マイクロメカニクス技術を用いたGHz帯可変インダクタの開発

利用微机械技术开发GHz频段可变电感器

• 批准号: 14655132
• 负责人: 益 一哉
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655132/
• 关键词: 集積回路; シリコン; インダクタ; オンチップ; 受動部品

本研究は、元々「マイクロアクチュエータ」という微少機械部品としての応用を目指していた研究を、「可変インダクタ」という電気回路部品として、いわば異なる応用分野へ展開しようとする研究である。現在の携帯電話をはじめとする機器ではGHz帯で動作するSi CMOSパワーアンプなどが利用されている。最適な動作を行うためにインピーダンスマッチングを取るために、受動素子としての高性能インダクタが必要であり、また小型化のためにはこの受動素子であるインダクタがSiチップ上に形成されていることが好ましい。Si ULSIでは加工寸法ばらつきなどが本質的に伴うため、チップ毎に最適マッチングをとるためにはチップ上のインダクタが可変であることが望まれる。本研究ではSi ULSIプロセスに適合可能なマイクロメカニクス技術(MEMS技術)を利用して、Siチップ上に可変インダクタを形成する。具体的な材料として「薄膜金属ガラス」を用いる。これまでに分担者が開発してきた「マイクロ構造アクチュエータ」構造を「GHz帯可変インダクタ」に応用する。本年度は、GHz帯での利用を想定し、インダクタンスは数nH、インダクタンス可変範囲10%程度、Q値は10以上を目標とした。当初計画していたものに加え、オンチップスパイラルインダクタと導体板を用いた構造の可変インダクタを開発した。導体板をMEMSアクチュエータにより移動させることで、290%もの変化率を達成することに成功した。再配線層を用いたインダクタにより、Q値が50以上の可変インダクタを作製することに成功した。

The purpose of this study is to improve the performance of mechanical parts in the field of research and development of electrical circuit parts. It is now possible to take advantage of the mobile phone phone, the GHz machine, the GHz action, the Si CMOS phone, the machine, the phone, the The most important action is to obtain the necessary information for high-performance applications, and for the miniaturization of Si devices. This is the most important thing in this paper. The Si ULSI is used to process the size of the machine. This is the most important thing in this book. In this study, it is possible to make use of Si ULSI technology (MEMS technology) and Si technology. Specific materials and materials, thin film and metal materials, and materials for use. The distributor of the financial information system is responsible for the operation of the GHz system, which can be used in the market. For the current year, GHz customers have made use of the numbers of nH, Qs, Qs and Qs in the range of 10% and 10%. At the beginning, it was planned that the system could be used in the production of the system, and the system could be used to open the system. The system board can be used to change the performance of the MEMS system, and the rate of success will be reduced by 290%. If you match it, you can use it to make sure that you are successful, and that you can use more than 50 yuan to make sure that you are successful.

项目成果

M.Yamaguchi, Y.Yokoyama, S.Ikeda, T.Kuribara, K.Masu, K.Arai: "Equivalent circuit analysis of RF integrated inductors with/without ferromagnetic material"Jpn.J.Appl.Phys.. (To be published). (2003)

M.Yamaguchi、Y.Yokoyama、S.Ikeda、T.Kuribara、K.Masu、K.Arai：“带/不带铁磁材料的射频集成电感器的等效电路分析”Jpn.J.Appl.Phys..（待定）

Y.Yokoyama, T.Fukushige, S.Hata, K.Masu, A.Shimokohbe: "On-chip Variable Inductor Using MEMS Technology"Jpn. J. Appl. Phys.. (To be published). (2003)

Y.Yokoyama、T.Fukushige、S.Hata、K.Masu、A.Shimokohbe：“采用 MEMS 技术的片上可变电感器”Jpn。

K.Okada, H.Hoshino, H.Onodera: "Design Optimization Methodology of On-Chip Spiral Inductors"IEICE Transactions on Electronics. Vol.E87-C No.6(To be published). (2004)

K.Okada、H.Hoshino、H.Onodera：“片上螺旋电感器的设计优化方法”IEICE Transactions on Electronics。

横山 佳巧, 福重 孝志, 秦 誠一, 益 一哉, 下河辺 明: "オンチップRF可変インダクタの開発"応用物理学会分科会シリコンテクノロジー. 49号. 23-28 (2003)

Yoshitaka Yokoyama、Takashi Fukushige、Seiichi Hata、Kazuya Masu、Akira Shimokawabe：“片上 RF 可变电感器的开发”应用物理学分会硅技术学会 49, 23-28 (2003)。

Y.Yokoyama, T.Fukushige, S.Hata, K.Masu, A.Shimokohbe: "On-chip Variable Inductor Using MEMS Technology"2002 International Conference on Solid State Devices and Materials, Nagoya. 306-307 (2002)

Y.Yokoyama、T.Fukushige、S.Hata、K.Masu、A.Shimokohbe：“使用 MEMS 技术的片上可变电感器”2002 年固态器件和材料国际会议，名古屋。