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創新製程讓離散式元件「超越細微化極限」

上網時間: 2014年03月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:晶片電阻  二極體  細微化  ROHM  RASMID 

你可能不知道,光是一支智慧型手機就需要上千顆的二極體、電阻、電容…等被動元件,而簡單的功能型手機裡面,該類元件數量也有10~20顆;這類被動元件所採用的製程技術或許不如邏輯晶片先進,但隨著近年來各種行動裝置性能逐漸提升,對各種零組件的小型化需求也越來越高。

為因應以上趨勢,日本半導體元件供應商 ROHM 採用獨創的全新製程技術,推出號稱在尺寸上「超越細微化極限」的 RASMID (Advanced Smart Micro Device)系列離散式元件產品,包括面積尺寸分別僅0.4mm x 0.2mm (0402)、0.3mm x 0.15mm (03015)的二極體與晶片電阻,鎖定成長動力強勁的智慧型手機應用市場。除了晶片尺寸細微化,新系列元件採用耐腐蝕的純金材質電極,號稱在焊料塗佈性與可靠度上都有所提升。

圖1:離散式元尺寸的微小化趨勢
圖1: 離散式元尺寸的微小化趨勢

ROHM株式會社董事兼離散式元件生產部本部長東克己(Azuma Katsumi)表示,該公司從很早以前就應用獨家開發細微化技術,持續推展元件的小型化、創新技術,在 2011年開發出被認為是細微化的極限、也就是元件體積較0402尺寸減少56%的03015晶片電阻,接著在 2012年又開發出0402尺寸的齊納二極體;而ROHM此次除了將0402尺寸蕭特基二極體(SBD)加入產品陣容,也成功將03015晶片電阻量產化。

東克己表示,ROHM是採用與以往完全不同的全新製程達成小型化,讓被動元件達到±10μm的尺寸精度,實際以肉眼觀之就像是細沙一樣;而由於新一代RASMID元件尺寸的超細微化,ROHM除了擁有獨家前段製程技術,也開發了該系列晶片所需的後段封裝、電路板安裝等週邊技術,並與下游封裝設備業者緊密合作,透過提供大量樣品測試達成合格的安裝良率,既有打件機台僅需進行微調就可進行該最新系列元件的安裝。

圖2:裝在沙漏中外觀如細沙的RASMID系列元件
圖2:裝在沙漏中外觀如細沙的RASMID系列元件

而東克己也指出,當二極體元件尺寸細微化,往往會對元件電氣特性產生影響,為打破這種矛盾關係,ROHM以獨特的晶片結構與精密加工技術,讓新一代0402尺寸的蕭特基二極體元件之順向電壓(VF)等主要電氣特性維持與傳統0603尺寸相當。此外為避免細微元件在安裝時因焊錫印刷位置或電極大小偏差而產生所謂的「立碑現象(曼哈頓現象)」,RASMID系列元件採用了底面電極架構取代傳統多面電極架構,能進一步提升安裝良率。

圖3: 新一代元件採用底面電極架構以避免安裝時的「立碑現象」
圖3: 新一代元件採用底面電極架構以避免安裝時的「立碑現象」

RASMID系列元件最早推出的03015尺寸晶片電阻,已自 2012年1推出樣品,並在 2013年10月開始量產;接著0402尺寸蕭特基二極體(體積較傳統0603尺寸產品少82%),已於2013年10月開始提供樣品,並在2014年1月正式量產。而看好智慧手錶等可穿戴式裝置發展趨勢,下一步ROHM將再次挑戰極限,開發出體積又比03015尺寸晶片電阻少68%的0201 (0.2mm×0.1mm)尺寸晶片電阻,預定2014年10月推出樣品。(Judith Cheng)





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