(57)【要約】【課題】電流の変化によって生じる電磁誘導を一方向だけでなく、多方向に生じさせることで、単位体積当たりのインダクタンス効率を上げることが可能な電磁誘導スパイラルインダクタを提供することを目的とする。【解決手段】スパイラルインダクタ導体配線層を２分割して、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が絶縁層１２を介して絶縁基材１１上に形成されており、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２はビア４１にて電気的に接続され、絶縁層１２を介して分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が行き来する２層構成の電磁誘導スパイラルインダクタを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともインダクタが内蔵された半導体装置用基板において、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層が絶縁層を介して少なくとも２層形成されており、前記分割されたスパイラルインダクタ導体配線層がビアにて接続されてスパイラルインダクタを形成していることを特徴とする電磁誘導スパイラルインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置用基板に内蔵されるインダクタの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波回路の応用分野が広がるとともに、回路の小型化の要求が強まっている。半導体では受動素子まで集積されたＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）や部品をプリント配線板に内蔵した部品内蔵の半導体装置用基板の研究・開発が進められている。
これらの小型化を進めるためには、配線の高密度化だけでなく、内部回路に使用するＬ（インダクタ）、Ｃ（キャパシタ）、Ｒ（レジスター）も高密度化する必要がある。
【０００３】
ＬＲＣの中でも、インダクタＬは高密度にすることが難しく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような大面積を使用するスパイラルインダクタが使用され、２次元的な構成では、インダクタのインダクタンスを確保するには、ある限界にきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スパイラルインダクタを使用した場合、必要なインダクタンスを得るにはある程度の面積が必要となる。今後、半導体装置用基板が多層化されるにつれ、平面的なインダクタだけではなく、面積（体積）を削減した３次元的なインダクタ構成の必要性が高まっている。
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、電流の変化によって生じる電磁誘導を一方向だけでなく、多方向に生じさせることで、単位体積当たりのインダクタンス効率を上げることが可能な電磁誘導スパイラルインダクタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、本発明は、少なくともインダクタが内蔵された半導体装置用基板において、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層が絶縁層を介して少なくとも２層形成されており、前記分割されたスパイラルインダクタ導体配線層がビアにて接続されてスパイラルインダクタを形成していることを特徴とする電磁誘導スパイラルインダクタとしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の電磁誘導スパイラルインダクタは、スパイラルインダクタ導体配線層の電流の変化に対して基板に垂直に生じる磁界を作ることで、インダクタ成分を高めるだけでなく、基板に水平な成分への磁界も利用して電磁誘導（コイル状の配線に電流の変化に対してそれを妨げる向きに磁界が発生する現象）による妨げる力を高めることでインダクタ成分を効率よく得るようにしたものである。
このように、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタはスパイラルインダクタの電磁誘導作用を強めることで、スパイラルインダクタ導体配線層が持つインダクタンス成分を増加させる。よって、スパイラルインダクタの使用面積を削減することができる。
【０００７】
図１（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの一実施例を示す模式平面図である。この電磁誘導スパイラルインダクタは、スパイラルインダクタ導体配線層を２分割して、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が絶縁層１２を介して絶縁基材１１上に形成されており、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２はビア４１にて電気的に接続され、絶縁層１２を介して分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が行き来する２層構成のスパイラルインダクタを形成したものである。
【０００８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図で、図１（ｃ）は、図１（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
図１（ｄ）は、図１（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図で、垂直方向にも電流の向きが発生し、電磁誘導によって発生する磁界の方向が２方向のスパイラルインダクタを形成している。よって、導体配線層に流れる交流電流（特に高周波成分）を妨げる働きをする磁界成分を２方向から得ることで、インダクタ成分を効率よく得るようにし、インダクタンスの値を大きくしている。
【０００９】
図２（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの他の実施例を示す模式平面図である。この電磁誘導スパイラルインダクタは、スパイラルインダクタ導体配線層を８分割して、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が絶縁層１２を介して絶縁基材１１上に形成されており、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２はビア４１にて電気的に接続され、絶縁層１２を介して分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が行き来する２層構成のスパイラルインダクタを形成したもので、スパイラルインダクタ導体配線層の分割数が多い分だけ行き来の回数を増やしている。
【００１０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図で、図２（ｃ）は、図２（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
図２（ｄ）は、図１（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図で、垂直方向にも電流の向きが発生し、電磁誘導によって発生する磁界の方向が２方向のスパイラルインダクタを形成している。よって、導体配線層に流れる交流電流（特に高周波成分）を妨げる働きをする磁界成分を２方向から得ることで、インダクタ成分を効率よく得るようにし、インダクタンスの値を大きくしている。この事例では、スパイラルインダクタ導体配線層をアミンダ状に配置することで、インダクタ成分をさらに効率よく得るようにしている。
【００１１】
図３（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの他の実施例を示す模式平面図である。この電磁誘導スパイラルインダクタは、スパイラルインダクタ導体配線層を３分割して、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２３が絶縁層１２及び絶縁層１３を介して絶縁基材１１上に形成されており、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２３はビア４１及びビア４２にて電気的に接続され、絶縁層１２及び絶縁層１３を介して分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２１、分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２及び分割されたスパイラルインダクタ導体配線層２２が行き来する３層構成のスパイラルインダクタを形成したもので、スパイラルインダクタ導体配線層の層構成が多い分だけ行き来の回数を増やしている。
【００１２】
図３（ｂ）は、図３（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図で、図３（ｃ）は、図３（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
図３（ｄ）は、図３（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図で、垂直方向にも電流の向きが発生し、電磁誘導によって発生する磁界の方向が２方向のスパイラルインダクタを形成している。よって、導体配線層に流れる交流電流（特に高周波成分）を妨げる働きをする磁界成分を２方向から得ることで、インダクタ成分を効率よく得るようにし、インダクタンスの値を大きくしている。さらに、導体配線の最上層と最下層の間に厚みを持たせることで、基板の垂直方向に流れる電流を増やし、インダクタ成分を効率よく得るようにしたものである。
【００１３】
【発明の効果】
上記したように、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタは、スパイラルインダクタを構成するスパイラルインダクタ導体配線層を分割して、絶縁層を介して配置することにより、電磁誘導によって発生する磁界の方向を２方向発生させ、インダクタ成分を効率よく得ているため、ＭＭＩＣや部品内蔵基板等の集積化を求める半導体において、スパイラルインダクタの面積を削減でき、部品（インダクタ）内蔵の高密度半導体装置用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの一実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。（ｄ）は、（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの他の実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。（ｄ）は、（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明の電磁誘導スパイラルインダクタの他の実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。（ｄ）は、（ａ）をＤ方向から見た時の電流の方向を示す説明図である。
【図４】（ａ）は、従来のスパイラルインダクタの一例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
【符号の説明】
１１……絶縁基材
１２、１３……絶縁層
２１、２２、２３、３１、３２……分割されたスパイラルインダクタ導体配線層４１、４２、４３……ビア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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