[發(fā)明專利]一種電感屏蔽環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610168527.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN105845398B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳靜;呂凱;羅杰馨;柴展;何偉偉;黃建強(qiáng);林澤;王曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01F27/36
• 分類號(hào): H01F27/36
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屏蔽環(huán)，特別是涉及一種平面螺旋電感屏蔽環(huán)。

背景技術(shù)

電感在射頻技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧，阻抗匹配，濾波等功能，因此在射頻電路中具有廣泛應(yīng)用。隨著射頻集成電路的快速發(fā)展，對(duì)集成電路的高性能、低功耗、集成度的要求也越來越高。在射頻集成電路設(shè)計(jì)中，為了避免平面螺旋電感與其他器件相互影響，同時(shí)為了避免電路工作頻率漂移，需要設(shè)計(jì)屏蔽環(huán)進(jìn)行屏蔽。但采用現(xiàn)有技術(shù)中的屏蔽環(huán)設(shè)計(jì)方法，會(huì)造成版圖面積變大，同時(shí)降低電感品質(zhì)因數(shù)，不利于電路性能發(fā)揮等問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，若想降低對(duì)電感的影響，需要將屏蔽環(huán)與電感距離變大，使得版圖面積很大，如圖1所示，平面螺旋電感1的外徑一般為200～300mm。在射頻電路中，電感往往占用版圖的絕大部分面積，當(dāng)添加一個(gè)較大的屏蔽環(huán)時(shí)，會(huì)極大的增加版圖的面積，造成集成電路制造成本的增加。一般來說，射頻電路仿真中的電感模型并不包含屏蔽環(huán)，需要設(shè)計(jì)者后期根據(jù)設(shè)計(jì)需求添加，為保證屏蔽環(huán)不對(duì)電感產(chǎn)生影響，并保證電感模型仿真準(zhǔn)確，屏蔽環(huán)需要距離電感較遠(yuǎn)，如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的屏蔽環(huán)2到電感外圈金屬的距離d1需要大于80mm。

而且，如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的屏蔽環(huán)2為連續(xù)的金屬環(huán)，這樣的屏蔽結(jié)構(gòu)使得電感器在工作過程中產(chǎn)生較大的渦流。渦流越大電感器的損耗則越大，電感器的電感隨之減小，同時(shí)，電感器的品質(zhì)因素(Q)也越小。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種電感屏蔽環(huán)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中平面螺旋電感屏蔽環(huán)版圖占用面積大，電感品質(zhì)因數(shù)低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種包括：平面螺旋電感及屏蔽環(huán)；平面螺旋電感位于所述屏蔽環(huán)中心位置，所述屏蔽環(huán)為不連續(xù)的金屬塊組成的環(huán)狀，所述金屬塊通過通孔與擴(kuò)散區(qū)連接。

優(yōu)選地，金屬塊通過通孔與擴(kuò)散區(qū)連接并接地。

優(yōu)選地，屏蔽環(huán)內(nèi)圈到平面螺旋電感外圈的距離為20mm～50mm。

優(yōu)選地，金屬塊之間的間距為金屬塊長度的0.5～2倍。

優(yōu)選地，屏蔽環(huán)采用單層金屬層結(jié)構(gòu)或者多層金屬層并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，金屬塊采用鋁材料，銅材料中的一種或多種。

優(yōu)選地，平面螺旋電感采用單端電感，查分電感，帶有中心抽頭的電感或者并聯(lián)電感。

優(yōu)選地，電感的形狀為正多邊形或者類圓形。

優(yōu)選地，屏蔽環(huán)形狀與所述平面螺旋電感或電感外圈形狀相同。

優(yōu)選地，電感屏蔽環(huán)應(yīng)用于SOI CMOS工藝，體硅CMOS工藝，BiCMOS工藝，砷化鎵工藝或者氮化鎵工藝。

如上所述，本發(fā)明的電感屏蔽環(huán)，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明采用不連續(xù)的金屬塊構(gòu)成的金屬環(huán)，有效減小了射頻電路的版圖面積，并在避免射頻電路中元件相互影響的同時(shí)，對(duì)電感性能的影響很小。

(2)有利于提高射頻集成電路穩(wěn)定性，避免電路中元器件之間的電磁干擾，如電感和電感之間，電感和晶體管之間。

(3)對(duì)平面螺旋電感的Q值影響很小。

(4)適用于對(duì)Q值敏感的電路以及對(duì)自諧振頻率點(diǎn)敏感的電路。

(5)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的屏蔽環(huán)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電感器產(chǎn)生的渦流較大的問題，達(dá)到了減少渦流效應(yīng)的效果，提高了電感的品質(zhì)因素。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明(現(xiàn)有技術(shù)中)的平面螺旋電感示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明(現(xiàn)有技術(shù)中)的平面螺旋電感和屏蔽環(huán)示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的平面螺旋電感和屏蔽環(huán)示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的電感值仿真對(duì)比圖。

圖5顯示為本發(fā)明的電感Q值仿真對(duì)比圖。

元件標(biāo)號(hào)說明

1平面螺旋電感

2現(xiàn)有技術(shù)中的屏蔽環(huán)

3本發(fā)明的屏蔽環(huán)

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。