JP2006108323A

JP2006108323A - Inductance element and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2006108323A
Application number: JP2004291817A
Authority: JP
Inventors: Motoyoshi Iwata; 基良岩田; Hideshi Suzaki; 秀史須崎; Zaiyu Boku; 在佑朴; Toshimichi Ota; 順道太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized inductance element in which wiring resistance and floating capacity are small. <P>SOLUTION: This inductance element comprises wiring 2 for connecting an inductor with front and rear circuit elements, lead-out wiring 3 for connecting a metal wire 5 with the wiring 2, a plurality of metal lands 4, and a plurality of metal wires 5 which form an air bridge and are electrically connected to one another. The wiring 2, the lead-out wiring 3 and the metal land 4 are formed on a substrate 1, and the plurality of metals 5 are sequentially connected in a spiral state via the metal lands 4 by wire bonding. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信システムにおける高周波回路に適用可能なインダクタンス素子に関するものである。 The present invention relates to an inductance element applicable to a high frequency circuit in a wireless communication system.

近年、情報通信の果たす役割は極めて大きく、無線通信システムに対する需要は急速に高まってきている。こうした状況の中で、携帯電話やコードレス電話では、低消費電力、高性能化は言うまでもなく、小型かつ低価格であることが強く要求されている。 In recent years, information communication plays an extremely important role, and the demand for wireless communication systems is rapidly increasing. Under such circumstances, mobile phones and cordless phones are strongly required to be small and low price, not to mention low power consumption and high performance.

携帯電話等の高周波回路に必要な回路素子として、トランジスタ等の能動素子と、容量、抵抗素子及びインダクタンス素子等の受動素子とがある。能動素子及び受動素子を同一の半導体基板上に形成してモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣと称する）を形成する技術として、例えば、特許文献１に記載の混成半導体集積回路がある。この混成半導体集積回路においては、インダクタンス素子として高Ｑのスパイラルインダクタがセラミック等の半導体基板上に印刷技術等により形成されている。 Circuit elements necessary for a high-frequency circuit such as a cellular phone include active elements such as transistors and passive elements such as capacitors, resistance elements, and inductance elements. As a technique for forming a monolithic microwave integrated circuit (referred to as MMIC) by forming active elements and passive elements on the same semiconductor substrate, for example, there is a hybrid semiconductor integrated circuit described in Patent Document 1. In this hybrid semiconductor integrated circuit, a high-Q spiral inductor as an inductance element is formed on a semiconductor substrate such as ceramic by a printing technique or the like.

図８は、特許文献１に記載の混成半導体集積回路におけるスパイラルインダクタの構成を示す図である。図８に示すように、スパイラルインダクタは、外側配線６１と、スパイラル配線６２と、中心部分のスパイラル配線６２を外側配線６１と接続するための引き出し配線６３とから構成される。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a spiral inductor in the hybrid semiconductor integrated circuit described in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 8, the spiral inductor is composed of an outer wiring 61, a spiral wiring 62, and a lead wiring 63 for connecting the spiral wiring 62 in the center portion to the outer wiring 61.

図９は、スパイラルインダクタの等価回路である。等価回路は、配線間容量４１と、配線の対地容量４２、４３と、配線抵抗４４と、スパイラル配線６２によるインダクタンス４５とから構成される。
特開平５−２５１６２９号公報 FIG. 9 is an equivalent circuit of a spiral inductor. The equivalent circuit includes a wiring capacitance 41, wiring ground capacitances 42 and 43, a wiring resistance 44, and an inductance 45 due to the spiral wiring 62.
JP-A-5-251629

しかしながら、特許文献１に記載の混成半導体集積回路のスパイラルインダクタは、印刷技術等によりセラミック等の半導体基板上に配線形成を行う。印刷技術では、５ミクロン以上の膜厚の配線を形成することが困難であり、そのため単位配線幅当たりの抵抗値の低減が困難となって配線抵抗４４が大きくなるという問題がある。また、７５ミクロン以下の配線幅で精度良く配線パターンを形成すること、及び７５ミクロン以下の配線間間隔で精度良くパターンを形成することが困難であり、インダクタンス素子の小型化が困難であるという問題もある。さらにまた、配線と基板との接触面積が大きくなり、配線の対地容量４２、４３が大きいという問題もある。また、配線幅は例えば１００ミクロン以上と大きくなり、大きな配線容量が発生するという問題もある。 However, the spiral inductor of the hybrid semiconductor integrated circuit described in Patent Document 1 forms a wiring on a semiconductor substrate such as ceramic by a printing technique or the like. In the printing technique, it is difficult to form a wiring having a film thickness of 5 microns or more, so that it is difficult to reduce the resistance value per unit wiring width, and the wiring resistance 44 is increased. In addition, it is difficult to form a wiring pattern with a wiring width of 75 microns or less with high accuracy, and to form a pattern with high accuracy with a space between wirings of 75 microns or less, and it is difficult to reduce the size of the inductance element. There is also. Furthermore, there is a problem that the contact area between the wiring and the substrate becomes large, and the ground capacitances 42 and 43 of the wiring are large. Further, the wiring width becomes as large as 100 microns or more, for example, and there is a problem that a large wiring capacity is generated.

また、スパイラル配線６２と引き出し配線６３との接触を防ぐために、スパイラル配線６２と引き出し配線６３とは異なる配線層に形成される。そのため、スパイラル配線６２と引き出し配線６３との交差部分に配線間容量が発生し、配線間容量４１が大きくなるという問題がある。 Further, in order to prevent contact between the spiral wiring 62 and the lead-out wiring 63, the spiral wiring 62 and the lead-out wiring 63 are formed in different wiring layers. Therefore, there is a problem that an interwiring capacitance is generated at the intersection between the spiral wiring 62 and the lead wiring 63 and the interwiring capacitance 41 is increased.

すなわち、従来のインダクタンス素子では、配線抵抗及び浮遊容量が大きく、かつ小型化が困難であるという問題がある。 That is, the conventional inductance element has a problem that wiring resistance and stray capacitance are large and it is difficult to reduce the size.

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、配線抵抗及び浮遊容量が小さく、かつ小型のインダクタンス素子を提供することを目的とする。すなわち、小型かつ特性の良好なインダクタンス素子を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a small inductance element having a small wiring resistance and stray capacitance. That is, an object of the present invention is to provide an inductance element that is small and has good characteristics.

上記課題を解決するために、本発明のインダクタンス素子は、接続された複数の金属ワイヤーを備えることを特徴とする。ここで、前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に配置される、金属で形成された領域である金属ランドを備え、前記複数の金属ワイヤーは、前記金属ランドを介して接続されてもよいし、前記複数の金属ワイヤーは、スパイラル状に接続されてもよいし、前記複数の金属ワイヤーは、縦巻き状に接続されてもよい。 In order to solve the above problems, the inductance element of the present invention is characterized by including a plurality of connected metal wires. Here, the inductance element further includes a metal land, which is a region formed of metal, disposed on a substrate on which the metal wire is disposed, and the plurality of metal wires are interposed via the metal land. The plurality of metal wires may be connected in a spiral shape, or the plurality of metal wires may be connected in a vertical winding shape.

