《炬丰科技-半导体工艺》薄膜MLCC
书籍:《炬丰科技-半导体工艺》
文章:薄膜MLCC
编号:JFKJ-21-1316
作者:华林科纳
以下是对原文内容进行同义改写的版本
图1展示了自ca以来针对0603型MLCC积累的数据中电容与VE的增长情况。这一增长趋势与某种数学模型高度吻合,表明在固定厚度为0603系列外壳的情况下,其最大可容纳的电容值与体积随时间呈指数级增长趋势,即每12至14个月翻一番(相较于摩尔定律而言,后者约为每18个月翻一番)。为了实现这一显著的增长速度,MLCC的所有设计参数均需随着时间推移进行优化调整。

如图2所示,在MLCC VE以及电容增加速率方面取得最大提升的关键因素是介电厚度的显著降低与有效计数的相应提升两者之间的巧妙结合。随着介电介质厚度降至0.8微米以下这一明显降低的现象已经显现出来;然而关于这一趋势能否持续下去仍存在诸多疑问其根本原因在于所使用的介电介质必须在每一层介电膜上分布多个晶粒以确保基于BaTiO3的两类介质具有足够的可靠性尽管每层晶粒的数量随着时间推移有所减少但要实现每一层中BaTiO3基质的实际应用密度仍需依赖于新的介电材料突破技术一旦这种技术无法实现预期目标则可能迫使我们考虑采取更加精细的技术手段以进一步优化材料性能从而确保最终目标(如图5所示)能够顺利达成

此外,在假设K值保持恒定且不受时间(或介电厚度)显著变化的影响下进行计算与预测的基础上, 可采用替代材料, 如弛豫介质, 尽管它们通常含有铅, 并且大多数主要的MLCC制造商因多种法律及环境监管原因而尽力避免使用此类材料. 由此可见, 传统的MLCC材料及制造工艺难以赶上"MLCC曲线"的步伐. 具有介电厚度小于0.2µm并搭配了多达1800个活性层的MLCC产品不仅具有极高的产率及可靠性, 而且成本具有较强的竞争力. 然而, 如果传统材料与制造技术开始落后于"MLCC曲线", 则将存在实现颠覆性技术的机会. 多层薄膜技术长期以来一直被视为MLCC的关键替代技术之一, 替代传统的基底固定式制程来提高体积效率, 然而这一预期仍需进一步验证. 因此有必要开发一种能够利用可移动基底的新制程工艺以实现相同效果
