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MEMS电感器的制造

编辑:东莞市祥如电子有限公司时间:2018-06-01

MEMS电感器制造技术可以分为两大类:基底电感器和基底嵌入式电感器。

MEMS电感器

为了制造基底上的平面电感器,表面微加工技术已被广泛使用,特别是对于低纵横比电感器。这些方法基于牺牲层16,模制件17或两者18的组合。一种用于制造衬底上高纵横比3D电感器的方法是使用UV-LIGA光刻和SU-8负性抗蚀剂。抗蚀剂结构作为电镀模具和牺牲层19,20,21或支撑柱22,23用于导电金属的电沉积。第二类是嵌入式电感器,其中电感器嵌入硅衬底内并利用未使用的衬底体积。


因此,可以降低衬底表面上方的电感器高度,这对于集成电路实现14是有利的。Si嵌入式电感器也是具有无源内插器24的超小型电源的先进封装的有吸引力的解决方案。有蚀刻的Si空腔用于嵌入式电感器(湿蚀刻的现有技术的研究25和干法蚀刻26)或通过硅通(TSV)24,26,27,28。26报道了一种使用3D阴影掩模和SU-8的多次光刻曝光的制造工艺的Si嵌入式电感器。互连不是通过晶圆。与此相反,TSV电感器27具有集成电路(IC)的集成的优点,也就是共同包装或包中的层叠系统29,30。


MEMS的TSV已知是对于小型化的RF MEMS和先进的系统包装和整合有前途的技术31,32。随着用于小型3D电感器的高纵横比TSV的必要性,用于Si嵌入式电感器的制造技术仍然是一个挑战。


空芯MEMS电感器的近乎理想的设计包括独立式绕组,其中剩余的硅远离绕组,因为硅对由于寄生电容(C p)和涡流电流引起的工作频率和能量转换效率有负面影响最终导致不期望的加热的损失。铜绕组和Si基板之间的寄生电容降低的品质因数,并降低了工作频率26,33。另外,在Si芯34中也存在涡流损耗。