发明名称 整合有电压调节器之晶粒、包含直流对直流切换转换器之晶粒以及电脑系统
摘要 本发明是有关一种具有电感器之完全整合式DC-至-DC切换转换器,此电感器具有磁性材料,其可以为:非晶CoZrTa、CoFeHfO CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、CoZr以及其他非晶钴合金。此磁性材料允许相当高之切换频率。在一实施例中,此电感器具有两种次-结构,各此两个次-结构彼此平行且各包括一具有上部与下部之导体。此导体之两个次-结构彼此电性连接,且将此上部与下部配置,以致于来自此次-结构之磁通量与来自另一次-结构之磁通量耦合,而以小的形状因素提供相当高之电感。在另一实施例中,此电感器为由高频磁性材料围绕之简单导体。在此两种结构中,氧化物将导体与磁性材料绝缘。
申请公布号 TWI249901 申请公布日期 2006.02.21
申请号 TW093110833 申请日期 2004.04.19
申请人 英特尔公司 发明人 加德纳 唐纳德;库桑 伏肯;纳里德拉 席瓦
分类号 H02M3/156 主分类号 H02M3/156
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种整合有电压调节器之晶粒,包含: 一电感器,其包含由以下所构成组所选出之磁性材 料:非晶CoZrTa、CoFeHfO、CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、 CoZr以及其他非晶钴合金; 一开关,其可将该电感器致能; 一开关控制器,其系以一种频率与一工作周期将该 开关导通(ON)与切断(OFF),其中,该频率系大于10MHZ; 其中,该电感器更包含: 一第一次结构,其包括一第一导体,该第一导体包 括上部与下部;以及 一第二次结构,其系与该第一导体电性连接且包含 一第二导体,该第二导体包括上部与下部; 其中,由于该电感器之一个直流(DC)电流所产生之 一磁通量,使得因该第一导体之该等下部之该直流 电流所产生之该磁通量系与因该第二导体之该等 上部之该直流电流所产生之该磁通量对准,以及使 得因该第一导体之该等上部之该直流电流所产生 之该磁通量系与因该第二导体之该等下部之该直 流电流所产生之该磁通量对准。 2.如申请专利范围第1项之晶粒,其中该频率系大于 100MHZ。 3.如申请专利范围第1项之晶粒,其中该频率系大于 1GHZ。 4.如申请专利范围第1项之晶粒,其中该磁性材料包 含:沉积在该等第一与第二导体之该等上部之上之 上部,以及沉积在该等第一与第二导体之该等下部 之上之下部。 5.如申请专利范围第2项之晶粒,该电感器更包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面、以 及一第二侧面;以及 一氧化物,其系直接靠近围绕该导体之该等顶部、 底部、第一侧面、以及第二侧面; 其中该磁性材料系围绕该氧化物,使得该导体与该 磁性材料绝缘。 6.如申请专利范围第2项之晶粒,该电感器更包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面、以 及一第二侧面;以及 其中该磁性材料系直接靠近围绕该导体之该等顶 部、底部、第一侧面、以及第二侧面。 7.如申请专利范围第1项之晶粒,该电感器更包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面、以 及一第二侧面;以及 一氧化物,其系直接围绕该导体之该等顶部、底部 、第一侧面、以及第二侧面; 其中该磁性材料系围绕该氧化物,使得该导体与该 磁性材料绝缘。 8.如申请专利范围第1项之晶粒,该电感器更包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面、以 及一第二侧面;以及 其中该磁性材料系直接围绕该导体之该等顶部、 底部、第一侧面、以及第二侧面。 9.一种包含直流对直流切换转换器之晶粒,该转换 器包含一电感器,其包含: 磁性材料,其系由以下所构成组所选出:非晶CoZrTa 、CoFeHfO、CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、CoZr以及其他 非晶钴合金; 一第一次结构,其包含一第一导体,该第一导体包 含上部与下部;以及 一第二次结构,其系与该第一导体电性连接且包含 一第二导体,该第二导体包括上部与下部; 其中,由于该电感器之一个直流(DC)电流所产生之 一磁通量,使得因该第一导体之该等下部之该直流 电流所产生之该磁通量系与因该第二导体之该等 上部之该直流电流所产生之该磁通量对准,以及使 得因该第一导体之该等上部之该直流电流所产生 之该磁通量系与因该第二导体之该等下部之该直 流电流所产生之该磁通量对准。 10.