复合电感器结构的制作方法

本申请要求申请日为2016年2月22日，申请号为62/297,998的美国临时申请的优先权，该美国专利的全部内容通过引用包含在本申请中。

【技术领域】

本发明涉及电感器领域，尤其涉及一种复合电感器结构。

背景技术：

请参考图1，图1示出了一个传统的扭曲电感器(twistedinductor)结构100的简化方框图，其中，传统的扭曲电感器结构100产生两个相反的(opposite)磁场。如图1所示，传统的扭曲电感器结构100包括：第一电感器110和第二电感器120，其中，第一电感器110包括第一端点112和第二端点114，第二电感器120包括第三端点122和第四端点124。第一电感器110和第二电感器120的互连(inter-connection)连接在第二端点114和第四端点124之间，且传统的扭曲电感器结构100具有短互连(shortinter-connection)。但是，由于传统的扭曲电感器结构100的互耦未被充分利用，第一电感器110和第二电感器120之间的磁耦合较弱，且传统的扭曲电感器结构100需要占据较大的面积。此外，当将传统的扭曲电感器结构100耦接至电路130(也即，其他组件)，传统的扭曲电感器结构100对电路130所产生的电磁场不平衡(也即，不相等)。

请参考图2a，图2a为传统的螺旋电感器(spiralinductor)结构200的简化方框图。如图2a所示，传统的螺旋电感器结构200包括：第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220，其中，第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220设置在同一层。第一螺旋电感器210包括两个回路并产生第一电磁场，其中，与图1所示的现有技术相比，第一螺旋电感器210的回路之间的互耦可在较小的(smaller)范围内有效利用，且第一螺旋电感器210的最外层的回路具有第一端点212，第一螺旋电感器210的最里面的回路具有第二端点214。第二螺旋电感器220与第一螺旋电感器210相同，其紧邻第一螺旋电感器210设置，其包括两个回路并产生第二电磁场，与图1所示的现有技术相比，第二螺旋电感器220的回路之间的互耦也可在较小的范围内有效利用，且第二螺旋电感器220的最外层的回路具有第三端点222，第二螺旋电感器220的最里面的回路具有第四端点224。由于第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220的互连连接在第二端点214和第四端点224之间，第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220具有长的但不平衡的互连。此外，当将传统的螺旋电感器结构200耦接至电路230(也即，其他组件)，对于电路230，第一螺旋电感器210所产生的第一电磁场与第二螺旋电感器220所产生的第二电磁场不平衡(也即，不相等)。

请参考图2b，图2b为传统的螺旋电感器(spiralinductor)结构200的另一个简化方框图。如图2b所示，当将传统的螺旋电感器结构200以另一种方式耦接至电路230(也即，其他组件)，对于电路230，第一螺旋电感器210所产生的第一电磁场与第二螺旋电感器220所产生的第二电磁场是平衡的(也即，相等)。但是，由于第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220的互连连接在第二端点214和第四端点224之间，传统的螺旋电感器结构200仍然具有长的且不平衡的互连。此外，当将传统的螺旋电感器结构200以图2b的方式耦接至电路230(也即，其他组件)，第一螺旋电感器210和第二螺旋电感器220具有不相等和不平衡的引线长度(leadlength)。

技术实现要素：

本发明提供一种复合电感器结构，可在较小的面积范围内具有较小的寄生耦合并可较好地利用互耦，并且具有较短的且平衡的互连以及相等且平衡的引线长度。

本发明实施例所提供的复合电感器结构可包括：第一螺旋电感器，所述第一螺旋电感器包括多个回路且产生第一电磁场，其中，所述第一螺旋电感器的最外层的回路具有第一端点，所述第一螺旋电感器的最里面的回路具有第二端点；第二螺旋电感器，紧邻所述第一螺旋电感器设置，所述第二螺旋电感器包括多个回路且产生第二电磁场，其中，所述第二螺旋电感器的最外层的回路具有第三端点，所述第二螺旋电感器的最里面的回路具有第四端点，其中，所述第二螺旋电感器相较于第一螺旋电感器旋转特定角度，且所述第一电磁场和所述第二电磁场方向完全相反。

