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Frequency Characteristics of Octagonal Spiral Planar Inductor

팔각 나선형 박막 인덕터의 주파수 특성

  • Kim, Jae-Wook (Department of Electronic Engineering, Namseoul University)
  • Received : 2012.02.08
  • Accepted : 2012.03.08
  • Published : 2012.03.31

Abstract

In this study, we propose the structures of octagonal spiral planar inductors without underpass and via, and confirm the frequency characteristics. The structures of inductors have Si thickness of $300{\mu}m$, $SiO_2$ thickness of $7{\mu}m$. The width of Cu coils and the space between segments have $20{\mu}m$, respectively. The number of turns of coils have 3. The performance of spiral planar inductors was simulated to frequency characteristics for inductance, quality-factor, SRF(Self- Resonance Frequency) using HFSS. The octagonal spiral planar inductors have inductance of 2.5nH over the frequency range of 0.8 to 1.8 GHz, quality-factor of maximum 18.9 at 5 GHz, SRF of 11.1 GHz. Otherwise, square spiral planar inductors have inductance of 2.8nH over the frequency range of 0.8 to 1.8 GHz, quality-factor of maximum 18.9 at 4.9 GHz, SRF of 10.3 GHz.

본 논문에서 underpass와 via를 갖지 않는 팔각 나선형 박막 인덕터 구조를 제안하고 주파수 특성을 확인하였다. 인덕터의 구조는 Si를 $300{\mu}m$, $SiO_2$$7{\mu}m$으로 하였으며, Cu 코일의 폭과 선간의 간격은 각각 $20{\mu}m$으로 설정하여 3회 권선하였다. 나선형 박막 인덕터의 성능을 나타내는 인덕턴스, quality-factor, SRF에 대한 주파수 특성을 HFSS로 시뮬레이션 하였다. 팔각 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 2.5nH의 인덕턴스, 5GHz에서 최대 18.9 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 11.1GHz로 시뮬레이션 결과를 얻었다. 반면에 사각 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 2.8nH의 인덕턴스, 4.9GHz에서 최대 18.9 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 10.3GHz로 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다.

Keywords

References

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