I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.   6 ,   No .   2 J u l y   201 7 ,   p p .   88 ~ 96   I SS N:  2 089 - 4 864 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ij r es . v 6 . i2 . p p 88 - 96          88       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JR E S /in d ex   M etal - e m bedd ed  SU - 8  Slab T e chni ques for Lo w - resis tance  M icro m a chine I nductor s       M a no t   M a pa t o ,   P ra po ng   K l y s ub a n 2 ,   T ha na t cha i K ulw o ra w a nichp o ng 3 ,   Ni m it   Cho mn a w a ng 4   1, 3, 4 S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e ri n g ,   S u ra n a re e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o l o g y ,   T h a il a n d   2 S y n c h ro tro n   L ig h Re se a rc h   in sti tu te,  M i n istry   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   T h a il a n d       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma y   1 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma y l 7 ,   201 7       T h is  w o rk   p re se n ts  n e f a b rica ti o n   tec h n i q u e   f o m i c ro   p o w e r - in d u c to rs  b y   u sin g   m e tal - e m b e d d e d   S U - 8   sla b   tec h n iq u e s.  T h is  tec h n iq u e u se d   X - ra y   li th o g ra p h y   to   f a b rica te  h ig h   a sp e c t - ra ti o   L I GA - li k e   m icro - stru c tu re in   f o r m   o f   e m b e d d e d   stru c tu re   in   S U - 8   sla b   a n d   a p p li e d   f o in d u c to r’ w in d in g   f a b rica ti o n   w it h   a sp e c t - ra ti o   o f   1 0 .   T h is  h ig h - a sp e c ra ti o   str u c tu re   c a n   p ro v id e   v e ry   lo w   r e sista n c e   w in d in g   b u p re se rv e   s m a ll   f o r m   f a c to a n d   l o w   p ro f il e .   In d u c to rs  w e re   d e sig n e d   a p o t - c o re   str u c tu re w it h   8   μ m - th ick   p e rm a ll o y   c o re   a n d   2 5 0   μm - th ick   c o p p e w in d in g .   4 - ty p e o f   in d u c to rs  w e r e   f a b rica ted   in c lu d in g   3 ,   5 ,   1 0   a n d   1 6   tu r n in   th e   a re a   o 1 . 8   m m 2   t o   9 . 5   m m 2 A ll   in d u c to rs h a v e   o v e ra ll   h e ig h ts   o f   3 7 0   μm ,   m e a su re d   in d u c tan c e   v a lu e   in   a   ra n g e   o f   7 0   n H t o   1 . 3   μH   a 1   M Hz   a n d   DC r e sista n c e   v a lu e   o f   3 0   m Ω   to   3 3 6   m Ω   f o 3   tu rn to   1 6   t u rn re sp e c ti v e l y .   F ro m   th is  re su lt ,   h ig h   a sp e c t - ra ti o   in d u c to rs  s h o w   g o o d   re su lt i n c lu d in g   l o w - re sista n c e ,   h ig h   in d u c ta n c e ,   a n d   a   s m a ll   f o r m   f a c to a s ex p e c ted .   K ey w o r d s :   Hig h   asp ec t - r at io   Me tal  e m b ed d ed   SU - 8   s lab   Mic r o   p o w er   in d u cto r     Mic r o m ac h i n ed   in d u cto r s   X - r a y   li th o g r ap h y   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma n o t M ap ato ,     Sch o o l o f   E lectr ical  E n g i n ee r i n g ,   Su r an ar ee   U n i v er s it y   o f   T ec h n o lo g y ,   1 1 1   Un iv er s it y   A v e n u e,   Nak h o n   R atc h asi m 3 0 0 0 0 ,   T h ailan d .   E m ail:  m a n o t. m ap ato @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   P o r tab le  elec tr o n ic  d ev ices  b ec o m to   b d ail y   n ec es s ities .   T h ese  eq u ip m en t s   ar d ev el o p ed   to   b s m al ler   an d   m o r ef f icie n t.  H o w e v er ,   in   th li m ited   s ize,   th ese  d ev ice s   h a v o n l y   s m all   b atter ies  s u p p l y i n g   en er g y   to   ea ch   cir cu it  w h ich   r eq u ir es  d if f er e n D C   v o lta g lev els.  T h u s ,   DC - D C   co n v er ter   cir cu it  is   th e   ess e n tial  co m p o s itio n   an d   d eter m in a n t   o f   th e s d ev ice s   e f f icie n c y .   T h m o r e f f icie n cir cu its   h a v b ee n   co n tin u o u s l y   d ev elo p ed .   T h cu r r en t   p o p u lar l y   u s ed   cir c u it  is   i n d u c tiv e - s w itc h i n g   t y p b ec au s o f   it s   p r o v is io n   o f   g r ea ef f icie n c y   a n d   h i g h   p o w er   d en s it y .   A p r esen t,  t h cir cu it  i s   d ev elo p ed   at  h ig h   f r eq u en c y   o f   MH lev el  [ 1 ] - [ 1 5 ] .   T h ad v a n tag o f   w o r k in g   at  h i g h   f r eq u en c y   r es u lted   in   r ed u ci n g   p a s s i v co m p o n en ts   to   b clo s to   o r   s m aller   s ize  th an   p o w er   I C s .   As  co n s eq u e n ce ,   p ass iv co m p o n e n t s   ca n   b p ac k ed   w it h   I C s   h elp in g   v o lta g co n v er ter   u n i ts   b s m aller   f o r m f ac to r   an d   lo w er   p r o f ile  [ 4 ] .   I n   s o m lit er atu r e,   th cir cu it s   w er d esi g n ed   to   u s at  h ig h   f r eq u e n c y   o f   1 0 0   MH [ 1 6 ]   b u th ef f icie n c y   o f   co n v er ter   cir cu its   at  h i g h   f r eq u en c y   w a s   s til l li m ited   to   r ea w o r k   d esi g n   w h ich   r es u lte d   f r o m   s w itc h i n g   lo s s .   A t p r es en t,  th r esear c h er s   d esig n   co n v er ted   cir cu i ts   i n   th r an g o f   b elo w   5 0   MH o n l y .   Ho w e v er ,   w it h   li m ited   ar ea s ,   th f ab r icatio n   o f   in d u cto r s   p r o v id in g   e f f icien t   co n v er ter   cir cu it  at  h i g h   f r e q u en c y   w as  p r o b le m atic.   T h p ar am eter   w h ich   p lay ed   a n   i m p o r tan p ar in   d eter m in i n g   t h in d u cto r   ef f icien c y   i n   D C - DC   co n v er t er   cir cu it  w as  D C   r esis ta n ce   s in ce   th e   m aj o r ity   o f   c u r r en t   f lo w i n g   t h r o u g h   th e   in d u cto r s   w a s   D C   c u r r en t.  