これによって、配線幅及び配線間隔が製造上の制限を受けなくなり、かつインダクタンス素子を形成する配線の単位幅当たりの抵抗が低くなる。そのため、図９のインダクタの等価回路での抵抗４４が小さくなるので、小型、かつ配線抵抗が小さなインダクタンス素子を実現することができる。また、インダクタンス素子を形成する配線の容量が小さくなるので、浮遊容量が小さなインダクタンス素子を実現することができる。さらに、容易にインダクタンス値を変更することができるので、高い設計自由度を有するインダクタンス素子を実現することができる。 As a result, the wiring width and the wiring interval are not subject to manufacturing restrictions, and the resistance per unit width of the wiring forming the inductance element is lowered. For this reason, the resistance 44 in the equivalent circuit of the inductor in FIG. 9 is reduced, so that an inductance element having a small size and a small wiring resistance can be realized. Further, since the capacitance of the wiring forming the inductance element is reduced, an inductance element having a small stray capacitance can be realized. Furthermore, since the inductance value can be easily changed, an inductance element having a high degree of design freedom can be realized.

ここで、前記金属ワイヤーは、両端部が基板に接続し、中間部が前記基板から浮いた状態で、前記基板に配置されてもよい。 Here, the said metal wire may be arrange | positioned at the said board | substrate in the state which both ends connected to the board | substrate and the intermediate part floated from the said board | substrate.

これによって、対地容量及び配線間容量が小さくなり、図９のインダクタの等価回路での容量４１、４２、４３が小さくなるので、更に浮遊容量が小さなインダクタンス素子を実現することができる。 As a result, the capacitance to ground and the capacitance between wirings are reduced, and the capacitances 41, 42, and 43 in the equivalent circuit of the inductor of FIG. 9 are reduced, so that an inductance element with a smaller stray capacitance can be realized.

また、前記基板上には、絶縁層が形成され、前記金属ランドは、前記絶縁層上に配置されてもよい。 In addition, an insulating layer may be formed on the substrate, and the metal land may be disposed on the insulating layer.

これによって、金属ワイヤーが形成される基板として半導体基板を用い、半導体プロセスによって金属ランドを形成することができるので、金属ランドの幅や金属ランド間のギャップの精度を向上させ、更に小型のインダクタンス素子を実現することができる。また、インダクタンス素子が形成される基板上に、予めキャパシタや抵抗等の回路素子を形成しておくことができるので、他の回路素子との集積化が容易なインダクタンス素子を実現することができる。 As a result, a semiconductor substrate can be used as a substrate on which metal wires are formed, and metal lands can be formed by a semiconductor process, so that the accuracy of the width of the metal lands and the gap between the metal lands can be improved. Can be realized. Further, since circuit elements such as capacitors and resistors can be formed in advance on the substrate on which the inductance element is formed, an inductance element that can be easily integrated with other circuit elements can be realized.

また、前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に形成された絶縁層上に配置される金属配線を備え、前記金属ワイヤーは、前記金属配線を介して接続されてもよい。 The inductance element may further include a metal wiring disposed on an insulating layer formed on a substrate on which the metal wire is disposed, and the metal wire may be connected via the metal wiring. .

これによって、複数の金属ワイヤーをスパイラル配線と並列に接続し、インダクタンス素子を形成する配線の直列抵抗を小さくすることができるので、配線抵抗が小さく、かつ小型のインダクタンス素子を実現することができる。 As a result, a plurality of metal wires are connected in parallel with the spiral wiring, and the series resistance of the wiring forming the inductance element can be reduced, so that a small inductance element with low wiring resistance can be realized.

また、前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に形成された第１絶縁層上に配置される金属配線と、前記金属配線上に形成された第２絶縁層上に配置される、金属で形成された領域である金属ランドとを備え、前記金属配線は、前記複数の金属ワイヤーの１つと接続され、前記複数の金属ワイヤーは、前記金属ランドを介して接続されてもよい。 The inductance element is further disposed on a metal wiring disposed on a first insulating layer formed on a substrate on which the metal wire is disposed, and on a second insulating layer formed on the metal wiring. A metal land that is a region formed of metal, wherein the metal wiring is connected to one of the plurality of metal wires, and the plurality of metal wires may be connected via the metal land. Good.

これによって、スパイラル配線を通過する信号の流れと、そのスパイラル配線直上の金属ワイヤーを通過する信号の流れとが同じ方向になるように、スパイラル配線及び金属ワイヤーを配置して、スパイラル配線及び金属ワイヤーにより形成される磁界が強め合うようにすることができるので、大きなインダクタンス値のインダクタンス素子を実現することができる。また、スパイラル配線だけを用いてインダクタンス値を大きくしたインダクタと比較して、所望のインダクタンス値を得るための配線長が短くなり、インダクタを形成する配線の直列抵抗が小さくなるので、配線抵抗が小さく、かつ小型のインダクタンス素子を実現することができる。 As a result, the spiral wiring and the metal wire are arranged so that the signal flow passing through the spiral wiring and the signal flow passing through the metal wire immediately above the spiral wiring are in the same direction. Since the magnetic fields formed by the above can be strengthened, an inductance element having a large inductance value can be realized. In addition, compared to an inductor with only a spiral wiring and a large inductance value, the wiring length for obtaining a desired inductance value is shortened, and the series resistance of the wiring forming the inductor is reduced, so that the wiring resistance is small. In addition, a small inductance element can be realized.

また、本発明は、上記インダクタンス素子を備えることを特徴とする集積回路とすることもできる。 The present invention can also be an integrated circuit including the inductance element.

これによって、小型かつ特性の良好なインダクタンス素子を含む集積回路を容易に実現することができる。 As a result, an integrated circuit including an inductance element having a small size and good characteristics can be easily realized.

さらに、本発明は、複数の金属ワイヤーを接続する接続工程を含むことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法とすることもできる。ここで、前記接続工程において、前記金属ワイヤーの両端部が基板に接続し、前記金属ワイヤーの中間部が前記基板から浮くように、複数の金属ワイヤーを接続してもよいし、前記インダクタンス素子の製造方法は、さらに、金属で形成された領域である金属ランドを前記基板上に形成するランド形成工程を含み、前記接続工程において、前記金属ランドを介して前記複数の金属ワイヤーを接続させてもよい。 Furthermore, this invention can also be set as the manufacturing method of the inductance element characterized by including the connection process which connects a some metal wire. Here, in the connecting step, a plurality of metal wires may be connected such that both ends of the metal wire are connected to the substrate, and an intermediate portion of the metal wire is floated from the substrate, The manufacturing method further includes a land formation step of forming a metal land, which is a region formed of metal, on the substrate, and the plurality of metal wires may be connected through the metal land in the connection step. Good.

