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来自研究机构

电子元件加在一起,在计算机芯片上占用的空间减少了十分之一

日期:
2020年8月10日
来源:
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校新闻处
简介:
电子过滤器对我们的手机和其他无线设备的内部工作至关重要。它们消除或增强特定的输入信号以获得所需的输出信号。它们是必不可少的,但占据了芯片的空间,研究人员一直在寻求将芯片做得更小。一项新的研究表明,将组成电子滤波器的各个元件成功地集成到一个元件上,大大减少了设备占用的空间。
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电子过滤器对我们的手机和其他无线设备的内部工作至关重要。它们消除或增强特定的输入信号以获得所需的输出信号。它们是必不可少的,但占据了芯片的空间,研究人员一直在寻求将芯片做得更小。一项新的研究表明,将组成电子滤波器的各个元件成功地集成到一个元件上,大大减少了设备占用的空间。

伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois, Urbana-Champaign)的研究人员抛弃了传统的2D片上集总或分布式滤波器网络设计(由独立的电感器和电容器组成),采用了一种节省空间的3D卷膜,其中包含两个独立设计的元件。

这项由电子和计算机工程教授李秀玲领导的研究结果发表在该杂志上高级功能材料

“随着我们团队在滚动电感器和电容器上的成功,利用这种制造工艺的2D到3D自组装特性将这些不同的组件集成到单个自滚动和节省空间的设备上是有意义的,”李说。

在实验室中,该团队使用专门的蚀刻和光刻工艺在非常薄的膜上绘制2D电路。在电路中,它们将电容器和电感连接在一起,并与地线或信号线连接在一起,所有这些都在一个平面内。研究人员说,这种多层膜可以卷成一根细管,然后放在芯片上。

“我们用来在二维膜层上形成电路的模式或掩模可以调整,以实现特定设备所需的任何类型的电相互作用,”研究生和合著者马克·克莱曼说。“使用这种技术试验不同的过滤器设计相对简单,因为我们只需要在想要改变时修改掩模结构。”

研究人员说,研究小组测试了轧制组件的性能,发现在目前的设计下,滤波器适用于1-10千兆赫的频率范围。虽然这些设计的目标是用于射频通信系统,但研究小组认为,基于他们在过去的研究中实现高功率电感器的能力,其他频率,包括兆赫范围,也有可能实现。

“我们研究了几种简单的过滤器设计,但理论上我们可以使用相同的过程步骤制作任何过滤器网络组合,”研究生和主要作者迈克杨说。“我们利用已有的技术,提供了一个新的、更容易的平台,将这些组件比以往任何时候都更紧密地结合在一起。”

“我们将电感和电容单片集成的方法可以将无源电子电路集成提升到一个全新的水平,”李说。“用这种方式制造的电路的复杂性或配置几乎没有限制,所有电路都有一个掩模组。”

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故事来源:

材料所提供的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校新闻处。Lois Yoksoulian原创。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 杨振东,Mark D. Kraman,郑卓远,赵浩杰,张家良,龚松斌,邵杨维多利亚,黄文,王平峰,李秀玲。采用自卷膜纳米技术制备三维射频L - C元件的单片异质集成高级功能材料, 2020;2004034 . DOI:10.1002 / adfm.202004034

引用此页

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校新闻处。“电子元件加在一起,使计算机芯片的空间减少了十分之一。”《科学日报》。《科学日报》,2020年8月10日。< www.koonmotors.com/releases/2020/08/200810164012.htm >。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校新闻处。(2020年8月10日)。电子元件加在一起,在计算机芯片上占用的空间减少了十分之一。《科学日报》。2023年6月16日检索自www.koonmotors.com/releases/2020/08/200810164012.htm
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校新闻处。“电子元件加在一起,使计算机芯片的空间减少了十分之一。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2020/08/200810164012.htm(2023年6月16日访问)。

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