具有渐变金属导体线宽及间距的片上螺旋电感的设计方法

摘要

本发明提供一种具有渐变金属导体线宽及间距的片上螺旋电感的设计方法，涉及集成电路制造技术。现有的片上螺旋电感设计方法没有考虑两金属导体间距变化对电感性能的影响，难以提供低R_s值、高Q值的螺旋电感。本发明的设计方法，采用以下公式计算片上螺旋电感每一圈金属导体的线宽w_n及相邻两圈金属导体的间距s_n：当N为奇数时，w_N+w₁＝w_N－1+w₂＝...＝2w_(N+1)/2＝2w，s_N－1+s₁＝s_N－2+s₂＝...＝s_(N+1)/2+s_(N－1)/2＝2s；当N为偶数时，w_N+w₁＝w_N－1+w₂＝...＝w_(N/2)+1+w_N/2＝2w，s_N－1+s₁＝s_N－2+s₂＝...＝2s_N/2＝2s；且w_n+1＞w_n，s_n+1＞s_n。采用本发明的设计方法能降低片上螺旋电感在高频时产生的涡流效应和临近效应，使串联等效电阻下降，从而减小能量损耗。

主权项

1、一种具有渐变金属导体线宽及间距的片上螺旋电感的设计方法，所述的片上螺旋电感包括衬底及形成在衬底上的金属导体线圈，所述金属导体线圈的总圈数为N，其特征在于，所述每一圈金属导体的线宽wn(n＝1，2，...，N)及相邻两圈金属导体的间距sn(n＝1，2，...，N-1)由下列公式计算：当N为奇数时，wN+w1＝wN-1+w2＝wN-2+w3＝...＝2w(N-1)/2＝2w，且wn+1＞wn，n＝1，2，...，N-1；sN-1+s1＝sN-2+s2＝sN-3+s3＝...＝s(N+1)/2+s(N-1)/2＝2s，且sn+1＞sn，n＝1，2，...，N-2；当N为偶数时，wN+w1＝wN-1+w2＝wN-2+w3＝...＝w(N/2)+1+wN/2＝2w，且wn+1＞wn，n＝1，2，...，N-1；sN-1+s1＝sN-2+s2＝sN-3+s3＝...＝2sN/2＝2s，且sn+1＞sn，n＝1，2，...，N-2；其中，wN和w1分别为最外圈和最内圈的金属导体线宽，sN-1和s1分别为最外圈线圈与它相邻线圈之间的间距和最内圈线圈与它相邻线圈之间的间距；w和s为常数，分别表示固定金属导体线宽和间距。