これによって、小型かつ特性の良好なインダクタンス素子の製造方法を実現することができる。 As a result, it is possible to realize a manufacturing method of an inductance element that is small and has good characteristics.

また、前記接続工程において、前記複数の金属ランドの一部を用いて前記複数の金属ワイヤーを接続させてもよい。 In the connecting step, the plurality of metal wires may be connected using a part of the plurality of metal lands.

これによって、容易にインダクタンス値を変更することが可能なインダクタンス素子の製造方法を実現することができる。すなわち、高い設計自由度を有するインダクタンス素子を実現することができる。 Thus, it is possible to realize an inductance element manufacturing method capable of easily changing the inductance value. That is, an inductance element having a high degree of design freedom can be realized.

なお、本発明は、上述のようなインダクタンス素子及びその製造方法として実現できるのみではなく、上記の各技術的特徴を組み合わせた他のインダクタンス素子及びその製造方法として実現させることができるのは言うまでもない。 In addition, it cannot be overemphasized that this invention can be implement | achieved not only as an above-described inductance element and its manufacturing method but as another inductance element which combined each said technical feature, and its manufacturing method. .

本発明は、配線抵抗及び浮遊容量が小さく、かつ小型のインダクタンス素子を提供できる。また、高い設計自由度を有するインダクタンス素子を提供できる。さらに、他の回路素子との集積化が容易なインダクタンス素子を提供できる。さらにまた、大きなインダクタンス値のインダクタンス素子を提供できる。 The present invention can provide a small inductance element with low wiring resistance and stray capacitance. In addition, an inductance element having a high degree of design freedom can be provided. Furthermore, an inductance element that can be easily integrated with other circuit elements can be provided. Furthermore, an inductance element having a large inductance value can be provided.

よって、本発明により、小型かつＱ値の高いインダクタンス素子を提供することが可能となり、実用的価値は極めて高い。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a small inductance element having a high Q value, and its practical value is extremely high.

以下、本発明の実施の形態におけるインダクタンス素子について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図であり、図１（ｂ）は断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。 Hereinafter, an inductance element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1A is a top view showing the structure of the inductor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view (a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1A). ).

本実施の形態のインダクタは、インダクタを前後の回路素子と接続するための配線２と、金属ワイヤー５と配線２とを接続する引き出し配線３と、複数の金属ランド４と、互いに電気的に接続された複数の金属ワイヤー５とから構成される。複数の金属ワイヤー５は、金属ランド４を介してスパイラル状に順次接続される。 In the inductor according to the present embodiment, the wiring 2 for connecting the inductor to the circuit elements before and after, the lead-out wiring 3 for connecting the metal wire 5 and the wiring 2, and the plurality of metal lands 4 are electrically connected to each other. And a plurality of metal wires 5 formed. The plurality of metal wires 5 are sequentially connected in a spiral manner via the metal lands 4.

ここで、配線２、引き出し配線３及び金属ランド４は、基板１上に配置された金属で形成された領域、例えば基板１上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層である。このとき、基板１には、例えば、ガラスエポキシ基板、テフロン（登録商標）基板、アルミナセラミック基板及び単結晶サファイア基板等の、高抵抗誘電体基板が使用される。また、金属ランド４の大きさは、ワイヤーボンディングに使用する金属ワイヤー５の径によって異なるが、例えば５０００μｍ²〜２００００μｍ²程度である。 Here, the wiring 2, the lead-out wiring 3, and the metal land 4 are conductive layers made of metal disposed on the substrate 1, for example, Cu, Ag, Al, Au, etc. formed on the substrate 1. . At this time, for the substrate 1, for example, a high resistance dielectric substrate such as a glass epoxy substrate, a Teflon (registered trademark) substrate, an alumina ceramic substrate, and a single crystal sapphire substrate is used. The size of the metal lands 4 may vary depending on the diameter of the metal wires 5 to be used for wire bonding, for example 5000μm ^² ~20000μm ² about.

また、金属ワイヤー５は、両端部が基板１に接続し、中間部が基板１から浮いた状態で、基板１に配置されて、エアブリッジを形成する。 Further, the metal wire 5 is arranged on the substrate 1 with both ends connected to the substrate 1 and the intermediate portion floating from the substrate 1 to form an air bridge.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって基板１上に配線２、引き出し配線３及び複数の金属ランド４を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 2, the lead-out wiring 3, and the plurality of metal lands 4 are formed on the substrate 1 by, for example, a printing technique.

次に、金属ワイヤー５を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の金属ランド４を接続する。このとき、金属ワイヤー５がエアブリッジを形成するようにする。 Next, the plurality of metal lands 4 are connected by, for example, wire bonding using the metal wire 5. At this time, the metal wire 5 forms an air bridge.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、インダクタは例えば図１に示すようにエアブリッジ構造を有する。よって、インダクタを形成する配線と基板との接触面積が小さく、対地容量が小さくなる。また、インダクタを形成する配線と引き出し配線との交差部分に発生する配線間容量が小さく、配線間容量が小さくなる。すなわち、図９のインダクタの等価回路での容量４１、４２、４３が小さくなるので、本実施の形態のインダクタは、浮遊容量が小さなインダクタを実現することができる。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, the inductor has, for example, an air bridge structure as shown in FIG. Therefore, the contact area between the wiring forming the inductor and the substrate is small, and the ground capacitance is small. Further, the inter-wiring capacitance generated at the intersection of the wiring forming the inductor and the lead-out wiring is small, and the inter-wiring capacitance is small. That is, since the capacitances 41, 42, and 43 in the equivalent circuit of the inductor of FIG. 9 are reduced, the inductor of this embodiment can realize an inductor with a small stray capacitance.

