Penn Mühendisleri, Çip Üzerinde Entegrasyon için CMOS Uyumlu Dikey Toroidal İndüktör Geliştirdi

PHILADELPHIA – 2 Aralık 2025 – Pensilvanya Üniversitesi MikroSensörler ve MikroAktüatörler Grubundan araştırmacılar, bir çığır açan buluşu açıkladılardikey toroidal indüktörDoğrudan silikon plakalara gömülü olup, güç dönüştürücüler ve yüksek frekanslı elektronikler için ultra kompakt çip üzerinde entegrasyon sağlar. Önde gelen bir mikroelektronik dergisinde yayınlanan çalışma, 3 boyutlu manyetik yapıların derin silikon hendeklere yerleştirilmesi zorluğunu aşan CMOS uyumlu bir üretim sürecini ayrıntılarıyla anlatıyor.

Prototipdikey toroidal indüktör60 nH'lik bir endüktansa, 399 mΩ'luk bir DC direncine ve 70 MHz'de 17,5'lik bir kalite faktörüne ulaşır; bu, önemli ölçüde daha az yer kaplarken geleneksel yüzeye monte indüktörlere rakip olan performans ölçümleridir. Ekip, çok seviyeli plaka aşındırma, boşluk şekillendirme ve plaka içi ara bağlantıları kullanarak, dijital kontrol devresi ve plaka yüzeyinde konumlandırılmış güç anahtarları ile indüktörü silikon alt tabakaya başarıyla entegre etti. Bu tasarım, DC-DC dönüştürücülerin genel boyutunu %40'a kadar azaltarak taşınabilir elektroniklerin, giyilebilir cihazların ve IoT cihazlarının minyatürleştirilmesindeki büyük bir darboğazı ele alıyor.

“Yerleştirmedikey toroidal indüktörlerSilikon yığınının içindeki kullanılmayan hacmin kilidini açarak daha karmaşık ve kompakt sistemleri mümkün kılıyor" dedi baş araştırmacı. Teknoloji özellikle alan verimliliği ve termal performansın kritik olduğu yeni nesil 3D IC'ler ve güç yönetimi modülleri için umut verici. Ekip şu anda süreci seri üretime yönelik ölçeklendirmek için yarı iletken üreticileriyle işbirliği yapıyor.