拼接式平面螺旋电感的生成方法技术

本发明专利技术涉及拼接式平面螺旋电感的生成方法，包括采用一条切割直线分割一组相似多边形，该组相似多边形的中心点重合且两相邻多边形间距P相等；对该组相似多边形由内而外进行编号，取切割直线一侧的奇数号多边形上的线段，取切割直线另一侧的偶数号多边形上的线段；沿切割直线方向，将切割直线一侧的奇数号多边形线段与其另一侧的偶数号多边形线段进行平移拼接，平移距离为d，生成线圈间距为2P的平面螺旋线；以该平面螺旋线作为中心线，对各线段分别向两侧垂直平移W/2距离，平移后的线段相交生成线宽为W、线圈间距为S的平面螺旋电感。本发明专利技术参数设置简单、结构明了，生成方法快捷有效，能够生成等间距线圈的平面螺旋电感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路器件制造
，尤其是一种拼接式平面螺旋电感的生成方法。
技术介绍
电感是集成电路中的基本元件之一，由于集成度要求及工艺限制，集成电路中的电感通常设计为平面螺旋结构。平面螺旋电感通过后道工艺与集成电路制作在同一块衬底上形成IC芯片，如硅CMOS芯片、砷化镓MMIC芯片，也可以在低损耗衬底上制作成嵌入式器件，形成功能化衬底，进一步进行系统封装，如集成无源器件技术（IPD）技术。平面螺旋电感有两个端口，采用垂直过渡、绝缘层隔离技术，可将两个端口分别引出与外部电路相连。集成电路光刻掩模板加工过程中，出于成本及精度考虑，常采用多边形结构替代圆结构，为迎合此种现象，电路版图设计中，平面螺旋电感版图也设计成多边形结构。由于螺旋电感电磁分布较为复杂，耦合因素相对较多，在实际电路设计过程中通常需要借助电磁仿真手段对版图设计进行优化。版图优化是一个参数修正的过程，因此如何设计出参数简单、结构明了、易于修改的平面螺旋电感，显得尤为重要。在现有版图设计中，电感模型一般是四边形和八边形，且基于正多边形结构，品种相对单一，无法完全满足设计需要；此外，在三维电磁仿真中，往往没有电感模型，需要自行设计平面螺旋电感。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种参数设置简单、结构明了、能够快捷有效地生成等间距线圈的拼接式平面螺旋电感的生成方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）采用一条切割直线分割一组相似多边形，该组相似多边形的中心点重合且两相邻多边形间距P相等；（2）对该组相似多边形由内而外进行编号：p1、p2、p3…pn，取切割直线一侧的奇数号多边形上的线段：p1、p3…，取切割直线另一侧的偶数号多边形上的线段：p2、p4…；（3）沿切割直线方向，将切割直线一侧的奇数号多边形线段与其另一侧的偶数号多边形线段进行平移拼接，平移距离为d，生成线圈间距为2P的平面螺旋线；（4）以该平面螺旋线作为中心线，对各线段分别向两侧垂直平移W/2距离，平移后的线段相交生成线宽为W、线圈间距为S的平面螺旋电感。所述切割直线与该组相似多边形中的两组边相交且与其他组边不相交。设定所述平面螺旋电感的线宽为W，线圈间距为S，则有W+S=2P。电感生成后，通过修改电感的初始导线长度、末端导线长度，调整电感的输入、输出端口的位置。所述两组边在切割直线上切割所得的线段长度d均相等。由上述技术方案可知，本专利技术只需一组相似多边形和一条切割直线就可以完成平面螺旋电感的生成，参数设置简单、结构明了，生成方法快捷有效，能够生成等间距线圈的平面螺旋电感，且可以生成长宽比例较大的扁状平面螺旋电感，适合特殊尺寸要求的平面螺旋电感设计，具有重要应用价值。附图说明图1是采用切割直线对本专利技术实施例一中的正六边形组进行分割的分割示意图。图2是对图1中切割直线两边的线段取奇、偶的示意图。图3是对图2进行平移拼接生成六边形平面螺旋线的示意图。图4是以图3所示平面螺旋结构作为中心线生成的六边形平面螺旋电感的示意图。图5是采用切割直线对本专利技术实施例二中的正五边形组进行分割的分割示意图。图6是对图5中切割直线两边的线段取奇、偶的示意图。图7是对图6进行平移拼接生成五边形平面螺旋线的示意图。图8是本专利技术实施例三中的初始八边形的示意图。图9是采用切割直线对本专利技术实施例三中的相似八边形组进行分割的分割示意图。图10是对图9中切割直线两边的线段取奇、偶的示意图。图11是对图10进行平移拼接后，生成八边形平面螺旋电感的结构示意图。具体实施方式拼接式平面螺旋电感的生成方法，在生成时，首先，采用一条切割直线分割一组相似多边形，该组相似多边形的中心点重合且两相邻多边形间距P相等；其次，对该组相似多边形由内而外进行编号：p1、p2、p3…pn，取切割直线一侧的奇数号多边形上的线段：p1、p3…，取切割直线另一侧的偶数号多边形上的线段：p2、p4…；再次，沿切割直线方向，将切割直线一侧的奇数号多边形线段与其另一侧的偶数号多边形线段进行平移拼接，平移距离为d，生成线圈间距为2P的平面螺旋线；最后，以该平面螺旋线作为中心线，对各线段分别向两侧垂直平移W/2距离，平移后的线段相交生成线宽为W、线圈间距为S的平面螺旋电感。所述切割直线与该组相似多边形中的两组边相交且与其他组边不相交。电感生成后，通过修改电感的初始导线长度、末端导线长度，调整电感的输入、输出端口的位置。所述两组边在切割直线上切割所得的线段长度d均相等。设定所述平面螺旋电感的线宽为W，线圈间距为S，则有W+S=2P。实施例一如图1所示，生成一组同心正六边形，中心点为O，正六边形各边对应平行，且相邻正六边形对应边间距为固定值P。正六边形从内向外依次编号为p1、p2、…p8。p1的顶点分别为A1、B1、C1、D1、E1、F1；p2的顶点分别为A2、B2、C2、D2、E2、F2；以此类推，p8的顶点分别为A8、B8、C8、D8、E8、F8。直线MM’交边[E1，F1]于点1，[E1，F1]是指两端端点为E1、F1的线段，以此类推，交边[E2，F2]于点2，…，交边[E8，F8]于点8；直线MM’交边[B1，C1]于点1’，交边[B2，C2]于点2’，…，交边[B8，C8]于点8’。由于正六边形结构特性，边[E1，F1]与边[B1，C1] 平行，边[E2，F2]与边[B2，C2] 平行，以此类推，[E8，F8]与边[B8，C8]平行。图1中容易得知，直线MM’在多边形组上被切割得到的线段长度相等：线段[1，2]、线段[2，3]、线段[3，4]、线段[4，5]、线段[5，6]、线段[6，7]、线段[7，8]长度均为d；线段[1’，2’]、线段[2’，3’]、线段[3’，4’]、线段[4’，5’]、线段[5’，6’]、线段[6’，7’]、线段[7’，8’]长度均为d。如图1所示，正六边形被直线MM’切割成左右两部分，取奇数编号多边形（p1、p3、p5、p7）在直线MM’左边的部分，取偶数编号多边形（p2、p4、p6、p8）在直线MM’右边的部分，得到图2。 如图2所示，直线MM’右边部分多边形残余结构对应边平行且间距为2P；直线MM’左边部分多边形残余结构对应边平行且间距为2P。沿直线MM’，将直线MM’右边部分多边形残余结构平移距离d。点8与点7重合，点6与电5重合，点4与点3重合，点2与点1重合。由于线段[F7，7]与线段[8，E8]平行，线段[F7，7]与线段[8，E8]拼接成线段[F7，E8]。同理，线段[F5，5]与线段[6，E6]拼接成线段[F5，E6]，线段[F3，3与线段[4，E4]拼接成线段[F3，E4]，线段[F1，1]与线段[2，E2]拼接成线段[F1，E2]；同理，线段[B3，3’]与线段[2’，C2]拼接成线段[B3，C2]，线段[B5，5’]与线段[4’，C4]拼接成线段[B5，C4]，线段[B7，7’]与线段[6’，C6]拼接成线段[B7，C6]。本文档来自技高网...