如申请专利范围第9项之晶粒,其中该磁性材料 包含:沉积在该等第一与第二导体之该等上部之上 之上部,以及沉积在该等第一与第二导体之该等下 部之上之下部。 11.一种包含直流对直流切换转换器之晶粒,该转换 器包含一电感器,其包含: 磁性材料,其系由以下所构成组所选出:非晶CoZrTa 、CoFeHfO、CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、CoZr以及其他 非晶钴合金; 一第一次结构,其包括一第一组底座与一第一导体 ,该第一导体包含:沉积在该第一组底座上之上部, 以及包含下部,其界定第一组沟渠;以及 一第二次结构,其系与该第一导体电性连接且包含 一第二组底座与一第二导体,该第二导体包含沉积 在该第二组底座上之上部,以及包含下部,其界定 一第二组沟渠; 其中,该第一组沟渠系与该第二组底座对准,以及 该第一组底座系与该第二组沟渠对准。 12.如申请专利范围第11项之晶粒,其中该磁性材料 包含:沉积在该等第一与第二导体之该等上部之上 之上部,以及沉积在该等第一与第二导体之该等下 部之上之下部。 13.如申请专利范围第12项之晶粒,更包含一切换控 制器,其可以一大于10MHZ之切换频率切换该直流对 直流切换转换器。 14.如申请专利范围第13项之晶粒,其中该切换频率 系大于100MHZ。 15.如申请专利范围第13项之晶粒,其中该切换频率 系大于1GHZ。 16.如申请专利范围第11项之晶粒,更包含一切换控 制器,其可以一大于10MHZ之切换频率切换该直流对 直流切换转换器。 17.如申请专利范围第16项之晶粒,其中该切换频率 系大于100MHZ。 18.如申请专利范围第16项之晶粒,其中该切换频率 系大于1GHZ。 19.一种包含直流对直流切换转换器之晶粒,该转换 器包含: 一电感器,其包含由以下所构成组所选出之磁性材 料:非晶CoZrTa、CoFeHfO、CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、 CoZr以及其他非晶钴合金;以及 一切换控制器,其可以一大于10MHz之切换频率切换 该直流对直流(DC-to-DC)切换转换器; 其中,该电感器更包含: 一第一次结构,其包括一第一导体,该第一导体包 括上部与下部;以及 一第二次结构,其系与该第一导体电性连接且包含 一第二导体,该第二导体包括上部与下部; 其中,由于该电感器之一个直流(DC)电流所产生之 一磁通量,使得因该第一导体之该等下部之该直流 (DC)电流所产生之该磁通量系与因该第二导体之该 等上部之该直流电流所产生之该磁通量对准,以及 使得因该第一导体之该等上部之该直流电流所产 生之该磁通量系与因该第二导体之该等下部之该 直流电流所产生之该磁通量对准。 20.如申请专利范围第19项之晶粒,其中该切换频率 系大于100MHZ。 21.如申请专利范围第19项之晶粒,其中该切换频率 系大于1GHZ。 22.一种电脑系统,包含: 一晶粒,其包含一微处理器核心;以及 不在该晶粒上之记忆体; 其中该晶粒更包含一直流对直流切换转换器,该转 换器包含: 一电感器,其包含由以下所构成组所选出之磁性材 料:非晶CoZrTa、CoFeHfO、CoAlO、FeSiO、CoFeAlO、CoNbTa、 CoZr以及其他非晶钴合金;以及 一切换控制器,其可以一大于10MHZ之切换频率切换 该直流对直流切换转换器; 其中,该电感器更包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面,以 及一第二侧面; 其中该磁性材料直接围绕该导体之该等顶部、底 部、第一侧面、以及第二侧面。 23.如申请专利范围第22项之电脑系统,该电感器更 包含: 一第一次结构,其包含一第一导体,该第一导体包 含上部与下部;以及 一第二次结构,其系与该第一导体电性连接且包含 一第二导体,该第二导体包含上部与下部; 其中,由于该电感器之一个直流(DC)电流所产生之 一磁通量,使得因该第一导体之该等下部之该直流 电流所产生之该磁通量系与因该第二导体之该等 上部之该直流电流所产生之该磁通量对准,以及使 得因该第一导体之该等上部之该直流电流所产生 之该磁通量系与因该第二导体之该等下部之该直 流电流所产生之该磁通量对准。 24.如申请专利范围第22项之电脑系统,该电感器更 包含: 一导体,其具有一顶部、一底部、一第一侧面、以 及一第二侧面;以及 一个氧化物,其围绕该导体之该等顶部、底部、第 一侧面、以及第二侧面; 其中该磁性材料围绕该氧化物,使得该导体系与该 磁性材料绝缘。 图式简单说明: 第1图为使用本发明实施例之电脑系统; 第2图为根据本发明实施例具有电感器之DC-至-DC转 换器; 第3图说明根据本发明实施例之电感器之结构;以 及 第4图说明根据本发明实施例之电感器之另一结构 。
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