9月10日消息，据AZoM报道，一项发表于Nature Communications的研究展示了直接金属3D打印技术在芯片上构筑射频（RF）三维铜微电感器的方法。研究人员通过局域电沉积工艺，在芯片焊盘上方垂直打印出自支撑铜微螺线管，绕开了传统平面电感占用大量硅片面积的瓶颈。

工艺上，团队采用配备300nm孔径的原子力显微镜（AFM）纳米打印系统，铜离子墨水经喷嘴送达导电基板选定区域后电化学还原为固态铜体素，逐体素累积成三维结构。代表性器件为五匝微螺线管，线圈半径20、40、60微米，线径约5微米，尺寸精度达亚微米级，表面粗糙度平均41纳米，打印铜电阻率19±2 nΩ·m，约为块体铜电导率的87%。

性能方面，器件电感值范围约0.8-3nH；2GHz下品质因数11-16，约5GHz处最高达到18，且直到15GHz仍保持以感性为主的特性（高频品质因数主要受FR4测试基板介电损耗限制）。样品间电感与电阻变异低于7%，显示可复现性；PDMS聚合物封装对阻抗谱无明显影响。电磁仿真还揭示了半径、匝数、线圈密度对电感、品质因数与自谐振频率的权衡关系。

电感器是无线通信、物联网、振荡器与低噪放大器的关键元件，但平面螺旋电感历来占据可观die面积、限制布线灵活性。垂直构筑的微电感不占用额外平面硅面积，且可在标准芯片制造完成后进行后道集成。研究同时指出，封装级可靠性、热管理及更高频性能仍需后续验证，提高铜电导率、引入磁性材料是下一步优化方向。 （来源：AZoM）