邊長漸變多邊形平面螺旋電感及其生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及邊長漸變多邊形平面螺旋電感，該電感的各圈導(dǎo)線長度由內(nèi)圈到外圈逐漸增加，且兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ為固定值；兩相鄰導(dǎo)線所夾內(nèi)角θ的值相等；導(dǎo)線之間的各圈間距S相等；該電感基于正多邊形生成，正多邊形的邊數(shù)為n，n≥3。本發(fā)明還公開了邊長漸變多邊形平面螺旋電感的生成方法。本發(fā)明設(shè)定多邊形邊數(shù)n、導(dǎo)線線寬W、線圈間距S后，可根據(jù)計(jì)算出的兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ，在生成電感的過程中，兩相鄰導(dǎo)線所夾內(nèi)角θ保持不變，在初始導(dǎo)線長度的基礎(chǔ)上，每增加一條導(dǎo)線，其導(dǎo)線長度也增加δ。本發(fā)明參數(shù)設(shè)置簡單，可確保生成各圈間距S值為固定值的等間距多邊形平面螺旋電感，且適用于基于任意多邊形的邊長漸變螺旋電感。
【專利說明】邊長漸變多邊形平面螺旋電感及其生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路器件制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種邊長漸變多邊形平面螺旋電感及其生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電感是集成電路中的基本元件之一，由于集成度要求及工藝限制，集成電路中的電感通常設(shè)計(jì)為平面螺旋結(jié)構(gòu)。平面螺旋電感通過后道工藝與集成電路制作在同一塊襯底上形成IC芯片，如硅CMOS芯片、砷化鎵MMIC芯片，也可以在低損耗襯底上制作成嵌入式器件，形成功能化襯底，進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)封裝，如集成無源器件技術(shù)(IPD)技術(shù)。平面螺旋電感有兩個(gè)端口，采用垂直過渡、絕緣層隔離技術(shù)，可將兩個(gè)端口分別引出與外部電路相連。
[0003]集成電路光刻掩模板加工過程中，出于成本及精度考慮，常采用多邊形結(jié)構(gòu)替代圓結(jié)構(gòu)，為迎合此種現(xiàn)象，電路版圖設(shè)計(jì)中，平面螺旋電感版圖也設(shè)計(jì)成多邊形結(jié)構(gòu)。由于螺旋電感電磁分布較為復(fù)雜，耦合因素相對較多，在實(shí)際電路設(shè)計(jì)過程中通常需要借助電磁仿真手段對版圖設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。版圖優(yōu)化是一個(gè)參數(shù)修正的過程，因此如何設(shè)計(jì)出參數(shù)簡單、結(jié)構(gòu)明了、易于修改的平面螺旋電感，顯得尤為重要。現(xiàn)有版圖設(shè)計(jì)的電感模型并無法完全滿足設(shè)計(jì)需要，且一般是四邊形和八邊形，品種相對單一；此外，在三維電磁仿真中，往往沒有電感模型，需要自行設(shè)計(jì)平面螺旋電感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要 目的在于提供一種參數(shù)設(shè)置簡單、易于修正、能夠滿足設(shè)計(jì)需求的邊長漸變多邊形平面螺旋電感。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種邊長漸變多邊形平面螺旋電感，該電感的各圈導(dǎo)線長度由內(nèi)圈到外圈逐漸增加，且兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ為固定值；兩相鄰導(dǎo)線所夾內(nèi)角Θ的值相等；導(dǎo)線之間的各圈間距S相等；該電感基于正多邊形生成，正多邊形的邊數(shù)為η，η≥3。
[0006]所述兩相鄰邊所夾內(nèi)角
【權(quán)利要求】
1.一種邊長漸變多邊形平面螺旋電感，其特征在于:該電感的各圈導(dǎo)線長度由內(nèi)圈到外圈逐漸增加，且兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ為固定值；兩相鄰導(dǎo)線所夾內(nèi)角Θ的值相等；導(dǎo)線之間的各圈間距S相等；該電感基于正多邊形生成，正多邊形的邊數(shù)為η，η > 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊長漸變多邊形平面螺旋電感，其特征在于:所述兩相鄰邊所夾內(nèi)角
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊長漸變多邊形平面螺旋電感，其特征在于:所述電感的導(dǎo)線線寬為W，則有:
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的邊長漸變多邊形平面螺旋電感的生成方法，其特征在于該方法包括下列順序的步驟: (1)生成整個(gè)電感的中心線，中心線長度由內(nèi)圈到外圈逐漸增加，且兩相鄰中心線的長度差值S為固定值，兩相鄰中心線所夾內(nèi)角Θ的值相等； (2)將各段導(dǎo)線的中心線分別向內(nèi)外兩側(cè)平移W/2的距離，生成電感各段導(dǎo)線的內(nèi)邊與外邊； (3)連接電感各段導(dǎo)線的外邊與內(nèi)邊，相交后得到外拐點(diǎn)與內(nèi)拐點(diǎn)，將所有的外拐點(diǎn)連接起來，并將所有的內(nèi)拐點(diǎn)連起來，最終得到線寬為W的螺旋電感線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生成方法，其特征在于:兩相鄰中心線的長度差值δ與兩相鄰導(dǎo)線的長度差值相等，當(dāng)兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ >0時(shí)，由內(nèi)向外生成平面螺旋電感；當(dāng)兩相鄰導(dǎo)線的長度差值δ〈O時(shí)，由外向內(nèi)生成平面螺旋電感。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生成方法，其特征在于:電感生成后，通過修改電感的初始導(dǎo)線長度、末端導(dǎo)線長度，調(diào)整電感的輸入、輸出端口的位置。
【文檔編號】H01L21/02GK103956351SQ201410149058
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】劉勇, 曹銳, 張德智, 李莊 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所