基于上述架构，本发明实施例所提供的复合电感器结构，可在较小的面积范围内具有较小的寄生耦合并可较好地利用互耦，并且具有较短的且平衡的互连以及相等且平衡的引线长度。

【附图说明】

本发明可通过阅读随后的细节描述和参考附图所举的实施例被更全面地理解，其中：

图1示出了一个传统的扭曲电感器(twistedinductor)结构100的简化方框图。

图2a为传统的螺旋电感器(spiralinductor)结构200的简化方框图。

图2b为传统的螺旋电感器结构200的另一个简化方框图。

图3为本发明的第一实施例的复合电感器结构300的一个简化图。

图4为本发明的第二实施例的复合电感器结构400的一个简化图。

图5为本发明的第三实施例的复合电感器结构500的一个简化图。

【具体实施方式】

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些术语来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名称来称呼同一个组件。本文件并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在接下来的说明书及权利要求中，术语“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限制于”。此外，“耦接”一词在此包含直接及间接的电性连接手段。因此，如果一个装置耦接于另一个装置，则代表该一个装置可直接电性连接于该另一个装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该另一个装置。

请参考图3，图3为本发明的第一实施例的复合电感器结构300的一个简化图，其中，复合电感器结构300可应用至集成电路中。如图3所示，复合电感器结构300包括：第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320，其中，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320设置在同一层。第一螺旋电感器310包括两个回路并产生第一电磁场，其中，与图1所示的现有技术相比，第一螺旋电感器310的回路之间的互耦可在更小的面积内有效利用，且第一螺旋电感器310的最外层的回路具有第一端点312，第一螺旋电感器310的最里面的回路具有第二端点314。第二螺旋电感器320紧邻第一螺旋电感器310设置，其包括两个回路并产生第二电磁场，与图1所示的现有技术相比，第二螺旋电感器320的回路之间的互耦也可在更小的面积内有效利用，且第二螺旋电感器320的最外层的回路具有第三端点322，第二螺旋电感器320的最里面的回路具有第四端点324。第二螺旋电感器320相较于第一螺旋电感器310旋转90度，且所述第一电磁场和所述第二电磁场方向完全相反。此外，当第二螺旋电感器320相较于第一螺旋电感器310旋转0度或360，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320为相同的螺旋电感器。

当将第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320耦接至电路330(也即，其他组件)，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320具有相等且平衡的引线长度，其中，第一螺旋电感器310的第一端点312和第二螺旋电感器320的第三端点322耦接于电路330。对于电路330，所述第一电磁场和所述第二电磁场为相等但方向完全相反的磁场，因此，与图1所示的现有技术相比，复合电感器结构300对电路330(也即，其他组件)产生较小的寄生耦合(parasiticcoupling)。此外，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320通过第二端点314和第四端点324互连，因此与图2a-图2b所示的现有技术相比，复合电感器结构300具有更短的且平衡的互连。请注意，以上的实施例仅用于对本发明进行示例性说明，并不表示对本发明的限定。例如，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320所包括的回路数量可变化，或者，根据不同的设计需求，第二螺旋电感器320可相较于第一螺旋电感器310旋转180度。此外，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器310和第二螺旋电感器320的形状也可发生变化(例如，圆形或其他多边形)。

请参考图4，图4为本发明的第二实施例的复合电感器结构400的一个简化图，其中，复合电感器结构400可应用至集成电路中。如图4所示，复合电感器结构400包括：第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420，其中，第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420设置在同一层。第一螺旋电感器410包括三个回路并产生第一电磁场，其中，与图1所示的现有技术相比，第一螺旋电感器410的回路之间的互耦可在更小的面积内有效利用，且第一螺旋电感器410的最外层的回路具有第一端点412，第一螺旋电感器410的最里面的回路具有第二端点414。第二螺旋电感器420紧邻第一螺旋电感器410设置，其包括三个回路并产生第二电磁场，与图1所示的现有技术相比，第二螺旋电感器420的回路之间的互耦也可在更小的面积内有效利用，且第二螺旋电感器420的最外层的回路具有第三端点422，第二螺旋电感器420的最里面的回路具有第四端点424。第二螺旋电感器420相较于第一螺旋电感器410旋转90度，且所述第一电磁场和所述第二电磁场方向完全相反。此外，当第二螺旋电感器420相较于第一螺旋电感器410旋转0度或360，第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420为相同的螺旋电感器。

