薄膜組件和集成的下一步是體積效率

對用于生產(chǎn)的下一代電容器、電阻器和電感器的新工藝和材料的興趣和投資明顯增加。這一趨勢包括在資本設(shè)備上的支出和基于更大、更多樣化的電子材料集合擴(kuò)展內(nèi)部知識，這些電子材料已被現(xiàn)場證明可以產(chǎn)生納法拉、納歐和納亨。推動電子元件走向未來的兩個關(guān)鍵市場驅(qū)動因素是元件小型化趨勢和更高工作頻率下的新產(chǎn)品推出。

緊跟路線圖路線圖終于將體積效率的極*推到了新的存在水平，采用 008004 EIA（英寸或 0201 毫米）外殼尺寸芯片，現(xiàn)在可用于陶瓷片式電容器和陶瓷片式電感器（但尚未明顯可用）在貼片電阻器中，無論是厚膜還是薄膜電阻，供應(yīng)鏈中都可以感受到這種缺失）。如此小的產(chǎn)品變得越來越難以處理以準(zhǔn)確“取放”，但與任何好的技術(shù)一樣，學(xué)習(xí)曲線很快就會掌握。在無源器件中，陶瓷電容器和陶瓷電感器中用于制造如此小的電子元件的使能技術(shù)是薄膜技術(shù)的發(fā)展。

首先讓我說，厚膜技術(shù)有可能比20年前設(shè)計工程師認(rèn)為的更進(jìn)一步擴(kuò)展。與任何破壞性技術(shù)一樣，它只有在大量建立拾放機(jī)器和人們在紙上簽名的琥珀浪潮中才能發(fā)揮*大作用（也稱為恐龍）；然而，就像任何好的顛覆性技術(shù)一樣，推動這項技術(shù)需要大約 20 年的時間；貿(mào)易展攤位的小玩意兒，高架滑梯的永無止境的過渡，終將其帶入流行的思維模式，在那里它的“設(shè)計”就像任何初級電介質(zhì)一樣簡單。逐漸進(jìn)入主流的成功技術(shù)之一是用于生產(chǎn)無源元件的薄膜工藝。

占用多空間的人嘗試讓事情變得更小和更完整是集成無源電子元件如何發(fā)展的圖示。它展示了被動元件行業(yè)的三個主要部分——電容器、電阻器和電感器；電容器進(jìn)一步突破到陶瓷、鉭、鋁和直流薄膜領(lǐng)域。從固定電容器，我們可以看到陶瓷如何用于厚膜 R/C 網(wǎng)絡(luò)。從等式的電阻器一側(cè)，其中大部分興趣在于 R/C 網(wǎng)絡(luò)，我們看到網(wǎng)絡(luò)是如何從平面電阻器段開始的明顯趨勢，從厚膜電阻器芯片開始，然后是厚膜網(wǎng)絡(luò)，然后結(jié)合與陶瓷電容器形成 R/C 網(wǎng)絡(luò)。該圖表還顯示了如何從電阻芯片開發(fā)多芯片陣列，并隨后將其納入網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。而且，

無源元件生成的薄膜設(shè)備要求

業(yè)界的普遍格言是，薄膜被動元件（薄膜電阻型號）是歷史上生產(chǎn)被動元件的厚膜方法（即多層堆疊、繞線、絲網(wǎng)印刷等）的一個臺階，是半導(dǎo)體生產(chǎn)的一個臺階。組件。關(guān)鍵區(qū)別在于半導(dǎo)體設(shè)備是資本密集型，而厚膜組件生產(chǎn)過程是原材料密集型，這一直是進(jìn)入市場的障礙。然而，隨著新的、更高頻率的產(chǎn)品線的出現(xiàn)以及單個元件體積效率的持續(xù)下降，薄膜芯片的消耗量現(xiàn)在已達(dá)到數(shù)十億片，需要更大的無源元件制造商進(jìn)行大量投資（即TDK和村田）。

為了制造薄膜芯片，所需的生產(chǎn)設(shè)備較少，并且主要與物理氣相沉積設(shè)備相關(guān)。然而，隨著時間的推移，可能需要額外的設(shè)備來生產(chǎn)完*集成的無源器件，如下所示。

物理沉積氮化鉭電阻層??需要 PVD ??設(shè)備。它作為薄膜無源元件標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的要求。這里可以使用舊的 PVD ??設(shè)備，因為對薄膜無源器件的要求不像的半導(dǎo)體那么嚴(yán)格。一般認(rèn)為，在標(biāo)準(zhǔn)操作中至少需要一臺額外的“備用”PVD 機(jī)器，以防初始機(jī)器出現(xiàn)故障。每層屏蔽都需要等離子體蝕刻機(jī)和掩模步進(jìn)機(jī)（即電阻一次，電容一次，鈍化一次。需要離子注入機(jī)來操縱硅以形成二氧化硅或氮化硅電容器；以及ESD保護(hù)二極管，例如齊納二極管、硅雪崩二極管或肖茨基二極管。也可以使用離子注入機(jī)來形成用于電感的晶體鐵電層。薄膜集成芯片上需要后的鈍化層。這通常是通過化學(xué)氣相沉積 (CVD) 機(jī)器完成的。

而電容層、電阻層和電感層可以應(yīng)用在PVD設(shè)備上；第四層鈍化層一般采用CVD機(jī)進(jìn)行。潔凈室的成本非常高，因為它們需要三重密封；并且必須不受有機(jī)材料和氣體的影響。通風(fēng)罩必須排出比進(jìn)入時更清潔的空氣。需要大型空調(diào)裝置進(jìn)行過濾。人們普遍認(rèn)為，激光修邊機(jī)越多越好。需要激光修整設(shè)備來設(shè)置管芯上的電阻值。包裝非常昂貴，在某些情況下可能高達(dá)成本的 75%，因為該過程是勞動密集型的。

由于勞動力成本高，沒有一家美國公司使用國內(nèi)資源進(jìn)行包裝，當(dāng)然，除非它是原型工作。包裝一般在日本以外的亞洲國家完成。需要卷帶設(shè)備來滿足 90-95% 的訂單。大多數(shù)大批量操作都需要將電子元件包裝成卷帶形式，以便輕松插入貼片機(jī)。然而，一些終用途市場，例如電機(jī)控制器的工業(yè)細(xì)分市場，需要華夫餅包裝而不是卷帶包裝。測試設(shè)備是必需品，被視為集成無源器件生產(chǎn)的瓶頸。軍事/航空航天應(yīng)用的組件測試非常嚴(yán)格且耗時。并且在進(jìn)行薄膜加工的成本規(guī)劃時必須考慮在內(nèi)，因為國防和航空航天部門是消費(fèi)的很大一部分，尤其是國防通信、制導(dǎo)和彈藥。