[发明专利]一种多用途电感-电容一体化结构

说明书

本发明公开了一种多用途电感‑电容一体化结构，所述结构包括基板、导电层、功能材料薄膜层和导电线圈层，所述基板的上表面设置有导电层；所述导电层作为电容器下层面电极Q₃，其上表面设置有功能材料薄膜层；所述功能材料薄膜层作为电容器介质层和电感磁芯，其上表面设置有导电线圈层；所述导电线圈层作为电容器上层面电极，其导电线圈的外圈末端作为电容器输出信号端Q₂，其线圈内端作为电容器输入信号端Q₁；所述功能材料薄膜层和导电线圈层的层数相同，至少为一层。本发明通过外接其他电子元件可以构成多种应用于集成电路中的电子器件。本发明能够在很大程度上缩小电感‑电容两种无源器件的尺寸，对微系统集成度的提高具有显著的影响。

技术领域

本发明属于微电子系统集成制造领域，涉及一种多用途的电感电容一体化结构。

背景技术

在过去的几十年里，信息技术的不断进步，电子产品向小型化、集成化方向不断发展，系统集成是微电子发展的必然趋势。当集成电路芯片遵循Moore定律向更高的集成度和更小的线宽尺寸发展时，电感电容等片外分离无源器件在电子系统中仍占去了很大的比例空间。为了进一步缩小系统占用空间，提高集成度，势必要实现片外分离器件的微型化和集成化。作为电子线路的重要元件，电感电容的微型化、集成化已成为电子产品小尺寸、高性能化的关键之一。而集成电路和微电子集成中无源器件的集成最为困难，尤其是电感、电容，电感量和电容值依赖于尺寸，前者需要一定的线圈匝数、后者需要一定的面积。

许多电路结构都包含电感-电容结构，如滤波器，是现代电子线路中必不可少的重要元器件，它由电感、电容电阻构成，在微电子线路中起到阻碍电磁干扰的作用，可以对输入端中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的输出端信号。而直流斩波器，经常需要连续使用多个电感、电容结构，这需要占用大量空间。所以寻找合适的方法解决电感电容的集成问题，缩小电感-电容电路部件的尺寸，对于微系统集成有十分重要的意义。

因此，一种高集成度的多用途的电感电容一体化结构亟待开发。

发明内容

为了解决微电子系统领域的电感、电容集成技术问题，本发明提供了一种多用途电感-电容一体化结构，该结构能够在很大程度上缩小电感-电容两种无源器件的尺寸，对微系统集成度的提高具有显著的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多用途电感-电容一体化结构，包括基板、导电层、功能材料薄膜层和导电线圈层，其中：

所述基板上设置有导电层；

所述导电层作为电容器下层面电极Q₃，其上设置有功能材料薄膜层；

所述功能材料薄膜层作为电容器介质层和电感磁芯，其上设置有导电线圈层；

所述导电线圈层作为电容器上层面电极，其导电线圈的外圈末端作为电容器输出信号端Q₂，其线圈内端作为电容器输入信号端Q₁；

所述功能材料薄膜层和导电线圈层的层数相同，至少为一层。

本发明中，所述导电线圈层中导电线圈的形状为蛇形线、回形折线或螺旋线。

本发明中，所述功能材料薄膜层由介电材料层/磁性材料层复合而成，介电材料层设置在导电层上，磁性材料层设置在介电材料层上，导电线圈层设置在磁性材料层上或介电材料层和磁性材料层之间；所述介电材料层由有机介电材料、介电陶瓷材料、玻璃、云母中的一种或几种制作而成；所述磁性材料层由铁氧体、坡莫合金、纳米晶软磁材料中的一种或几种制作而成。

本发明中，所述功能材料薄膜层由单相多铁性材料制备而成；所述单相多铁性材料由具有ABO₃的钙钛矿型单相多铁性材料制备而成。