所示，變壓裝置1000包含第一走線1100及第二走線1200。第一走線1100包含至少一第一子走線1110、1120、1130。第二走線1200包含至少一第二子走線1210、1220及第三子走線1230。

於結構配置上，至少一第一子走線(如第一子走線1110、1120、1130)位於第一層。至少一第二子走線(如第二子走線1210、1220)位於第一層，並與至少一第一子走線(如第一子走線1110、1120、1130)相鄰。此外，第三子走線1230位於第二層，並與至少一第一子走線(如第一子走線1110、1120、1130)部分重疊。

如上所述，至少一第一子走線(如第一子走線1110、1120、1130)與第三子走線1230的部分重疊結構，得以提升整體裝置的電感值。此外，亦可提高整體裝置的品質因素(Quality factor)。再者，由圖中得以看出本案之變壓裝置1000的結構十分對稱，因此，得以提升整體裝置的耦合因素(K factor)。

在一實施例中，第三子走線1230位於第二走線1200的內側，並與位於第一走線1100的內側之至少一第一子走線(如第一子走線1110、1120、1130)部分重疊。進一步而言，第三子走線1230是位於第二走線1200的最內側，前述至少一第一子走線包含複數個第一子走線1110、1120、1130，第三子走線1230是與位於第一子走線1110、1120、1130中最內側的第一子走線1130部分重疊。

在一實施例中，至少一第二子走線包含複數個第二子走線1210、1220，第一子走線1110、1120、1130與第二子走線1210、1220的排列順序依序為第一子走線1110、第二子走線1210、第二子走線1220、第一子走線1120及第一子走線1130。此外，由圖中可以看出第二子走線1210與第二子走線1220直接鄰接，且第一子走線1120及第一子走線1130直接鄰接。

在一實施例中，變壓裝置1000更包含第一輸入輸出件1300，此第一輸入輸出件1300位於第一層，並耦接於第一走線1100的第一子走線1110、1120、1130。進一步而言，第一輸入輸出件1300耦接於第一走線1100的第一子走線1110、1120、1130中位於外側者。具體來說，第一輸入輸出件1300耦接於最外側的第一子走線1110。

在一實施例中，變壓裝置1000更包含第二輸入輸出件1400，此第二輸入輸出件1400位於第二層，並耦接於第二走線1200的第二子走線1210、1220。進一步而言，第二輸入輸出件1400耦接於第二走線1200的第二子走線1210、1220中位於內側者，且第二輸入輸出件1400跨過第二走線1200的第二子走線1210、1220。具體來說，第二輸入輸出件1400耦接於最內側的第二子走線1220，且第一輸入輸出件1300與第二輸入輸出件1400分別配置於變壓裝置1000之兩側(例如變壓裝置1000的上側與下側)。

在一實施例中，第一子走線1110、1120、1130、第二子走線1210、1220及第一輸入輸出件1300位於第一層。此外，第三子走線1230及第二輸入輸出件1400位於第二層。再者，第一層不同於第二層。然本案不以第1圖所示之實施例為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第2圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置1000A的示意圖。相較於第1圖所示之變壓裝置1000，第2圖之變壓裝置1000A的第三子走線1230A之配置有所差異，詳細說明如後。

如圖所示，第三子走線1230A與第一走線1100A的至少一第一子走線(如第一子走線1110A、1120A、1130A)完全重疊。舉例而言，第三子走線1230A位於第二走線1200A的內側，並與位於第一走線1100A的內側之至少一第一子走線(如第一子走線1110A、1120A、1130A)完全重疊。進一步而言，第三子走線1230A是位於第二走線1200A的最內側，前述至少一第一子走線包含複數個第一子走線1110A、1120A、1130A，第三子走線1230A是與位於第一子走線1110A、1120A、1130A中最內側的第一子走線1130A完全重疊。需說明的是，由於第一子走線1120A、1130A會於第2圖下側處交錯耦接，由於交錯耦接處需要兩層結構，因此，除了上述交錯耦接處之外，第三子走線1230A完全重疊於第一子走線1130A)。

在一實施例中，至少一第二子走線包含複數個第二子走線1210A、1220A，第一子走線1110A、1120A、1130A與第二子走線1210A、1220A的排列順序依序為第一子走線1110A、第二子走線1210A、第二子走線1220A、第一子走線1120A及第一子走線1130A。此外，由圖中可以看出第二子走線1210A與第二子走線1220A直接鄰接，且第一子走線1120A及第一子走線1130A直接鄰接。

在一實施例中，變壓裝置1000A更包含第一輸入輸出件1300A，此第一輸入輸出件1300A位於第一層，並耦接於第一走線1100A的第一子走線1110A、1120A、1130A。進一步而言，第一輸入輸出件1300A耦接於第一走線1100A的第一子走線1110A、1120A、1130A中位於外側者。具體來說，第一輸入輸出件1300A耦接於最外側的第一子走線1110A。

在一實施例中，變壓裝置1000A更包含第二輸入輸出件1400A，此第二輸入輸出件1400A位於第二層，並耦接於第二走線1200A的第二子走線1210A、1220A。進一步而言，第二輸入輸出件1400A耦接於第二走線1200A的第二子走線1210A、1220A中位於內側者，且第二輸入輸出件1400A跨過第二走線1200A的第二子走線1210A、1220A。具體來說，第二輸入輸出件1400A耦接於最內側的第二子走線1220A，且第一輸入輸出件1300A與第二輸入輸出件1400A分別配置於變壓裝置1000A之兩側(例如變壓裝置1000A的上側與下側)。

