隨著電子元器件尺寸的不斷縮小,需要在更小的空間內封裝更多的元器件,因此用于取代分立電容器、電阻器和電感器的集成無源器件(IPD)逐漸受到關注。這些新的集成器件遠非簡單的電容器和電阻器組合陣列。
IPD相比分立器件的優勢
現在,IPD技術已可以減少原始制造商(OEM)的物料清單,能夠節省電路板空間,且部分情況下其價格比分立器件更具優勢。
美國無源器件公司AVX研究員Ron Demcko表示:“IPD提供具有理想的電氣響應,最小化的尺寸和重量,以及最高可靠性。也有一些標準部件非常具有成本競爭力。”
Demcko還指出,在GHz頻率范圍內,與單個器件解決方案相比,IPD開始顯示出成本和上市時間優勢。
IPD市場前景
著名市場研究公司法國Yole的數據顯示,2017年IPD市場收入超過7.5億美元,預計到2022年將超過10億美元。
Demcko表示,IPD的增長受到汽車、消費品、醫療保健、智能可穿戴設備和高端通信應用的推動。其中,具有尺寸和性能要求的智能可穿戴設備需求最高。
Yole公司的“薄膜集成無源器件”報告顯示,市場對無源器件的小型化和集成化需求在持續增長。薄膜IPD工藝具有更精細的間距、更好的容差控制、更高的靈活性以及比其他常用技術(如PCB和LTCC技術)具有更高集成度的封裝。
IPD的主要應用是靜電放電(ESD)和電磁干擾(EMI)保護,其次是使用IPD不平衡變壓器和雙工器等設備的射頻前端模塊。Yole表示,截至2017年,ESD / EMI IPD業務占IPD市場總量的60%以上。Yole表示,目前,消費類應用,尤其是智能手機,是射頻前端模塊中IPD的主要應用領域。
Yole指出,新的3D技術為IPD創造了新的應用機會,如蘋果的iPhone 7的A10處理器在微處理器的凸塊下集成了幾個硅溝槽電容器。
數字和混合信號IPD新興市場
數字和混合信號IPD是新興市場,其中集成密度和小型化是關鍵,但需求數量仍然很低。數字混合信號IPD的最初應用是智能手機處理器和需要小型化和高電容密度的醫療應用中的解耦應用。
標準化是IPD能夠在ESD / EMI和射頻領域得到廣泛應用的關鍵原因之一。Yole 公司研究人員Demcko表示,在瞬態抑制和EMI保護以及IPD平衡- 不平衡變換器(RF)領域,這些組件已經標準化并且是多源的。
正尋找硅襯底替代材料
盡管硅仍然是IPD的主流襯底材料,但硅在插入損耗和介質損耗方面存在限制。目前正在評估的其他襯底材料,包括玻璃和砷化鎵等。
IPD供應鏈
IPD市場供應商包括專門制造商,如美國AVX、日本村田/ IPDiA和美國Johanson Technology公司;整合器件制造商(IDM),如意法半導體、NXP和英飛凌;以及半導體裝配和測試的供應商(OSATS) 。