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ORTHOGONAL TYPE SOLENOID INDUCTOR

Patent code P180015543
File No. 4545
Posted date Nov 21, 2018
Application number P2014-086117
Publication number P2015-207614A
Patent number P6327639
Date of filing Apr 18, 2014
Date of publication of application Nov 19, 2015
Date of registration Apr 27, 2018
Inventor
  • (In Japanese)中野 慎介
  • (In Japanese)野河 正史
  • (In Japanese)雨貝 太郎
  • (In Japanese)土谷 亮
  • (In Japanese)小野寺 秀俊
Applicant
  • (In Japanese)日本電信電話株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title ORTHOGONAL TYPE SOLENOID INDUCTOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a higher inductance value and a higher Q value with a fixed occupancy area by enhancing mounting efficiency of an inductor.
SOLUTION: An orthogonal type inductor includes two inductors L1, L2. The inductor L1 forms a coil around a winding shaft in a first direction, and the inductor L2 forms a coil around a winding shaft in a second direction orthogonal to the first direction. A part or all of the inductor L2 is disposed in an area in which the inductor L1 is formed.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、小型かつ高インダクタンス値なオンチップインダクタを実現する技術として、半導体基板に設けられている複数の金属配線層を用いた3次元のソレノイドインダクタ構造が提案されている(例えば、非特許文献1など参照)。
図10は、従来のソレノイドインダクタの構成を示す外観図である。このソレノイドインダクタは、複数の配線層上に巻かれたプレーナ型インダクタを直列に接続することで、多巻のインダクタをオンチップに形成し、小型かつ高インダクタンス値を持つインダクタが形成可能となる。

また、複数のインダクタを小型集積する技術として、一方のインダクタの内側に別のインダクタを巻く技術が提案されている(例えば、非特許文献2など参照)。図11は、従来のインダクタの小型集積化技術を示す説明図である。図11(a)の例では、インダクタL2の内側にインダクタL1が形成され、さらにその内側にインダクタL3が形成されている。これにより、これら3つのインダクタL1,L2,L3を同一領域に形成することが可能となる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、シリコンなどの半導体基板上に形成するオンチップインダクタにおいて、複数のインダクタを高密度に集積する、あるいは小型に高インダクタンス値を実現する技術に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
半導体基板のうち絶縁層を介して積層された複数の金属配線層を用いて、3次元で螺旋状に形成された巻線からなる第1および第2のインダクタを備え、
前記第1のインダクタは、第1の方向を巻軸として形成されており、
前記第2のインダクタは、前記第1の方向と直交する第2の方向を巻軸とし、かつ、自己の巻線が前記第1のインダクタの一部巻線の周囲を周回するよう形成されている
ことを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。

【請求項2】
 
請求項1に記載の直交型ソレノイドインダクタにおいて、
前記第1のインダクタは、前記半導体基板の基板平面と垂直な方向からなる前記第1の方向を巻軸とし、
前記第2のインダクタは、前記基板平面と平行する方向からなる前記第2の方向を巻軸とする
ことを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。

【請求項3】
 
請求項1に記載の直交型ソレノイドインダクタにおいて、
前記第1のインダクタは、前記半導体基板の基板平面と平行する方向からなる前記第1の方向を巻軸とし、
前記第2のインダクタは、前記基板平面と平行しかつ前記第1の方向と直交する方向からなる前記第2の方向を巻軸とする
ことを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。

【請求項4】
 
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の直交型ソレノイドインダクタにおいて、
前記第2のインダクタは、前記第1のインダクタと電気的に直列接続されていることを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。

【請求項5】
 
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の直交型ソレノイドインダクタにおいて、
前記金属配線層を用いて、3次元で螺旋状に形成された巻線からなり、前記第1の方向または前記第2の方向と直交する第3の方向を巻軸として形成された第3のインダクタをさらに備え、
前記第3のインダクタは、自己の一部または全部が前記第1のインダクタの形成されている領域内に配置されている
ことを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。

【請求項6】
 
請求項5に記載の直交型ソレノイドインダクタにおいて、
前記第3のインダクタは、前記第1および第2のインダクタと電気的に直列接続されていることを特徴とする直交型ソレノイドインダクタ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014086117thum.jpg
State of application right Registered
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