[发明专利]具有气隙结构的垂直耦合变压器

说明书

在特定实施例中，一种设备包括低损耗基板、第一电感器结构、以及气隙。该第一电感器结构在该低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。气隙在第一电感器结构与第二电感器结构之间。

相关申请的交叉引用

本申请要求共同拥有的于2013年2月27日提交的美国非临时专利申请No.13/778,191的优先权，该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。

领域

本公开一般涉及半导体器件中的变压器。

相关技术描述

无线通信技术已对我们的社会作出极大影响。众多技术突破已经帮助促进无线通信。这些技术突破之一是实现将大量微电子器件集成到半导体集成电路(IC)上的半导体制造工艺。这种半导体制造技术已经帮助降低与制造无线通信产品相关联的成本。

互补金属氧化物半导体(CMOS)制造技术通常用于制造无线通信IC。因为现代射频(RF)双工器使用频率选择性滤波器来用于发射-接收(TX-RX)隔离，所以高隔离要求防止将RF片外双工器与CMOS技术集成。目前，表面声波(SAW)技术和薄膜体声波谐振器(FBAR)技术由于其TX-RX隔离而是主导的双工器技术。然而，SAW和FBAR技术与其他技术相比导致相对大的模块大小和较高的成本。

概述

本公开提出了在两个垂直耦合电感器之间具有气隙的垂直耦合变压器的特定实施例。在无线通信设备(例如，RF双工器)中使用具有气隙的垂直耦合变压器可改善TX-RX隔离和ANT-RX信令耦合，并可减少与该无线通信设备相关联的ANT-RX插入损耗和TX-ANT插入损耗。

在特定实施例中，一种设备包括低损耗基板、第一电感器结构、以及气隙。第一电感器结构在低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。气隙在第一电感器结构与第二电感器结构之间。

在另一特定实施例中，一种设备包括低损耗基板(例如，介电基板或半导体基板)和电感器结构。所述电感器结构中的每一个电感器结构包括第一电感器和第二电感器。第一电感器和第二电感器彼此靠近。各电感器结构是并行设置的。第一电感器结构在第二电感器结构与低损耗基板之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。第一电感器结构中的第一电感器连接至第二电感器结构中的第一电感器。第一电感器结构中的第二电感器与第二电感器结构中的第二电感器连接。气隙在第一电感器结构与第二电感器结构之间。

在另一特定实施例中，一种方法包括形成第一电感器结构和形成第二电感器结构。第一电感器结构在低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。该方法还包括在第一电感器结构与第二电感器结构之间形成气隙。

在另一特定实施例中，一种方法包括形成电感器结构。该电感器结构中的每一个电感器结构包括第一电感器和第二电感器。第一电感器和第二电感器彼此靠近。各电感器结构是并行设置的。第一电感器结构中的第一电感器与第二电感器结构中的第一电感器连接。第一电感器结构中的第二电感器与第二电感器结构中的第二电感器连接。第一电感器结构在低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。该方法还包括在第一电感器结构与第二电感器结构之间形成气隙。

在另一特定实施例中，一种存储指令的计算机可读存储设备，该指令在由处理器执行时使该处理器执行操作，该操作包括形成第一电感器结构和形成第二电感器结构。第一电感器结构在低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。该方法还包括在第一电感器结构与第二电感器结构之间形成气隙。

在另一特定实施例中，一种方法包括用于形成第一电感器结构的步骤。该方法还包括用于形成第二电感器结构的步骤。第一电感器结构在低损耗基板与第二电感器结构之间。第一电感器结构与第二电感器结构对齐以形成变压器。该方法还包括用于在第一电感器结构与第二电感器结构之间形成气隙的步骤。