また、本実施の形態のインダクタによれば、インダクタを形成する配線として金属ワイヤーを用いる。よって、配線幅及び配線間隔が製造上の制限を受けなくなり、かつインダクタを形成する配線の単位幅当たりの抵抗が低くなり、図９のインダクタの等価回路での抵抗４４が小さくなるので、本実施の形態のインダクタは、小型かつ配線抵抗が低いインダクタを実現することができる。例えば、直径２５ミクロンの金属ワイヤーでワイヤーボンドをする場合、この金属ワイヤーの断面積は約４９０μｍ²である。これと同等の断面積を、膜厚５ミクロンの印刷で実現するには、９８ミクロンの幅の配線が必要となり、インダクタが大型化する。それに対して本実施の形態のインダクタは、上記のようにインダクタを小型化できる。また、インダクタを形成する配線の容量が小さくなるので、本実施の形態のインダクタは、更に浮遊容量が小さなインダクタを実現することができる。さらに、容易に配線レイアウトを変更し、スパイラルの巻き数を変更することができるので、本実施の形態のインダクタは、容易にインダクタンス値を変更することができ、高い設計自由度を有するインダクタを実現することができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。なお、図１と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。 In addition, according to the inductor of the present embodiment, a metal wire is used as the wiring that forms the inductor. Therefore, the wiring width and the wiring interval are not subject to manufacturing restrictions, the resistance per unit width of the wiring forming the inductor is reduced, and the resistance 44 in the equivalent circuit of the inductor in FIG. 9 is reduced. The inductor of this form can realize a small inductor with low wiring resistance. For example, when wire bonding is performed using a metal wire having a diameter of 25 microns, the cross-sectional area of the metal wire is about 490 μm ² . In order to realize a cross-sectional area equivalent to this by printing with a film thickness of 5 microns, a wiring with a width of 98 microns is required, and the inductor becomes larger. In contrast, the inductor of the present embodiment can be downsized as described above. In addition, since the capacitance of the wiring forming the inductor is reduced, the inductor of this embodiment can realize an inductor having a smaller stray capacitance. Furthermore, since the wiring layout can be easily changed and the number of turns of the spiral can be changed, the inductor of this embodiment can easily change the inductance value, and realizes an inductor having a high degree of design freedom. can do.
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a top view showing the structure of the inductor according to the second embodiment of the present invention. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.

本実施の形態のインダクタは、金属ワイヤーと接続されないダミーの金属ランドを有するという点で第１の実施の形態のインダクタと異なり、配線２と、引き出し配線３と、複数の金属ワイヤー５と、複数の金属ランド６とから構成される。複数の金属ワイヤー５は、金属ランド６を介してスパイラル状に順次接続される。 The inductor of the present embodiment is different from the inductor of the first embodiment in that it has a dummy metal land that is not connected to the metal wire, and the wiring 2, the lead-out wiring 3, the plurality of metal wires 5, and the plurality of metal lands. Metal land 6. The plurality of metal wires 5 are sequentially connected in a spiral shape via the metal lands 6.

ここで、複数の金属ランド６は、基板上に配置された金属で形成された領域、例えば基板上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層であり、金属ワイヤー５と接続される金属ランド６ａと、金属ワイヤー５と接続されないダミーの金属ランド６ｂとからなる。このとき、金属ランド６の大きさは、ワイヤーボンディングに使用する金属ワイヤー５の径によって異なるが、例えば５０００μｍ²〜２００００μｍ²程度である。 Here, the plurality of metal lands 6 are regions formed of metal disposed on the substrate, for example, conductor layers such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the substrate, and are connected to the metal wires 5. Metal lands 6 a and dummy metal lands 6 b not connected to the metal wires 5. At this time, the size of the metal lands 6 differs depending diameter of the metal wires 5 to be used for wire bonding, for example 5000μm ^² ~20000μm ² about.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって基板上に配線２、引き出し配線３及び複数の金属ランド６を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 2, the lead-out wiring 3, and the plurality of metal lands 6 are formed on the substrate by, for example, a printing technique.

次に、金属ワイヤー５を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の金属ランド６の一部である複数の金属ランド６ａを接続する。この後、インダクタンス値を変更させる場合には、ダミーの金属ランド６ｂを用いて接続させる金属ランド６を変更する。つまり、金属ワイヤー５の接続に用いる金属ランド６を変更する。 Next, a plurality of metal lands 6a that are a part of the plurality of metal lands 6 are connected by, for example, wire bonding using the metal wires 5. Thereafter, when changing the inductance value, the metal land 6 to be connected is changed using the dummy metal land 6b. That is, the metal land 6 used for the connection of the metal wire 5 is changed.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、第１の実施の形態のインダクタと同様に、配線抵抗及び浮遊容量が小さく、かつ小型のインダクタを実現することができる。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, it is possible to realize a small inductor having a small wiring resistance and stray capacitance, similarly to the inductor of the first embodiment.

また、本実施の形態のインダクタによれば、インダクタは、金属ワイヤー５と接続されないダミーの金属ランド６ｂを有する。よって、ダミーの金属ランド６ｂを使用することでスパイラルパターンを変更し、スパイラルの巻き数を変更することが出来るので、本実施の形態のインダクタは、容易にインダクタンス値を変更することができ、高い設計自由度を有するインダクタを実現することができる。 Further, according to the inductor of the present embodiment, the inductor has the dummy metal land 6 b that is not connected to the metal wire 5. Therefore, since the spiral pattern can be changed and the number of turns of the spiral can be changed by using the dummy metal land 6b, the inductor of the present embodiment can easily change the inductance value and is high. An inductor having a degree of design freedom can be realized.

なお、本実施の形態において、ダミーの金属ランド６ｂの数を４つとした、巻き数が３のスパイラルパターンのインダクタを示した。しかし、インダクタのスパイラルパターンは、他のスパイラルパターン、例えばダミーの金属ランド６ｂの数を９つとした、巻き数が２のスパイラルパターンであってよい。
（第３の実施の形態）
図３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図であり、図３（ｂ）は断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。 In the present embodiment, an inductor having a spiral pattern in which the number of dummy metal lands 6b is four and the number of turns is three is shown. However, the spiral pattern of the inductor may be another spiral pattern, for example, a spiral pattern in which the number of dummy metal lands 6b is nine and the number of turns is two.
(Third embodiment)
3A is a top view showing the structure of the inductor according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 3A). ).

本実施の形態のインダクタは、インダクタを前後の回路素子と接続するための配線１２と、金属ワイヤー１５と配線１２とを接続する引き出し配線１３と、複数の金属ランド１４と、互いに電気的に接続された複数の金属ワイヤー１５とから構成される。複数の金属ワイヤー１５は、金属ランド１４を介してスパイラル状に順次接続される。 The inductor according to the present embodiment is electrically connected to a wiring 12 for connecting the inductor to the front and rear circuit elements, a lead-out wiring 13 for connecting the metal wire 15 and the wiring 12, and a plurality of metal lands 14. And a plurality of metal wires 15 formed. The plurality of metal wires 15 are sequentially connected in a spiral shape via the metal lands 14.

