基于闭合磁路的框式薄膜电感的研究

通过磁控溅射工艺制备出三种框式薄膜电感,其中特殊磁芯电感、全磁膜电感为设计制作的具有闭合磁性回路的特殊薄膜电感,而三文治结构电感是目前流行的薄膜电感,这些电感均由下层磁芯层、下层绝缘层(聚偏二氯乙烯,厚度约为40μm)、线圈和线圈中心的磁膜、上层绝缘层和上层磁芯层组成,其差别在于磁芯结构不同。在1~3 MHz频率范围内,比较了三种电感的等效电感、寄生电容和损耗因子。结果表明:与三文治结构电感和全磁膜电感相比,特殊磁芯电感有较高的等效电感量和较小的寄生电容,但损耗较后两者高。     

硅基CoZrO铁氧体磁膜结构RF集成微电感

制作了一种新型磁膜结构射频集成微电感.该电感使用溶胶-凝胶法制备的CoZrO铁氧体作为磁性薄膜;采用平面单匝形式的金属线圈,从而形成"SiO2绝缘层/磁膜层(CoZrO)/SiO2绝缘层/Cu线圈"的结构,具有结构简单、制作工艺与常规集成工艺兼容等特点.同时,采用相同工艺同批制作了无磁膜微电感作为对比样品,并取各项结构参数与磁膜电感相一致.测试结果表明,2GHz处,磁膜结构微电感的感值(L)为1.75nH、品质因数(Q)为18.5,与无磁膜微电感相比,L和Q的值分别提高了25%和23%.     

硅基COZrO铁氧体磁膜结构RF集成微电感

制作了一种新型磁膜结构射频集成微电感.该电感使用溶胶-凝胶法制备的CoZrO铁氧体作为磁性薄膜;采用平面单匝形式的金属线圈,从而形成"SiO2绝缘层/磁膜层(CoZrO)/SiO2绝缘层/Cu线圈"的结构,具有结构简单、制作工艺与常规集成工艺兼容等特点.同时,采用相同工艺同批制作了无磁膜微电感作为对比样品,并取各项结构参数与磁膜电感相一致.测试结果表明,2GHz处,磁膜结构微电感的感值(L)为1.75nH、品质因数(Q)为18.5,与无磁膜微电感相比,L和Q的值分别提高了25%和23%.     

分解工艺制备电磁兼容用高阻抗铁氧体薄膜

具有高阻抗和良好的耦合类噪声抑制能力的Mn—Zn铁氧体薄膜,可以采用旋转喷镀铁氧体镀层的方法制备。该方法制备的薄膜是单相尖晶石结构排列的晶体,呈极小的圆柱结合形态,因而具有高阻抗。通过改变化学成分,薄膜会具有不同的阻抗,为了研究热处理作用,我们测试了薄膜在制备过程中的反射系数（S11）和传导系数（S21）。当阻抗在2×10^5Ω/sq以上,测试频率在50MHz～10GHz之间时,S11和S21表现出一致性,这对于耦合类型的噪声抑制器是非常理想的。     

Si基薄膜体声波谐振器(FBAR)技术研究

介绍了目前国际上主流的薄膜体声波谐振器(FBAR)技术,分析了FBAR谐振器的结构设计和压电薄膜选取方案。依托Si基半导体工艺平台,采用牺牲层技术完成了空气腔的制作,利用磁控反应溅射技术制备的高质量(002)AlN薄膜作为压电材料,基于FBAR多层立体结构,实现了空气腔型FBAR谐振器的制作工艺,实际制作了FBAR谐振器样品。实测FBAR谐振器样品典型指标:Q值≥300,谐振频率为1.46 GHz,谐振频率覆盖L波段。测试结果验证了设计方案及工艺路径的正确性与可行性,为后续产品的研发提供了技术基础。     

