▲以2.5V規格,電容值470uF,智威新型超薄固態電容器至1.4mm,ESR 也相對更低。(圖/智威科技提供)

記者張辰卿/台北報導

隨著科技快速發展,未來的電子產品除了外觀、重量要輕巧,內在則須朝著多功能性、高頻應用的趨勢發展,尤其是AI及電動車二大產業,帶動了被動元件「新型超薄固態電容器」高度的市場需求,此SMD元件內埋及高頻應用化之技術需求,它具有高速運算散熱及耐電壓特性,且具產品輕量化、薄型化及效能提升之高速訊號傳輸,在電容器市場上已成必然趨勢。

智威科技以半導體封裝技術,使用和傳統製程相比幾乎無應力的封裝,應用在SMD被動元件上,降低產品尺寸的幅度是極大的,以目前常用的2.5V規格為例,在7343(7.3*4.3 mm)尺寸下,電容值為470uF其厚度通常在2.0mm左右,而智威產品則可降低30% 至1.4mm,此「新型超薄固態電容器」已超越日系電容廠,勢必成為市場矚目的焦點。另外智威科技近期又推出 0.55mm 厚度,150uF 的固態電容,其高度更是一舉降低約70%,將成為產業的新標竿!

智威科技董事長鍾宇鵬表示,隨著產業發展,作為基本電子元件的電容器,必須在材料及技術上不斷更新,才能符合日新月異的產品需求。其中小型化及薄型化更似乎是沒有止境的要求,這也是為什麼其他類型電容器,多層陶瓷電容器(MLCC)這些年市場占比持續提高的原因。然而因許多新的應用場景,對相對穩定性高及能量密度大的鋁電解固態電容薄型化及高容值的需求更為殷切。

▲ 該圖顯示其與現有CPU產品高度之對比,和節省空間及散熱的特性。(圖/智威科技提供)

以CPU應用為例,其周邊固態電容由於佔用面積較大,有些新設計希望將其貼在電路板背面。如此需要使用更薄的電容器,如陶瓷電容雖有薄型化 之優勢可作為選擇,然而其單顆容值低而需要並聯大量電容,又有其他如嘯叫及溫度穩定性問題。而鋁電解固態電容具有可靠性較佳、使用 壽命長、高頻穩定、低阻抗、可耐較大紋波電流等特性,卻又無法提供相應薄型產品。因此將此電容薄型化是一個最好的方向。而其應用也越來越多,如GPU、NPU、SSD等都有強烈需求。

鍾宇鵬說,如何將固態鋁電解電容薄型化,其實並不容易,如果只從現行材料及結構進行優化或增加製程精密度,其改善是有限的,勢必要有創新的技術及設計才能有所突破。智威科技的設計概念,是從系統性的思維開始,然後是解構所有材料及接面,重新檢視定位後,依其需求注入新的技術及材料系統,因此開發完成一個具創新性的產品。這裡從使用的封裝材料到電容片正負極每一個接面技術,都有所改變。

智威科技旗下的2V/2.5V系列超薄產品,其降低產品尺寸的幅度是極大的,也因為使用和傳統製程相比幾乎無應力的封裝,其可靠度亦可相應提升。智威新型超薄電容器在同樣規格下,比較現有產品厚度可降低約25-70%,其顯著優點如下:1.可以SMT方式組裝在PCB背面,大量節省PCB 面積,如此不但方便電路板設計,亦可相應降低成本;2.由於空氣流通更順暢,能增加散熱效率。從系統觀點,可視為提升該產品在應用上的溫度3.沒有逆壓電效應,可取代高容值的積層陶瓷電容MLCC,解決嘯叫及微震動問題;4.單位容量大,減少零件使用量,可有效降低總成本。