变压器的主要用途是信号与能量之间的转换，现代科学信息技术对变压器提出了体积小、损耗小、可靠性高、可集成化和自动化生产的要求。随着信息科学技术的发展，平面变压器体积小、质量轻、变压比大、耦合系数大等优点凸现，在军事、航空、通信，特别是对体积和质量要求较高领域有着极其重要的应用。最近十几年，随着MEMS加工技术中的键合技术、表面微加工技术和体微加工技术的进一步发展成熟，大大推动了MEMS片上螺旋电感和平面变压器的研究发展。本课题来源于绵阳某研究所的某军事预研项目。课题要求平面变压器体积不得大于3×3cm2，输入电压27V，输出电压不低于2000V。该项目主要用于完成瞬间升压，以激活某发生器。考虑变压比（匝数比）较高，本课题采用三级变压的结构形式，本文只针对第一级变压进行研究设计，变压比为1：5。本文从硅基片上电感的研究分析开始，针对片上电感的三大性能指标电感量L、品质因数Q和自谐振频率f做了计算和模拟，并用软件Ansoft Maxwell对硅基片上电感进行模拟仿真。通过结果对比，得出线圈宽度与中心孔宽度的比值不大于1.5的情况下，环形电流对中心孔的磁通量贡献最大。为了充分利用电流产生的磁通量，结合MEMS工艺加工技术，第一级平面变压器采用S-P-S叠层结构并安装EI锰锌铁氧体磁芯。每层线圈基于一个硅片，然后三个硅片上下依次叠合，焊接引线并封装，最后安装铁氧体磁芯。通过Ansoft Maxwell对此结构进行模拟仿真，变压效率可达百分之八十一。结构确定后对此结构进行散热分析并加工制造。本文根据平面变压器结构，按照微机械加工工艺中体微加工技术、表面微加工技术和键合技术，采用硅作为基底，并溅射掩蔽层，减少衬底损耗。平面变压器平面过大，磁场弥散（Pervasive）严重，为了能提供完整的磁回路，应用EI微型磁芯置入平面螺旋电感之中，能够有效地解决了磁场弥散问题，提高了平面变压器的工作效率。实现MEMS平面多层螺旋电感的一个主要困难是金属层之间的绝缘，掩蔽问题。在硅表面和导线间溅射良好的绝缘材料得益于MEMS体微加工技术和表面微加工技术的完善，因而实现了多层硅片叠加，平面变压器螺旋电感也能获得成功。由此可知，在单一硅片上溅射多层结构，并将多个这样的硅片叠加而成的多层螺旋电感重量轻、体积小、性能好。