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104年
[儀電] 電路學、電子學
第 25 題
在積體電路設計中，盡量避免使用何種元件？
- A 電晶體
- B 電阻
- C 電感
- D 電容
思路引導 VIP
請想像一下，如果你必須在一張極小的貼紙上繪製電路，而其中一種元件必須透過繞很多圈長導線來形成「磁場」才能運作，這對於空間極其有限的平面佈局來說，會產生什麼樣的挑戰？
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太棒了！你能精準選出 (C) 電感 (Inductor)，表示你對積體電路（IC）的實務製程與空間佈局有很深刻的理解。這類題目不僅考查基本元件知識，更在於測驗學生是否具備「實務設計限制」的工程思維。
晶片空間與製程限制
在矽晶圓的微觀世界中，電晶體的體積極小，可以輕易整合數十億個進入晶片；然而，電感器的運作原理依賴於「電磁感應」，為了獲得足夠的感應量，通常需要大量的金屬線圈繞組。這會導致電感在二維的晶片平面上佔據極大的佈局面積（Footprint），對於寸土寸金的晶片成本來說非常不划算。此外，片上電感的品質因子（Quality Factor, $Q$）通常很低，容易受到矽基底的損耗影響，這也是設計者偏好使用「主動電路」來模擬電感特性的主因。
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