講演抄録/キーワード |
講演名 |
2018-03-01 15:05
[ポスター講演]チップ内多層インダクタの構造と特性の関係評価 ○土谷 亮(滋賀県立大) MW2017-183 ICD2017-107 エレソ技報アーカイブへのリンク:MW2017-183 ICD2017-107 |
抄録 |
(和) |
本稿では,チップ内で多層配線を利用して構成するインダクタの特性評価の結果を報告する.寄生抵抗
の小さい最上位配線だけでなく下層の配線も使用する多層インダクタは寄生抵抗によってQ 値が小さくなるが,占有
する面積が小さくなるという利点がある.そのため,インダクティブピーキングなどQ 値を重視しない用途で利用さ
れる.しかし多層インダクタは,巻数,配線幅,直径などに加えて1 層あたりの巻数や何層使うかといった設計パラ
メータが加わるため,設計自由度が上がる.また構造を変化させた際にインダクタンスや寄生抵抗・寄生容量がどの
ように変化するかも予想しにくい.このような性質から,面積の削減というメリットがあっても実際の設計に採用す
るには障壁があった.本稿では構造パラメータを変化させた多層インダクタ約5,000 パターンを電磁界解析で評価し
た結果を報告する.計算時間短縮のため静的電磁界解析で導電性基板の影響は無視しており実際のシリコン上のデバ
イス特性とは誤差があると考えられるが,配線構造の変化で抵抗・インダクタンス・容量がどのように変化するかを
示すことで設計者に構造選択の目安となる情報を提供する. |
(英) |
This paper illustrates characteristics exploration of on-chip multi-layered inductors. Multi-layered inductor uses
not only thick top metal but also thin lower metal layers. The parasitic resistance in the lower metal layers make the Q-factor
smaller, but the footprint becomes small. Thus multi-layered inductors are useful for inductive peaking because the area is
important rather than the Q-factor. Multi-layered inductor needs extra design parameters in addition to that of spiral inductors.
We have to decide the number of turns in each layer and the number of layers as well as the radius, wire width and the total
number of turns. This makes it difficult to predict the characteristics. Therefore there is a barrier to employ multi-layered
inductors although it has a big advantage in the area. We investigate the characteristics of about 5,000 patterns of the inductor
structure by a 3D field-solver. To reduce the calculation cost, we use static electromagnetic simulation and ignore the effect of
conductive substrate. The results might have some error with real devices on silicon, however the data provides guideline for
designers to decide the structure of multi-layered inductors. |
キーワード |
(和) |
オンチップインダクタ / 多層インダクタ / / / / / / |
(英) |
on-chip inductor / multi-layered inductor / / / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 117, no. 463, ICD2017-107, pp. 51-51, 2018年3月. |
資料番号 |
ICD2017-107 |
発行日 |
2018-02-22 (MW, ICD) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
PDFダウンロード |
MW2017-183 ICD2017-107 エレソ技報アーカイブへのリンク:MW2017-183 ICD2017-107 |