Ho w e v er ,   w it h   co m m o n   tec h n o lo g y ,   it   w as  h ar d l y   p o s s ib le  to   m a k i n d u cto r s   w i n d in g   u s i n g   t h in   f il m   tec h n o lo g y   to   f ab r icate   lo w   r esi s ta n ce   m icr o   in d u cto r   b y   e m p lo y i n g   s m al l a r ea s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       Meta l - emb ed d ed   S U - 8   S l a b   T ec h n iq u es fo r   Lo w - r esis ta n ce   Micr o ma ch in ed   I n d u cto r s   ( M a n o t Ma p a to )   89   Mic r o - in d u cto r s   w i n d i n g   f ab r icatio n   w er g e n er a ll y   p r o ce s s ed   w it h   d if f er en tech n iq u e s   in cl u d in g   s p u tter i n g   a n d   t h er m al   ev ap o r atio n   tech n iq u p o s s ib l y   m a k in g   m etal   d ep o s itio n   i n   o n l y   s u b - m icr o n   lev e l   ca u s i n g   s t ill  h i g h   r e s is ta n ce   w i n d i n g   w h ic h   m o r s u itab le   f o r   h i g h - r esis ta n ce   ap p licati o n s   [ 1 7 ] .   T h u s ,   th e   r esear ch er   tu r n ed   to   u s elec t r o p latin g   tech n iq u w h ic h   y ie ld ed   th ick er   w i n d in g s   b y   elec tr o p latin g   m e tal  in   th m o ld   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h f in i s h ed   w i n d in g s   w er as  th ic k   a s   th m o ld s   w h ic h   co n s i s ted   o f   d if f er en t y p es   in cl u d in g   Sil ico n   etc h i n g   [ 5 ] ,   [ 1 8 ] .   T h is   tech n iq u ca n   b u ild   th ic k   w i n d in g s   a n d   th e y   ca n   b b u ilt  d ir ec tl y   o n   p o w er   I C s .   Ho w ev er ,   th er w a s   s till   p r o b le m   o f   d if f er en th er m al  e x p an s io n   co ef f i cien v a lu e s   b et w ee n   co p p er   an d   s ilico n   w h en   p ass i n g   te m p er at u r p r o ce s s   a f f ec t i n g   th e   cr ac k s   o f   w o r k .   T h is   r e s ea r ch   [ 2 ]   h as   u s ed   SU - 8   p h o to r esis t to   f ab r icate   p o ly m er   w all  w i th   s ilico n   m o ld   m ak in g   t h p r o ce s s   m o r co m p licated   d u to   th t w o   ti m es  o f   m o ld in g .   T h r es ea r ch   [ 9 ] ,   [ 1 2 ]   h av p r ese n ted   p h o to r esis t   p o l y m er   m o ld ed   b y   UV   lit h o g r ap h y   p r o ce s s   w h ic h   h as   b u ilt   1 0 0   u m   t h ick   m o ld .   Ho w e v er ,   t h li m ita tio n   o f   t h is   p r o ce s s   w a s   t h at  t h a s p ec t - r atio   v alu o f   s tr u c tu r w as  m ad o f   u ltra v io let  w h ic h   was  n o b ab le  to   f ab r icate   th h i g h   asp ec t - r atio   s tr u ct u r e.   Gen er all y ,   a s p ec r atio   ca n   b b u ilt  o n l y   1 - 2   [ 1 2 ] .   T h u s ,   th is   f ab r icatio n   p r o ce s s   s till   r eq u ir es  lar g e   ar ea s   f o r   m ak in g   lo w -   r e s is ta n ce   w i n d in g .   Un d er   th m e n tio n ed   li m itati o n ,   th is   r esear ch   h as  p r o p o s e d   th ap p licatio n   o f   x - r a y   lit h o g r ap h y   p r o ce s s   to   estab lis h   h ig h   asp e ct  r atio   s tr u ct u r w it h   x - r a y   l ith o g r ap h y   a n d   it  w a s   t h f ir s ti m e   to   tak th i s   p r o ce s s   to   f ab r icate   m icr o   p o w er - i n d u cto r   f o r   DC - D C   co n v er ter   cir cu it  b y   f ab r icati n g   th e   in d u cto r s   w i n d i n g   w it h   asp ec r atio   o f   1 0 .   T h is   f ab r icatio n   m a n a g ed   to   h elp   e s tab lis h   v er y   lo w   r e s is ta n ce   b u p r eser v ed   s m al l   f o r m f ac to r   an d   lo w   p r o f ile.   B esid es,  th i s   n e w   p r o ce s s   w as  t ak en   to   f ab r icate   th i n d u cto r   b y   e m b ed d in g   th e   in d u cto r   in   S U - 8   s lab   i n   f o r m   o f   s u b s tr ate - les s .   T h ac q u ir ed   s tr u ct u r s u b s tr ate - less   ca n   b ap p lied   to   ad d itio n all y   estab li s h   s tr u c tu r o f   b o th   s id es.  T h is   ad v an ta g w ill  b ta k en   to   ap p l y   f o r   f a b r icatin g   m ag n etic s   co r o f   th p o co r in d u c to r   b y   e lectr o p latin g   m ag n etic  co r f o r m i n g   ar o u n d   w i n d i n g   a o n ce .   I n   ad d itio n   to   co m p lica ted   r ed u ctio n ,   it  w as  also   b atch   p r o ce s s   r esu lted   i n   lo w   co s t   estab lis h m e n p r o ce s s   an d   at  t h en d ,   th d r esis ta n ce ,   ac   r esis ta n ce ,   in d u cta n ce   an d   s at u r ated   cu r r en t o f   t h in d u cto r s   h a s   b ee n   d e m o n s tr ated .       2.   I NDUC T O DE SI G N   A   lo w   r es is ta n ce   in d u c to r   b u s m all  f o r m   f ac to r   w a s   th g o al  in   f ab r icati n g   t h in d u ct o r .   I n   th is   r esear ch ,   h ig h - asp ec r atio   s t r u ctu r tech n o lo g y   w as  ta k e n   to   ap p ly   f o r   x - r a y   lit h o g r a p h y   w h ich   w as  t h i m p o r tan p r o ce s s   m a k i n g   t h e   in d u cto r   w in d i n g s   f o r   DC - D C   co n v er ter   cir cu i t.  Af ter   co n s id er atio n   o n   th r ee   m ai n   p r o p er ties   in clu d in g   D C   r esis ta n ce ,   in d u c tan ce ,   an d   s atu r ated   cu r r en t,  th p r o ce s s   o f   d esig n   w as   d ev id ed   in to   t w o   ite m s   in cl u d i n g   t h d esi g n   o f   in d u cto r   w i n d in g s   an d   m ag n etic  co r as t h f o llo w in g   d etails ;     2 . 1 .   Co pp er   Wind ing   T h is   r esear ch   h as  c h o s e n   p o t - co r s tr u c tu r d u to   its   s m all  f o r m   f ac to r   a n d   lo w   p r o f ile.   T h is   s tr u ct u r h a s   r eg ta n g u lar   s p ir al  w in d i n g   a s   F ig u r 1 .   T h in d u cto r   w i n d in g   w h ic h   w a s   d esig n ed   eq u al  2 5   µ m   w id co u ld   p r in U V - m a s k   w it h   t h laser   p r in ter .   R e g ar d in g   t h h e ig h o f   w i n d i n g ,   i w a s   d esig n ed   w it h   asp ec t - r atio   o f   1 0   w h ich   w a s   th h i g h e s r atio   p o ten tial l y   f ab r icate d   i n   Mic r o - f ab r icatio n   lab o r ato r y   o f   s y n ch r o tr o n   li g h r esear ch   in s titu te,   T h aila n d .   T h u s ,   th 2 5 0   µ m -   t h ic k   w i n d in g s   w er d esig n ed .   Fro m   t h is   s tr u ct u r e,   t h w i n d i n g   len g t h   c o u ld   b ca lcu lated   b y   E q u ati o n   1   a n d   th e   v alu e   w as   s eq u e n tiall y   r ep lace d   i n   2   to   ca lcu late   t h w i n d in g   r e s is tan ce .   