【技术保护点】
拼接式平面螺旋电感的生成方法，其特征在于该方法包括下列顺序的步骤：（1）采用一条切割直线分割一组相似多边形，该组相似多边形的中心点重合且两相邻多边形间距P相等；（2）对该组相似多边形由内而外进行编号：p1、p2、p3…pn，取切割直线一侧的奇数号多边形上的线段：p1、p3…，取切割直线另一侧的偶数号多边形上的线段：p2、p4…；（3）沿切割直线方向，将切割直线一侧的奇数号多边形线段与其另一侧的偶数号多边形线段进行平移拼接，平移距离为d，生成线圈间距为2P的平面螺旋线；（4）以该平面螺旋线作为中心线，对各线段分别向两侧垂直平移W/2距离，平移后的线段相交生成线宽为W、线圈间距为S的平面螺旋电感。

【技术特征摘要】
1.拼接式平面螺旋电感的生成方法，其特征在于该方法包括下列顺序的步骤：
（1）采用一条切割直线分割一组相似多边形，该组相似多边形的中心点重合且两相邻多边形间距P相等；
（2）对该组相似多边形由内而外进行编号：p1、p2、p3…pn，取切割直线一侧的奇数号多边形上的线段：p1、p3…，取切割直线另一侧的偶数号多边形上的线段：p2、p4…；
（3）沿切割直线方向，将切割直线一侧的奇数号多边形线段与其另一侧的偶数号多边形线段进行平移拼接，平移距离为d，生成线圈间距为2P的平面螺旋线；
（4）以该平面螺旋线作为中心线，对各线段分别向两侧垂直平移W/2距离，平移后的线段相交生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，曹锐，张德智，李庄，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34