1.1 背景介紹
隨著時代日新月異，無線行動通訊及消費性電子產品急速的增加，朝著微小 化、高性能、低功率、及低成本四個方向發展。然而，以無線行動通訊產品而言，
被動元件的數目仍是主動元件的15～30 倍[1, 2]，佔據了產品極大的面積，在組裝 上造成可靠度降低及成本提高等缺點，所以發展積體式被動元件(Integrated Passive Device, IPD)技術勢在必行。
在今日，摩爾定律(Moore’s Low)的預言已接近了半導體物理極限，互補式金 氧半導體(CMOS)的尺寸已無法隨著摩爾定律持續縮小，且持續 CMOS 微小化也不 一定會帶來像過去縮小尺寸一樣的好處，系統單晶片(System on Chip，SoC)的設計 挑戰日漸加劇，尤其在射頻電路、感測器、驅動器，被動元件的整合上，更面臨 極大的瓶頸。為了持續改善電子產品的性能及成本，改由從電子構裝的層面整合 系統，這時超越摩爾定律(More than Moore)的另一發展重點就顯出重要性。在圖 1.1 中，More than Moore 著重在異質系統整合晶片，結合了許多功能系統的長處，
發展出了系統整合構裝(System in Package，SiP)、高容量的系統整合技術以達到縮 小化的目標。SiP 比 SoC 提供了更多的整合彈性和較低的成本。根據國際半導體技 術藍圖(ITRS)的定義，SiP 是指將多個不同功能的主被動元件、微機電系統(MEMS) 及光學等元件，構裝於同一封裝體中，成為可提供多種功能的系統或子系統[3]。
在無線通訊系統中，電感佔的比例雖然不高，但他們卻影響射頻系統的整體特性。
電感可被應用至射頻電路中的震盪電路、放大器中的被動過濾器(RF Chockes)、濾 波器、匹配電路或其他元件，如何製作特性佳的電感為今日重要的議題。
圖1.1 超越摩爾定律[3]
1.2 被動元件的發展歷史
在過去四十年間，在縮小化與整合邏輯應用的電晶體和電容於矽基板上有極 大的發展。相較之下，在電路板上的被動元件只有在元件大小與密度上有進展，
因此，被動元件佔據了許多電子系統大量的面積為縮小化的主要障礙。此現象在 使用大量被動元件的類比混和信號的應用甚為嚴重，傳統的軸向導線(axial-leaded) 電阻與電容幾乎不再使用，取而代之的是較小的表面黏著(surface-mount)的元件，
目前所使用的離散(discrete)被動元件尺寸最小為 0201(1.0×0.5mm)，代表著 SMT 元件大小和密度與積體電路相比，仍是相差甚遠。
在近十年來，被動元件的整合概念漸漸的被提出且朝著不同的方向發展，在 圖1.2 中，積體式被動元件為在同一封裝體中或基板上，由許多不同的被動元件組 成電路，依照層別不同來分，可分為內埋式(embbedded)被動元件、積體式被動元 件陣列與積體式被動元件網路[4]。其中因為內埋式被動元件需埋藏於基板內層，
所以可能需要額外的基板層數，但好處為減少基板表面積和內連接孔的使用，減
少內連接孔高頻所產生的寄生效應。積體式被動元件陣列為在同一SMT 封裝內含 有多個同一功能的被動元件，大多為電阻或電容，電感通常不會被放入因為鄰近 電磁場會相互干擾。積體式被動元件陣列與積體式被動元件網路主要差別為在同 一個SMT 封裝內含一種或多種被動元件形成簡單功能性電路。
圖1.2 積體式被電路層別比較示意圖[4]