W it h   t h s ize  o f   m en ti o n ed   s tr u c tu r e,   t h r e s is ta n ce   an d   t h ar ea   o f   t h e   in d u cto r   t y p 3 - 1 6   tu r n s   co u ld   b e   ca lcu lated   as  s h o w n   in   T a b le  1   in d icatin g   th r esis t an ce   o f   f ab r i ca ted   in d u cto r   in   t h r an g o f   2 7 - 2 7 0   m   u s i n g   ar ea 1 . 8 - 9 . 5   m m 2   w h ich   r elati v el y   lo w   co m p a r ed   w ith   l iter atu r e s   [ 1 ] - [ 1 5 ] .           Fig u r 1 .   C o p p er   w i n d in g   d i m en s io n   an d   ca lcu lated   DC   r esi s tan ce   o f   3 - 1 6   tu r n s   in d u cto r s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   88     96   90       ( 1 )     nw s w n n d n s w n n d n w t R i n H i n V Cu Cu DC 4 ) ( ) 2 ( 2 ) ( ) 2 ( 2 2 2   ( 2 )     W h er e   Cu l : T h co p p er   w in d in g   len g th .   DC R   : T h w in d in g   r esis tan ce .     n : T h n u m b er   o f   tu r n s .   inV d : T h in n er   s p ac w id th .   i n H d : T h in n er   s p ac lo n g .     s : T h s p ac b etw ee n   w in d in g s .     w : T h co n d u cto r   w id th       Cu t : T h co n d u cto r   h eig h t.   Cu : T h r esis tiv ity   o f   m ater ial.       T ab le  1 .   C alcu lated   R esi s tan c an d   A r ea   o f   I n d u cto r s   W in d in g   N u mb e r   o f   t u r n s   ( t u r n )   C o i l   T h i c k n e ss ( μ m )   C o i l   w i d t h   ( μ m )   R e si st a n c e   ( O h m)   A r e a   ( mm 2 )   3   2 5 0   25   2 7 . 0   1 . 8   5   2 5 0   25   5 1 . 1   2 . 3   10   2 5 0   25   1 3 2 . 3   5 . 3   16     2 5 0     25   2 6 9 . 4   9 . 5       2 . 2 .   M a g net ic  Co re   P er m allo y   ( Ni8 0 Fe2 0 )   w as  c h o s en   to   b m ater ial   f o r   b u il d in g   m a g n e tic  co r o f   i n d u cto r s .   O w in g   to   its   h i g h   p er m ea b ilit y ,   h ig h   s at u r atio n   f l u x   d en s it y   [ 6 ] ,   an d   f o r m in g   b y   elec tr o p lati n g ,   it  is   s u itab le  f o r   m icr o f ab r icatio n .   A cc o r d in g   t o   th ex p er i m en f i n d i n g   o u cu r r en s u itab le  f o r   elec tr o p latin g ,   it  w as   f o u n d   th at  t h cu r r en t d en s i t y   o f   5   m A /c m 2   w a s   th m a x i m u m   c u r r en t n o y ield i n g   b u b b le  air   in s i d th m ater ial  a n d   ac q u ir in g   s m o o t h   m ater ial  s u r f ac e.   An d   at  t h i s   c u r r en d e n s it y ,   t h e   m e tal  w a s   d ep o s ite d   at  8 μ m   p er   h o u r .   Ho w e v er ,   as  it s   h ig h   co n d u cti v it y   ea s i l y   led   to   ed d y   c u r r en t   lo s s ,   t h m ag n etic  co r h ad   t o   b d esig n ed   to   b e   less   t h ic k   t h a n   o r   eq u al  to   t h a o f   s k i n   d ep th   at  t h m ax i m u m   f r eq u e n c y   to   av o id   p o w er   l o s s .   T h is   m ag n eti c   m ater ial  w a s   ta k en   to   test   t h p r o p er ties   o f   p er m ea b ilit y   [ 1 9 ]   o f   5 5 0 ,   s atu r atio n   f l u x   d e n s i t y   o f   1   T esla a n d   t h e   co n d u cti v it y   o f   5 . 6 6 x 1 0 6   S/m .   T h s k i n   d ep th   ca n   b ca l cu lated   at  1   MH Z   eq u al   8   μ m .   A cc o r d in g   to   t h i s   r esear ch ,   t h i n d u cto r   w a s   d e s ig n ed   f o r   u s in g   a t h f r eq u e n c y   r an g o f   1   MH z.   T h u s ,   t h co r e,   w h ich   w as   d esig n ed   to   b less   th ic k   th a n   o r   eq u al  8   μ m ,   co u ld   av o id   p o w er   lo s s   f r o m   ed d y   c u r r en t.   T h in d u cto r   s tr u ctu r w as  d esig n ed   to   h av p o t - co r s tr u ctu r w h ic h   w a s   all  s u r r o u n d ed   b y   th e   m ag n etic  co r e.   T h u s ,   it  w as  s u itab le  to   ap p ly   t h p r o ce s s   o f   m etal  e m b ed d ed   SU - 8   s la b   b ec au s m ag n eti c   co r ca n   b e   s i m u l tan eo u s l y   elec tr o p lated   in   th s a m ti m to   h elp   r ed u ce   th co m p licated   p r o ce s s .   Fu r t h er m o r e,   th e   ad v a n tag e   o f   th i s   s tr u ct u r w as  ter r m al  s i n k   s i n ce   t h er w a s   m etal  co r a r o u n d   th e   i n d u cto r   s tr u ct u r as  t h m o d el  in   Fi g u r 2 .   an d   s u b s tr ate - les s   g eo m etr y   co u ld   also   i m p r o v ed   t h th er m al  r ed u ctio n   [ 1 9 ] .   Fro m   th is   s tr u ct u r e,   th e   w i n d in g   w as  d esi g n ed   to   b 2 5 0   μ m   h i g h   b u th s tr u ct u r h eig h in cl u d i n g   in s u latio n   la y er   an d   m a g n etic   co r w as  les s   th ic k   th a n   4 0 0   μ m .   T h is   w a s   v er y   s u i tab le  f o r   b ein g   On - c h ip   in d u cto r   f o r   m icr o   p o w er - co n v er ter   ap p licatio n s .           Fig u r 2 .   Mo d el  o f   3   tu r n s   in d u cto r   w it h   2 5 0   u m   t h ic k   w in d in g .   ( a)   3 m o d el,   ( b )   T o p   v ie w   cr o s s - s ec tio n ,   ( c)   Fro n t v ie w   cr o s s - s ec tio n     nw s w n n d n s w n n d n l i n H i n V Cu 4 ) ( ) 2 ( 2 ) ( ) 2 ( 2 2 2   (a)   (b )   (c)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       Meta l - emb ed d ed   S U - 8   S l a b   T ec h n iq u es fo r   Lo w - r esis ta n ce   Micr o ma ch in ed   I n d u cto r s   ( M a n o t Ma p a to )   91   3.   I NDUC T O RS F AB RIC AT I O N   3 . 1 .   M et a l - em bedd e d SU - 8   S la b F a brica t io n T ec hn iq ue   T h p r o ce s s   o f   in d u cto r   w i n d in g   u s i n g   m etal  e m b ed d ed   SU - 8   s lab   tech n iq u e,   w h ich   w a s   n e w l y   d ev elo p ed ,   h ad   i m p o r tan p r in cip les  i n cl u d in g   t h f ab r icat io n   o f   w o r k   o n   s u b s tr ate  as  co m m o n   to   s u r f ac e   m icr o m ac h i n i n g ,   a n d   th e n   t h s u b s tr ate  w as  r e m o v e.   T h en   t h f i n is h ed   s a m p le  ca n   b tak en   to   b u ild   ad d itio n al  s tr u ct u r o n   b o th   s id es  o r   th is   s tr u ctu r ca n   b m o u n ted   d ir ec tl y   o n   I C s .   