パネル製造技術を用いたガラス貫通基板上の3D IPD
引用
Takano, T., Kuramochi, S., & Yun, H. (2017). パネル製造技術を用いたガラス貫通ビア基板上の 3D IPD。 国際マイクロエレクトロニクスシンポジウム、1。
キーワード
- 3D IPD
- TGV
- MIMコンデンサ
- 窒化シリコン
- 静電容量密度
- 3Dインダクタ
- Qファクター
- ガラス基板
- RFフロントエンドフィルタ
- コンフォーマルCuメッキ
簡単な
この記事では、Gen1 ガラス基板上のガラス貫通ビア (TGV) を備えた 3D ソレノイド インダクタとコンデンサを使用した 3D RF フロントエンド フィルタのデモンストレーションを紹介します。
まとめ
2017 年に国際マイクロエレクトロニクスシンポジウムで発表された、高野貴正、倉持悟、ホビー・ユンによるこの研究論文では、3D RF フロントエンド フィルターにおけるガラス貫通ビア (TGV) 技術の使用について検討しています。
重要なポイントは次のとおりです。
- 課題:電子機器が小型化、複雑化するにつれ、特に RF フロントエンド モジュールにおいて、高密度、高性能のコンポーネントを統合する必要性が高まっています。
- 解決策:研究者らは、ガラス基板上で TGV 技術を使用して、インダクタとコンデンサなどの 3D 統合受動デバイス (IPD) を作成することを提案しています。
- なぜガラスか?ガラスは基板材料として次のような数多くの利点があります。
- 低い電気損失:この特性は、インダクタなどの RF コンポーネントで高品質の係数 (Q 係数) を実現するために重要であり、パフォーマンスの向上につながります。
- 大型パネル製造:ガラスは大型パネルで製造できるため、コスト効率の高い大量生産が可能になります。
- TGV テクノロジー: TGV では、ガラス基板に導電性ビア (穴) を作成します。これらのビアは、インダクタとコンデンサの 3D 構造を構築するための電気接続を提供します。
- 主な成果:研究者らは以下のことを実証しました:
- 高 Q インダクタ: TGV とコンフォーマル銅メッキ法を使用することで、ビアあたり 2.7 ミリオームの低抵抗と、2.5 GHz でのピーク Q 係数 39 を実現しました。
- 高密度コンデンサ:銅の金属-絶縁体-金属 (MIM) コンデンサを統合し、0.26 nF/mm² の静電容量密度を実現しました。
- 製造:プロセス全体は業界標準のガラスパネル製造装置を使用して実装され、拡張性とコスト効率が確保されました。
- 信頼性:製造された TGV フィルターは、厳しいテスト (熱サイクル、落下衝撃、曲げ、高出力) を受けましたが、パフォーマンスの低下は見られず、技術の堅牢性が強調されました。
本質的に、これらの情報源は、ガラス基板上で TGV 技術を使用して高性能で小型の RF フロントエンド フィルタを作成するための有望なアプローチを示しています。この研究は、この技術が次世代エレクトロニクスにもたらす可能性を強調しています。