Frequency Characteristics of Octagonal Spiral Planar Inductor

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.

팔각 나선형 박막 인덕터의 주파수 특성

본 논문에서 underpass와 via를 갖지 않는 팔각 나선형 박막 인덕터 구조를 제안하고 주파수 특성을 확인하였다. 인덕터의 구조는 Si를 $300{\mu}m$, $SiO_2$를 $7{\mu}m$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.