不断发展的电子设备总是需要挑战极限,对节能和高频半导体的需求越来越强烈。电源的稳定对于半导体在高频范围内的稳定运行非常重要,旁路电容的处理是关键。半导体封装 对于因板载技术的演进而变得越来越小、越来越薄,具有足够电容的情况下如何确保芯片工作频率下所需的电源阻抗以及电容器安装的位置和面积是关键。因此对于电源稳定性来说,是个很大的挑战。
由于高频区域的电源噪声,无法完全发挥性能
随着工作电压的降低,想办法减少工作时的压降和噪声
想搭载对应必要的静电容量的适当的电容器
需要大容量电容器,但没有空间承载
加贺富仪艾电子代理的品牌FICT株式会社(原富士通互联技术)已成功生产嵌入薄膜电容器 (TFC) 的半导体封装基板,该产品符合长期的行业要求。基板中的嵌入式 TFC 具有更大的电容,并且比以往更能减少连接电感,因为它现在可以放置在离 LSI 更近的位置作为去耦电容器。
今天为大家分享的是FICT采用的一种名为GigaModule-EC的基板结构技术,这是带有TFC的新一代基板。这种结构满足两个复杂的要求:半导体封装的微型化以及电容器和LSI之间的稳定电源。同时,GigaModule-EC 解决了现在制造封装基板的 4 个挑战。
一降低高频范围内的电源噪声
GigaModule-EC 半导体封装基板包含嵌入式薄膜电容器,它支持 LSI 在高频率和低电压下工作。该TFC在高频范围内具有低阻抗值,并且具有大电容和低电感。
由于 GigaModule-EC 基板中的 TFC 可以作为去耦电容器嵌入 LSI 下方,因此可以降低电容器和 LSI 之间的电感。如果增加这种 GigaModule-EC 半导体封装基板中使用的过孔数量,则电感会进一步降低。
利用这一特性,在演示实验中证实了该基板在低频到高频范围内的阻抗降低。这意味着可以降低半导体封装基板在高频范围内的噪声,这在过去使用外部电容器很难实现。因此,您可以期待半导体的频率特性得到极大改善,LSI 的效率最大化。
嵌入式 TFC 对 V/G之间阻抗的变化
二将运行期间的电压降降至最低
由于 LSI 采用低电压驱动,因此控制运行期间的电压降变得更具挑战性。不过,这款 GigaModule-EC 基板可以解决这个问题。支持高频范围的 TFC 可以嵌入基板上的 LSI 下方,该电容器将通过连接电源层在操作之间进行充电和放电,这可以降低电源电压的不稳定性,并允许您期望 LSI 具有稳定的高性能。
三可通过图案设计获得任意大小的电容器电容
这种嵌入式 TFC 是 1.0μF/cm2 的高电容类型。由于它以另一层的形状嵌入基板中,因此可以通过图案设计将电容设置为您需要的任何尺寸。该电容器可以通过蚀刻加工。这意味着由于设计阶段的限制较少,曾经被认为不可能的设计现在可以使用嵌入式 TFC 技术实现。
四有效利用 LSI 上的安装空间
由于FICT可以将 TFC 嵌入基板中,这可以显着减少安装在电路板表面的电容器数量,从而增加可用空间。此外,由于可以以窄间距将过孔连接到 TFC,因此基板上的布线限制将更少。
GigaModule-2EC结构可应用于服务器等中高端设备。采用规则积层结构的基板核心层之间最多可嵌入两片TFC。这种 GigaModule-2EC 结构最好用于需要非常稳定的电源的 LSI。因此,建议用于严重依赖稳定电源的电路,特别是对于高速或同时开关。
审核编辑 :李倩
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原文标题:制造封装基板的4大挑战如何解决?
文章出处:【微信号:Fujitsu_Semi,微信公众号:加贺富仪艾电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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