意法宣布無(wú)源器件集成技術(shù)新突破

基于 PZT Perovskites的新型材料允許電容密度提高50倍

意法半導體近日首次公布了一項關(guān)于在薄膜無(wú)源器件集成工藝中大幅度提高結電容密度的突破性技術(shù)的細節，這項新技術(shù)大幅度擴展了ST世界領(lǐng)先的IPADTM（集成無(wú)源及有源器件技術(shù)）的功能，允許集成電容密度高于30nF/mm2的電容器，比現有的采用硅或鉭的氧化物或氮化物的競爭技術(shù)提高電容密度50倍。

這項技術(shù)是以一類(lèi)被稱(chēng)作“PZT Perovskites”的物質(zhì)為基礎，該類(lèi)物質(zhì)是一種化合物，主要元素是鉛、鋯、鈦及氧，根據鋯和鈦的比例，物質(zhì)可發(fā)生多種變化。這種物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)十分突出，它的介電常數高達900，具體參數視特定的物質(zhì)而定，這個(gè)數值是二氧化硅的200倍。同樣重要的是，這種物質(zhì)在經(jīng)過(guò)驗證的IPAD量產(chǎn)制造流程中的集成費用很低。

無(wú)源器件集成技術(shù)非常重要，特別是在移動(dòng)通信應用中，設備需要集成復雜的濾波和保護功能，這些功能通常需要大量的無(wú)源器件，如電阻器、電容器、電感器等，而移動(dòng)設備的電路板空間又十分有限。以手機為例，一臺手機需要幾百個(gè)無(wú)源器件，其中一半以上是電容器。ST的IPAD技術(shù)允許將大量的無(wú)源組件與有源器件集成在一起，例如，在一個(gè)執行特定的濾波或保護功能的單一結構內集成ESD保護二極管。

在這類(lèi)集成技術(shù)中，發(fā)現可以集成更高的電容或電阻的新型材料是一個(gè)連續不斷的挑戰。在電容問(wèn)題上，因為電容取決于表面積和介電常數，而人們總是期望表面積變得更小，所以物質(zhì)的介電常數是最重要的因素。去耦合和低頻過(guò)濾通常需要電容更高的電容器，ST新的PZT技術(shù)則代表了在集成更高電容器技術(shù)上的一項巨大的突破。

這項技術(shù)將系統劃分優(yōu)化提高到了一個(gè)新的水平，將會(huì )在尺寸、性能、成本和上市時(shí)間方面給客戶(hù)帶來(lái)巨大的好處，一個(gè)IPAD裸片可以取代30多個(gè)分立器件，而且兼容倒裝片封裝或IC的SiP組裝。

意法半導體發(fā)明了IPAD技術(shù)，是全球IPAD器件的領(lǐng)導廠(chǎng)商。因為SMD封裝被取代，PCB板連接設計更短，寄生干擾現象降低，組件集成度提高，頻率特性明顯改善，新的PZT技術(shù)將會(huì )加強ST的領(lǐng)導地位。

截至發(fā)稿日，ST已經(jīng)利用這項技術(shù)生產(chǎn)了大量的客戶(hù)指定器件，不久將向開(kāi)放市場(chǎng)推出標準器件，屆時(shí)將會(huì )公布深入的技術(shù)細節。