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世界电子元件科技发展新动向
[发布时间]:2009年9月10日 [来源]:元协科技委委员 张药西 [点击率]:5713
【导读】:     (一)被动电子元件在2005年以前的数年时间内,被动电子元件与材料取得了一些开拓性成果,如:EMI抑制元件、贱金属MLCC、片式敏感元件(热敏、电压敏)及电路...

 

    ▲对厚/薄膜混合集成技术的影响
    厚/薄膜混合集成技术是将IC及其周边的电子元器件集成在一起的二次集成技术,由于半导体技术能够将越来越多的电子元器件集成到IC中,这势必将压缩厚/薄膜混合集成的生存空间。
    ▲与被动电子元件的竞争
    用半导体技术制造的某些被动电子元件在性能、体积、价格等方面占有优势,而且在电路组装(或集成)时更便捷,从而对传统的被动电子元件构成了强势竞争。这样的事例还不多,但这种发展趋势不能不注意。举三个事例:
    EMI滤波器与ESD保护二极管集成
    近几年,意法(ST)半导体公司、恩智浦(NXP)半导体公司、安森美(ON Semiconductor)半导体公司、威世(Vishay)公司、CMD公司等,利用半导体技术,将EMI滤波器与ESD保护二极管集成在一起,制造出单线和二、四、六、八线阵列,每线都同时具有抑制EMI和ESD)保护的两大功能,而且封装尺寸很小,每一线的PCB占位面积不超过0.6mm2,价格不超过2.5美分。将EMI滤波器与ESD保护二极管集成在一起的方式大体分三种类型:将电阻器与ESD二极管集成,利用二极管自身的电容,构成R—C—R三元件π形低通:EMI滤波器;将电阻器、电容器与ESD二极管集成,构成R—C—R三元件π形低通EMI滤波器;将电容器、电感器与ESD二极管集成,构成C—L—C三元件π形低通EMI滤波器;将三个电容器,二个电感器与ESD二极管集成,构成C—L—C—L—C五元件π形低通EMI滤波器,上述产品对叠层型压敏电阻器构成了竞争对手。
    HPC型0402RF电容器
    美国威世公司利用半导体技术制造了型号为HPC的0402RF片式电容器,并已大量生产。与MLCC及薄膜电容器相比较,它具有工艺简单、成本低、精度高、寄生电感低、.ESR低、SRF高、电容量随频率变化平坦等诸多优点,其比容高达0.27pF/mil2,比MLCC及薄膜电容器高出一个量级。由于是单面焊接,在贴装过程中不会出现墓碑现象。
    硅振荡器
    意法(ST)半导体公司、Silicon Labs公司等开发了硅振荡器,并已进入市场。据Silicon Lab介绍其新产品Si500时称:硅振荡器与传统的石英振荡器相比,具有更加出色的性能与可靠性。Si500采用CMOS架构,无需像石英振荡器那样针对每一个频率进行晶体切割和调谐,就能产生从0.9至200MHz之间的任何频率输出。Si500支持多种输出模式,为客户提供了更大的设计弹性。与依靠机械弹性谐振的石英振荡器相比,Si500更耐冲击和振动。Si500采用标准的CMOS塑封,不用陶瓷或金属封装,降低了成本,提高了可靠性。
    意法(ST)半导体公司推出的STCL1120系列硅振荡器的频率为10.12.16MHz,启动时间为50微秒,工作电流0.65mA,无须外部元件,不会遇到电容匹配问题。究竟硅振荡器对传统的石英振荡器能构成怎样的竞争,则拭目以待。
    ▲对声表面波(SAW)器件的促进
在上世纪七、八十年代,我国引进了声表面波(SAW)器件生产线,当时SAW器件的工作频率为KHz,后来提高到MHz,人们认为SAW器件的最高频率上限为2000MHz,这是由于不能制造线条更细更精确的叉指换能器。到九十年代,开始借鉴半导体技术,很快将叉指换能器的线条做到微米级,从而使SAW器件的频率提高到GHz,(现在可达6到8GHz),使它在现代电子技术中大显威力,这是被动元件吸纳半导体技术的成功范例。
    ▲借鉴半导体技术
在威世(Vishay)公司的网页上有这样一段话(大意,非译文):“在过去的10至20年间,半导体技术突飞猛进,相比之下,被动元件技术进展不大,所以现在用半导体技术制造被动元件是恰当的,特别是高频、高Q元件更是如此。例如,用简单、低成本、高可靠的半导体工艺及成熟的材料替代传统的工艺及材料来制造高频高Q高可靠的电容器时,可将比容增加十倍。”这段话值得我们深思,其实只要我们分折、对比一下各电子元器件企业的现状与发展历程,不难看出,拥有半导体技术的企业最具有活力,有源无源相辅相成,取长补短,沟通启迪,机动灵活,大大提高了开发能力,加快了开发速度。回顾发展历程,大多数企业起始阶段只有被动电子元件,发展到一定程度时,抓住机遇建立了半导体分部,从而大踏步前进,取得优秀业绩。美国威世公司就是沿着这条路线迅速发展成为世界最大电子元器件企业之一。

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