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  • 一种结构紧凑的可调三维电感器
一种结构紧凑的可调三维电感器 授权有效中;
  • 专利(申请)号: CN202010255621.X
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: H电学;
  • 产业领域: 电气元件
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2020-04-02
  • 原始申请人: 西安理工大学
  • 当前专利权人: 西安理工大学
  • 交易方式: 转让; 许可;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥面议
  • 联系方式: 李老师13998447730

专利技术来自于西安理工自动化与信息工程学院;代理方:西安远诺技术转移有限公司-薛老师15249297273

摘要

【 中文摘要 】本发明公开的一种结构紧凑的可调三维电感器,包括硅衬底层,硅衬底层的上表面设置有顶部介质层,硅衬底层的下表面设置有底部介质层,顶部介质层和底部介质层内均同心设置有两个环形磁芯,顶部介质层靠外的磁芯和底部介质层靠外的磁芯外共同绕合有第一螺旋电感器,顶部介质层靠内的磁芯和底部介质层靠内的磁芯外共同绕合有与第一螺旋电感器相互分离的第二螺旋电感器,第一螺旋电感器靠内的一端和第二螺旋电感器靠外的一端通过位于顶部介质层或底部介质层内的金属条相连接。本发明一种结构紧凑的可调三维电感器,解决了现有电感器占位面积大的问题。

【 英文摘要 】The invention discloses an adjustable three-dimensional inductor with a compact structure. Comprising a silicon substrate layer, An upper surface of the silicon substrate layer is provided with a top dielectric layer, The lower surface of the silicon substrate layer is provided with a bottom dielectric layer, Two annular magnetic cores are concentrically arranged in the top dielectric layer and the bottom dielectric layer, A first spiral inductor is wound around the outer magnetic core of the top dielectric layer and the outer magnetic core of the bottom dielectric layer. A second spiral inductor separated from the first spiral inductor is wound outside the magnetic core close to the inner part of the top dielectric layer and the magnetic core close to the inner part of the bottom dielectric layer together, and one end close to the inner part of the first spiral inductor is connected with one end close to the outer part of the second spiral inductor through a metal strip positioned in the top dielectric layer or the bottom dielectric layer. The invention relates to an adjustable three-dimensional inductor with a compact structure, which solves the problem of large occupied area of the conventional inductor.

技术摘要(来自于incoPat)

【 用途 】

测量实验传感器可调式三维感应器

【 技术功效 】

技术功效句增大了每单位面积的电感值; 能够更加有效地增大电感值; 增大了硅通孔的排列密度; 这在一定程度上减小了电感器的芯片占用尺寸; 实现输入电流对电感值的控制; 采用了比矩形排列更加紧凑的环形排列方式; 减少了磁场向电感器外部的泄露; 进而改变电感值; 可改变磁芯磁导率; 本发明一种结构紧凑的可调三维电感器
技术功效短语增大面积电感值; 增大电感值; 增大排列密度; 减小占用尺寸; 实现输入电感值控制; 紧凑排列方式; 减少外部泄露; 改变电感值; 改变磁芯磁导率; 紧凑可调
技术功效1级电感值; 密度; 尺寸; 可控性; 体积; 泄露; 感值; 磁导率
技术功效2级电感值提高; 密度提高; 尺寸降低; 可控性; 体积降低; 泄露降低; 感值改善; 磁导率改善
技术功效3级面积电感值提高; 电感值提高; 排列密度提高; 占用尺寸降低; 实现输入电感值可控性; 排列方式体积降低; 外部泄露降低; 电感值改善; 磁芯磁导率改善; 可调体积降低
技术功效TRIZ参数03-长度;37-控制与测量的复杂性;07-体积;31-物质产生的有害因素;

分类号

【技术分类】

主分类号

H01L23/522;

  • H 电学

  • H01

    电气元件

  • H01L

    不包括在H10类目中的半导体器件(使用半导体器件的测量入G01;一般电阻器入H01C;磁体、电感器、变压器入H01F;一般电容器入H01G;电解型器件入H01G9/00;电池组、蓄电池入H01M;波导管、谐振器或波导型线路入H01P;线路连接器、汇流器入H01R;受激发射器件入H01S;机电谐振器入H03H;扬声器、送话器、留声机拾音器或类似的声机电传感器入H04R;一般电光源入H05B;印刷电路、混合电路、电设备的外壳或结构零部件、电气元件的组件的制造入H05K;在具有特殊应用的电路中使用的半导体器件见应用相关的小类)

  • H01L23/00

    半导体或其他固态器件的零部件(H01L25/00优先)〔2,5〕

  • *H01L23/52

    用于在处于工作中的器件内部从一个组件向另一个组件通电的装置[2006.01]

  • **H01L23/522

    包含制作在半导体本体上的多层导电的和绝缘的结构的外引互连装置的[2006.01]

IPC分类号
CPC分类号H01L23/5227; H01F21/02;