ここで、配線１２、引き出し配線１３及び金属ランド１４は、半導体基板１１上に配置された金属で形成された領域、例えば半導体基板１１上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層である。このとき、半導体基板１１は、ＧａＡｓ（砒化ガリウム）やＳｉ（ケイ素）等から構成され、配線１２、引き出し配線１３及び金属ランド１４が形成される少なくとも半導体基板１１表面には、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）やＳｉＮ_X（窒化ケイ素）等から構成される絶縁層１６が形成される。また、金属ランド１４の大きさは、ワイヤーボンディングに使用する金属ワイヤー１５の径によって異なるが、例えば５０００μｍ²〜２００００μｍ²程度である。 Here, the wiring 12, the lead-out wiring 13, and the metal land 14 are regions formed of metal disposed on the semiconductor substrate 11, for example, conductor layers such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the semiconductor substrate 11. It is. At this time, the semiconductor substrate 11 is made of GaAs (gallium arsenide), Si (silicon), or the like, and at least the surface of the semiconductor substrate 11 where the wiring 12, the extraction wiring 13, and the metal land 14 are formed is SiO ₂ (silicon oxide). ), SiN _x (silicon nitride), or the like. The size of the metal lands 14 may vary depending the diameter of the metal wire 15 to be used for wire bonding, for example 5000μm ^² ~20000μm ² about.

また、金属ワイヤー１５は、両端部が半導体基板１１に接続し、中間部が半導体基板１１から浮いた状態で、半導体基板１１に配置されて、エアブリッジを形成する。 Further, the metal wire 15 is disposed on the semiconductor substrate 11 with both ends connected to the semiconductor substrate 11 and the intermediate portion floating from the semiconductor substrate 11 to form an air bridge.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、フォトリソグラフィー、金属蒸着及びメッキ等の半導体プロセスによって半導体基板１１上に配線１２、引き出し配線１３及び複数の金属ランド１４を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 12, the lead-out wiring 13, and the plurality of metal lands 14 are formed on the semiconductor substrate 11 by a semiconductor process such as photolithography, metal vapor deposition, and plating.

次に、金属ワイヤー１５を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の金属ランド１４を接続する。このとき、金属ワイヤー１５がエアブリッジを形成するようにする。 Next, the plurality of metal lands 14 are connected by, for example, wire bonding using the metal wire 15. At this time, the metal wire 15 forms an air bridge.

また、本実施の形態のインダクタによれば、半導体プロセスによって金属ランド１４を形成する。よって、金属ランドの幅や金属ランド間のギャップの精度を向上させることができるので、本実施の形態のインダクタは、更に小型のインダクタを実現することができる。また、インダクタが形成される半導体基板上に、予めキャパシタや抵抗等の回路素子を形成しておくことができるので、本実施の形態のインダクタは、他の回路素子との集積化が容易なインダクタを実現することができる。これによって、小型かつ特性の良好なインダクタを含む集積回路を容易に実現することができる。
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。なお、図３と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。 Further, according to the inductor of the present embodiment, the metal land 14 is formed by a semiconductor process. Therefore, since the accuracy of the width of the metal land and the gap between the metal lands can be improved, the inductor of the present embodiment can realize a smaller inductor. Further, since circuit elements such as capacitors and resistors can be formed in advance on a semiconductor substrate on which the inductor is formed, the inductor of this embodiment is an inductor that can be easily integrated with other circuit elements. Can be realized. As a result, an integrated circuit including an inductor having a small size and good characteristics can be easily realized.
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a top view showing the structure of the inductor according to the fourth embodiment of the present invention. The same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.

本実施の形態のインダクタは、金属ワイヤーと接続されないダミーの金属ランドを有するという点で第３の実施の形態のインダクタと異なり、配線１２と、引き出し配線１３と、複数の金属ワイヤー１５と、複数の金属ランド１７とから構成される。複数の金属ワイヤー１５は、金属ランド１７を介してスパイラル状に順次接続される。 The inductor of the present embodiment is different from the inductor of the third embodiment in that it has a dummy metal land that is not connected to the metal wire, and the wiring 12, the lead-out wiring 13, the plurality of metal wires 15, and the plurality of metal lands. Metal land 17. The plurality of metal wires 15 are sequentially connected in a spiral shape via the metal lands 17.

ここで、複数の金属ランド１７は、半導体基板上に配置された金属で形成された領域、例えば半導体基板上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層であり、金属ワイヤー１５と接続される金属ランド１７ａと、金属ワイヤー１５と接続されないダミーの金属ランド１７ｂとからなる。このとき、金属ランド１７の大きさは、ワイヤーボンディングに使用する金属ワイヤー１５の径によって異なるが、例えば５０００μｍ²〜２００００μｍ²程度である。 Here, the plurality of metal lands 17 are regions formed of metal disposed on the semiconductor substrate, for example, conductor layers such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the semiconductor substrate. It consists of a metal land 17a to be connected and a dummy metal land 17b not connected to the metal wire 15. At this time, the size of the metal lands 17 may vary depending on the diameter of the metal wire 15 to be used for wire bonding, for example 5000μm ^² ~20000μm ² about.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって半導体基板上に配線１２、引き出し配線１３及び複数の金属ランド１７を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 12, the lead-out wiring 13, and the plurality of metal lands 17 are formed on the semiconductor substrate by, for example, a printing technique.

次に、金属ワイヤー１５を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の金属ランド１７の一部である複数の金属ランド１７ａを接続する。この後、インダクタンス値を変更させる場合には、ダミーの金属ランド１７ｂを用いて接続させる金属ランド１７を変更する。つまり、金属ワイヤー１５の接続に用いる金属ランド１７を変更する。 Next, a plurality of metal lands 17a which are a part of the plurality of metal lands 17 are connected by, for example, wire bonding using the metal wires 15. Thereafter, when changing the inductance value, the metal land 17 to be connected is changed using the dummy metal land 17b. That is, the metal land 17 used for connecting the metal wire 15 is changed.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、第３の実施の形態のインダクタと同様に、配線抵抗及び浮遊容量が小さく、かつ小型のインダクタを実現することができる。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, it is possible to realize a small inductor with low wiring resistance and stray capacitance, similarly to the inductor of the third embodiment.

また、本実施の形態のインダクタによれば、インダクタは、金属ワイヤー１５と接続されないダミーの金属ランド１７ｂを有する。よって、金属ワイヤー１５を接続する際に、ダミーの金属ランド１７ｂを使用することでスパイラルパターンを変更し、スパイラルの巻き数を変更することが出来るので、本実施の形態のインダクタは、容易にインダクタンス値を変更することができ、高い設計自由度を有するインダクタを実現することができる。
（第５の実施の形態）
図５（ａ）は、本発明の第５の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図であり、図５（ｂ）は断面図（図５（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）であり、図５（ｃ）は断面図（図５（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。 Further, according to the inductor of the present embodiment, the inductor has the dummy metal land 17 b that is not connected to the metal wire 15. Therefore, when the metal wire 15 is connected, the spiral pattern can be changed by using the dummy metal land 17b, and the number of turns of the spiral can be changed. The value can be changed, and an inductor having a high degree of design freedom can be realized.
(Fifth embodiment)
FIG. 5A is a top view showing a structure of an inductor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 5A). FIG. 5C is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 5A).