T h p r o ce s s   o f   estab lis h in g   m o ld   p r o to t y p was  x - r a y   li th o g r ap h y   p r o ce s s   t o   o b tain   h ig h - r atio   s tr u ct u r e.   T h p r o ce s s   s tar ted   f r o m   co atin g   SU - 8   p h o to r esis w it h   3 0 0   μ m - t h ic k   o n   Gr ap h ite  s u b s tr ate  an d   t h en   s o f b a k ed   at  9 5 o C   f o r   1 3   h o u r s   a n d   let  s a m p le s   te m p e r atu r d ec r ea s to   r o o m   te m p er atu r to   av o id   s tr es s   i n s id th ic k   SU - 8   f il m .   5 0   µm - th ic k   s ilv er   m as k   w as  u s e d   f o r   X - r a y   ex p o s u r an d   t h e n   ex p o s ed   X - r a y   t h r o u g h   s ilv er   m a s k   w i th   p o w er   o f   2 2   J /cm 3   an d   s o f b ak ed   f o r   2 0   m in u te s .   E x p o s ed   s a m p le   w as  d ev e lo p ed   w it h   SU - 8   d ev elo p er   s o lu tio n   f o r   2   h o u r s   an d   t h en   r i n s ed   w it h   ac eto n an d   DI   w ater   to   cl ea n   r esid u al  SU - 8 .   Har d   b ak ed   an d   p las m clea n i n g   w it h   ar g o n   at  2 0 0   m W   f o r   1 5   m i n u te s .   T h is   clea n   an d   d r y   s a m p le  w i ll  allo w   g o o d   elec tr o f o r m i n g   i n s id SU - m o ld .   T h m o ld   w as  f illed   w it h   elec tr o p lated   co p p er   u s in g   2   cu r r e n s tep s ,   3 0   m A /c m 2   f o r   1 0   m in u tes  a n d   th en   1 0   m A/c m 2   u n til  co p p er   o v er f illed   th m o ld   as  s h o w n   in   Fig u r ( 3 a) .   Me ch an ical  p o lis h i n g   w as   p er f o r m ed   f o r   r em o v i n g   o v er f illed   co p p er   an d   g r ap h ite  s u b s tr ate.   Fig u r ( 4 )   s h o w s   cr o s s - s ec tio n al  v ie w   o f   p r o ce s s   f lo w   an d   Fi g u r ( 5 )   s h o w s   tr an s p ar en e m b ed d ed   co p p er   w i n d in g   i n s id SU - 8   m o ld .   I n   ad v an tag o f   s u b s tr ate - le s s   s a m p le  s o   t h m ag n et ic  co r ca n   d ep o s ite  ar o u n d   w in d i n g   at  o n ce   an d   th i s   s i m p li f ied   p r o ce s s .             Fig u r 3 .   E lectr o p lated   an d   p o lis h ed   C o p p er   w i n d i n g   e m b ed d ed   in   SU - 8   m o ld .   ( a)   E lectr o p lated   co p p er   ( b )   p o lis h ed   o v er - f illed   co p p er               Fig u r 4 .   C r o s s - s ec tio n   v ie w   o f   p r o ce s s   f lo w   o f   X - r a y   lith o g r ap h y   m o ld in g   tec h n iq u es f o r   th ic k - co il f ab r icatio n ( a)   3 0 0   µm - t h ick   SU - 8   o n   g r a p h ite  s u b s tr ate,   ( b )   x - r a y   ex p o s ed   an d   d ev elo p ed ,   ( c)   C o p p er   elec tr o p latin g   an d   p o lis h i n g ,   ( d )   s u b s tr ate  r e m o v ed   Fig u r 5 .   T r an s p ar en t 2 5 0   µm - t h ick   SU - 8   s lab   w it h   e m b ed d ed   C o p p er   w in d i n g .           (a)   ( c )   (b)   ( d )   Grap h ite   Co p p er   SU - 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   88     96   92   3 . 2 .   M a g net ic  Co re   F a brica t io n   I n d u cto r s   co r w as   f ab r icate d   b y   u s i n g   U li th o g r ap h y ,   ele ctr o p latin g ,   s p u tter i n g   a n d   m a ter ial  li f t - o f f   tech n iq u es.  S U - 8   a n d   d r y   f il m   ar p h o to - s en s iti v m at er ials   t h at  w er u s ed   f o r   i n s u latin g ,   m o ld in g   a n d   s ac r if icia la y er .   Fab r icatio n   p r o ce s s   s tar ted   w it h   s p u n   co a tin g   5 0   µ m th ic k   SU - 8   p h o to r esis o n   SU - 8   s lab   th en   s o f b ak in g   at  9 5 o C   f o r   1 0   m i n .   an d   t h en   e x p o s in g   UV   w it h   en er g y   o f   2 5 5   m J /c m 2   t h r o u g h   p r in ted   UV   m as k .   A f ter   s o f b ak i n g   a g ain ,   s a m p le  w a s   d ev elo p ed   in   SU - 8   d ev elo p er   to   r em o v u n e x p o s ed   p h o to r esis t.   T h is   p r o ce s s   w as  r ep ea ted   o n   th o th er   s id to   cr ea te  etc h in g - p r o tect  la y er   an d   also   b u s ed   f o r   in s u later   b et w ee n   w in d i n g   an d   m a g n et i co r as  s h o w n   i n   Fi g u r ( 6 b ) .   C h e m ical  etc h i n g   w a s   u s e d   to   etch   co p p er   in   co r ar ea   u s in g   Nitr ic  ac id   5 0 %.  Af ter   etc h i n g   f o r   1 0   m i n u t es,  w ca n   g e th r o u g h   h o le  f o r   m a g n e tic  co r as  Fig u r ( 6 c) .   Dr y   f il m   p h o to r esis w a s   u s ed   as  s ac r if icia l a y er   f o r   co p p er   s ee d   lay er   b e ca u s t h i s   m a ter ial  n ee d s   to   b r e m o v ed   b ef o r el ec tr o p latin g   to   d ef i n co r d ep o s ite  ar ea .   Dr y - f il m   p h o to r es is w as  t h e n   co ated   o n   b o th   s id es  o f   SU - 8   s lab   an d   th en   w a s   ex p o s ed   to   UV  w i th   en er g y   o f   2 5   m J /c m 2 ,   d ev e lo p ed   b y   Dr y - f il m   d ev elo p er   to   r e m o v e   u n e x p o s ed   f il m   a s   Fig u r ( 6 e) .   C o p p er   s ee d   la y er   w as   d ep o s ited   o n   t h w h o le  s a m p le  b y   d s p u tter in g   a n d   th e n   li f t - o f f   d r y - f il m   b y   u s i n g   A ce to n to   d ef in d ep o s ite  ar ea s .   T h s a m p le  w as  r ea d y   f o r   m ag n etic   co r elec tr o p lated   as  s h o w n   in   Fi g u r ( 7 b ) .   P er m allo y   elec tr o p latin g   w a s   p er f o r m ed   w it h   cu r r e n d en s it y   o f   5   m A/c m 2   b y   u s in g   NiFe  b atch   s o l u tio n .   T h is   co n d itio n   ca n   p r o v id d ep o s itio n   r ate  o f   8   µm   p er   h o u r .   I n d u cto r co r f ab r icatio n   p r o ce s s   w a s   d esig n ed   f o r   b atch   f ab r icatio n   b y   u s i n g   co p p er   tr ac k   as  Fig u r ( 8 ) .   T h is   tr ac k   w as  d esi g n ed   to   co n n ec all  co r es  to g et h er   a n d   also   h elp   m ag n etic s   co r f o r   all  in d u c to r s   to   g r o w   at  t h s a m r ate.   