专利名称：片上中心抽头差分电感的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子元件，具体地说，涉及一种片上电感。
背景技术：
在CMOS射频集成电路(RFIC)发展中，最迫切的和最困难的是要发展高性能的新 器件和新的单元电路，它们是实现单片CMOS集成射频前端的基础。平面螺旋电感作为射频 集成电路中的关键元件，是电路中最难设计和掌握的元件，它的性能参数直接影响着射频 集成电路的性能。片上电感能实现射频集成电路中电感的集成化问题，从而有助于射频集 成电路的片上系统实现。片上电感一般通过金属薄膜在硅衬底上绕制而成，相对于现有的线绕电感，片上 电感具有成本低、易于集成、噪声小和功耗低的优点，更重要的是能与现今的CMOS工艺兼 容。而对于片上电感这类无源器件相对别的电路元件会占较大的面积，为了使得片上电感 继续与不断缩小面积的CMOS工艺兼容，从而优化芯片面积，业界一般采用的方法有1.将两个完全相同的电感并排放置来形成对称的结构。2.使用差分螺旋的片上电感，而且还能与差分信号兼容。这种电感是将两个完全 相同的螺旋电感缠绕在一起，这样可以增加这两个对称电感之间的磁场耦合，以获得比较 高的有效电感值。片上差分电感相对于普通片上电感的好处是能够利用差分电感内部的耦合、用较 小的面积实现较大的电感值。中心抽头差分电感在射频集成电路中具有广泛的应用，可用 于差分电感的压控振荡器的谐振网络，用于正交压控振荡器中的源极二次谐波耦合，全差 分低噪声放大器和混频器的负载谐振网络等。因而可以广泛集成在手机、无线局域网、卫星 电视等通信系统等的射频集成电路中。请参阅图1，图1为现有的片上中心抽头差分电感示意图，其中心抽头(Center Tap)3是从绕线线圈1的末端通过过孔(未标示)至其正下方处，直接引出一条连接线直接 与地线4相连，而此连接线是从部分的绕线线圈交叠区(Crossover Area)2正下方直接穿 过，其中中心抽头3是处于金属层Ml中，绕线线圈交叠区2是处于金属层M3中，电感的绕 线线圈1是处于金属层M2中。现有的片上中心抽头差分电感其缺陷在于片上中心抽头差分电感的绕线线圈、 中心抽头以及绕线线圈交叠区分别处于不同的金属层中，因而制造成本比较高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种片上中心抽头差分电感，降低制造成 本。为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种片上中心抽头差分电感，所述中心 抽头差分电感由绕线线圈、绕线线圈交叠区以及由绕线线圈末端引出的中心抽头组成，所 述绕线线圈交叠区和中心抽头制作在一金属层中，所述绕线线圈制作在另一金属层中。[0011]进一步的，所述中心抽头呈“M”型或“T”型结构。进一步的，所述中心抽头的引出线两端与地线连接。进一步的，所述绕线线圈呈多边形或者圆形。与现有的中心抽头差分电感相比，本实用新型的片上中心抽头差分电感的中心抽 头与绕线线圈交叠区处于同一金属层中，使得片上中心抽头差分电感只需要两层金属即可 完成片上中心抽头差分电感的制作，因此在获得相同性能的片上中心抽头差分电感情况 下，相对于现有的三层金属的片上中心抽头差分电感，减少了一层金属层的工艺制作，从而 极大地降低工艺制作成本，且具有广泛的应用价值。
图1是现有的片上中心抽头差分电感示意图；图2是本实用新型实施例一的片上中心抽头差分电感示意图；图3是本实用新型实施例二的片上中心抽头差分电感示意图；图4是本实用新型实施例三的片上中心抽头差分电感示意图；图5是本实用新型实施例四的片上中心抽头差分电感示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的片上中心抽头差分电感作进一步 的详细说明。实施例一请参考图2，图2是本实用新型实施例一的片上中心抽头差分电感示意图。绕线 线圈1的圈数为5圈，中心抽头3是向上的，中心抽头3与绕线线圈交叠区2处于同一金属 层(金属层Ml)中，其结构设计成“Μ”字型形状，且与绕线线圈交叠区2无交叠之处，中心 抽头3的两端直接与地线4相连，而第三端通过过孔(未标示)直接与绕线线圈1末端连 接的。绕线线圈1是处于金属层Μ2中，呈十六边形形状。