本実施の形態のインダクタは、インダクタを前後の回路素子と接続するための配線３１と、スパイラル配線３２と、スパイラル配線３２を覆うように基板３７上に形成された絶縁層３３と、複数の金属ランド３５と、互いに電気的に接続された複数の金属ワイヤー３６とから構成される。複数の金属ワイヤー３６は、スパイラル配線３２を通過する信号の流れと、そのスパイラル配線３２直上の金属ワイヤー３６を通過する信号の流れとが同じ方向になるように、金属ランド３５を介してスパイラル状に順次接続される。 The inductor according to the present embodiment includes a wiring 31 for connecting the inductor to the front and rear circuit elements, a spiral wiring 32, an insulating layer 33 formed on the substrate 37 so as to cover the spiral wiring 32, and a plurality of metals. The land 35 is composed of a plurality of metal wires 36 electrically connected to each other. The plurality of metal wires 36 are spiral through the metal lands 35 so that the signal flow passing through the spiral wiring 32 and the signal flow passing through the metal wire 36 immediately above the spiral wiring 32 are in the same direction. Are connected sequentially.

ここで、配線３１及びスパイラル配線３２は、基板３７上に配置された金属で形成された領域、例えば基板３７上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層である。また、金属ランド３５は、絶縁層３３上に配置された金属で形成された領域、例えば絶縁層３３上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層である。このとき、基板３７には、例えば、ガラスエポキシ基板、テフロン基板、アルミナセラミック基板及び単結晶サファイア基板等の、高抵抗誘電体基板が使用される。また、絶縁層３３には、例えば、基板３７と同様の高抵抗誘電体基板が使用される。さらに、金属ランド３５の大きさは、ワイヤーボンディングに使用する金属ワイヤー３６の径によって異なるが、例えば５０００μｍ²〜２００００μｍ²程度である。 Here, the wiring 31 and the spiral wiring 32 are conductive layers such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the substrate 37, for example, a region formed of metal disposed on the substrate 37. The metal land 35 is a region formed of metal disposed on the insulating layer 33, for example, a conductor layer such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the insulating layer 33. At this time, as the substrate 37, for example, a high resistance dielectric substrate such as a glass epoxy substrate, a Teflon substrate, an alumina ceramic substrate, and a single crystal sapphire substrate is used. For the insulating layer 33, for example, a high resistance dielectric substrate similar to the substrate 37 is used. Furthermore, the size of the metal lands 35 may vary depending on the diameter of the metal wire 36 to be used for wire bonding, for example 5000μm ^² ~20000μm ² about.

また、金属ワイヤー３６は、両端部が基板３７に接続し、中間部が基板３７から浮いた状態で、基板３７に配置されて、エアブリッジを形成する。 Further, the metal wire 36 is arranged on the substrate 37 with both ends connected to the substrate 37 and the intermediate portion floating from the substrate 37 to form an air bridge.

また、絶縁層３３には、中心部のスパイラル配線３２上においてスパイラル配線３２が露出するように開口部３４が設けられており、露出するスパイラル配線３２は、複数の金属ワイヤー３６の１つと接続される。 The insulating layer 33 is provided with an opening 34 so that the spiral wiring 32 is exposed on the spiral wiring 32 in the center. The exposed spiral wiring 32 is connected to one of the plurality of metal wires 36. The

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって基板３７上に配線３１及びスパイラル配線３２を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 31 and the spiral wiring 32 are formed on the substrate 37 by, for example, a printing technique.

次に、スパイラル配線３２を覆うように絶縁層３３を基板３７上に形成した後、中心部のスパイラル配線３２上の絶縁層３３を除去し、スパイラル配線３２と金属ワイヤー３６とのコンタクトのために開口部３４を形成する。 Next, an insulating layer 33 is formed on the substrate 37 so as to cover the spiral wiring 32, and then the insulating layer 33 on the spiral wiring 32 in the center is removed to make contact between the spiral wiring 32 and the metal wire 36. Opening 34 is formed.

次に、スパイラル配線３２の直上の絶縁層３３上に、複数の島状の金属ランド３５を形成する。その後、開口部３４により露出した中心部のスパイラル配線３２と金属ランド３５の１つとを金属ワイヤー３６を使った例えばワイヤーボンディングにより接続する。 Next, a plurality of island-shaped metal lands 35 are formed on the insulating layer 33 immediately above the spiral wiring 32. Thereafter, the spiral wiring 32 at the center exposed through the opening 34 and one of the metal lands 35 are connected by, for example, wire bonding using a metal wire 36.

次に、金属ワイヤー３６を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の金属ランド３５を接続する。このとき、金属ワイヤー３６がエアブリッジを形成するようにする。 Next, the plurality of metal lands 35 are connected by, for example, wire bonding using the metal wire 36. At this time, the metal wire 36 forms an air bridge.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、スパイラル配線３２を通過する信号の流れと、そのスパイラル配線３２直上の金属ワイヤー３６を通過する信号の流れとが同じ方向になるように、スパイラル配線３２及び金属ワイヤー３６が配置される。よって、スパイラル配線及び金属ワイヤーにより形成される磁界が互いに強め合うので、本実施の形態のインダクタは、大きなインダクタンス値のインダクタを実現することができる。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, the signal flow passing through the spiral wiring 32 and the signal flow passing through the metal wire 36 immediately above the spiral wiring 32 are in the same direction. Wiring 32 and metal wire 36 are arranged. Therefore, the magnetic field formed by the spiral wiring and the metal wire reinforces each other, so that the inductor of this embodiment can realize an inductor having a large inductance value.

また、本実施の形態のインダクタによれば、金属ワイヤー３６を用いてインダクタンス値を大きくする。よって、スパイラル配線３２だけを用いてインダクタンス値を大きくしたインダクタと比較して、所望のインダクタンス値を得るための配線長が短くなり、インダクタを形成する配線の直列抵抗が小さくなるので、本実施の形態のインダクタは、小型かつ配線抵抗が低いインダクタを実現することができる。 Further, according to the inductor of the present embodiment, the inductance value is increased using the metal wire 36. Therefore, as compared with an inductor having only a spiral wiring 32 and a large inductance value, the wiring length for obtaining a desired inductance value is shortened, and the series resistance of the wiring forming the inductor is reduced. The form of the inductor can realize a small inductor with low wiring resistance.

なお、スパイラル配線３２と金属ワイヤー３６との間の絶縁層３３上には、強磁性体材料が設けられてもよい。これによって、インダクタンス値を更に向上させることができる。 A ferromagnetic material may be provided on the insulating layer 33 between the spiral wiring 32 and the metal wire 36. As a result, the inductance value can be further improved.