A n   elec tr o p lated   s am p le  w a s   s h o w n   i n   Fi g u r ( 8 ) .           Fi g u r 6 .   C r o s s - s ec tio n   v ie w   o f   p r o ce s s   f lo w   o f   X - r a y   lit h o g r ap h y   tec h n iq u es  f o r   in te g r ated   m icr o   in d u cto r s ( a)   co p p er   em b ed d ed   SU - 8   s la b ,   ( b )   s p in   co atin g   5 0 µ m   o f   S U - 8   p h o to r esis t a n d   p atter n   S U - 8   o n   b o th   s id es,  ( c)   r em o v co p p er ,   ( d )   co at  d r y - f il m   p h o to r e s i s t o n   b o th   s id e s ,   ( e)   p atter n   d r y - f i l m ,   ( f )   d ep o s it c o p p er   s ee d   la y er   b y   s p u t ter in g , ( g )   li f t - o f   d r y   f il m ,   ( h )   elec tr o p late  p er m a llo y   an d   th e n   r e m o v SU - 8   o n   b o n d in g   p ad   b y   p las m etc h i n g           Fig u r 7 .   Fab r icate d   1 6 - tu r n s   Mic r o - P o w er   in d u c to r s   e m b ed d ed   i n   SU - 8 . ( a)   Sp u tter ed   co p p er   s ee d   lay er   ( b )   L i f t - o f f   d r y - f i l m /co p p er       Fig u r 8 .   B atch   Fab r icate d   o f   m icr o - p o w er   in d u cto r s   e m b ed d ed   in   S U - 8   s lab       Af ter   f ab r icatio n   h ad   b ee n   d o n e,   th S U - 8   o v er co ated   o n   b o n d in g   p ad   w as  r e m o v ed   b y   p la s m a   etch i n g   w i th   p o w er   o f   2 0 0   m w   f o r   3   h o u r s ,   th e n   r in s ed   it  w it h   s u l f u r ic  ac id   to   r em o v co p p er   o x id e.   T h is   co u ld   m ak b o n d i n g   p ad   clea n   an d   r ea d y   f o r   w ir b o n d in g ,   Fig u r ( 9 )   s h o w s   co m p letel y   f ab r icate d   s a m p les   an d   cr o s s - s ec tio n   o f   f ab r icate d   s a m p les  th at  r ep r esen g o o d   d im e n s io n   as  ex p ec ted .   Alth r o u g h   w in d i n g   w a s   d esig n ed   as  h i g h   asp ec t - r atio   b u th ese  i n d u c to r s   w er s u itab le  to   u s as  i n teg r ated   o r   o n - c h ip   in d u c to r s   b ea ca u s o v er all  h ei g h t   o f   in d u cto r s   w a s   j u s o n l y   3 7 0   µ m   w h ic h   i n cl u d ed   2 5 0   µ m - th ick   w i n d i n g ,   1 0 0   µ m   o f   in s u l ato r ,   an d   1 6   µ m - t h ic k   o f   m ag n etic  co r e,   r ep r esen ti n g   s m al l f o r m   f ac to r   an d   lo w   p r o f ile  as e x p ec ted .     (a)   (b)   (c)   ( e )   (f)   (g)   (d )   (h )   P er m al l o y   Copp er     SU - 8   D ry - fi l m       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       Meta l - emb ed d ed   S U - 8   S l a b   T ec h n iq u es fo r   Lo w - r esis ta n ce   Micr o ma ch in ed   I n d u cto r s   ( M a n o t Ma p a to )   93       Fig u r 9 .   Fab r icate d   5 - tu r n s   m icr o   p o w er - in d c u tio n   a n d   cr o s s - s ec tio n       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   T h DC   r esis ta n ce   o f   f ab r ica ted   in d u cto r s   w as  te s ted   b y   f o u r   p r o b m ea s u r e m e n m eth o d   o f   DC   r esis ta n ce   i n   t h r a n g o f   2 9 . 8   m - 3 3 5   m   o f   t h i n d u cto r t y p e   3 - 1 6   t u r n s   r esp ec tiv e l y   as   s h o w n   i n   T ab le  2 .   T h d esig n   o f   h i g h   asp ec t - r ati o   w in d i n g   co u ld   r ed u ce   co n s i d er ab le  r esis tan ce .   T h o b tain ed   v alu w as  clo s to   th a w as  ca lc u lated   b y   eq u a tio n   ( 2 )   b u th er w as  d e v iatio n   d u to   t h p r in ti n g   o f   UV - m ask   b y   laser   p r in ter   o f   w h ic h   t h li m ita tio n   w a s   cl o s to   th s tr u ct u r s ize.   B y   m ea s u r i n g   th f ab r icate d   in d u c t o r s   w i n d in g   w id t h ,   it  w as   f o u n d   th at   t h a v er ag e   w id th   w as   2 3   µ m .   As  t h e   d esig n   w a s   s et  at   2 5   µ m ,   it  r es u lted   i n   t h h i g h er   in d u cto r s   r e s is ta n ce   t h a n   t h at   o f   t h d esi g n ,   esp ec iall y   th e   m o s t tu r n s   i n d u cto r   w h ic h   w a s   1 6   tu r n s   h av i n g   t h m ax i m u m   d ev iatio n .   Ho w e v e r ,   th in d u cto r   w h ic h   w a s   b u i lt  in   h i g h   asp ec t - r atio   s tr u ct u r h ad   v er y   lo w   DC   r esis ta n ce   p er   ar ea .   A th en d ,   it  w a s   co m p ar ed   w it h   th r esear ch es  [ 1 ] - [ 1 5 ]   o n   th in d u cta n ce   an d   t h e   r esis ta n ce   v al u es  u s i n g   ar ea   as   cr iter io n   in   co m p ar is o n .       T ab le  2 .   Me asu r ed   an d   C alcu l ated   DC   R esi s ta n ce   o f   Fab r ica ted   I n d u c to r s   I n d u c t o r t y p e   R D C a l c   ( mΩ )   R D m e a s   ( mΩ )   A r e a   ( mm 2 )   R DC · A r e a   ( ·   mm 2 )   3   t u r n s   2 7 . 0   2 9 . 8   1 . 8   0 . 0 5 4   5   t u r n   5 1 . 1   5 1 . 1   2 . 3 4   0 . 1 1 9   1 0   t u r n   1 3 2 . 3   1 4 8 . 6   5 . 2 5   0 . 7 8 2   1 6   t u r n   2 6 9 . 4   3 3 5 . 6   9 . 4 5   3 . 1 6       Hi - f r eq u e n c y   c h ar ac to r izatio n   w a s   p er f o r m ed   b y   u s i n g   v ec t o r   n et w o r k   an al y ze r   Ag ile n 8 6 5 0 E an d   o n p o r s ca tter in g   ( S1 1 )   m e asu r e m en w a s   d o n in   f r eq u en c y   r an g o f   3 0   k Hz  to   1   GHz   w h ile  p ar asit ic   ca p ac itan ce   o f   p ad   an d   co n n ec to r   w er d e - e m b ed d ed   b y   u s i n g   ad m it tan ce   m atr i x   m e t h o d   [ 2 1 ] .   T h s elf - r eso n an ce   f r eq u e n c y   w as  n o o b s er v ed   in   f r eq u en c y   r an g o f   3 0   k Hz  to   1   GHz   f o r   3 - 1 0   tu r n s   i n d u cto r s   b u t   o b s er v ed   at  8 0 0   MH f o r   1 6   t u r n s   i n d u cto r . T h u s ,   t h r e s u l ts   o f   s elf - r eso n an ce   ca n   b co n s id er ab ly   l0 ef s i n ce   th i n d u c to r   w as  d es ig n ed   to   w o r k   i n   t h f r eq u e n c y   r an g n o o v er   5 0   MH z. T h m ea s u r ed   S1 1   v al u w a s   tak en   to   ca lc u late  i n d u cta n ce   v alu b y   u s in g   L - R   Ser ie s   Mo d el.   