本实施例的片上中心抽头差分电 感只需要两层金属即可完成片上中心抽头差分电感的制作，因此在获得相同性能的片上中 心抽头差分电感情况下，相对于现有的三层金属的片上中心抽头差分电感，减少了一层金 属层的工艺制作，从而极大地降低工艺制作成本，且具有广泛的应用价值。实施例二 请参考图3，图3是本实用新型实施例二的片上中心抽头差分电感示意图。绕线 线圈1的圈数为5圈，中心抽头3是向上的，中心抽头3与绕线线圈交叠区2处于同一金属 层(金属层Ml)中，其结构设计成“Τ”字型形状，且与绕线线圈交叠区2无交叠之处，中心 抽头3的两端直接与地线4相连，而第三端通过过孔(未标示)直接与绕线线圈1末端连 接的。绕线线圈1是处于金属层Μ2中，呈十六边形形状。本实施例的片上中心抽头差分电 感同样只需要两层金属即可制作完成，比现有的片上中心抽头差分电感节省一层金属层， 其效果与实施例一类似。实施例三接着，请参考图4，图4是本实用新型实施例三的片上中心抽头差分电感示意图。 绕线线圈1的圈数为4圈，中心抽头3是向下的，中心抽头3与绕线线圈交叠区2处于同一金属层(金属层Ml)中，其结构设计成“Μ”字型形状，且与绕线线圈交叠区2无交叠之处，中心抽头3的两端直接与地线4相连，而第三端通过过孔(未标示)直接与绕线线圈1末 端连接的。绕线线圈1是处于金属层Μ2中，呈十六边形形状。本实施例的片上中心抽头差 分电感同样只需要两层金属即可制作完成，比现有的片上中心抽头差分电感节省一层金属 层，其效果与实施例一类似。实施例四请参考图5，图5是本实用新型实施例四的片上中心抽头差分电感示意图。绕线 线圈1的圈数为4圈，中心抽头3是向下的，中心抽头3与绕线线圈交叠区2处于同一金属 层(金属层Ml)中，其结构设计成“Τ”字型形状，且与绕线线圈交叠区2无交叠之处，中心 抽头3的两端直接与地线4相连，而第三端通过过孔(未标示)直接与绕线线圈1末端连 接的。绕线线圈1是处于金属层Μ2中，呈十六边形形状。本实施例的片上中心抽头差分电 感同样只需要两层金属即可制作完成，比现有的片上中心抽头差分电感节省一层金属层， 其效果与实施例一类似。当然上述实施例一至实施例四中，所述的绕线线圈除了可以选用十六边形外，还 可以使用四边形、六边形、八边形、十六边形、三十二边形或圆形等。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会 有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要 求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求一种片上中心抽头差分电感，所述中心抽头差分电感由绕线线圈、绕线线圈交叠区以及由绕线线圈末端引出的中心抽头组成，其特征在于所述绕线线圈交叠区和中心抽头制作在一金属层中，所述绕线线圈制作在另一金属层中。
2.根据权利要求1所述的片上中心抽头差分电感，其特征在于所述中心抽头呈“M”型 或“T”型结构。
3.根据权利要求1所述的片上中心抽头差分电感，其特征在于所述中心抽头的引出 线两端与地线连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的片上中心抽头差分电感，其特征在于所述绕 线线圈呈多边形或者圆形。
专利摘要本实用新型公开一种片上中心抽头差分电感，所述差分电感由绕线线圈、绕线线圈交叠区以及由绕线线圈末端引出的中心抽头组成，所述绕线线圈交叠区和中心抽头制作在同一金属层中，所述绕线线圈制作在另一金属层中，所述中心抽头呈“M”型或“T”型结构，所述中心抽头的引出线两端与地线连接，所述绕线线圈呈多边形或者圆形。与现有的中心抽头差分电感相比，本实用新型的片上中心抽头差分电感的中心抽头与绕线线圈交叠区处于同一金属层中，使得片上差分电感只需要两层金属即可完成片上中心抽头差分电感的制作，因此在获得相同性能的片上中心抽头差分电感情况下，相对于现有的三层金属的片上中心抽头差分电感，减少了一层金属层的工艺制作，从而极大地降低工艺制作成本，且具有广泛的应用价值。
文档编号H01F27/29GK201562569SQ200920076499
公开日2010年8月25日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者任铮, 叶红波, 周伟, 周炜捷, 曹永峰, 朱建军, 王勇, 胡少坚, 赵宇航, 陈寿面 申请人:上海集成电路研发中心有限公司