[发明专利]变压器

说明书

一种变压器，包括：衬底；第一线圈结构，包括：第一单层线圈以及第一叠层线圈；第二线圈结构，包括：第二单层线圈以及第二叠层线圈。本发明技术方案可以通过垂直所述衬底表面方向上，所述第一单层线圈和所述第二单层线圈之间实现。所以本发明技术方案能够有效的增加所述第一线圈结构和所述第二线圈结构之间电磁耦合的面积，从而提供电磁耦合效率。在相同的耦合要求情况下，本发明技术方案可以减少所述第一叠层线圈和所述第二叠层线圈的数量，从而能够有效的减小所述第一线圈结构和所述第二线圈结构的面积，减小所述变压器面积。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种变压器。

背景技术

在CMOS射频集成电路(Radio Frequency Integrated Circuit,RFIC)中，平衡-不平衡变压器(balun)是一种重要的电学器件，主要用于实现不平衡信号和平衡信号之间的转换。

电感是平衡-不平衡变压器的一个核心部件，电感的性能参数与不平衡变压器的性能直接相关。现有技术中，集成电路内的电感大多采用平面电感，例如平面螺旋电感；所述平面电感为金属导线在衬底或介质层表面绕制而成，与传统线绕电感相比，平面电感具有成本低、易于集成、噪声小以及功耗低的优点。更重要的是，平面电感能够与现有的集成电路工艺兼容。

电感品质因子Q和插入损耗(Insertion Loss,IL)是影响平衡-不平衡变压器性能的两大主要因素。与射频前端电路中的平衡混频器、放大器相关的限位噪声、功率损耗等性能都与电感品质因子Q、插入损耗相关。

为了提高电感品质因子Q、降低插入损耗，现有技术中，平衡-不平衡变压器内线圈的面积一般较大，从而造成了平衡-不平衡变压器内线圈占用晶圆面积较大。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种变压器，以减小变压器面积。

为解决上述问题，本发明提供一种变压器，包括：

衬底；位于所述衬底上呈螺旋形的第一线圈结构，包括：第一单层线圈以及与所述第一单层线圈相连的至少一个第一叠层线圈，所述第一叠层线圈包围所述第一单层线圈；位于所述衬底上呈螺旋形的第二线圈结构，包括：第二单层线圈，所述第二单层线圈在所述衬底表面的投影与所述第一单层线圈在所述衬底表面的投影相重叠；以及与所述第二单层线圈相连的至少一个第二叠层线圈，所述第二叠层线圈的数量大于或等于所述第一叠层线圈的数量，且平行衬底表面平面内，所述第二叠层线圈与所述第一叠层线圈或第一单层线圈交替间隔设置。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案中，第一线圈结构包括第一单层线圈，第二线圈结构包括第二单层线圈；而且所述第二单层线圈在所述衬底表面的投影与所述第一单层线圈在所述衬底表面投影相重叠。因此，本发明技术方案中，所述第一线圈结构和所述第二线圈结构之间的电磁耦合不仅通过平行衬底表面平面内的侧向实现，而且还可以通过垂直所述衬底表面方向上，所述第一单层线圈和所述第二单层线圈之间实现。所以本发明技术方案能够有效的增加所述第一线圈结构和所述第二线圈结构之间电磁耦合的面积，从而提供电磁耦合效率。在相同的耦合要求情况下，本发明技术方案可以减少所述第一叠层线圈和所述第二叠层线圈的数量，从而能够有效的减小所述第一线圈结构和所述第二线圈结构的面积，减小所述变压器面积。