T h in d u cta n ce   v al u w a s   f r eq u en c y   f u n ctio n   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 0 ( a) .   I t   ca n   b s ee n   t h at  th i n d u c t an ce   v al u s l ig h tl y   d ec r ea s e d   ac co r d in g   to   th f r eq u en c y   b ec a u s o f   t h r ed u ctio n   o f   p er m ea b il it y   o f   P e r m allo y   a s   f r eq u e n c y   in cr ea s ed .   A f r eq u e n cie s   h ig h er   t h an   2   MH z,   th in d u ct an ce   v a lu d ec r ea s ed   s i g n i f ica n tl y .   A s   t h s k i n   d ep th s   v al u o f   m a g n eti co r w a s   h i g h er   th a n   t h e   th ick n es s   o f   co r e,   th e   i n d u cta n ce   v al u s u b s eq u e n tl y   d ec r ea s ed   i n   ac co r d an ce   w it h   cr o s s - s ec tio n al  ar ea   o f   m ag n etic  co r r ed u ctio n .   Fig u r 1 0 ( b )   s h o w s   th e   in d u cto r   r esis ta n ce   in   f u n ctio n   o f   f r eq u e n c y .   W h en   co n s i d er in g   t h e   f r eq u en c y   b elo w   1   MH z,   t h i n d u cto r   r esi s ta n ce   v alu e   i n cr ea s ed   in   ac co r d an ce   w it h   f r eq u en c y   r es u lted   f r o m   s k i n   d ep th   o f   h i g h   asp ec t - r at i o   w i n d in g .   W h e n   co n s id er in g   th f r eq u e n cies   h i g h er   th a n   1   MH z,   it  w a s   f o u n d   th at  t h i n d u cta n ce   v al u i n cr ea s ed   r ap id ly   d u to   E d d y   cu r r en lo s s   i n   m a g n e tic  co r b ec au s i ts   t h ic k n e s s   w a s   g r ea ter   th an   t h at  o f   s k in   d ep th   at  f r eq u en c y   o f   1   MH z.   T h u s ,   in   ca s th a th f u t u r r esear ch   d em a n d s   th ta s k   d es ig n   f o r   h i g h er   f r eq u en c y   t h d esi g n   o f   m a g n e tic  co r s h o u ld   r ed u ce   t h ic k n e s s   a n d   b f ab r icate d   i n   la m i n ate  p atter n   to   r ed u ce   E d d y   cu r r en t lo s s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   88     96   94       Fig u r 1 0 .   Me asu r ed   in d u cta n ce   an d   AC   r esis tan ce   i n   f r eq u en c y   r an g o f   3 0   k Hz  to 1 0   MH z       Ma g n e tic  co r s atu r atio n   w a s   d em o n s tr ate   b y   b iasi n g   t h D C   c u r r en t   in   t h r a n g e   o f   0   to   5 0 0   m a t   f r eq u en c y   1   MH z.   Fi g u r 1 1   s h o w s   t h i n d u cta n ce   v al u e s   w h ic h   ar th f u n ctio n   o f   b ias   cu r r en t.  T h v alu e s   o f   all  in d u cta n ce   d ec r ea s in   ac co r d an ce   w ith   t h in cr ea s o f   b iased   cu r r en w h ic h   r ef er s   to   th b eg in n i n g   o f   m ag n etic   co r s atu r at io n ,   t h at  d ef i n e d   b y   t h c u r r en r e d u cin g   t h i n d u cta n ce   v al u e   b y   2 0 o f   i n it ial  in d u cta n ce .   Fro m   t h r esu lt,  all  k i n d s   o f   i n d u cto r s   s at u r ate d   cu r r en w er ar o u n d   1 1 0   m A   w h ic h   w as  r ath er   lo w .   T h is   r es u lted   f r o m   u n - g ap p ed   m a g n et ic  co r s tr u ct u r e.   I n   ca s o f   t h d e m an d   in   d esi g n i n g   w o r k   r eq u ir in g   h ig h er   c u r r en t,  t h g ap   co u ld   b ad d ed   in to   m a g n etic  co r s tr u ct u r to   h elp   i n cr ea s th e   v al u o f   s atu r ated   cu r r en t a s   n ee d ed .   Fig u r 1 2   s h o w s   t h co m p ar is o n   b et w ee n   th i n d u cta n ce   an d   DC - r e s is ta n ce   m u ltip l y i n g   w it h   th e   ar ea   o f   th e   f ab r icate d   i n d u cto r .   C o m p ar ed   w it h   liter at u r e,   in   th is   r esear ch ,   t h f ab r icate d   in d u cto r s   in c lu d i n g   3   tu r n s   an d   5 - 1 6   tu r n   in d u cto r s ,   w h en   a s s o ciate d   w it h   th lo w e s ar ea s ,   h ad   v er y   lo w   DC   r esis ta n ce .   I s h o ws   th at  t h tr ea t m e n o f   h i g h   a s p ec t - r atio   tec h n o lo g y   f ab r icati n g   i n d u cto r s   w i n d i n g   p o ten tial l y   h elp s   r ed u ce   th e   r esis ta n ce   ev e n   i n   s m a ll  ar e a.   R eg ar d in g   t h i n d u cta n ce   o f   f ab r icate d   in d u cto r s ,   t h eir   v alu es  w er eq u al  to   th o s o f   o th er   r e s ea r ch es.   I n   g en er al,   th e   i n d u cto r s   f ab r icate d   b y   h i g h - asp ec r a tio   as s o ciat ed   w it h   th e   p r o ce s s   o f   m etal  e m b ed d ed   SU - 8   tech n iq u e s   y ield   t h g o o d   r esu lt s   in cl u d in g   lo w - r e s is ta n ce ,   h i g h   in d u cta n ce ,   an d   a   s m al l f o r m   f ac to r .           Fig u r 1 1 .   Me asu r ed   in d u cta n ce   as a   f u n ctio n   o f   d b ias cu r r en t a t 1   MH z       Fig u r 1 2 .   I n d u ctan ce   an d   r esi s tan ce   o f   f ab r icate d   in d u cto r s   co m p ar ed   to   liter atu r es       5.   CO NCLU SI O N   Mic r o m ac h i n ed   in d u cto r   f o r   d c - d co n v er ter   ap p licatio n   w er f ab r icate d   b y   u s i n g   m etal  e m b ed d ed   SU - 8   s lab   tec h n iq u e s .   T h d es ig n   o f   h ig h   a s p ec r atio   w i n d i n g   w it h   X - r a y   l ith o g r ap h y   p r o ce s s   w a s   ap p lied   to   f ab r icate   in d u cto r s   w in d i n g   w it h   asp ec r atio   o f   1 0 .   T h is   s tr u ct u r co u ld   h elp   m in i m iz DC   r esis tan ce   b u t   p r eser v s m all   f o r m f ac to r   an d   lo w   p r o f ile.   Ne v er t h eles s ,   w it h   th e   ad v a n ta g o f   m etal   e m b ed d ed   s u - 8   s lab   tech n iq u es ,   t h m ag n etic   co r w h ic h   p o ten tiall y   d ep o s ite d   ar o u n d   w i n d i n g   at  o n ce   c o u ld   h elp   s i m p li f y   p r o ce s s   an d   p r o v id lo w   co s t.   A s   th e   r es u lt,  t h m ea s u r ed   DC   r es is ta n ce   s h o w ed   v er y   lo w   DC   r esi s tan ce   as   ex p ec ted   an d   lo w er   th an   t h a o f   liter atu r es  w h e n   f ac to r ed   w i th   i n d u cto r s   ar ea .   