[發明專利]一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器

有效

• 申請號: 201110000715.3
• 申請日: 2011-01-05
• 公開（公告）號: CN102157488A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 李效龍;楊奕飛;張冰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于射頻模擬集成電路技術領域。涉及一種變壓器，更具體地說，是涉及一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器，主要應用于射頻接收機前端的寬帶低噪聲放大器或混頻器中，對射頻信號進行變流或變壓。

背景技術

集成層疊變壓器的特點是磁感應系數高，因此常用于射頻接收機前端的寬帶低噪聲放大器或混頻器中作為單端-差分信號轉換器(Balun)。但是，現有傳統的集成層疊變壓器由于存在技術上的缺陷和不足，而帶來應用范圍受到一定的限制。首先，傳統的集成層疊變壓器的設計和制造需要用三層金屬才能實現，其中初、次級線圈各占用一層金屬，而初、次級線圈各自的兩條接頭引出線中的至少一條需要放置在第三層金屬上，以避免引出線的交叉。其次，相對較低的匝數比限制了其在射頻模擬集成電路中只能作為Balun使用，而不能作為阻抗匹配器件或信號反饋器件進行變流或變壓(否則會降低增益以及惡化噪聲)。如果增大任意一個線圈的匝數或減小另一個線圈的匝數從而提高匝數比，則磁感應系數會相應地降低。第三，集成層疊變壓器在負反饋放大器中多用于電壓反饋，不適于電流反饋，這是因為集成層疊變壓器的諸多非理性特性會降低放大器的噪聲性能。因此，基于三層金屬的集成層疊變壓器的應用范圍受到一定的限制。

本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器，目前尚無相關的文獻介紹，亦未搜索到相關的專利文件。

發明內容

本發明的目的是為了克服傳統集成層疊變壓器所存在的以上三個缺陷，提供一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器。

為實現上述目的，本發明解決技術問題所采取的技術方案是：

一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器，由襯底1，位于襯底1之上的若干層介質2以及置于介質2中的次級線圈3和初級線圈4組成。其中，所述介質2自下而上依次第一層介質2的上平面繞軸心設置有相互隔開的2圈并聯次級線圈3，且次級線圈3并聯處的一側設有開口槽；第二層介質2的上平面繞軸心設置有相互隔開的6圈串聯初級線圈4；所述次級線圈3和初級線圈4各自的2根接頭引出線與次級線圈3同層并排隔開引出次級線圈3一側設有的開口槽，且初級線圈4的2根接頭引出線置于次級線圈3的2根接頭引出線中間。

上述的襯底1為半導體或玻璃中任一種。

上述的次級線圈3和初級線圈4的材料均為金屬微帶線。

上述的隔開的距離為3μm至線圈寬度。

上述的次級線圈3的內徑小于初級線圈4的內徑，且構造次級線圈3的微帶線的寬度不小于構造初級線圈4的微帶線的寬度。

本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器與現有技術比具有如下優點和有益效果：

1、由于本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器占用的金屬層數少，所以能簡化工藝流程，節省成本；

2、由于本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器的尺寸相對較小，所以節省芯片面積；

3、由于本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器的匝數比高，所以可以實現高信號增益；

4、由于本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器的磁感應系數高，所以信號的耦合程度強，帶寬大；

5、由于本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器次級線圈的品質因數高，所以信號損耗小，引入的噪聲小；

6、本發明的一種基于兩層金屬的集成層疊變壓器用途廣泛，不但能作為Balun使用，還可作為阻抗匹配器件或信號反饋器件進行變流或變壓，尤其適合在負反饋放大器中用作電流-電流反饋。

附圖說明

圖1是本發明的構造示意圖；

圖2是圖1A-A的剖面示意圖；

圖中：1.襯底，2.介質，3.次級線圈，4.初級線圈，為初級線圈4的接頭引出線，為次級線圈3的接頭引出線。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面結合實施例和附圖對本發明作進一步的詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的規定。