金属微电感的芯片内3D打印技术

《Nature Communications》：On-chip 3D printing of metal microinductors for radio frequency electronics

　　

摘要

片上电感是射频集成电路的关键组件，但其较大的占用面积和有限的可扩展性制约了芯片微型化并增加了制造成本。在此，我们展示了一种利用高精度电沉积将三维金属微电感直接集成到芯片焊盘上的方法。所产生的自立式线圈延伸至芯片表面以上，使其电感值与其占据的平面硅面积解耦。我们在测试芯片上直接制作了具有不同几何形状的铜微螺线管，并在宽频率范围内对其电性能进行了表征。这些微螺线管表现出纳亨量级的电感，品质因数高达 18，并保持电感特性直至 15 GHz，与电磁仿真结果相符。该工艺无需掩模，可在标准芯片制造之后应用，且无需修改底层电路设计，为开发更小、更具可扩展性且潜在成本更低的射频集成电路提供了一条途径。