T h in d u cta n ce   s h o w ed   co m p ar ab le  r esu l ts   b u q u i te  s m all  s at u r atio n   c u r r en b ec au s th m a g n e tic  co r w as  co n f i g u r ed   as  u n g ap p ed .   Fo r   f u t u r r esear ch es,  th m a g n etic  p r o p er ties   an d   s tr u ctu r w il b d ev elo p ed   to   ac q u ir t h h i g h   in d u cta n ce   w it h   lo w - r esi s tan ce   i n d u cto r s   an d   s er v t h ap p licatio n   r eq u i r in g   h i g h er   cu r r e n t.     0 100 200 300 400 500 10 2 10 3 I   b i as ( m A ) I n d u c t an c e ( n H )     3   t u r n s 5   t u r n s 1 0   t u r n s 1 6   t u r n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       Meta l - emb ed d ed   S U - 8   S l a b   T ec h n iq u es fo r   Lo w - r esis ta n ce   Micr o ma ch in ed   I n d u cto r s   ( M a n o t Ma p a to )   95   ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   r esear ch   is   f u lly   s u p p o r ted   b y   Sy n ch r o tr o n   L ig h R esear ch   I n s titu te  ( P u b lic  Or g an izatio n ) ,   T h ailan d .       RE F E R E NC E S   [1 ]   N.  W a n g ,   e a l. , " Hig h   F re q u e n c y   dc - d c   Co n v e rter  w it h   Co - p a c k a g e d   P lan a In d u c t o a n d   P o w e IC, "   in   2 0 1 3 El e c tro n ic C o m p o n e n ts  &   T e c h n o l o g y   Co n f e r e n c e ,   2 0 1 3 . ,   p p .   1 9 4 6 - 1 9 5 2   [2 ]   M .   W a n g ,   e a l. ,   " S il ico n   m o ld in g   tec h n iq u e f o in teg ra ted   p o w e r   M EM S   in d u c to rs," S e n s o rs  a n d   A c tu a to rs  A :   P h y sic a l,   2 0 1 1 , v o l.   1 6 6 ,   p p .   1 5 7 - 1 6 3 .   [3 ]   T .   O’D o n n e ll ,   e a l. ,   " M icro f a b rica ted   In d u c to rs   f o 2 0   M Hz   Dc - Dc   Co n v e rters , "   in   A p p li e d   P o w e El e c tro n ics   Co n f e r e n c e   a n d   Ex p o sit io n ,   2 0 0 8 . A P EC  2 0 0 8 .   T w e n t y - T h ird   A n n u a IEE E,   2 0 0 8 ,   p p .   6 8 9 - 6 9 3 .   [4 ]   N.  W a n g ,   e a l. ,   " M icro - in d u c to r in teg ra ted   o n   sili c o n   f o p o w e su p p ly   o n   c h ip , "   Jo u rn a o f   M a g n e ti sm   a n d   M a g n e ti c   M a teria ls,   2 0 0 7 ,   p p .   2 3 3 - 2 3 7 .   [5 ]   B.   Orla n d o ,   e a l. ,   " L o w - Re sista n c e   In teg ra ted   T o ro id a In d u c to r f o P o w e M a n a g e m e n t, "   IEE T ra n sa c ti o n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   4 2 ,   p p .   3 3 7 4 - 3 3 7 6 ,   2 0 0 6 .   [6 ]   N.  W a n g ,   e a l. ,   " Hig h - f re q u e n c y   M icro - m a c h in e d   P o w e In d u c to rs,"   , "   Jo u rn a o f   M a g n e ti sm   a n d   M a g n e ti c   M a teria ls,   v o l.   2 9 0 - 2 9 1 ,   p a rt  2 ,   p p .   1 3 4 7 - 1 3 5 0 ,   A p 2 0 0 5 .   [7 ]   F .   S a t o ,   e t   a l. ,   " A ll - in - On e   P a c k a g e   Ultrac o m p a c M icro p o w e rM o d u le  Us in g   T h in - F il m   In d u c t o r, "   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   M a g n e ti c s,  v o l.   4 0 ,   p p .   2 0 2 9 - 2 0 3 1 ,   Ju l   2 0 0 4 .   [8 ]   Y.  F u k u d a ,   e a l. ,   " P lan a In d u c t o W it h   F e rrit e   L a y e rs  f o rDC D Co n v e rter,"   IEE T ra n sa c ti o n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 9 ,   p p .   2 0 5 7 - 2 0 6 1 ,   Ju 2 0 0 3 .   [9 ]   E.   Bra n d o n ,   e a l. ,   " F a b rica ti o n   a n d   Ch a ra c teriz a ti o n   o f   M icro i n d u c to rs  f o Distrib u ted   P o w e C o n v e rters , "   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 9 ,   p p .   2 0 4 9 - 2 0 5 6 ,   Ju l   2 0 0 3 .   [1 0 ]   J.  W .   P a rk   a n d   M a rk   G .   A ll e n ,   " Ultralo w - P ro f il e   M icro m a c h in e d   P o w e In d u c to rs  W it h   Hig h ly   L a m in a ted   Ni/F e   Co re s:  A p p li c a ti o n   to   L o w - M e g a h e rtz  DC DC  Co n v e rters , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 9 ,   p p .   3 1 8 4 - 3 1 8 6 ,   S e p   2 0 0 3 .   [1 1 ]   K.  H.  Kim ,   e a l. ,   " A   M e g a h e rtz  S w it c h in g   DC/DC  Co n v e rterU sin g   F e BN  T h in   F i lm   In d u c t o r, "   IE EE   T ra n sa c ti o n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 8 ,   p p .   3 1 6 2 - 3 1 6 4 ,   S e p   2 0 0 2 .   [1 2 ]   D.  S a d ler,  e a l. , " M icro m a c h in e d   S p iral  In d u c to rs  Us in g   U V - L IGA T e c h n iq u e s,"   IEE T ra n sa c ti o n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 7 ,   p p .   2 8 9 7 - 2 8 9 9 ,   Ju l2 0 0 1 .   [1 3 ]   H.  Na k a z a wa ,   e t   a l. ,   " M icro - DC/ DC  Co n v e rter  th a In teg ra t e P lan a rIn d u c to o n   P o w e IC, "   IEE T ra n sa c t io n o n   M a g n e ti c s,  v o l.   3 6 ,   p p .   3 5 1 8 - 3 5 2 0 ,   S e p 2 0 0 0 .   [1 4 ]   C.   H.  A h h   a n d   M . G .   A ll e n , " M ic ro m a c h in e d   P lan a I n d u c to rs  o n   S il ico n   W a fe rs  f o M EM S   A p p li c a ti o n s,"   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   I n d u strial  El e c tro n ics ,   v o l.   4 5 ,   p p .   8 6 6 - 8 7 6 ,   De c   1 9 9 8 .   [1 5 ]   [1 5 ]   M .   S a id a n a a n d   M .   A .   G ij s," Cu b ic  M il li m e ter  P o w e In d u c t o F a b r ica ted   in Ba tch - T y p e   W a f e r   T e c h n o lo g y , " Jo u rn a Of M icro e lec tro m e c h a n ica S y ste m s,  V OL .   1 2 ,   NO .   2 , p p .   1 7 2 - 1 7 8 ,   A P RIL   2 0 0 3   [1 6 ]   G .   S c h ro m ,   e a l. , " A   1 0 0 M Hz   Ei g h t - P h a se   Bu c k   Co n v e rter  De li v e rin g 1 2 A   in   2 5 m m 2   Us in g   A ir - Co re   In d u c to rs,"   A p p li e d   P o w e El e c tro n ics   C o n f e re n c e ,   A P EC  2 0 0 7 -   T w e n t y   S e c o n d   A n n u a IEE E ,   p p .   7 2 7 - 7 3 0 ,   F e b   2 0 0 7 .     [1 7 ]   P .   De e k la,  e a l. ,   "   A M icro h e a ter  a n d   Ni  T e m p e ra tu re   S e n so S e b a se d - o n   P h o to li th o g ra p h y   w i th   Clo se d - L o o p   Co n tr o l, "   In ter n a ti o n a Jo u rn a o f   El e c tri c a a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   v o l.   5 ,   N o   4 ,   p p .   