在一實施例中，第一子走線1110A、1120A、1130A、第二子走線1210A、1220A及第一輸入輸出件1300A位於第一層。此外，第三子走線1230 A及第二輸入輸出件1400A位於第二層。再者，第一層不同於第二層。然本案不以第2圖所示之實施例為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

第3圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置的實驗數據示意圖。如圖所示，採用本案之架構配置，變壓裝置1000、1000A的第一走線1100、1100A之品質因素的實驗曲線為C1，第一走線1100、1100A之電感值的實驗曲線為L1。此外，變壓裝置1000、1000A的第二走線1200、1200A之品質因素的實驗曲線為C2，第二走線1200、1200A之電感值的實驗曲線為L2。由圖中可知，於頻率5GHz處，第一走線1100、1100A之品質因素為11，而第二走線1200、1200A之品質因素為10.3。此外，第一走線1100、1100A與第二走線1200、1200A之電感值為1.34奈亨(nH)。然本案不以第3圖所示之實施例為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例所示之變壓裝置的子走線之間的部分重疊結構，得以提升整體裝置的電感值。此外，亦可提高整體裝置的品質因素(Quality factor)。再者，由於本案之變壓裝置的結構十分對稱，因此，得以提升整體裝置的耦合因素(K factor)。

1000、1000A:變壓裝置 1100、1100A:第一走線 1110、1110A:第一子走線 1120、1120A:第一子走線 1130、1130A:第一子走線 1200、1200A:第二走線 1210、1210A:第二子走線 1220、1220A:第二子走線 1230、1230A:第三子走線 1300、1300A:第一輸入輸出件 1400、1400A:第二輸入輸出件 C1、C2、L1、L2:實驗曲線

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置的示意圖。第2圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置的示意圖。第3圖係依照本揭露一實施例繪示一種變壓裝置的實驗數據示意圖。根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本揭露相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1000:變壓裝置

1100:第一走線

1110:第一子走線

1120:第一子走線

1130:第一子走線

1200:第二走線

1210:第二子走線

1220:第二子走線

1230:第三子走線

1300:第一輸入輸出件

1400:第二輸入輸出件

Claims

一種變壓裝置，包含：一第一走線，包含：至少一第一子走線，位於一第一層；以及一第二走線，包含：至少一第二子走線，位於該第一層，並與該至少一第一子走線相鄰；以及一第三子走線，位於一第二層，並與該至少一第一子走線部分重疊。
如請求項1所述之變壓裝置，其中該第三子走線位於該第二走線的內側，並與位於該第一走線的內側之該至少一第一子走線部分重疊。
如請求項2所述之變壓裝置，其中該第三子走線位於該第二走線的最內側，其中該至少一第一子走線包含複數個第一子走線，該第三子走線與位於該些第一子走線中最內側的該第一子走線部分重疊，其中該至少一第二子走線包含複數個第二子走線，該些第一子走線與該些第二子走線的排列順序依序為該第一子走線、該第二子走線、該第二子走線、該第一子走線及該第一子走線。
如請求項3所述之變壓裝置，更包含：一第一輸入輸出件，位於該第一層，並耦接於該些第一子走線，其中該第一輸入輸出件耦接於該些第一子走線中位於外側的該第一子走線，其中該第一輸入輸出件耦接於該些第一子走線中位於最外側的該第一子走線。
如請求項4所述之變壓裝置，更包含：一第二輸入輸出件，位於該第二層，並耦接於該些第二子走線，其中該第二輸入輸出件耦接於該些第二子走線中位於內側的該第二子走線，且該第二輸入輸出件跨過該些第二子走線，其中該第二輸入輸出件耦接於該些第二子走線中位於最內側的該第二子走線，且該第一輸入輸出件與該第二輸入輸出件分別配置於該變壓裝置之兩側。
如請求項1所述之變壓裝置，其中該第三子走線與該至少一第一子走線完全重疊。
如請求項6所述之變壓裝置，其中該第三子走線位於該第二走線的內側，並與位於該第一走線的內側之該至少一第一子走線完全重疊。
如請求項7所述之變壓裝置，其中該第三子走線位於該第二走線的最內側，其中該至少一第一子走線包含複數個第一子走線，該第三子走線與位於該些第一子走線中最內側的該第一子走線完全重疊，其中該至少一第二子走線包含複數個第二子走線，該些第一子走線與該些第二子走線的排列順序依序為該第一子走線、該第二子走線、該第二子走線、該第一子走線及該第一子走線。
如請求項8所述之變壓裝置，更包含：一第一輸入輸出件，位於該第一層，並耦接於該些第一子走線，其中該第一輸入輸出件耦接於該些第一子走線中位於外側的該第一子走線，其中該第一輸入輸出件耦接於該些第一子走線中位於最外側的該第一子走線。
如請求項9所述之變壓裝置，更包含：一第二輸入輸出件，位於該第二層，並耦接於該些第二子走線，其中該第二輸入輸出件耦接於該些第二子走線中位於內側的該第二子走線，且該第二輸入輸出件跨過該些第二子走線，其中該第二輸入輸出件耦接於該些第二子走線中位於最內側的該第二子走線，且該第一輸入輸出件與該第二輸入輸出件分別配置於該變壓裝置之兩側。