また、基板３７には、高抵抗誘電体基板が使用されるとしたが、ＧａＡｓ（砒化ガリウム）やＳｉ（ケイ素）等から構成される半導体基板が使用されてもよい。このとき、少なくとも半導体基板表面には、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）やＳｉＮ_X（窒化ケイ素）等から構成される絶縁層が形成され、スパイラル配線はその絶縁層上に形成される。
（第６の実施の形態）
図６は、本発明の第６の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。なお、図５と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。 Further, although the high-resistance dielectric substrate is used as the substrate 37, a semiconductor substrate made of GaAs (gallium arsenide), Si (silicon), or the like may be used. At this time, an insulating layer made of SiO ₂ (silicon oxide), SiN _x (silicon nitride) or the like is formed at least on the surface of the semiconductor substrate, and the spiral wiring is formed on the insulating layer.
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a top view showing the structure of the inductor according to the sixth embodiment of the present invention. The same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted here.

本実施の形態のインダクタは、配線３１と、スパイラル配線３２と、複数の金属ワイヤー４６とから構成される。複数の金属ワイヤー４６は、スパイラル配線３２を介してスパイラル状に順次接続される。つまり、スパイラル配線３２と電気的に並列に接続される。 The inductor according to the present embodiment includes a wiring 31, a spiral wiring 32, and a plurality of metal wires 46. The plurality of metal wires 46 are sequentially connected in a spiral manner via the spiral wiring 32. That is, the spiral wiring 32 is electrically connected in parallel.

ここで、金属ワイヤー４６は、両端部が基板に接続し、中間部が基板から浮いた状態で、基板に配置されて、エアブリッジを形成する。 Here, the metal wire 46 is disposed on the substrate in a state where both ends are connected to the substrate and the intermediate portion is lifted from the substrate, thereby forming an air bridge.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって基板上に配線３１及びスパイラル配線３２を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 31 and the spiral wiring 32 are formed on the substrate by, for example, a printing technique.

次に、スパイラル配線３２と複数の金属ワイヤー４６とをワイヤーボンディングにより並列に接続する。このとき、金属ワイヤー４６がエアブリッジを形成するようにする。 Next, the spiral wiring 32 and the plurality of metal wires 46 are connected in parallel by wire bonding. At this time, the metal wire 46 forms an air bridge.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、複数の金属ワイヤー４６がスパイラル配線３２と並列に接続される。よって、インダクタを形成する配線の直列抵抗を小さくすることができるので、本実施の形態のインダクタは、小型かつ配線抵抗が低いインダクタを実現することができる。
（第７の実施の形態）
図７（ａ）は、本発明の第７の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図であり、図７（ｂ）は断面図（図７（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）であり、図７（ｃ）は断面図（図７（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, the plurality of metal wires 46 are connected in parallel with the spiral wiring 32. Therefore, since the series resistance of the wiring forming the inductor can be reduced, the inductor according to the present embodiment can realize a small inductor with low wiring resistance.
(Seventh embodiment)
FIG. 7A is a top view showing the structure of the inductor according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 7A). FIG. 7C is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 7A).

本実施の形態のインダクタは、インダクタを前後の回路素子と接続するための配線５１と、複数の島状の縦状配線５２と、互いに電気的に接続された複数の金属ワイヤー５５とから構成される。複数の金属ワイヤー５５は、縦状配線５２を介して縦巻き状に順次接続される。 The inductor according to the present embodiment includes a wiring 51 for connecting the inductor to the front and rear circuit elements, a plurality of island-shaped vertical wirings 52, and a plurality of metal wires 55 electrically connected to each other. The The plurality of metal wires 55 are sequentially connected in a vertical winding shape through the vertical wiring 52.

ここで、配線５１及び縦状配線５２は、基板５７上に形成された金属で形成された領域、例えば基板５７上に形成されたＣｕ、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕ等の導体層である。このとき、基板５７には、例えば、ガラスエポキシ基板、テフロン基板、アルミナセラミック基板及び単結晶サファイア基板等の、高抵抗誘電体基板が使用される。 Here, the wiring 51 and the vertical wiring 52 are regions formed of metal formed on the substrate 57, for example, conductor layers such as Cu, Ag, Al, and Au formed on the substrate 57. At this time, for the substrate 57, for example, a high resistance dielectric substrate such as a glass epoxy substrate, a Teflon substrate, an alumina ceramic substrate, and a single crystal sapphire substrate is used.

また、金属ワイヤー５５は、両端部が基板５７に接続し、中間部が基板５７から浮いた状態で、基板５７に配置されて、エアブリッジを形成する。 Further, the metal wire 55 is disposed on the substrate 57 with both ends connected to the substrate 57 and the intermediate portion floating from the substrate 57 to form an air bridge.

次に、上記構造を有するインダクタの製造方法について説明する。
まず、例えば印刷技術等によって基板５７上に配線５１及び縦状配線５２を形成する。 Next, a method for manufacturing the inductor having the above structure will be described.
First, the wiring 51 and the vertical wiring 52 are formed on the substrate 57 by, for example, a printing technique.

次に、金属ワイヤー５５を使った例えばワイヤーボンディングにより複数の縦状配線５２を接続する。このとき、金属ワイヤー５５がエアブリッジを形成するようにする。 Next, the plurality of vertical wirings 52 are connected by, for example, wire bonding using the metal wire 55. At this time, the metal wire 55 forms an air bridge.

以上のように本実施の形態のインダクタによれば、インダクタは、インダクタを形成する配線として複数の金属ワイヤーを用い、エアブリッジ構造を有する。よって、配線抵抗及び浮遊容量が小さく、かつ小型の縦巻き状のインダクタを実現することができる。 As described above, according to the inductor of the present embodiment, the inductor uses a plurality of metal wires as wiring forming the inductor and has an air bridge structure. Therefore, it is possible to realize a small vertically wound inductor having a small wiring resistance and stray capacitance.

なお、縦巻き状の配線の中心部分に、つまり縦状配線５２と金属ワイヤー５５との間に、強磁性体材料が設けられてもよい。これによって、インダクタンス値を更に向上させることができる。 Note that a ferromagnetic material may be provided at the center of the vertically wound wiring, that is, between the vertical wiring 52 and the metal wire 55. As a result, the inductance value can be further improved.

また、本実施の形態のインダクタにおいて、複数の金属ワイヤーは、縦状配線を介して縦巻き状に順次接続されるとした。しかし、複数の金属ワイヤーは、第１、２、３、４の実施の形態で示した金属ランドにより縦巻き状に順次接続されてもよい。 Further, in the inductor according to the present embodiment, the plurality of metal wires are sequentially connected in a vertical winding manner through the vertical wiring. However, the plurality of metal wires may be sequentially connected in a vertical winding manner by the metal lands shown in the first, second, third, and fourth embodiments.

本発明は、インダクタンス素子に利用でき、特にＭＭＩＣ等に利用することができる。 The present invention can be used for an inductance element, and in particular for an MMIC.