8 4 9 - 8 5 8 ,   A u g   2 0 1 5 .   [1 8 ]   M .   W a n g ,   e a l. ,   " S U8   E n h a n c e d   Hig h   P o w e De n sit y   M EM S   In d u c to rs,"   i n   2 0 0 8   P r o c .   o f   t h e   3 4 th   A n n u a l   Co n f e re n c e   o f   th e   IEE In d u stria El e c tro n ics   S o c iety   2 0 0 8 . ,   p p .   1 9 4 6 - 1 9 5 2   [1 9 ]   O.  Ca lt u n ,   e a l. ,   " In it ial  p e rm e a b il it y ,   h y st e re sis  a n d   to tal  l o ss e m e a su re m e n ts, "   in   A n a lele S ti in ti f ice - F izic a S tarii   Co n d e n sa te 2 0 0 0 ,   p p .   5 6 - 6 0 .   [2 0 ]   Y.  Be n h a d d a ,   e t   a l. ,   "   T h e rm a Be h a v io o f   a n   I n teg ra ted   S q u a re   S p iral  M icr o Co il , "   In d o n e sia n   Jo u r n a o f   El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   Co m p u ter S c ien c e ,   v o l.   1 4 ,   No   2 ,   p p .   2 5 0 - 2 6 5 ,   M a y   2 0 1 5 .   [2 1 ]   S .   L in d e r,   S - p a ra m e ter  tec h n iq u e f o f a ste r,   m o re   a c c u ra te  n e tw o rk   d e sig n ,   HP   a p p l ica ti o n   n o te  9 5 - 1 ,   He w lett  P a c k a rd   1 9 9 6 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       M a n o M a p a to   re c e iv e d   h is  B. En g .   a n d   M . En g .   f ro m   S u ra n a re e   Un iv e rsity   o f   T e c h n o lo g y ,   Na k h o n   Ra tch a sim a ,   T h a il a n d   in   2 0 0 5   a n d   2 0 0 7 ,   re sp e c ti v e ly ,   b o th   in   El e c tri c a En g in e e rin g .   W it h   f in a n c ial  su p p o rt  f ro m   th e   S y n c h ro tro n   L ig h Re se a rc h   In stit u te  (P u b li c   Org a n iza ti o n ),   h e   is  c u rre n tl y   w o r k in g   to w a rd   th e   P h . D.  d e g re e   in   th e   S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   In stit u te  o f   En g in e e rin g ,   S u ra n a re e   Un iv e rsity   o f   T e c h n o lo g y .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   X - ra y   li th ro g ra p h y   a p p li c a ti o n ,   m icro - se n so r,   m icro - e lec tro n ics   d e v ice s an d   e m b e d d e d   c o n tro sy ste m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   88     96   96     P ra p o n g   Kl y su b u n   re c e iv e d   h is  B. S c .   (Ho n s)  d e g re e   in   p h y sic f r o m   Ch u lalo n g k o rn   Un iv e rsity ,   Ba n g k o k ,   T h a il a n d ,   in   1 9 9 6 ,   a n d   h is  M . S c .   a n d   P h . D.  d e g re e in   p h y sic f ro m   V irg in ia   P o ly tec h n ic  a n d   S tate   Un iv e rsity   (V irg in ia  Tec h in   1 9 9 8   a n d   2 0 0 2 ,   re sp e c ti v e l y .   Af ter  g ra d u a ti o n ,   h e   sta rted   w o rk in g   a a   re se a rc h e a S y n c h ro tro n   L ig h Re se a rc h   In stit u te  (f o rm e rl y   k n o w n   a Na ti o n a S y n c h ro tro n   Re se a r c h   Ce n ter).  He   is  c u rre n tl y   se r v in g   a a n   A ss istan Dire c to a n d   t h e   Dire c to o f   A c c e lera to T e c h n o lo g y   Di v isio n   o f   S L RI.   His  re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   a c c e lera to p h y sic s,  p a rti c le b e a m   d y n a m ic s,  a n d   a p p li c a ti o n s o f   sy n c h ro tro n   ra d iatio n .         T h a n a tch a Ku lw o ra w a n ich p o n g   re c e iv e d   h is  B. En g .   f ro m   S u ra n a re e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   Na k h o n   Ra tch a sim a ,   T h a il a n d   in   1 9 9 8   a n d   h is  M . E n g .   f ro m   Ch u lal o n g k o rn   U n iv e rsity ,   Ba n g k o k ,   T h a il a n d   in   2 0 0 0 ,   b o t h   in   El e c tri c a En g in e e rin g .   He   a lso   g o h is  P h . D .   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   Birm in g h a m ,   En g lan d ,   2 0 0 4 .   His  e m p lo y m e n e x p e rien c e   sta rted   w it h   tea c h in g   a ss istan i n   1 9 9 8   a S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   S u ra n a re e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y .   In   2 0 0 0 ,   h e   w a p ro m o ted   t o   b e   a   f u ll - ti m e   lec tu re o f   th e   sa m e   sc h o o l.   A g a in ,   h e   w a p ro m o ted   t o   b e   a n   a ss o c iate   p ro f e ss o o f   e lec t rica e n g in e e rin g   a h is  c u rre n p o siti o n   u p - to - n o w .   He   b e c a m e   a   m e m b e o f   se v e ra w e ll - k n o w n   a c a d e m i c   so c ieties ,   su c h   a s,  W S EA S ,   IEE E,   IET ,   IEE J ,   WA S ET ,   I A S T ED,   e tc.  A lso   h e   h a u su a ll y   se rv e d   th e se   so c ieties   a th e ir  re f e re e   f o re v ie w in g   su b m it ted   p a p e rs  to   th e ir  jo u r n a ls.   His  sp e c ial  f ield o f   i n tere st  in c lu d e d   e lec tri c a m a c h in e s,  p o w e e lec tro n ic  c o n tr o a n d   d ri v e s,  so f c o m p u ti n g ,   m o d e li n g   a n d   sim u latio n   w it h   a d v a n c e d   n u m e rica tec h n iq u e s,  a n d   e lec tri c a p o w e s y ste m   a n a l y sis.          Nim it   Ch o m n a wa n g   re c e i v e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   in stru m e n tatio n   e n g in e e ri n g   f ro m   Kin g   M o n g k u t’s  In sti tu te o f   T e c h n o lo g y ,   L a d k r a b a n g ,   T h a il a n d ,   in   1 9 9 3 ,   th e   M S   d e g re e   in   b i o m e d ica e n g in e e rin g   f ro m   V irg in ia  Co m m o n w e a lt h   Un iv e rsit y   in   1 9 9 9 ,   a n d   M S   a n d   P h d e g re e in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   L o u isian a   S tate   Un iv e rsit y   in   2 0 0 1   a n d   2 0 0 2 ,   re sp e c ti v e ly .   S in c e   2 0 0 2 ,   h e   h a b e e n   a   lec tu re a t   th e   S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   S u ra n a re e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   T h a il a n d .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   m icro f a b rica ti o n ,   M EM S ,   b io m e d ica l   in stru m e n tatio n ,   a n d   e m b e d d e d   a u to m a ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.