应用于5G基站、新能源汽车、航天器等领域中的高密度硅基电容的测试挑战
发布日期:
2024-08-06

高密度硅电容器采用半导体MOS工艺,通过3D结构显著增加了电极面积,从而提高了单位面积的电容量。这种先进的3D拓扑结构提供了卓越的有源电容面积,相当于80个厚度为100微米的陶瓷层。由于其线性良好、色散性低的介质,这种电容器实现了小型化、电容值和电气性能的优化,满足了在更小封装中提供更高性能的应用需求。

应用于5G基站、新能源汽车、航天器等领域中的高密度硅基电容的测试挑战

应用于5G基站、新能源汽车、航天器等领域中的高密度硅基电容的测试挑战

图片来自村田官网

MLCC电容相比,硅基电容的性能优异之处体现在以下几个方面:


Ø 对温度的高度稳定性:高达250℃的环境

Ø 在频率范围内的型号稳定性:高达220GHz的应用

Ø 对电压的稳定性:适用于高压的应用

Ø 对老化的稳定性:使用寿命至少可达10年

Ø 极薄的厚度:低至50μm.


硅基电容器在现代技术的多个关键领域中发挥着重要作用。从消费电子到5G基站,再到新能源汽车、航天器和医疗领域,其应用范围广泛且至关重要。

 

在消费市场中,基于3D硅架构的独特技术可以将去耦电容直接放置在处理器旁边。硅基电容器提供极低的厚度和极低的等效串联电感(ESL),使得手机制造商能够确保快速处理和超薄系统的实现。

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在5G基站中,硅基电容器以其高电容容量和稳定的电容值,提升了射频功率放大器(RFPA)的基带性能,并改善了功率放大器的线性度。

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在新能源汽车市场,硅电容器技术带来了更多功能,例如激光雷达和高压应用。硅基电容器或硅基电容器阵列由于具有超低ESL和等效串联电阻(ESR),允许长距离激光雷达(LIDAR)实现更高的功率峰值和更短的脉冲宽度。


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在航空航天领域,这种超宽温的产品可用于航天器中,在极端环境下提供可靠的电气性能,支持航天器的各项关键任务。

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硅基电容在可植入医疗系统领域中也拥有悠久且成功的历史。由于其极小的尺寸和极高的可靠性,硅基电容被用于心脏起搏器和植入式除颤器中,为这些设备提供稳定的能量存储和释放。

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因此,硅基电容器的精准测量和表征对于确保其在实际应用中的性能和可靠性至关重要。在消费电子、5G基站、新能源汽车和航天器等高科技领域,硅基电容器的电性能直接影响到系统的整体功能和效率。精确的测量表征能够帮助工程师识别电容器的真实特性,包括其电容值、等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)以及温度和频率响应。这些参数对于优化电路设计、提高产品性能、减少能耗和延长设备寿命都具有关键作用。此外,精准的表征还可以帮助识别潜在的故障或性能偏差,从而在产品开发的早期阶段进行调整,降低生产成本和风险。因此,硅基电容器的精确测量不仅仅是技术上的要求,更是推动创新和提升产品质量的基础。然而,随着尺寸的不断减小,测试终端和电极的对准变得更加困难,接触不良和信号干扰的风险随之增加,精确表征硅基电容器面临着严峻的挑战。

和创联合科技利用其在高频高速测试方面的经验,推出了专门针对硅基电容器测量的平台。该平台包括硬件(如高频校准去嵌入夹具单元)、软件(S参数转Z参数模块)以及矢量网络分析仪的控制模块,为在片测量和切割后的单die测量提供了完整的解决方案。

 

这款平台经村田器件验证,可精准还原其性能,测量频率范围可达 50GHz,能一键测量 S 参数、Z 参数,适用于多种尺寸硅基电容的测量,且支持定制服务。如果您在半导体器件测量方面存在任何需求,不管是硅基电容,还是其他SMD器件,我们都热忱欢迎您前来咨询交流!我们将竭诚为您提供专业的服务和解决方案,以满足您的各种测量需求。

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和创平台实测某客户硅基电容的S参数

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 和创平台软件测试某客户硅基电容数据




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