芯片電感器：顛覆傳統(tǒng)電路設計的使者

　　美國加州大學柏克萊分校(UCBerkeley)的科學家們表示已經找到一種可推動芯片電感器(on-chipinductor)技術進展的新方法，將有助于催生新一代微型射頻(RF)電子與無線通訊系統(tǒng)設計。

　　加州大學的研究人員們深入探索在奈米磁鐵(nanomagnet)中奈米材料合成的最新發(fā)展。根據加州大學柏克萊分校機械工程系教授LiweiLin表示，研究人員們發(fā)現，采用外覆絕緣層的磁性奈米粒子可使高頻的芯片電感器尺寸縮小，同時提升性能，同時，藉由其高截止頻率提供良好的導磁率，從而降低在高頻作業(yè)時的渦流損耗。

　　工程師們經常面對的問題是，在試圖縮減芯片電感器尺寸的同時，還得保持其最佳電感與性能。LiweiLin表示這些困難主要來自于「基本科學以及工程實踐約束」所造成的限制。

　　芯片電感器技術并未發(fā)生像電晶體技術一樣的進展電晶體技術在過去40年來一直遵循摩爾定律。電感器在電路上算是一款被動元件被歸類于“超越摩爾定律”的領域，因此整合的是不會因摩爾定律而微縮的RF與MEMS等非數位化功能。

　　芯片電感器架構需要較大的面積，因為在其金屬走線之間需要一定的長度、匝數、厚度與空間，以實現適當的電感與性能。然而，對于要求較大的面積則可能會因為在旋轉線圈和半導體基板之間產生寄生效應而造成電感損失。

　　因此，電感器在微型化時必須添加磁性材料，但在這方面也帶來其他的技術限制，例如制程方案、相容于標準制程，以及材料的穩(wěn)定度，LiweiLin說，磁性材料在磁導率和頻率響應方面存在一些限制。

　　新的電感器制造技術采用絕緣的奈米復合磁性物質作為填充材料來減少芯片電感器尺寸，以及提高達80%的電感，從而使芯片電感器縮減至少50%。此外，LiweiLin強調，它還具有使作業(yè)頻率范圍從GHz級擴展至10GHz的潛力。

　　他預計電感器技術的這些進展可望在未來3-5年內落實應用于芯片制程中。