【產(chǎn)通社，10月24日訊】中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)消息，三井金屬（Mitsui Mining & Smelting）開(kāi)發(fā)出了靜電容量高達(dá)1μF/cm2的薄膜電容器材料AEC-1。適用于部件內(nèi)置底板。這是一種單層薄膜電容器，在厚20μm的銅電極和厚50μm的鎳電極之間夾有厚0.6μm的鈦酸鋇陶瓷電介質(zhì)層。目的是用來(lái)取代個(gè)人電腦微處理器等高頻LSI的半導(dǎo)體內(nèi)側(cè)封裝的合計(jì)數(shù)十μF的積層陶瓷電容器（MLCC）�？梢园衙娣e為1cm2左右的該產(chǎn)品嵌入到半導(dǎo)體封裝的底板內(nèi)。與積層陶瓷電容器相比，還可以減小ESL（等效串聯(lián)電感、自感）的尺寸。今后將用于半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)規(guī)則微細(xì)化至32nm和25nm時(shí)的去耦電容器。
單層薄膜電容器的ESL之所以比MLCC小，其原因在于夾有電介質(zhì)層的電極結(jié)構(gòu)不同。該公司目前正在詳細(xì)測(cè)量ESL，預(yù)計(jì)嵌入面積1cm2、靜電容量1μF左右的AEC-1后，可取代數(shù)十μF的MLCC。
原來(lái)的薄膜電容器，單位面積的靜電容量小，即使嵌入底板中也無(wú)法提供充足的靜電容量。此次單層薄膜電容器的容量之所以能夠增大，是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)出了在金屬箔上嵌入陶瓷電介質(zhì)的技術(shù)。通過(guò)改進(jìn)使陶瓷結(jié)晶所需要的焙燒工藝，并采用耐熱的鎳作為另一側(cè)電極，從而能夠在金屬箔上直接焙燒陶瓷層。陶瓷的焙燒需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行，而金屬箔不耐高溫。因此，原來(lái)首先在焙燒并結(jié)晶后的陶瓷中摻入樹(shù)脂然后涂布在金屬箔上，并利用樹(shù)脂將金屬箔鋪在陶瓷層上，以防止在高溫下加熱金屬箔。這樣一來(lái)面臨的課題是，只有樹(shù)脂部分的相對(duì)介電常數(shù)下降，無(wú)法確保充足的靜電容量。
另外，單層薄膜電容器還面臨著一個(gè)課題，即漏電流大。此次產(chǎn)品加載10V時(shí)的漏電流只有0.5μA/cm2，實(shí)際使用時(shí)不會(huì)有問(wèn)題。
該產(chǎn)品能夠以與使用覆銅板的普通多層底板基本相同的制造方法封裝在底板上。具體做法是，首先，通過(guò)蝕刻將所需靜電容量和形狀的電極以及連接端子等刻到AEC-1內(nèi)外的金屬箔上。然后使用樹(shù)脂通過(guò)熱壓接等將已設(shè)計(jì)好電路的覆銅板與金屬箔貼合在一起。由于陶瓷層很薄，處理時(shí)多少會(huì)產(chǎn)生一些變形，但只要不起褶，電氣特性就不會(huì)改變。
目前，含電極時(shí)，厚度已降至約35μm。這與目前印刷底板內(nèi)部銅布線層的厚度相同，還可以減小底板的厚度。
目前正在檢測(cè)實(shí)際嵌入后的電氣特性。如果不在LSI芯片下面整面配置電容器就無(wú)法獲得去耦效果，因此目前的設(shè)想用途是在底板的部分絕緣層上鉆孔，然后內(nèi)置薄膜電容器。如果能夠設(shè)計(jì)一層薄膜電容器層來(lái)取代絕緣層，估計(jì)底板將更加容易制造。今后，還將考察這種情況下的電氣特性。
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