叠层式片状电感器的设计

采用铁氧体材料和多层厚膜印刷技术，把铁氧体膜片和导电浆料相间印刷、叠合起来，经过热压、切割，烧制成一体化的闭磁路螺旋管状磁芯线圈，具有矩形微型、封闭磁路、独石结构的特点。     

磁性薄膜微电感器件的研究进展

综述了磁性薄膜微电感的研究现状,介绍了四种不同电感器件的结构设计(平面螺旋型,磁芯螺线管,曲折结构及夹心条状结构)及其优缺点和磁芯材料(坡莫合金,铁氧体,非晶,纳米晶软磁)对电感器件的影响。     

一种薄膜PCB平面变压器的研究

采用现代化印刷版技术,首先设计制作出一种基于柔性PCB板、线圈宽度为0.2mm、线间距为0.3mm、匝数比为6:18的空心变压器,然后采用直流磁控溅射在其上下表面镀上软磁薄膜,而最终制成了一种薄膜PCB平面变压器。研究了薄膜材料、膜厚等因素对该种变压器性能的影响。结果表明,制得的薄膜PCB平面变压器可以有效工作于4～14MHz的频率范围。采用上述方法制备变压器,可以把变压器从三维变成两维,从而为器件的表面贴装打下基础,并同时满足"更小,更轻,更薄"的要求。     

基于AlN压电层的薄膜体声波谐振器

以AlN薄膜为压电层,采用体硅微细加工工艺制备了背空腔型结构薄膜体声波谐振器.材料测试结果表明,在优化溅射工艺下沉积的AlN薄膜具有(002)择优取向及良好的柱状晶结构.扫描电镜表征证实所制得的空腔背部平滑且各向异性较好.用网络分析仪测试可知,最终所制得的谐振器具有较好的频率特性:谐振频率为2.537GHz,机电耦合系数为3.75%,串、并联品质因数分别为101.8和79.7.     

基于AlN压电层的薄膜体声波谐振器

以AlN薄膜为压电层,采用体硅微细加工工艺制备了背空腔型结构薄膜体声波谐振器.材料测试结果表明,在优化溅射工艺下沉积的AlN薄膜具有(002)择优取向及良好的柱状晶结构.扫描电镜表征证实所制得的空腔背部平滑且各向异性较好.用网络分析仪测试可知,最终所制得的谐振器具有较好的频率特性:谐振频率为2.537GHz,机电耦合系数为3.75%,串、并联品质因数分别为101.8和79.7.     

Equivalent Circuit Analysis of an RF Integrated Inductor with Ferrite Thin-Film

针对已制作并发表的一种新型铁氧体磁膜结构射频集成微电感进行了等效电路分析.阐述了磁性铁氧体薄膜对电感的感值(L)和品质因数(Q)的增强作用.对射频测试结果进行了电路元件参数提取.结果表明,与空气芯无磁膜微电感相比,磁膜结构微电感的L和Q在2GHz处分别提高了17%和40%.等效电路分析和测试结果均证明了铁氧体薄膜的引入对增强射频集成微电感性能的作用显著.     

铁氧体磁膜RF集成微电感等效电路分析

针对已制作并发表的一种新型铁氧体磁膜结构射频集成微电感进行了等效电路分析.阐述了磁性铁氧体薄膜对电感的感值(L)和品质因数(Q)的增强作用.对射频测试结果进行了电路元件参数提取.结果表明,与空气芯无磁膜微电感相比,磁膜结构微电感的L和Q在2GHz处分别提高了17%和40%.等效电路分析和测试结果均证明了铁氧体薄膜的引入对增强射频集成微电感性能的作用显著.     

