A Comparison Study of Performance of H-type Solenoid RF Chip Inductors on the diameter

코일직경에 따른 H-type 솔레노이드 RF chip 인덕터 성능 비교에 관한 연구

본 논문에서는 1.58 ${\times}$ 0.82 ${\times}$ 0.94 $mm^3$크기의 H 형태의 솔레노이드형 RF 칩 인덕터를 코일의 직경과 권선수를 변화시키면서 제작하였고, 그들의 고주파 성능을 비교 분석하였다. 저손실 $Al_2O_3$재료를 코아로 $30{\mu}m{\sim}40{\mu}m$의 여러 직경을 가진 Cu를 코일로 사용하였다. 인덕터의 인덕턴스(L), 품질계수(Q), 저항(R), 임피던스(Z) 그리고 커패시턴스(C) 등의 주파수 특성은 HP4291B로 측정하였다. 실험결과 동일권선수에 대해 코일직경이 자을수록 L, Q, R, 그리고 Z등이 증가하였고, 그 증가폭은 권선수가 클수록 커지는 경향이 있음을 알 수 있었다. 그러나 코일직경이 작을수록 기생 커패시턴스 효과가 빨리 나타나 자기 공진주파수 효과가 감소하는 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 코일직경이 $3{\mu}m$이고 권선수가 6인 경우에 대표적인 값들은 다음과 같다. L=31.4nH(at 250MHz), Q=49.6(at 700MHz), R=0.362${\Omega}$(at 1MHz)