意法宣布無源器件集成技術新突破

基于 PZT Perovskites的新型材料允許電容密度提高50倍

意法半導體近日首次公布了一項關于在薄膜無源器件集成工藝中大幅度提高結電容密度的突破性技術的細節，這項新技術大幅度擴展了ST世界領先的IPADTM（集成無源及有源器件技術）的功能，允許集成電容密度高于30nF/mm2的電容器，比現有的采用硅或鉭的氧化物或氮化物的競爭技術提高電容密度50倍。

這項技術是以一類被稱作“PZT Perovskites”的物質為基礎，該類物質是一種化合物，主要元素是鉛、鋯、鈦及氧，根據鋯和鈦的比例，物質可發生多種變化。這種物質的優點十分突出，它的介電常數高達900，具體參數視特定的物質而定，這個數值是二氧化硅的200倍。同樣重要的是，這種物質在經過驗證的IPAD量產制造流程中的集成費用很低。

無源器件集成技術非常重要，特別是在移動通信應用中，設備需要集成復雜的濾波和保護功能，這些功能通常需要大量的無源器件，如電阻器、電容器、電感器等，而移動設備的電路板空間又十分有限。以手機為例，一臺手機需要幾百個無源器件，其中一半以上是電容器。ST的IPAD技術允許將大量的無源組件與有源器件集成在一起，例如，在一個執行特定的濾波或保護功能的單一結構內集成ESD保護二極管。

在這類集成技術中，發現可以集成更高的電容或電阻的新型材料是一個連續不斷的挑戰。在電容問題上，因為電容取決于表面積和介電常數，而人們總是期望表面積變得更小，所以物質的介電常數是最重要的因素。去耦合和低頻過濾通常需要電容更高的電容器，ST新的PZT技術則代表了在集成更高電容器技術上的一項巨大的突破。

這項技術將系統劃分優化提高到了一個新的水平，將會在尺寸、性能、成本和上市時間方面給客戶帶來巨大的好處，一個IPAD裸片可以取代30多個分立器件，而且兼容倒裝片封裝或IC的SiP組裝。

意法半導體發明了IPAD技術，是全球IPAD器件的領導廠商。因為SMD封裝被取代，PCB板連接設計更短，寄生干擾現象降低，組件集成度提高，頻率特性明顯改善，新的PZT技術將會加強ST的領導地位。

截至發稿日，ST已經利用這項技術生產了大量的客戶指定器件，不久將向開放市場推出標準器件，屆時將會公布深入的技術細節。