（ａ）本発明の第１の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。（ｂ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。(A) It is a top view which shows the structure of the inductor of the 1st Embodiment of this invention. (B) It is sectional drawing (sectional drawing in the A-A 'line of Fig.1 (a)) which shows the structure of the inductor of the embodiment. 本発明の第２の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inductor of the 2nd Embodiment of this invention. （ａ）本発明の第３の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。（ｂ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。(A) It is a top view which shows the structure of the inductor of the 3rd Embodiment of this invention. (B) It is sectional drawing (sectional drawing in the A-A 'line | wire of Fig.3 (a)) which shows the structure of the inductor of the embodiment. 本発明の第４の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inductor of the 4th Embodiment of this invention. （ａ）本発明の第５の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。（ｂ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図５（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。（ｃ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図５（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。(A) It is a top view which shows the structure of the inductor of the 5th Embodiment of this invention. FIG. 6B is a sectional view showing the structure of the inductor according to the embodiment (a sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 5A). (C) It is sectional drawing (sectional drawing in the B-B 'line | wire of Fig.5 (a)) which shows the structure of the inductor of the embodiment. 本発明の第６の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inductor of the 6th Embodiment of this invention. （ａ）本発明の第７の実施の形態のインダクタの構造を示す上面図である（ｂ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図７（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図）である。（ｃ）同実施の形態のインダクタの構造を示す断面図（図７（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図）である。(A) It is a top view which shows the structure of the inductor of 7th Embodiment of this invention, (b) Sectional drawing which shows the structure of the inductor of the same embodiment (in the AA 'line of Fig.7 (a)) FIG. (C) It is sectional drawing (sectional drawing in the B-B 'line | wire of Fig.7 (a)) which shows the structure of the inductor of the embodiment. 従来のスパイラルインダクタの構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the conventional spiral inductor. インダクタンス素子の等価回路である。It is an equivalent circuit of an inductance element.

符号の説明Explanation of symbols

１、３７、５７基板
２、１２、３１、５１配線
３、１３、６３引き出し配線
４、６、６ａ、６ｂ、１４、１７、１７ａ、１７ｂ、３５金属ランド
５、１５、３６、４６、５５金属ワイヤー
１１半導体基板
１６、３３絶縁層
３２、６２スパイラル配線
３４開口部
４１配線間容量
４２、４３対地容量
４４配線抵抗
６１外側配線

1, 37, 57 Substrate 2, 12, 31, 51 Wiring 3, 13, 63 Lead-out wiring 4, 6, 6a, 6b, 14, 17, 17a, 17b, 35 Metal land 5, 15, 36, 46, 55 Metal Wire 11 Semiconductor substrate 16, 33 Insulating layer 32, 62 Spiral wiring 34 Opening 41 Inter-wiring capacitance 42, 43 Ground capacitance 44 Wiring resistance 61 Outer wiring

Claims

接続された複数の金属ワイヤーを備える
ことを特徴とするインダクタンス素子。 An inductance element comprising a plurality of connected metal wires.

前記金属ワイヤーは、両端部が基板に接続し、中間部が前記基板から浮いた状態で、前記基板に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 2. The inductance element according to claim 1, wherein the metal wire is disposed on the substrate with both ends connected to the substrate and an intermediate portion floating from the substrate.

前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に配置される、金属で形成された領域である金属ランドを備え、
前記複数の金属ワイヤーは、前記金属ランドを介して接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 The inductance element further includes a metal land, which is an area formed of metal, disposed on a substrate on which the metal wire is disposed,
The inductance element according to claim 1, wherein the plurality of metal wires are connected via the metal land.

前記基板上には、絶縁層が形成され、
前記金属ランドは、前記絶縁層上に配置される
ことを特徴とする請求項３に記載のインダクタンス素子。 An insulating layer is formed on the substrate,
The inductance element according to claim 3, wherein the metal land is disposed on the insulating layer.

前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に形成された絶縁層上に配置される金属配線を備え、
前記金属ワイヤーは、前記金属配線を介して接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 The inductance element further includes a metal wiring disposed on an insulating layer formed on a substrate on which the metal wire is disposed,
The inductance element according to claim 1, wherein the metal wire is connected via the metal wiring.

前記インダクタンス素子は、さらに、前記金属ワイヤーが配置される基板上に形成された第１絶縁層上に配置される金属配線と、前記金属配線上に形成された第２絶縁層上に配置される、金属で形成された領域である金属ランドとを備え、
前記金属配線は、前記複数の金属ワイヤーの１つと接続され、
前記複数の金属ワイヤーは、前記金属ランドを介して接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 The inductance element is further disposed on a metal wiring disposed on a first insulating layer formed on a substrate on which the metal wire is disposed, and on a second insulating layer formed on the metal wiring. A metal land that is a region formed of metal,
The metal wiring is connected to one of the plurality of metal wires;
The inductance element according to claim 1, wherein the plurality of metal wires are connected via the metal land.

前記複数の金属ワイヤーは、スパイラル状に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 The inductance element according to claim 1, wherein the plurality of metal wires are connected in a spiral shape.

前記複数の金属ワイヤーは、縦巻き状に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。 The inductance element according to claim 1, wherein the plurality of metal wires are connected in a vertical winding shape.

請求項１〜８のいずれか１項に記載のインダクタンス素子を備える
ことを特徴とする集積回路。 An integrated circuit comprising the inductance element according to claim 1.

複数の金属ワイヤーを接続する接続工程を含む
ことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。 The manufacturing method of the inductance element characterized by including the connection process which connects a some metal wire.

前記接続工程において、前記金属ワイヤーの両端部が基板に接続し、前記金属ワイヤーの中間部が前記基板から浮くように、複数の金属ワイヤーを接続する
ことを特徴とする請求項１０に記載のインダクタンス素子の製造方法。 11. The inductance according to claim 10, wherein in the connecting step, a plurality of metal wires are connected such that both end portions of the metal wire are connected to a substrate and an intermediate portion of the metal wire is floated from the substrate. Device manufacturing method.

前記インダクタンス素子の製造方法は、さらに、金属で形成された領域である金属ランドを前記基板上に形成するランド形成工程を含み、
前記接続工程において、前記金属ランドを介して前記複数の金属ワイヤーを接続させる
ことを特徴とする請求項１１に記載のインダクタンス素子の製造方法。 The method of manufacturing the inductance element further includes a land forming step of forming a metal land, which is a region formed of metal, on the substrate,
The method of manufacturing an inductance element according to claim 11, wherein in the connecting step, the plurality of metal wires are connected through the metal lands.

前記接続工程において、前記複数の金属ランドの一部を用いて前記複数の金属ワイヤーを接続させる
ことを特徴とする請求項１２に記載のインダクタンス素子の製造方法。

The method of manufacturing an inductance element according to claim 12, wherein in the connecting step, the plurality of metal wires are connected using a part of the plurality of metal lands.