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直交型ソレノイドインダクタ NEW

国内特許コード P180015543
整理番号 4545
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2014-086117
公開番号 特開2015-207614
登録番号 特許第6327639号
出願日 平成26年4月18日(2014.4.18)
公開日 平成27年11月19日(2015.11.19)
登録日 平成30年4月27日(2018.4.27)
発明者
  • 中野 慎介
  • 野河 正史
  • 雨貝 太郎
  • 土谷 亮
  • 小野寺 秀俊
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 直交型ソレノイドインダクタ NEW
発明の概要 【課題】インダクタの実装効率を高くでき、一定の占有面積で、より高いインダクタンス値や高いQ値を得る。
【解決手段】2つのインダクタL1,L2のうち、インダクタL1については第1の方向を巻軸として巻線を形成し、インダクタL2については第1の方向とは直交する第2の方向を巻軸として巻線を形成する。また、インダクタL2の一部または全部をインダクタL1の形成されている領域内に配置する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


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。

産業上の利用分野


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。

特許請求の範囲 【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。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014086117thum.jpg
出願権利状態 登録
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