應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)
發(fā)布日期:
2024-08-06

高密度硅電容器采用半導(dǎo)體MOS工藝,通過3D結(jié)構(gòu)顯著增加了電極面積,從而提高了單位面積的電容量。這種先進(jìn)的3D拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供了卓越的有源電容面積,相當(dāng)于80個厚度為100微米的陶瓷層。由于其線性良好、色散性低的介質(zhì),這種電容器實(shí)現(xiàn)了小型化、電容值和電氣性能的優(yōu)化,滿足了在更小封裝中提供更高性能的應(yīng)用需求。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

圖片來自村田官網(wǎng)

MLCC電容相比,硅基電容的性能優(yōu)異之處體現(xiàn)在以下幾個方面:


??對溫度的高度穩(wěn)定性:高達(dá)250℃的環(huán)境

??在頻率范圍內(nèi)的型號穩(wěn)定性:高達(dá)220GHz的應(yīng)用

??對電壓的穩(wěn)定性:適用于高壓的應(yīng)用

??對老化的穩(wěn)定性:使用壽命至少可達(dá)10年

??極薄的厚度:低至50μm.


硅基電容器在現(xiàn)代技術(shù)的多個關(guān)鍵領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。從消費(fèi)電子到5G基站,再到新能源汽車、航天器和醫(yī)療領(lǐng)域,其應(yīng)用范圍廣泛且至關(guān)重要。

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在消費(fèi)市場中,基于3D硅架構(gòu)的獨(dú)特技術(shù)可以將去耦電容直接放置在處理器旁邊。硅基電容器提供極低的厚度和極低的等效串聯(lián)電感(ESL),使得手機(jī)制造商能夠確??焖偬幚砗统∠到y(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

在5G基站中,硅基電容器以其高電容容量和穩(wěn)定的電容值,提升了射頻功率放大器(RFPA)的基帶性能,并改善了功率放大器的線性度。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

在新能源汽車市場,硅電容器技術(shù)帶來了更多功能,例如激光雷達(dá)和高壓應(yīng)用。硅基電容器或硅基電容器陣列由于具有超低ESL和等效串聯(lián)電阻(ESR),允許長距離激光雷達(dá)(LIDAR)實(shí)現(xiàn)更高的功率峰值和更短的脈沖寬度。


應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

在航空航天領(lǐng)域,這種超寬溫的產(chǎn)品可用于航天器中,在極端環(huán)境下提供可靠的電氣性能,支持航天器的各項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

硅基電容在可植入醫(yī)療系統(tǒng)領(lǐng)域中也擁有悠久且成功的歷史。由于其極小的尺寸和極高的可靠性,硅基電容被用于心臟起搏器和植入式除顫器中,為這些設(shè)備提供穩(wěn)定的能量存儲和釋放。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

因此,硅基電容器的精準(zhǔn)測量和表征對于確保其在實(shí)際應(yīng)用中的性能和可靠性至關(guān)重要。在消費(fèi)電子、5G基站、新能源汽車和航天器等高科技領(lǐng)域,硅基電容器的電性能直接影響到系統(tǒng)的整體功能和效率。精確的測量表征能夠幫助工程師識別電容器的真實(shí)特性,包括其電容值、等效串聯(lián)電阻(ESR)、等效串聯(lián)電感(ESL)以及溫度和頻率響應(yīng)。這些參數(shù)對于優(yōu)化電路設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能、減少能耗和延長設(shè)備壽命都具有關(guān)鍵作用。此外,精準(zhǔn)的表征還可以幫助識別潛在的故障或性能偏差,從而在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段進(jìn)行調(diào)整,降低生產(chǎn)成本和風(fēng)險。因此,硅基電容器的精確測量不僅僅是技術(shù)上的要求,更是推動創(chuàng)新和提升產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。然而,隨著尺寸的不斷減小,測試終端和電極的對準(zhǔn)變得更加困難,接觸不良和信號干擾的風(fēng)險隨之增加,精確表征硅基電容器面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

和創(chuàng)聯(lián)合科技利用其在高頻高速測試方面的經(jīng)驗(yàn),推出了專門針對硅基電容器測量的平臺。該平臺包括硬件(如高頻校準(zhǔn)去嵌入夾具單元)、軟件(S參數(shù)轉(zhuǎn)Z參數(shù)模塊)以及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的控制模塊,為在片測量和切割后的單die測量提供了完整的解決方案。

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這款平臺經(jīng)村田器件驗(yàn)證,可精準(zhǔn)還原其性能,測量頻率范圍可達(dá) 50GHz,能一鍵測量 S 參數(shù)、Z 參數(shù),適用于多種尺寸硅基電容的測量,且支持定制服務(wù)。如果您在半導(dǎo)體器件測量方面存在任何需求,不管是硅基電容,還是其他SMD器件,我們都熱忱歡迎您前來咨詢交流!我們將竭誠為您提供專業(yè)的服務(wù)和解決方案,以滿足您的各種測量需求。

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

和創(chuàng)平臺實(shí)測某客戶硅基電容的S參數(shù)

應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、航天器等領(lǐng)域中的高密度硅基電容的測試挑戰(zhàn)

?和創(chuàng)平臺軟件測試某客戶硅基電容數(shù)據(jù)




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