LTCC内埋置电容和内埋置电感的参数提取及特性分析

引言嵌入式的无源组件，例如：电感、电容等，无法像传统的射频组件一样，用矢量网络分析仪及量测校正技术就可以轻易地特性化，若涉及到复杂的可联机结构及嵌入式的组件交错于其中，势必需要以一个可以预估计的方法去实现。目前AnsoflHFSS即可扮演预实现量测结果的角色，如：散射参数及低频段电感及电容值等。当组件结构极为复杂且不易用量测的方式解决时，则可藉由AnsoftHFSS来设计。本文根据无源元件的设计与建模流程[1-4]，分析推导出三维结构电容的二端口导纳参数表达式，在此基础上，设计出VIC式和MIM式叠层电容，比较不同规格的电容的各种参数，从而得到所需的容值的电容模型；其次，采用单7／"拓扑结构来构建三维螺旋电感和平面型电感的等效电路模型，并通过用HFSS软件分别实际电感结构进行模拟仿真，得到相应感值的电感模型。

LTCC内埋置电容的参数提取及特性分析目前LTCC内埋置电容元件主要有M1M与VIC两种结构。传统的甲板电容器是通过两块距离很近的平行板之间的耦合来实现电容的，如图1所示。这种MIM结构的电容结构简单，但面积大、电容值不容易做犬。因此在射频前端电路等需要大电容值的场合，需要一种新型的能够在袒小的面积上实现大电容值的结构。LTCC自身的特点就是电路的多层化、立体化。所以利用LTCC的这个特点可以实现小面积、^电容值的多层交义结构电容．如图2所示，

2lMIM电容模型参数的提取电容设计中，静电容值取决与电容介质材料的介电常数，厚度和电极面积。LTCC电容的4型等效电路模型【3姗图3所示。考虑了串联及并联谐振效应．其中Ls及cs两个电路元件组成的串联谐振在特定频率点谐振，该谐振点为此模型最丰要的谐振频率点∞。，而Ls、cs以及cp三个电路元件组成的电路会形成此模型的次离谐振点，又可称为并联谐振频率点∞。；ESR为串联电阻，代表了金属导体的损耗；Csl及Cs2两个参数代表其对地的寄生电容。其小将Ls、cs以及cp2个参数崩一个电抗B来表不，如图4所示。1

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