[发明专利]集成变压器

说明书

集成变压器包含第一电感及第二电感。第一电感包含第一绕组与第二绕组。第二电感包含第三绕组与第四绕组。第一绕组、第二绕组、第三绕组，以及第四绕组分别具有第一外圈、第二外圈、第三外圈，以及第四外圈。第一外圈的部分线段与第三外圈的部分线段实质上重叠，第二外圈的部分线段与第四外圈的部分线段实质上重叠。第一外圈及第二外圈通过交叉的第一线段及第一走线相互连接，且第三外圈及第四外圈通过交叉的第二走线及第二线段相互连接。第一走线及第二线段位于半导体结构的第一金属层，而第一线段及第二走线位于半导体结构的第二金属层。第一金属层不等于第二金属层。

技术领域

本发明涉及半导体元件，尤其涉及集成变压器。

背景技术

变压器为射频集成电路中用来实现单端至差分信号转换、信号耦合、阻抗匹配等功能的重要元件，随着集成电路往系统单芯片(System on Chip，SoC)发展，集成变压器(integrated transformer)已逐渐取代传统的分离式元件，而被广泛地使用在射频集成电路中。然而，集成电路中的变压器，往往会占用大量的芯片面积，因此，如何缩小集成电路中的变压器的面积，并同时维持元件的特性(例如耦合系数(coupling coefficient，K))，成为一个重要的课题。

特别是，8字型集成变压器的对称性及位于中心区域的交叉(crossing)结构都增加8字型集成变压器的设计难度。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的一目的在于提供一种集成变压器。

本发明公开一种集成变压器。集成变压器包含第一电感及第二电感。第一电感包含第一绕组与第二绕组。第一绕组具有第一外圈，第二绕组具有第二外圈，第一外圈及第二外圈共用第一走线，且第一外圈及第二外圈通过第二走线相连接。第二电感包含第三绕组与第四绕组。第三绕组具有第三外圈，第四绕组具有第四外圈，第三外圈及第四外圈共用第三走线，且第三外圈及第四外圈通过第四走线相连接。第一走线及第二走线形成第一交叉结构，第三走线及第四走线形成第二交叉结构。第一走线及第四走线位于半导体结构的第一金属层，且第二走线及第三走线位于半导体结构的第二金属层。第一金属层不等于第二金属层。

本发明还公开一种集成变压器。集成变压器包含第一电感及第二电感。第一电感包含第一绕组与第二绕组。第一绕组具有第一外圈，第二绕组具有第二外圈。第二电感包含第三绕组与第四绕组。第三绕组具有第三外圈，第四绕组具有第四外圈。第一外圈的部分线段与第三外圈的部分线段实质上重叠，第二外圈的部分线段与第四外圈的部分线段实质上重叠。第一外圈及第二外圈通过交叉的第一线段及第一走线相互连接，且第三外圈及第四外圈通过交叉的第二走线及第二线段相互连接。第一走线及第二线段位于半导体结构的第一金属层，而第一线段及第二走线位于半导体结构的第二金属层。第一金属层不等于第二金属层。

相较于传统技术，本发明的集成变压器具有以下优点：(1)集成变压器的两个电感本身具有良好的对称性；(2)集成变压器在中心区域的两个交叉结构只用到两层金属层，有利于实作。

有关本发明的特征、实作与技术效果，兹配合附图作实施例详细说明如下。

附图说明

图1A～图1C为本发明集成变压器的一实施例的结构图；

图2A为集成变压器的其中一个电感的示意图；

图2B为集成变压器的另一个电感的示意图；

图2C为集成变压器的示意图；以及

图3为本发明集成变压器的另一实施例的示意图。

符号说明

1、2 集成变压器

11、12、21、22 绕组