[发明专利]集成变压器

说明书

技术领域

本申请涉及集成变压器。它还涉及在射频电路中的堆叠集成变压器。另外，本申请涉及包括所述集成变压器的集成电路。

背景技术

作为在衬底上的集成元件的变压器的形成需要精心设计，特别是在高频和高性能应用中(如频带Ku，K，Ka直到频带W)。集成变压器有时用于本地振荡器，例如电压控制振荡器(VCO)和滤波器。集成变压器可能用于各种应用中和作为不同元件的部分时，每个元件可能包括以下挑战，有限的调谐范围，与相位噪声性能有关的VCO牵引和紧密(pulling and tight)的要求和效率要求。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种集成变压器，包括初级线圈和次级线圈，初级线圈包括第一分段和第二分段，第一分段和第二分段在不同的平面中延伸，这些平面彼此隔开，

次级线圈包括第一分段和第二分段，第一分段与第二分段在不同的平面延伸，这些平面彼此隔开，

其中初级线圈的第一分段与次级线圈的第二分段堆叠，初级线圈的第二分段与次级线圈的第一分段堆叠。

这是有利的，因为初级和次级线圈或绕组的第一和第二分段被面对面布置从而它们堆叠在一起。这种设计提供了卓越的对称响应。初级线圈的一个分段会与次级线圈的一个分段重叠，而次级线圈的另一个分段会与初级线圈的另一个分段重叠。

初级和次级线圈的每一个的第一分段可能在上面的平面延伸，初级和次级线圈的每一个的第二分段在下面的平面延伸。因此，初级线圈在两个平面上延伸和次级线圈在两个平面上延伸，线圈布置在一起从而初级线圈的两个平面与次级线圈的两个平面一致。

初级和次级线圈的每一个的第一分段可能被布置在环中。初级和次级线圈的每一个的第二分段可能被布置在环中。因此，每个分段包括在它的线圈中的环。因此，每一个初级线圈的第一和第二分段和次级线圈的第一和第二分段可能以8字形结构布置，或，更普遍地，以具有交叉的扭曲结构布置。

初级线圈的第一分段和第二分段与次级线圈的第一分段和第二分段可能每一个大体上是八角形的。初级线圈的第一分段和第二分段与次级线圈的第一分段和第二分段可能每一个大体上是椭圆形的或圆形的或正方形的。

对于初级和次级线圈，第一分段包括两个连接端用于连接到同样的线圈的第二分段的两个相应的连接端，这些连接端通过连接器手指在分段所在的不同平面之间连接。

导电迹线可能比从其延伸出的连接器手指宽，初级和次级线圈由所述导电迹线形成。

连接器手指在与延伸出该连接器手指的分段相同的平面中延伸，并且包括在连接器手指末端的通孔以穿过不同的平面从而连接到其它分段的连接端。因此，手指可能提供每个线圈的分段之间的连接。

对于初级和次级线圈，第一分段的一个连接端可能包括一个或更多第一连接器手指，同样的线圈的第二分段的一个连接端包括一个或更多第二连接器手指，第一和第二连接器手指被布置为在互连区中并且在不同的平面中彼此交叉。

初级线圈的第一分段的一个或更多连接器手指可能与次级线圈的第一分段的一个或更多手指交错并且在相同的平面中延伸。初级线圈的第二分段的一个或更多连接器手指可能与次级线圈的第二分段的一个或更多手指交错并且在相同的平面中延伸。

可选的，两个连接器手指可能被提供在一个第一分段上和一个连接器手指在另一个第一分段上。可选的，两个连接器手指可能被提供在一个第二分段上和一个连接器手指在另一个第二分段上。

初级和次级线圈的每一个的第一分段可能包括线圈端用于提供到线圈的连接。可选的，线圈端可能被提供在第二分段中。线圈端可能被提供在分段的与互连区相对的一侧。

每个分段可能包括位于和分段相同的平面中的两个匝。第一分段可能包括外面的匝和里面的匝。第二分段的两个匝可能包括连接桥部分从而这些匝彼此交叉，连接桥部分在第三平面中延伸，与线圈的第一分段和第二分段延伸所在的平面不同。

因此，对于具有两个或更多匝的集成变压器，初级和/或次级线圈被配置为在三个不同的层上延伸，第一分段在第一层，第二分段在第二层和连接桥部分在第三层，连接桥部分提供第二分段的匝的相对位置的互换。

根据本申请的第二方面，提供振荡器，包括本申请第一方面所限定的集成变压器。使用变压器作为基于本地振荡器内的谐振器的电感元件L，C是有利的。

根据本申请的第三方面，提供用于射频设备的集成电路，包括本申请的第一方面的集成变压器。

附图说明

通过示例的方式根据以下附图描述本发明优选的实施例：