一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介硅電容器(Silicon Capacitors)是一種基于半導體制造工藝,融合了MOS工藝與MEMS技術(shù),通過(guò)微納米級結構設計制造的電子元件,它突破了傳統MLCC和SLCC的性能邊界,為射頻微波電路、高性能數字IC、精密模擬電路等對電子元器件性能、穩定性和集成度要求極高的應用場(chǎng)景提供了新的電容解決方案。硅電容按內部結構特點(diǎn)可分為2D硅電容器和3D硅電容器。2D硅電容器是一種以高摻雜硅作為電極和基底,通過(guò)化學(xué)氣相沉積或熱氧化在其表面生成介質(zhì)層的電容器。3D硅電容器是在2D硅電容器基礎上,為了突破二維平面限制、追求更高容量密度而發(fā)展起來(lái)的具備特殊三維結構的產(chǎn)品。通過(guò)利用半導體微加工技術(shù)(特別是深硅刻蝕等MEMS技術(shù))在硅襯底上制造出三維立體結構,從而增加介質(zhì)層的有效面積來(lái)顯著(zhù)提升單位面積內的電容量。二、產(chǎn)品特點(diǎn)與傳統電容器(如MLCC、鉭電容)相比,硅電容具有以下顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn):? 超高精度:介質(zhì)層是通過(guò)CVD或熱生長(cháng)形成的,厚度和成分非常均勻,電容值由面積和介質(zhì)厚度決定,因此電容器的容值偏差可以做到非常?。蛇_±0.1%或更高)。? 高溫度穩定性:硅電容產(chǎn)品采用氮化硅或二氧化硅作為介質(zhì)材料,在-55℃~150℃的溫度范圍內,溫度系數僅為±100ppm/℃。? 優(yōu)異的高頻特性:硅電容使用的介質(zhì)材料和結構特點(diǎn),使其具有很低的等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL),其在很寬的頻率范圍內保持容量的穩定性。 ? 高長(cháng)期可靠性:硅電容采用半導體薄膜工藝,可保證介質(zhì)致密性與均勻性,電容器長(cháng)期可靠性、批次一致性?xún)?yōu)異。? 高容量密度:3D硅電容通過(guò)在垂直方向上構建三維結構(如深溝槽等),極大地增加電極的有效面積,單位面積電容量較2D硅電容器可提升10~100倍,實(shí)現進(jìn)一步小型化的同時(shí)保留了上述高精度、高穩定性、優(yōu)異的高頻性能和高穩定性的特點(diǎn)。三、應用領(lǐng)域? 高端通信設備:5G基站、射頻功放、光模塊、網(wǎng)絡(luò )設備等中的射頻電路和高速數字處理單元。? 汽車(chē)電子:電動(dòng)汽車(chē)和智能駕駛系統,如發(fā)動(dòng)機控制單元、車(chē)載信息娛樂(lè )系統、高級駕駛輔助系統(ADAS)、激光雷達(LiDAR) 等對溫度和可靠性要求高的場(chǎng)合。? 工業(yè)與醫療電子:工業(yè)自動(dòng)化控制系統、醫療設備(特別是植入式醫療設備),這些應用對元件的長(cháng)期穩定性和可靠性有極致要求。? 航空航天與國防:用于航空電子系統、飛機發(fā)動(dòng)機控制等對溫度穩定性要求較高的電路中。四、產(chǎn)品結構和電極形式公司硅電容分為2D硅電容和3D硅電容,采用在二維平面結構或具有溝槽結構的三維立體結構上沉積介質(zhì)材料,并覆蓋金電極作為引出端,形成可金絲鍵合的微組裝用硅電容或表面貼裝(SMT)用硅電容。1、硅電容器內部結構 2、2D硅電容產(chǎn)品電極形式 3、3D硅電容產(chǎn)品電極形式五、產(chǎn)品典型容值范圍1、2D硅電容典型容值范圍產(chǎn)品系列尺寸(mm)容量(pF)122334710022047010001500D系列0.254*0.2540.508*0.5080.762*0.7621.016*1.0161.270*1.270G系列0.254*0.7620.508*1.2700.762*2.0321.016*2.0321.270*2.0322、3D硅電容典型容值范圍產(chǎn)品系列尺寸(mm)容量(pF)100022004700100002200047000100000D系列0.254*0.2540.508*0.5080.762*0.7621.016*1.0161.270*1.270H系列0.400*0.2000.600*0.3001.000*0.5001.600*0.8002.000*1.250六、質(zhì)量保證基于硅電容產(chǎn)品特點(diǎn),公司結合多年電容器開(kāi)發(fā)、供貨經(jīng)驗,制定了一整套質(zhì)量保證方案。包括其介質(zhì)層的質(zhì)量評估、產(chǎn)品一致性評估、產(chǎn)品測試分選、壽命評估等。在生產(chǎn)、供貨過(guò)程中,主要開(kāi)展的檢驗項目如下:檢驗階段檢驗項目主要項目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段基礎性能評估容量、損耗角正切、耐壓等結構分析膜層結構、膜層致密性等可靠性評估溫度沖擊、穩態(tài)濕熱、耐焊接熱、靜電放電、高溫壽命生產(chǎn)過(guò)程結構分析膜層結構電性能測試分選容量、損耗角正切、耐壓等外觀(guān)測試分選表面缺陷,邊緣缺陷等七、產(chǎn)品安裝方式硅電容適配打線(xiàn)和SMT貼片安裝工藝,可與各類(lèi)半導體器件良好兼容,安裝示意圖如下。八、小結硅電容器并非要取代傳統的MLCC,而是作為一種高性能、高穩定性電容器的補充技術(shù),在特定的高端應用領(lǐng)域,尤其是需要與半導體芯片集成的場(chǎng)景中,發(fā)揮著(zhù)重要作用。公司深耕電容領(lǐng)域數十年,對電容產(chǎn)品有著(zhù)深入的理解,公司擁有完善的電容制造以及可靠性檢驗設備和資質(zhì)。公司基于對介電材料的認識和電容器應用的積累,開(kāi)發(fā)了系列化的硅電容產(chǎn)品,為客戶(hù)在高頻、高穩定性電路領(lǐng)域應用提供更優(yōu)的產(chǎn)品解決方案。
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