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TDK:薄膜型被动部件还能做得更小

2008-12-04 11:20:01 来源:技术在线网

    薄膜型被动部件采用蒸镀、电镀以及光刻(Photolithography)等技术嵌入薄膜状绝缘层、介电层以及导体层,从而实现电感器及电容器等功能。知名被动部件厂商TDK目前正在扩充薄膜型被动部件的产品线。如共模滤波器通过提供0605尺寸的小型产品,来满足用户日益严格的轻薄短小方面的设备要求。  

    据TDK介绍,在采用薄膜技术嵌入电感器和电容器的带通滤波器方面,高度降至0.3mm的薄型产品也已经达到实用水平。扩充薄膜型被动部件的产品线的特点是比层叠型被动部件更能实现小型薄型化。要使手机、数码相机及数码摄像机等便携产品更加轻薄短小,该部件不可或缺。这些便携产品普遍采用的滤波器、平衡转换器及方向性耦合器(Coupler)目前主要采用LTCC(低温烧结层叠陶瓷底板)技术生产。最近,现有的LTCC技术已经无法满足小型薄型化要求了。薄膜型被动部件将取代对薄型小型化要求严格的便携产品所使用的LTCC部件。  

    越来越难配备在产品上的是无线通信模块,如今的便携产品往往需要配备多个无线通信模块。于是,人们开始要求模块更小更薄。也就是说,在缩小安装面积的同时,还必须使模块高度降低到与IC封装同等的1mm以下,比如0.8~0.9mm。  

    这种要求正好符合薄膜型被动部件的特点。薄膜型部件的特点是:能使介电层变得更薄,或者缩小布线/布线间隔。如布线方面,原来采用薄膜技术的硬盘磁头已经开始量产线圈间距为2.0μm以下的产品。尽管目前的薄膜部件的布线/布线间隔为20μm/20μm,但必要时可在薄膜型被动部件中采用2μm等微细布线。与LTCC部件相比,可扩大电容器的容量,还可通过缩小各个电感器的体积来提高配备密度。  

    实际上,TDK在今年9月底发布的带通滤波器就为了满足这种要求,使高度降低到0.3mm,比LTCC部件低0.1mm。因为还要考虑可安装性,所以此次将高度设为0.3mm,不过,如果削薄陶瓷底板,还能进一步实现薄型化。  

    LTCC具有介电层在低频时介电率较高、可减少损失的特性,因此能够缩小所配备的电容器尺寸或缩短布线长度。所以,要想在采用1GHz以下的低频时实现一定程度的小型化,采用LTCC较为适宜。而要使面向1GHz以上的高频的部件实现小型化,则需要能使介电层变得更薄,或使布线间隔更小的高加工精度等。如果采用LTCC强行使其变小变薄的话,插入损失就会增大等,性能难免会降低。  

    对于带通滤波器、平衡转换器及耦合器等部件,采用LTCC时的界限是安装面积为1.0mm×0.5mm的1005尺寸,高度为0.4mm左右。而比该尺寸更薄更小的平衡转换器及耦合器方面,为了制造出薄膜型被动部件,目前正在进行相关开发。  

    目前,模块内部大多采用0603部件,如果被动部件的高度为0.3mm,就可满足薄型化的要求。希望进一步实现薄型化时,还可采用将薄膜型被动部件当作部件内置底板嵌入树脂底板内部的方法。而采用LTCC时,虽然LTCC本身可作为部件内置底板,但存在布线/布线间隔难以实现微细化等问题,目前需求正在不断减少。  

    TDK 认为各种便携产品都会实现“卡片化”。如SD卡将实现直接通信等,原来的卡片型产品为了实现通信功能,很可能会配备无线通信模块。这种情况下,薄膜型被动部件不可或缺。如果卡片型便携产品增加,预计目前20%以上的LTCC部件将会被薄膜型部件取代。
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