Wire bonded 3D coils render air core microtransformers competitive
Notice bibliographique
Résumé
We present a novel wafer-level fabrication method for 3D solenoidal microtransformers using an automatic wire bonder for chip-scale, very high frequency regime applications. Using standard microelectromechanical systems fabrication processes for the manufacturing of supporting structures, together with ultra-fast wire bonding for the fabrication of solenoids, enables the flexible and repeatable fabrication, at high throughput, of high performance air core microtransformers. The primary and secondary solenoids are wound one on top of the other in the lateral direction, using a 25 µm thick insulated wire. Besides commonly available gold wire, we also introduce insulated copper wire to our coil winding process. The influence of copper on the transformer properties is explored and compared to gold. A simulation model based on the solenoids' wire bonding trajectories has been defined using the FastHenry software to accurately predict and optimize the transformer's inductive properties. The transformer chips are encapsulated in polydimethylsiloxane in order to protect the coils from environmental influences and mechanical damage. Meanwhile, the effect of the increase in the internal capacitance of the chips as a result of the encapsulation is analyzed. A fabricated transformer with 20 windings in both the primary and the secondary coils, and a footprint of 1 mm 2 , yields an inductance of 490 nH, a maximum efficiency of 68%, and a coupling factor of 94%. The repeatability of the coil winding process was investigated by comparing the data of 25 identically processed devices. Finally, the microtransformers are benchmarked to underline the potential of the technology in rendering air core transformers competitive.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».