• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1345-1346
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• 2006

본 논문에서는 솔레노이드 형태의 칩 인덕터와 나선형태의 박막 인덕터에 대하여 주파수 특성을 비교 분석하여 장 단점을 정의하고자 한다. 솔레노이드형 RF 칩 인덕터는 $1.0mm{\times}0.5mm{\times}0.5mm$의 크기에 11nH의 인덕턴스를 가질 수 있도록 6회 권선하였다. 나선형 박막 인덕터는 $213{\mu}m{\times}250{\mu}m{\times}304{\mu}m$의 크기에 11nH의 인덕턴스를 가질 수 있도록 7회 권선하였다. 시뮬레이션을 위하여 AnSoft사의 HFSS를 이용하였으며, 이 결과 솔레노이드형 RF 칩 인덕터는 2GHz에서 77 정도의 품질계수와 5.6GHz의 SRF를 가진다. 반면 나선형 박막 인덕터는 2GHz에서 14 정도의 품질계수와 4.5GHz의 SRF를 가진다. 성능면에서는 솔레노이드형 RF 칩 인덕터가 우수한 특성을 나타내었으나 크기를 감소시키는데 제한을 받으므로, 향후 소형 경량화를 위하여 박막 인덕터의 개발은 필수적이며, 성능을 더욱 향상시키기 위하여 나선형태와 재료의 개발이 필수적이라 하겠다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.17-24
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• 2000

면적 효율이 높은 대칭 구조를 갖는 이중층 나선형 인덕터를 제시하였으며 그 특성을 일반적인 단일층 나선형 인덕터와 비교하여 분석하였다. 일반적인 예측과 달리 이중층 인덕터의 상하층 유도 계수가 인덕터의 권선수와 함께 증가하는 것을 확인하였고 이로 인하여 동일한 면적에 대하여 이중층 인덕터은 권선수에 따라 단일층에 비해 2.5-4배 정도 높은 인덕턴스값을 나타내었다. 또한 같은 인덕턴스 값에 대하여 이중층 구조로 단일층 구조 보다 높은 충실도를 가짐을 확인하였다. 본 논문에서는 이중층 나선형 인덕터가 단일층 나선형 인덕터보다 면적 효율과 충실도 측면에서 우수하여 RF집적회로에 활용되기에 적절한 보다 구조임을 제시하고자 한다. 제시된 이중층 나선형 인덕터는 완벽한 대칭 구조를 갖도록 설계되었으며 측정 결과에서 이와 같은 특성을 확인할 수 있었으며, 고주파용 초크로서 활용가능성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.315-320
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• 2022

일반적인 나선형 인덕터의 경우에 비대칭 구조를 가짐에 따라 포트의 방향에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 2층이면서 대칭 구조를 가질 수 있는 나선형 인덕터를 제안하고 시뮬레이션 및 주파수 특성을 분석하였다. 기존 단층 대칭형 인덕터가 3.9~4.2nH의 인덕턴스를 갖는 것과 비교하여 제안된 2층 대칭 나선형 인덕터는 포트에 변함없이 0.3~1.2GHz 범위에서 11~12nH의 인덕턴스, 800MHz에서 약 4.4의 품질계수, 약 2.7~2.8GHz의 자기공진주파수를 가진다. 이는 기존 일반적인 나선형 인덕터가 포트에 따라 큰 차이를 갖는 것과 비교하여 포트의 방향에 대한 영향이 적은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.402-408
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• 2017

본 논문에서는 무선 신호전송을 위한 비접촉 방식의 AC 커플링 기반 육각 나선형 박막 인덕터의 주파수 특성을 분석하였다. 사각 나선형 인덕터와 육각 나선형 인덕터에 대하여 권선수 변화, 도체 선 폭 및 선 간격을 변화에 따른 주파수 특성을 비교 분석하였다. 육각 나선형 인덕터는 사각 나선형 인덕터와 비교하여 동일한 인덕턴스를 갖기 위하여 더 많은 권선수를 갖게 되지만 전체적인 도선의 길이는 짧아지게 된다. 이는 자기인덕턴스는 감소하고 상호인덕턴스가 증가하여 전체적인 인덕턴스는 같은 값을 가질 수 있다. 또한 전체적인 도선의 길이가 짧아지고 자기저항이 감소하므로 품질계수와 자기공진주파수의 성능을 확보할 수 있다. 제안된 육각 나선형 박막 인덕터는 2GHz에서 3.54nH의 인덕턴스와 5.0GHz에서 최댓값 14.00의 품질계수를 가지며, 약 11.3GHz에서 자기공진주파수를 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.4101-4106
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• 2011

본 논문에서 기존 underpass와 via를 갖는 단층 나선형 박막 인덕터를 확장하여 제한된 점유면적 내에서 인덕턴스를 증가시킬 수 있는 하층 나선형 코일과 via를 갖는 2층 나선형 박막 인덕터의 구조를 제안하고 주파수 특성을 확인하였다. 인덕터의 구조는 Si를 $300{\mu}m$, $SiO_2$를 $7{\mu}m$으로 하였으며, Cu 코일의 폭과 선간의 간격은 각각 $20{\mu}m$으로 설정하여 3회 권선하였다. 나선형 박막 인덕터의 성능을 나타내는 인덕턴스, quality-factor, SRF에 대한 주파수 특성을 HFSS로 시뮬레이션 하였다. 2층 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 3.2nH의 인덕턴스, 2.5GHz에서 최대 8.2 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 5.8GHz로 시뮬레이션 결과를 얻었다. 반면에 단층 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 1.5nH의 인덕턴스, 8GHz에서 최대 18 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 19.2GHz로 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.353-358
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• 2020

