行装配到竖直位置。现在已经制作除了不同维数的感应器，并通过了检测。通过对感应器经过程前后的参数的测量比较，论证了减小基底可以增强感应器的性能，同时也论证了增大基底可以为直立平面线圈节省空间。关键词，平面线圈感应器，品质因素谐振频率简介随着的无线通信系统的完善，高性能足够好的品质因素和自共振频率的芯片感应器是必需的。然而这种传统的平面线圈感应器存在着基底损失和寄生现象，因为传统感应器的平面线圈是不通过薄的绝缘层而直接附在基底上的。近年来，为改进平面线圈的这种性能已经做了很多努力。用高传导率的金属材料和厚金属层来减小线圈的电阻。同时，用不同的金属来减少基底的损失和寄生现象，包括除去感应器下面的基底，用层厚的聚酰亚胺将感应器与基底隔离开等等。目前，利用种金属牺牲模式实现了感应器漂浮在基底之上的过程。用三维激光平板印刷术或表面显微机械加工技术实现的三维螺线管感应器已经被成功论证。这篇文章阐述了用种新型的三维自组过程制作的直立平面线圈感应器的发展现状。实验结果显示这种直立平面线圈感应器要比传统的水平感应器有较少的基底损失和寄生现象，因此它可以达到高的品质因素和自共振频率。直立感应器的另外个主要优点是它的底部占用面积几乎为零，因此占用了非常少的基底空间。塑性变形磁性装配图为塑性变形磁性组装过程的示意图是实现直立平面线圈感应器的关键技术。这种装配的详细过程将在其他刊物上介绍，下面我们主要通过种用悬梁的例子来介绍。注意在固定端附近的区域我们故意将其制作的很柔软。首先，用刻蚀技术将粘在悬梁顶面的的些磁性物质从基底的底层除去图。然后，应用磁场，磁性材料块被磁化，而且悬梁将通过磁转矩旋离基底产生磁性材料块图。如果这个旋转度设计得当，悬梁将会在柔性区域产生塑性变形。并且悬梁将在基底的上方保持个固定的夹角图。如果柔性区域用柔性金属例如金，那么在装配结构与基底之间将很容易形成电路，这样适用于射频的应用。当竖直结构装配完成后，这种结构可以进步加强，如果必要的话，磁性材料也可以除去。如果这个柔性区域是球形的，那么整个结构就可以平行的装配在个基底上。设计与制作直立平面线圈感应器的核心结构与传统的由两层金属层和层绝缘层组成的结构是样的。通常我们用高传导率的金属材料和低损耗的绝缘材料。另外个必要条件是感应器的结构应该使得实现起来比较容易。这种直立平面线圈感应器是利用个带有三个有厚沥青的试验衬垫的共面波导端口的结构。这三个检测衬垫也作为基底上直立感应器的锚。选材金作为底部核心材料线圈。金是种高传导率的柔性材料，它是实现过程中种理想的塑性变形材料。铜是精心挑选出来的种顶部核心材料架桥。铜也是种高传导率的金属，它的处理与这个结构中底部核心材料金的处理方法致。二氧化硅和氮化物是硅集成电路中理想的绝缘材料。但是它们不适合于直立平面线圈感应器，因为它们的内应力太强，并且与金属表面的结合力差。氟化塑料光纤非晶态聚合物是经比较挑选出来的用于直立感应器中的隔离物质。的电特性与聚酰亚胺和铁氟龙的相类似。但它有比较好的与金属表面的粘附性和化学稳定性。为了实现，将铁镍合金电镀于金和铜结构的表面。层用来为提供必要的磁力和感应器结构在竖直位置是足够的硬度。图所示为直立平面线圈感应器的装配过程和制作过程示意图。制作过程整个制作和装配过程如图所示。这里的基底是表面涂有厚氮化物的硅片。制作步骤如下沉积层的厚为的二氧化硅作为的牺牲层。在基底上沉积层厚的金下面带有层牺牲层，刻蚀成感应器的底部核心材料线圈。在金上面溅射层厚为的薄膜，作为隔离物。沉积层厚的铜作为感应器顶部核心材料架桥。在金和铜的表面电镀层厚的。刻蚀氧化牺牲层，并将感应器结构从基底释放。通过将感应器的整个结构装配到竖直的位置。实验检测和测量结果直立平面线圈感应器制作中的参数通过个的计算机分析器从测量到。第次测量是在过程之前，当感应器还在硅基底上时。接下来感应器被装配到竖直位置后，被重复测量。感应器的参数与在耐热玻璃基底上设计的结构是样的，都要被测量以用来对照比较。图所示为平面线圈感应器经过前和后对模拟和测量结果的史密斯图。为在玻璃基底上设计制作的个同样的感应器的的模拟和测量结果的史密斯图。这两个感应器的感应系数为。图显示了平面线圈感应器的参数的模拟和测量结果。感应器上出现探通术的试验衬垫是被镶嵌在里面的。图显示了在耐热玻璃上设计制作的感应器的参数的模拟和测量结果。这种试验衬垫不是被镶嵌的，因为这种感应器的基底是玻璃的，而且镶嵌的影响几乎没有。模拟数据是通过个关于平面线圈感应器的小型电路模型而获得的。从参数的模拟和测量中萃取的作为频率函数的品质因素如图所示。当平面线圈感应器在硅基底上是，它有个值为的峰值因素，自共振频率为。当感应器经过程而在竖直位置时，峰值因素增大到，自共振频率超过了，这个值接近那些在玻璃基底上的感应器。对于在硅基底上的平面线圈感应器结构装配前，个巨大的绝缘电容器和个高频率的基底电阻占支配地位，这就导致自共振频率大约为。旦感应器被装配到竖直位置，基底损失和电容器将被有效移走，这样就改进了感应器的表面性能。而且，频率远低于这里忽略基底影响，这样玻璃基底和硅基底的感应器就象预期的那样测量结果完全致。讨论在这篇文章中，氧化物被当作中的牺牲层材料。有时候，氧化物也被当作是在同块基底上的集成电路装置的绝缘物质，因此不能被移动。在这种情况下，氧化物牺牲层可以被其他物质取代，例如照片底版。为了测量简便，直立平面线圈感应器的测量在之后不能再加强。但是感应器的结构在之后可以通过不同的方法来加强如涂覆聚对二甲苯以达到必要的硬度和耐磨度。当直立平面线圈感应器的因素可以在制作的过程中通过涂层较厚的金属层来改进的时候，实验也就可以试着去探究些不同的方法来加厚和加强经装配后在竖直位置的平面线圈感应器的金属层。结论直立平面线圈感应器已经通过种新型的三维装配方法实现了。直立平面线圈感应器较之传统的感应器主要有两个优点即它占用非常小的基底空间，并且有较少的基底损失和寄生现象这种直立平面线圈感应器的制作和装配的过程与标准集成电路的制作过程相致，因此它适合于各种射频集成电路系统。参考文献硅片上螺旋感应器的物理模型电气和电子工程师协会译电子装置,高品质因素的微机械感应器电气和电子工程师协会关于电路和系统的国际研讨会会议记录,单片电路平面射频感应器和表面性能可与那些砷化镓单片微波集成电路相比较的硅片上的波导结构工学院摘要,为射频单片微波集成电路而应用种新型的技术制作的种高性能的三维片上感应器电气和电子工程师协会，微波理论和技术协会摘要,高性能三维线圈感应器单片集成电路在无线通信中的应用工学院摘要高性能电镀螺线管型综合感应器利用简单的三维表面显微机械加工技术的射频应用工学院摘要,