玻璃技术的三维电感器和变压器设计方法技术

技术编号:8194154 阅读:156 留言:0更新日期:2013-01-10 03:56
本发明专利技术揭示一种在集成电路装置中使用的包含高电阻率衬底的电感器或变压器。所述电感器(1100)包含围绕所述衬底的多个导电迹线(1110、1112、1114),其形成从第一端口到第二端口的连续导电路径。所述连续导电路径可为螺线管状。所述导电迹线中的一些可在集成电路裸片的后段工艺处理或背侧镀敷期间形成。所述变压器包含:第一电感器,其具有输入和输出端口以及其间的第一连续导电路径;以及第二电感器,其具有输入和输出端口以及其间的第二连续导电路径。所述第二电感器独立于所述第一电感器且电磁耦合到所述第一电感器。所述第一和第二导电路径可为螺线管状。所述第一导电路径可与所述第二导电路径交错。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及集成电路装置,且更特定来说,涉及实施于用于集成电路装置中的高电阻率衬底中的电感器和变压器。
技术介绍
电感器和变压器用于包含射频(RF)集成电路应用的广泛多种集成电路应用中。电感器是可存储由于电流通过其而产生的磁场中的能量的无源电组件。电感器可为形状为线圈或螺线管的导体,其包含ー个或ー个以上“匝”。所述匝将由于电流流过导体的每ー匝而感应出的磁场通量集中于电感器匝内的“感应”区域中。匝数和匝的大小影响电感。具有耦合的磁通量的两个(或两个以上)电感器形成变压器。变压器是经由电感耦合的导体(通常是形成变压器的电感器的线圈或匝)将电能从ー个电路转移到另ー电路 的装置。第一或“一次”电感器中的可变电流感应出第二或“二次”电感器中的可变电压。如果负载耦合到二次电感器,那么电流将在二次电感器中流动,且电能将经由变压器从ー次电路流动到负载。集成电路可使用不同技术来设计,例如互补金属氧化物半导体(CMOS)技术、玻璃技术、蓝宝石技术、石英技术等。这些不同技术具有使其较好地适于不同应用的不同特性。举例来说,CMOS技术较好地适于例如晶体管等有源组件,所述有源组件可随着特征大小缩减而缩減。然而,例如电感器等无源组件不会随着特征大小缩减,且因此可消耗CMOS技术中的相对显著的空间量。作为另ー实例,玻璃技术不能如此好地适于有源装置,但由于其可比CMOS技术便宜,所以玻璃技术可较好地适于无源装置。存在区分所属领域的技术人员已知的各种技术的各种其它特性。实施于集成电路裸片和电路封装中的常规电感器可具有若干缺点。这些电感器可通过在导电层中形成螺旋状或盘旋状迹线以形成电感器匝而制成。在一些情况下,这些迹线可耦合到邻近层中的迹线以便实现较高电感。遗憾的是,所述电感器可消耗过多金属层资源且不能在无不合需要的缩放的情况下提供足够的电流容量或足够高的质量因数。另夕卜,因为电感器的电感区域与封装衬底和电路裸片中的其它迹线层大体上平行,所以其可对集成电路内的其它组件产生不利的电磁干扰(EMI)影响,且/或其电感器特性可受衬底或电路裸片内的邻近导体的不利影响。将需要具有一种电感器和变压器实施方案,其可产生较高电感值且仍占据其它组件所需的较少空间并对其它组件产生较少的不利EMI影响。
技术实现思路
本专利技术掲示ー种用于集成电路装置中的具有第一端ロ和第二端ロ的电感器。所述电感器包含具有顶侧、底侧、第一侧壁和第二侧壁的高电阻率衬底。所述电感器还包含在衬底的顶侧上的多个大体上平行的顶侧导电迹线、在衬底的底侧上的多个大体上平行的底侧导电迹线,以及在衬底的第一侧壁和第二侧壁上的多个侧壁导电迹线。第一侧壁和第二侧壁上的侧壁导电迹线中的每ー者将顶侧导电迹线中的一者耦合到底侧导电迹线中的一者。顶侧导电迹线、底侧导电迹线和侧壁导电迹线形成从电感器的第一端ロ到第二端ロ的连续导电路径。顶侧导电迹线、底侧导电迹线和侧壁导电迹线可形成从电感器的第一端ロ到第ニ端ロ的螺线管状导电路径。高电阻率衬底可由玻璃、蓝宝石、石英或其它高电阻率材料制成顶侧导电迹线可在集成电路裸片的后段エ艺处理期间形成底侧导电迹线可通过集成电路裸片的背侧镀敷エ艺形成。电感器还可包含衬底的第一侧壁和第二侧壁上的沟道,且侧壁导电迹线可形成在沟道中。侧壁导电迹线可印刷在衬底的第一侧壁和第二侧壁上。电感器还可包含耦合到衬底的第一侧壁和第二侧壁的多个顶部接触件和多个底部接触件,其中侧壁导电迹线中的每ー者经由顶部接触件中的一者耦合到顶侧导电迹线中的一者,且经由底部接触件中的一者耦合到底侧导电迹线中的一者。