【行业分类】

国民经济行业分类

制造业

国民经济行业(主)

制造业

新兴产业分类

电子核心产业智能电网产业

新兴产业(主)

电子核心产业

知识密集型分类

信息通信技术制造业新装备制造业新材料制造业

学科分类

工程物理科学

清洁能源产业

风能产业太阳能产业水力发电产业智能电网产业

清洁生产产业

清洁生产原料制造业

数字经济核心产业

数字产品制造业数字技术应用业数字要素驱动业

专利历程

  • 2020-04-02

    申请日

    CN202010255621.X(当前专利)

    申请号

  • 2020-08-25

    首次公开日

    CN111584458A

    首次公开号

  • 2024-02-23

    授权公告日

    CN111584458B(当前专利)

    授权公告号

  • 2040-04-02

    预估到期日

    计算因素

代理机构西安弘理专利事务所 61214
代理人曾庆喜
申请语言汉语
审查员薛源

权利要求

1.一种结构紧凑的可调三维电感器特征在于,包括硅衬底层(1),硅衬底层(1)的上表面设置有顶部介质层(2),硅衬底层(1)的下表面设置有底部介质层(3),顶部介质层(2)和底部介质层(3)内均同心设置有两个环形磁芯,顶部介质层(2)靠外的磁芯和底部介质层(3)靠外的磁芯外共同绕合有第一螺旋电感器,顶部介质层(2)靠内的磁芯和底部介质层(3)靠内的磁芯外共同绕合有与第一螺旋电感器相互分离的第二螺旋电感器,第一螺旋电感器靠内的一端和第二螺旋电感器靠外的一端通过位于顶部介质层(2)或底部介质层(3)内的金属条(4)相连接;
所述顶部介质层(2)内两个磁芯中靠外的一个为第一顶部磁芯(5),顶部介质层(2)内两个磁芯中靠内的一个为第二顶部磁芯(6),底部介质层(3)内两个磁芯中靠外的一个为第一底部磁芯(7),底部介质层(3)内两个磁芯中靠内的一个为第二底部磁芯(8),第一顶部磁芯(5)和第一底部磁芯(7)上下对应,第二顶部磁芯(6)和第二底部磁芯(8)上下对应;
所述第一顶部磁芯(5)和第一底部磁芯(7)共同的两侧均开设有多个上下贯通的第一硅通孔(9),多个第一硅通孔(9)沿第一顶部磁芯(5)或第一底部磁芯(7)的周向均匀间隔分布;第二顶部磁芯(6)和第二底部磁芯(8)共同的两侧均开设有多个上下贯通的第二硅通孔(10),多个第二硅通孔(10)沿第二顶部磁芯(6)或第二底部磁芯(8)的周向均匀间隔分布;
所述多个第一硅通孔(9)内均填充有第一金属柱(11),多个第二硅通孔(10)内均填充有第二金属柱(12),第一金属柱(11)与硅衬底层(1)之间、第二金属柱(12)与硅衬底层(1)之间均设置有绝缘层(13);
所述第一螺旋电感器包括多个交错分布第一顶部金属互连线(14)和第一底部金属互连线(15),第一顶部金属互连线(14)均位于顶部介质层(2)内第一顶部磁芯(5)的上方且每个第一顶部金属互连线(14)的两头分别位于第一顶部磁芯(5)的两侧,第一底部金属互连线(15)均位于底部介质层(3)内第一底部磁芯(7)的下方且两头分别位于第一底部磁芯(7)的两侧,相邻两个第一顶部金属互连线(14)和第一底部金属互连线(15)的首尾依次通过第一金属柱(11)连接;第二螺旋电感器包括多个交错分布第二顶部金属互连线(16)和第二底部金属互连线(17),第二顶部金属互连线(16)均位于顶部介质层(2)内第二顶部磁芯(6)的上方且每个第二顶部金属互连线(16)的两头分别位于第二顶部磁芯(6)的两侧,第二底部金属互连线(17)均位于底部介质层(3)内第二底部磁芯(8)的下方且两头分别位于第二底部磁芯(8)的两侧,相邻两个第二顶部金属互连线(16)和第二底部金属互连线(17)的首尾依次通过第二金属柱(12)连接。

2.如权利要求1所述的一种结构紧凑的可调三维电感器特征在于,所述绝缘层(13)、顶部介质层(2)和底部介质层(3)的材料均为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的一种。

3.如权利要求1所述的一种结构紧凑的可调三维电感器特征在于,所述第一顶部金属互连线(14)、第一底部金属互连线(15)、第二顶部金属互连线(16)、第二底部金属互连线(17)、第一金属柱(11)和第二金属柱(12)的材料均为铜或铝中的一种。

4.如权利要求1所述的一种结构紧凑的可调三维电感器特征在于,所述第一螺旋电感器远离金属条(4)的一端设置有电感器输入端(18),第二螺旋电感器远离金属条(4)的一端设置有电感器输出端(19)。

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