薄膜解耦集成磁件的结构设计与研究

文中分析了磁件解耦集成的基本原理,得出了磁件实现解耦集成所需的基本条件;根据抵消绕组间耦合作用的方法设计了一个解耦的集成磁件,将一个小功率变压器和一个电感集成在一起;采用薄膜化技术设计制作该集成磁件的薄膜磁芯;为了消除采用传统磁件结构时磁件两端的漏磁,设计了特殊的磁芯结构和与其相配套的绕组结构;对该磁件进行了仿真研究,验证了设计的有效性和可行性。     

电阻加载的螺旋型谐振器在微带均衡器中的应用

提出了一种薄膜电阻加载的矩形螺旋型谐振器,并利用其设计了一种甚小尺寸的微带均衡器子结构电路,对薄膜电阻的加载位置也进行了研究.通过在螺旋型谐振器中引入电阻加载,使得该电路能够进行品质因数调节.利用高频结构仿真软件分析表明这种电阻加载的螺旋型谐振器不仅能够进行中心频率调节、曲线衰减幅度调节,而且能够对谐振回路的品质因数进行调节,适合在微带均衡器中应用,为微带均衡器的设计提供了一种新的设计途径.     

A Fully Integrated Thin‐Film Inductor and Its Application to a DC‐DC Converter

This paper presents a simple process to integrate thin‐film inductors with a bottom NiFe magnetic core. NiFe thin films with a thickness of 2 to 3 μm were deposited by sputtering. A polyimide buffer layer and shadow mask were used to relax the stress of the NiFe films. The fabricated double spiral thin‐film inductor showed an inductance of 0.49 μH and a Q factor of 4.8 at 8 MHz. The DC‐DC converter with the monolithically integrated thin‐film inductor showed comparable performances to those with sandwiched magnetic layers. We simplified the integration process by eliminating the planarization process for the top magnetic core. The efficiency of the DC‐DC converter with the monolithic thin‐film inductor was 72% when the input voltage and output voltage were 3.5 V and 6 V, respectively, at an operating frequency of 8 MHz.     

基于铁氧体材料的小型螺旋天线的仿真设计

本文以法向模螺旋天线的耦合理论为基础,运用铁氧体作为磁芯,设计了一个频带范围在2-600MHz的小型宽带螺旋天线。为了得到此螺旋天线的最佳性能,对添加同轴不锈钢棒的模型进行仿真分析。研究结果显示,螺旋天线铁氧体磁芯及同轴不锈钢棒对于频带宽度及谐振点影响很大。     

射频集成电感器的快速傅立叶变换模拟及制备

应用磁像法和快速傅立叶变换（FFT）法对单片微波集成电路（MMIC）的薄膜平面射频集成电感器进行了电磁学模拟，并把模拟结果和有限元法（FEM）模拟的结果进行了比较。根据模拟结果，对薄膜平面射频集成电感器结构参数和加工参数进行了优化，改进了薄膜平面频集成电感器的工艺方案。最后结合薄膜平面射频集成电感器薄膜的高频损耗分析，讨论了平面薄膜集成电感器薄膜微细加工技术。     

Study of the Thin Film Pulse Transformer

A great interest has been attracted in planar magnetic devices to miniature various electronic equipment including pulse transformers and inductors, especially for the IT electronics applications and ISND modem systems, such as switching converters and inverters in portable equipments[1~3]. In Internet system,the thin film pulse transformer, with the sandwich structure of core/coil/core and coil/core/coil, in general,will be fabricated directly on ceramics substrate by lithography and ion et…     

Calculation of the spectral characteristics of an acoustic resonator containing layered multiferroic structure

Multifrequency composite acoustic resonators for bulk acoustic waves with piezoelectric and ferromagnetic layers are studied. The structures with a thick ferrite substrate layer and a thin ferrite film on a nonmagnetic dielectric substrate and multilayer structures are considered. A thin piezoelectric layer that is placed between two metal electrodes serves as a transducer. Analytical expressions for the input electric impedance of the electroacoustic transducer are derived for various structures under study in the presence of the transverse control magnetic field. The amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the cavity are numerically calculated. The resonance frequency can be controlled in the interval ±1.2 MHz (about 25% of the intermode distance) due to variations in the magnetic field.