일반적인 나선형 인덕터의 경우에 비대칭 구조를 가짐에 따라 포트의 방향에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 단층이면서 대칭 구조를 가질 수 있는 나선형 인덕터를 제안하고 시뮬레이션 및 주파수 특성을 분석하였다. 일반적인 나선형 인덕터는 포트의 기준에 따라 주파수-인덕턴스 특성, 주파수-품질계수 특성, 자기공진주파수가 큰 차이를 보이는 반면에, 제안된 대칭 나선형 인덕터는 포트에 변함없이 2.7nH의 인덕턴스, 약 7.86의 품질계수, 약 14.1GHz의 자기공진주파수를 가진다. 이는 기존 일반적인 나선형 인덕터가 포트에 따라 큰 차이를 갖는 것과 비교하여 포트의 방향에 대한 영향이 적은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 코일의 점유 면적에 비하여 상호 인덕턴스가 줄어들어 낮은 인덕턴스를 가지며, 인덕턴스 증가보다 코일의 저항이 더 증가하여 품질계수 또한 낮아짐을 확인할 수 있었다. 향후에는 2층 대칭 나선형 구조를 통하여 인덕턴스와 품질계수를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1284-1287
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• 2012

본 논문에서 underpass와 via를 갖지 않는 팔각 나선형 박막 인덕터 구조를 제안하고 주파수 특성을 확인하였다. 인덕터의 구조는 Si를 $300{\mu}m$, $SiO_2$를 $7{\mu}m$으로 하였으며, Cu 코일의 폭과 선간의 간격은 각각 $20{\mu}m$으로 설정하여 3회 권선하였다. 나선형 박막 인덕터의 성능을 나타내는 인덕턴스, quality-factor, SRF에 대한 주파수 특성을 HFSS로 시뮬레이션 하였다. 팔각 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 2.5nH의 인덕턴스, 5GHz에서 최대 18.9 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 11.1GHz로 시뮬레이션 결과를 얻었다. 반면에 사각 나선형 박막 인덕터는 0.8~1.8GHz 범위에서 2.8nH의 인덕턴스, 4.9GHz에서 최대 18.9 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 10.3GHz로 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.325-331
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• 2003

본 논문에서는 0.25$\mu\textrm{m}$ 1-poly 5-metal CMOS n-well 공정 을 이 용하여 나선형 인덕터와 블루투스 수신기에 응용할 수 있는 전압제어 발진기를 제안하였다. 제안된 인덕터는다층 메탈을 이용하여 인덕터의 저항 성분을 감소시켜 블루투스 주파수 대역에서 Q값을 향상시켰다 또한 Q값이 향상된 나선형 인덕터를 이용하여 부성저항 전압제어 발진기를 설계하였다. 설계된 부성저항 발진기의 시뮬레이션 결과는 외부의 커패시턴스가 2pF에서 14pF:까지 변화할 때 발진 주파수대역은 2.33GHz에서 2.58GHz이고, 발진 출력은 0dBm 이상이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.11-16
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• 2000

회로설계 엔지니어들이 쉽게 RF IC 설계에 사용할 수 있는 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 개발하였다. 이 모델은 나선형 인덕터의 등가회로 소자 값들을 SPICE의 user-defined function 및 subcircuit 기능을 이용하여, 레이아웃 변수, 공정 변수, 실리콘 기판 변수로부터 정의하였다. 특히 인덕턴스는 임의의 회전에 대한 인덕턴스 Li 및 임의의 두 회전에 대한 상호 인덕턴스 Mij를 subcircuit으로 정의하여 전체 인덕턴스 값을 계산하였다. 모델의 정확성을 검증하기 위하여 CMOS 0.8${\mu}m$ 공정으로 제작된 나선형 인덕터의 측정 s-파라미터, 총 인덕턴스 및 quality-factor 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교한 결과 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE를 이용한 나선형 인덕턴스 모델은 scalable하며, 실리콘 기판의 영향등을 포함하기 때문에 레이아웃 최적화에 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1347-1348
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• 2006

기존 반도체공정들이 갖는 리소그래피와 식각 등의 공정단계를 배제하는 direct-write 공정을 이용하여 친환경적인 이점을 가질 수 있는 나선형 인덕터의 구조를 제안하고 주파수 특성을 확인하였다. 인덕터의 구조는 Si를 $300{\mu}m$, $SiO_2$를 $3{\mu}m$으로 하였으며, CU 코일의 폭과 선간의 간격은 LAM 공정과 direct-write 공정을 이용할 수 있도록 각각 $100{\mu}m$으로 설정하여 3회 권선하였다. 인덕터는 200-500MHz 범위에서 3.5nH의 인덕턴스, 4GHz에서 최대 29 정도의 품질계수를 가지며, SRF는 2.6GHz로 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다.