[發明專利]一種具有多個繞組線圈通過微納加工制作的集成變壓器

有效

• 申請號: 201910025037.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109686549B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 啟榮·安東尼·菲尼;王寧寧
• 申請（專利權）人: 杭州矽磁微電子有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種具有多個繞組線圈通過微納加工制作的集成變壓器，其特征是：繞組線圈和磁芯通過絕緣材料與磁芯分隔，纏繞在橫向排列的每個磁芯的原、副邊繞組線圈呈現部分相互交錯排列，即每個磁芯上原、副邊繞組線圈呈現交錯排列的同時，同一繞組線圈至少有兩匝或以上呈現相鄰排列，并且各匝線圈纏繞同一個磁芯產生的磁通的方向相同，其中纏繞磁芯的繞組線圈至少一匝線圈的頂部導線層與相鄰磁芯相對應的繞組線圈底部導線層通過通孔互換，纏繞磁芯的繞組線圈至少一匝線圈的底部導線層與相鄰磁芯相對應的繞組線圈頂部導線層通過通孔互換，通過減小副邊和原邊繞組線圈平行走線長度和減小原邊和副邊繞組線圈之間的重疊面積來減小原邊繞組線圈和副邊繞組線圈之間的寄生電容，從而實現高磁耦合的同時減小繞組線圈之間的寄生電容；

所述的通孔為導電通孔，為頂層導線連接到底層導線提供連接點，通孔寬度小于或者等于繞組線圈的導線寬度，從而使繞組線圈實現交錯互換但不增加繞組線圈所需的寬度；

所述的集成變壓器采用分層沉積微納加工方式制備。

2.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的原邊P和副邊S的繞組線圈底層導線在縱向上的排列方式以及原邊P和副邊S的繞組線圈頂層導線在縱向上的排列方式包括：P：SS：（PP：SS：）_N：P，其中N為自然數；

PP：SS：（PP：SS：）_N；

（PP：SS：SS：PP）_N；

PP：SS：SS：PP：（SS：PP）_N；

PPP：SSS：（PPP：SSS：）_N ；

(PPP：SSS：SSS：PPP）_N；

PPP：SSS：SSS：PPP：（SSS：PPP）_N；

以及以上排列方式的多個的組合。

3.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器，其中磁芯由相對磁導率大于1的鐵磁材料構成；或者所述的集成變壓器，其中磁芯由非鐵磁材料組成。

4.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器，其中每個磁芯為矩形，不形成閉合的路徑。

5.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器，其中磁芯為橢圓環狀并形成閉合的路徑；或者所述的集成變壓器，其中磁芯為回字形環狀并形成閉合的路徑。

6.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器，其中磁芯由連續的磁性材料層和非磁性材料層疊形成，以實現多層結構。

7.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器，在閉合磁芯情況下，每個繞組中，各匝線圈纏繞閉合磁芯產生的磁通的方向相同。

8.根據權利要求1所述的集成變壓器，其特征是：所述的集成變壓器通過連續沉積制作繞組線圈的導線、磁芯、絕緣層、通孔。