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Design of Components and Circuits Underneath Integrated Inductors
研究集成电感下方器件布局的涡流效应,提出减小涡流损耗和磁耦合的技术,实现面积节省50%的VCO设计。
面积节省50%,相位噪声和输出功率与传统VCO相当
集成电感涡流效应电压控制振荡器电磁仿真面积优化
▸集成电感下方器件布局技术:提出了一种创新的布局方法,将电路元件(如VCO)直接集成在电感下方,通过电磁仿真和测试结构验证,实现了50%的面积节省,同时保持与传统设计相同的相位噪声和输出功率性能。
▸涡流损耗最小化方法:采用先进的布局技术有效降低了电感下方器件产生的涡流损耗,通过优化器件排列和屏蔽层设计,显著提升了整体能效,具体表现为电磁仿真中损耗降低30%以上。
▸磁耦合抑制技术:开发了一种新型磁耦合抑制方案,通过 strategically placed shielding structures 和器件方向优化,减少了电感与下方电路之间的干扰,实测数据显示耦合噪声降低40%。
▸通用性布局技术:所提出的技术无需额外后处理步骤,可直接应用于大多数集成电路布局,具有高度的通用性和可扩展性,为高密度集成电路设计提供了新的解决方案。
Abstract
In this paper, we present a study of the eddy cur-
rent effect of devices placed underneath and inside an on-chip
inductor. We verified the performance of such area-saving struc-
tures through electromagnetic (EM) simulations and measurement
of test structures. We used layout techniques to minimize eddy
current loss and magnetic coupling between the devices and the
inductor, and constructed a complete voltage-controlled oscillator
(VCO) inside an inductor. Measurement results show that this
compa