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1、 基于MEMS工艺的磁芯微电感的有限元模拟研究 编号 L089 目录 项目背景制作工艺有限元模拟项目结论 1 项目背景 在各类电子线路中 磁性器件如电感器件是电子线路中不可缺少的重要器件 当前学术界主流研究的微电感是平面线圈结构 带磁芯的螺线管微电感 磁路形成闭合回路以降低漏磁 因为磁芯的存在 能获得较大的电感值 2 制作工艺 本项目结合MEMS工艺 采用CoventorWare软件设计了一种带磁芯材料的螺线管微电感 Si 100 衬底 沉积SiO22 m 电子束蒸发Ti Cu种子层0 05 m 涂胶5 m 光刻导线下电极 电镀Cu5 m 填满槽 去胶 得到Cu下电极 生长SiO2隔离层1 m
2、 涂胶10 m 光刻磁芯 溅射并电镀磁芯10 m 去胶 生长SiO2隔离层1 m 刻蚀Cu导线边孔 顶视图 电镀Cu 生长SiO21 m 刻蚀Cu导线上部 顶视图 溅射并电镀Cu上电极5 m 顶视图 U型磁芯微电感的三维结构图 3 有限元模拟 采用COMSOLMultiphysics有限元方法对该微电感的三维电磁场进行了模拟 并且在直流和交流下输入下分别计算了其电感值 静态边界条件 端口 一端接地一端输入1V电压区域 方框 SiO2相对磁导率1介电常数4 2 Cu导线 10 m 10 m 磁芯 相对磁导率1000 直流输入情况下的电势 磁场分布 顶视图 直流计算结果 根据公式 得出 电感值 7 3052e 9H端口电流 1 31101A导线电导 1 31101S 交流输入1000Hz1V电压下电感响应 磁场分布 交流计算结果 根据公式 得出 频率 1000Hz电导 1 31101 7 889e 5i S 电感值 7 30519e 9H 本项目设计的磁芯微电感具有较好的低频特性其电阻值为0 76 电感值为7 31nH 抽去磁芯 电感值为0 76nH 4 项目结论 谢谢
