一种硅片上的高性能射频线圈电感器

摘要

由于无线通讯设备的强烈需求，促进了无线电收发两用设备向着集成为一个整体的方向进行研究探索。在基本的电子元件中，与硅集成电路相容性最差的是电感器件，尽管在峰窝通讯设备中，多数电感器是被要求用来执行振荡器、滤波器和匹配网络功能的。采用金属喷涂工艺制造的螺旋线电感器已经被集成到硅基片集成电路上，但是，由于其被集成到硅基片会引起寄生电容和产生损耗，所以还不能完全地进行集成。我们制作一种在硅基片上集成的三维（3-D）线圈电感器，它们存在的耦合电容和损耗都较小，具有广泛的应用前景。这种电感器在1GHz时，用单匝元件测得的Q值为30，而2匝和4匝的元件的Q值〉16。多匝元件Q值的下降看起来好像与来自邻近线匝产生的磁场在本线圈外部线匝中形成的涡电流有关。Q值有效地高过30是我们在改善线圈电感器设计中所期望的。