当将第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420耦接至电路430，第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420具有相等且平衡的引线长度，其中，第一螺旋电感器410的第一端点412和第二螺旋电感器420的第三端点422耦接于电路430。对于电路430，所述第一电磁场和所述第二电磁场为相等但方向完全相反的磁场，因此，与图1所示的现有技术相比，复合电感器结构400对电路430(也即，其他组件)产生较小的寄生耦合(parasiticcoupling)。此外，第二端点414耦接于第一供电轨(supplyrail)且第四端点424耦接于第二供电轨，因此与图2a-图2b所示的现有技术相比，复合电感器结构400具有更短的且平衡的互连。请注意，以上的实施例仅用于对本发明进行示例性说明，并不表示对本发明的限定。例如，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420所包括的回路数量可变化，或者，根据不同的设计需求，第二螺旋电感器420可相较于第一螺旋电感器410旋转180度。此外，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器410和第二螺旋电感器420的形状也可发生变化(例如，圆形或其他多边形)。

请参考图5，图5为本发明的第三实施例的复合电感器结构500的一个简化图，其中，复合电感器结构500可应用至集成电路中。如图5所示，复合电感器结构500包括：第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520，其中，第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520设置在同一层。第一螺旋电感器510包括三个回路并产生第一电磁场，其中，与图1所示的现有技术相比，第一螺旋电感器510的回路之间的互耦可在更小的面积内有效利用，且第一螺旋电感器510的最外层的回路具有第一端点512，第一螺旋电感器510的最里面的回路具有第二端点514。第二螺旋电感器520紧邻第一螺旋电感器510设置，其包括三个回路并产生第二电磁场，与图1所示的现有技术相比，第二螺旋电感器520的回路之间的互耦也可在更小的面积内有效利用，且第二螺旋电感器520的最外层的回路具有第三端点522，第二螺旋电感器520的最里面的回路具有第四端点524。第二螺旋电感器520相较于第一螺旋电感器510旋转90度，且所述第一电磁场和所述第二电磁场方向完全相反。此外，当第二螺旋电感器520相较于第一螺旋电感器510旋转0度或360，第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520为相同的螺旋电感器。

当将第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520耦接至电路530，第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520具有相等且平衡的引线长度，其中，第一螺旋电感器510的第一端点512和第二螺旋电感器520的第三端点522耦接于电路530。对于电路530，所述第一电磁场和所述第二电磁场为相等但方向完全相反的磁场，因此，与图1所示的现有技术相比，复合电感器结构500对电路530(也即，其他组件)产生较小的寄生耦合(parasiticcoupling)。此外，第二端点514和第四端点524耦接于一个供电轨，因此与图2a-图2b所示的现有技术相比，复合电感器结构500具有更短的且平衡的互连。请注意，以上的实施例仅用于对本发明进行示例性说明，并不表示对本发明的限定。例如，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520所包括的回路数量可变化，或者，根据不同的设计需求，第二螺旋电感器520可相较于第一螺旋电感器510旋转180度。此外，根据不同的设计需求，第一螺旋电感器510和第二螺旋电感器520的形状也可发生变化(例如，圆形或其他多边形)。

概括而言，本发明所揭露的复合电感器结构在较小的面积范围内具有较小的寄生耦合并可较好地利用互耦，并且本发明所披露的复合电感器具有较短的且平衡的互连以及相等且平衡的引线长度。

权利要求书中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或所执行方法的时间次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。