电感器还可包含衬底 的顶侧上的顶部绝缘层和衬底的底侧上的底部绝缘层,其中顶部绝缘层位于衬底的顶侧与顶侧导电迹线之间,且底部绝缘层位于衬底的底侧与底侧导电迹线之间。顶部接触件可耦合到顶部绝缘层,且底部接触件可耦合到底部绝缘层。电感器可集成到各种装置中,包含机顶盒、娱乐単元、导航装置、通信装置、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝式电话、计算机、便携式计算机、桌上型计算机、监视器、计算机监视器、电视、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、视频播放器、数字视频播放器、数字视频光盘(DVD)播放器和便携式数字视频播放器。本专利技术掲示ー种在集成电路装置中使用的变压器。所述变压器包含具有顶侧、底侦れ第一侧壁和第二侧壁的高电阻率衬底。所述变压器还包含在衬底的顶侧上的多个大体上平行的顶侧导电迹线、在衬底的底侧上的多个大体上平行的底侧导电迹线,以及在衬底的第一和第二侧壁上的多个侧壁导电迹线。第一和第二侧壁上的侧壁导电迹线中的每ー者将顶侧导电迹线中的一者耦合到底侧导电迹线中的一者。变压器包含第一电感器和第二电感器。第一电感器具有输入端ロ、输出端ロ,以及由第一组顶侧导电迹线、第一组底侧导电迹线和第一组侧壁导电迹线形成的从输入端ロ到输出端ロ的第一连续导电路径。第二电感器具有输入端ロ、输出端ロ,以及由第二组顶侧导电迹线、第二组底侧导电迹线和第二组侧壁导电迹线形成的从输入端ロ到输出端ロ的第二连续导电路径。第二连续导电路径独立于第一连续导电路径,且第一电感器电磁耦合到第二电感器。第一电感器的第一连续导电路径和第二电感器的第二连续导电路径可为螺线管状。第一电感器的第一连续导电路径可与第二电感器的第二连续导电路径交错。当第一与第二连续导电路径交错时,第一组顶侧导电迹线的每一顶侧导电迹线邻近于第二组顶侧导电迹线的顶侧导电迹线中的一者,第一组底侧导电迹线的每ー底侧导电迹线邻近于第二组底侧导电迹线的底侧导电迹线中的一者,且第一组侧壁导电迹线的每ー侧壁导电迹线邻近于第二组侧壁导电迹线的侧壁导电迹线中的一者。高电阻率衬底可由玻璃、蓝宝石或石英制成。顶侧导电迹线可在集成电路裸片的后段エ艺处理期间形成。底侧导电迹线可通过集成电路裸片的背侧镀敷エ艺形成。变压器还可包含衬底的第一和第二侧壁上的沟道,且侧壁导电迹线可形成在沟道中。侧壁导电迹线可印刷在衬底的第一和第二侧壁上。变压器可包含耦合到衬底的第一侧壁和第二侧壁的多个顶部接触件和底部接触件,其中侧壁导电迹线中的每ー者经由顶部接触件中的一者耦合到顶侧导电迹线中的一者,且经由底部接触件中的一者耦合到底侧导电迹线中的一者。变压器还可包含衬底的顶侧与顶侧导电迹线之间的顶部绝缘层,以及衬底的底侧与底侧导电迹线之间的底部绝缘层。顶部接触件可耦合到顶部绝缘层,且底部接触件可耦合到底部绝缘层。变压器可集成到各种装置中,包含机顶盒、娱乐単元、导航装置、通信装置、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝式电话、计算机、便携式计算机、桌上型计算机、监视器、计算机监视器、电视、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、视频播放器、数字视频播放器、数字视频光盘(DVD)播放器和便携式数字视频播放器。本专利技术掲示ー种用于集成电路装置中的具有第一端ロ和第二端ロ的电感器,其包 含具有外部表面的高电阻率衬底,和用于在衬底的外部表面周围从电感器的第一端ロ向第ニ端ロ传导电流的装置。所述用于传导电流的装置可为螺线管状。本专利技术掲示一种用于集成电路装置中的变压器,其包含具有外部表面的高电阻率衬底、用于在衬本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:金郑海米林德·P·沙阿洛希俊蓝吉雄李霞马修·迈克尔·诺瓦克
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:
国别省市:

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