第一章 引言 | 第1-17页 |
1.1 市场需求和技术推动 | 第8-9页 |
1.2 电感在射频集成电路中的作用 | 第9页 |
1.3 片上电感研究进展和存在的问题 | 第9-13页 |
1.3.1 集成电感 | 第10-11页 |
1.3.2 金属互连线电感的研究现状 | 第11-12页 |
1.3.3 金属互连线电感研究存在的问题 | 第12-13页 |
1.4 论文的组织结构 | 第13-14页 |
参考文献 | 第14-17页 |
第二章 片上电感的物理模型与特性分析 | 第17-62页 |
2.1 串连电感 | 第17-20页 |
2.1.1 自感 | 第17-18页 |
2.1.2 互感 | 第18-19页 |
2.1.3 电感值的计算 | 第19-20页 |
2.1.4 电感值与面积成本 | 第20页 |
2.2 片上电感的实现与物理特性 | 第20-24页 |
2.2.1 金属互连线电感的结构 | 第20-22页 |
2.2.2 寄生与损耗分析 | 第22-23页 |
2.2.3 品质因数和自谐振频率 | 第23-24页 |
2.3 电感寄生电容模型 | 第24-40页 |
2.3.1 分布电容模型 | 第24-29页 |
2.3.1.1 假设和定义 | 第25-27页 |
2.3.1.2 电感贮存电能和寄生电容 | 第27-29页 |
2.3.2 平面螺旋电感的寄生电容定量计算 | 第29-33页 |
2.3.3 垂直螺线管电感的寄生电容定量计算 | 第33-40页 |
2.3.4 平板电容计算 | 第40页 |
2.4 串联电阻分析 | 第40-49页 |
2.4.1 直流电阻 | 第41页 |
2.4.2 趋肤效应电阻 | 第41-47页 |
2.4.2.1 趋肤效应 | 第42-44页 |
2.4.2.2 趋肤效应电阻 | 第44-47页 |
2.4.3 邻近效应电阻 | 第47-49页 |
2.5 衬底物理模型和损耗分析 | 第49-58页 |
2.5.1 衬底的变压器效应 | 第50-55页 |
2.5.1.1 衬底磁能损耗物理模型 | 第50页 |
2.5.1.2 衬底磁能损耗数学解析 | 第50-55页 |
2.5.2 衬底电容耦合损耗 | 第55-57页 |
2.5.2.1 衬底电容耦合损耗物理模型 | 第55-56页 |
2.5.2.2 衬底电容耦合损耗数学解析 | 第56-57页 |
2.5.3 衬底耦合 | 第57页 |
2.5.4 衬底温度效应 | 第57-58页 |
2.6 小结 | 第58页 |
参考文献 | 第58-62页 |
第三章 片上电感的优化设计 | 第62-95页 |
3.1 增大耦合系数的方法 | 第62-67页 |
3.1.1 增大同平面线圈耦合系数的方法 | 第62-64页 |
3.1.2 增大垂直串连耦合系数的方法 | 第64-65页 |
3.1.3 垂直螺线管电感优化设计 | 第65-67页 |
3.2 寄生电容降低方法 | 第67-71页 |
3.2.1 结构上降低线圈与衬底之间寄生电容的方法 | 第67-69页 |
3.2.2 结构上降低线圈与衬底之间寄生电容的方法 | 第69-70页 |
3.2.3 改进工艺降低电感寄生电容 | 第70-71页 |
3.3 降低串联电阻的方法 | 第71-82页 |
3.3.1 降低直流电阻方法 | 第71-73页 |
3.3.1.1 结构上降低直流电阻 | 第71-72页 |
3.3.1.2 工艺上降低直流电阻 | 第72-73页 |
3.3.2 电流拥挤效应抑制 | 第73-82页 |
3.3.2.1 趋肤效应抑制 | 第73-76页 |
3.3.2.2 邻近效应抑制 | 第76-79页 |
3.3.2.3 多电流路径抑制电流拥挤效应的版图优化设计方法 | 第79-82页 |
3.4 衬底的损耗抑制 | 第82-86页 |
3.4.1 衬底涡流损耗的抑制方法 | 第82-83页 |
3.4.2 降低衬底电容耦合损耗的方法 | 第83-85页 |
3.4.3 衬底耦合的降低 | 第85-86页 |
3.5 电感应用电路优化设计方法 | 第86-90页 |
3.5.1 高性能片上电感的标准 | 第86-87页 |
3.5.2 压控电感自调谐振荡器 | 第87-90页 |
3.5.3 pn结衬底隔离中心频率偏差校正 | 第90页 |
3.5.4 金属地屏蔽 | 第90页 |
3.6 小结 | 第90-91页 |
参考文献 | 第91-95页 |
第四章 测试与分析 | 第95-119页 |
4.1 在片测试和去嵌入 | 第95-100页 |
4.1.1 地屏蔽的开路通路去嵌入结构 | 第96-98页 |
4.1.2 可缩放的开路通路去嵌入方法 | 第98-100页 |
4.2 测试分析 | 第100-117页 |
4.2.1 流片测试 | 第100-101页 |
4.2.2 平面螺旋和螺线管电感 | 第101-104页 |
4.2.3 差分和单端电感 | 第104-107页 |
4.2.4 结构上降低差分电感临近线圈寄生电容的方法 | 第107页 |
4.2.5 电感串连电阻降低方法 | 第107-112页 |
4.2.5.1 结构上降低直流电阻 | 第107-108页 |
4.2.5.2 多电流路径电感 | 第108-112页 |
4.2.6 降低衬底效应方法的验证 | 第112-117页 |
4.2.6.1 pn结抑制衬底高频电流 | 第113-114页 |
4.2.6.2 各种地屏蔽比对 | 第114-116页 |
4.2.6.3 不同测试功率下的衬底损耗 | 第116-117页 |
4.3 小结 | 第117-118页 |
参考文献 | 第118-119页 |
第五章 结论 | 第119-122页 |
5.1 总结 | 第119-120页 |
5.2 展望 | 第120-122页 |
附录一 趋肤深度公式推导 | 第122-125页 |
附录二 两个平行线圈的耦合系数 | 第125-126页 |
附录三 两种去嵌入方法 | 第126-127页 |
附录四 双端口网络 | 第127-129页 |
致谢 | 第129页 |