[发明专利]小型电感器和相关电路器件及其制造方法

权利要求书

1.一种小型电感器，包括:

半导体衬底，限制所述电感器最大尺寸；

金属导电元件，在所述半导体衬底中形成，所述金属导电元件以盘旋结构形成多匝绕组，在匝之间具有间距；

所述绕组配置成具有如下定义的高纵横比：厚度尺寸远大于宽度尺寸且其中所述绕组的匝在与所述宽度尺寸相当的尺寸规模上形成紧密的间隔，以达到紧耦合条件，所述紧耦合条件被定义成多个匝之间的高耦合系数。

2.根据权利要求1所述的电感器，

所述绕组具有至少为十的厚度与宽度之比和至少为五的相邻匝之间的宽度与间距之比，以使得在第二最相邻匝处实现耦合系数至少为0.5的所述紧耦合条件。

3.根据权利要求1所述的电感器，其中所述半导体衬底是插入物，还包括所述绕组的端子；和

焊盘，通过所述端子耦接到所述绕组以提供外部电性连接。

4.根据权利要求3所述的电感器，进一步包含焊料凸块，所述焊料凸块与所述焊盘并置以建立所述电性连接。

5.根据权利要求4所述的电感器，其中在所述绕组的端子处，提供在所述衬底中平行设置的多个硅柱，所述硅柱的间隔足够紧密以产生与所述焊盘相邻的导电阵列，以增强导电性并减小所述焊盘的电阻。

6.根据权利要求5所述的电感器，其中所述硅柱具有选自以下的横截面：正方形、矩形、三角形、圆形、椭圆形、其组合以及所述组合中的相互结合的形状。

7.根据权利要求4所述的电感器，其中焊盘以规则的矩形阵列在所述半导体衬底中形成。

8.根据权利要求7所述的电感器，其中所述焊盘包含输入焊盘和输出焊盘，并且其中所述输入焊盘与所述输出焊盘在所述矩形阵列的同一行上对齐。

9.根据权利要求1所述的电感器，其中所述半导体衬底包含第一侧和第二侧，所述第一侧通过绝缘层与所述第二侧隔开，并且其中半导体电路设置在所述第一侧上，且所述绕组设置在所述第二侧上。

10.根据权利要求9所述的电感器，其中所述金属导电元件在所述半导体电路形成之后形成，所述金属导电元件还包含从所述第二侧穿过所述绝缘层延伸到所述第一侧的端子。

11.根据权利要求1所述的电感器，其中将所述宽度尺寸选择为与趋肤深度在同一数量级上。

12.根据权利要求1所述的电感器，其中所述绕组具有径直的最内区段，所述区段具有Q，所述Q在所述电感器的设计频率下大于1。

13.一种电感器，包括：

绕组，由柔性电介质板中或柔性电介质板上的导电元件形成，其中所述柔性板中或柔性板上的所述导电元件的宽度显著大于所述柔性板中或柔性板上的所述导电元件的深度；

所述绕组在所述板中或板上以连续对称图案形成，且随后折叠成覆盖层，以使得所述导电元件的所述区段彼此相邻并由所述板隔开，以实现紧耦合条件，所述紧耦合条件被定义成多个匝之间的高耦合系数，所述电感器具有用于外部电性连接的端子。

14.根据权利要求13所述的电感器，其中将所述深度选择为与趋肤深度在所述相同数量级大小上。

15.根据权利要求13所述的电感器，其中所述绕组具有径直最内区段，所述区段具有Q，所述Q在所述电感器的所述设计频率下大于1。