Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 7 reacties

Onderzoekers van het Japanse bedrijf Mitsui hebben een nieuwe methode voor de productie van dunnefilm-condensators ontwikkeld. De componenten zouden als onderdeel van toekomstige 32nm- en 25nm-chips toegepast kunnen worden.

Thin film- versus meerlaagse condensatorsHet nieuwe type condensator, dat Mitsui AEC-1 noemt, gebruikt keramisch bariumtitanaat als diëlektrisch materiaal. Het materiaal werd in een 0,6µm dunne laag tussen een 20µm dikke koperelektrode en een 50µm dikke nikkelelektrode aangebracht. Ten opzichte van de gangbare meerlaagse keramische condensators hebben de nu ontwikkelde enkellaagse condensators een lagere zelfinductie en een hogere elektrische capaciteit.

De medewerkers van Mitsui wisten de elektrische capaciteit te verhogen tot ongeveer 1µF per vierkante centimeter door het productieproces aan te passen. Om het keramische diëlektrische materiaal aan de elektrodes te hechten, gebruikten de onderzoekers geen hars, maar maakten ze gebruik van de hittebestendige eigenschappen van de nikkelelektrodes. Hiertoe werd het keramische materiaal door middel van plaatselijke verhitting direct op de elektrode gevormd. Een verlaging van de elektische capaciteit, die bij het gebruik van hars zou ontstaan, treedt dan niet op.

De nieuwe condensators kunnen direct in het substraat van chips verwerkt worden; de benodigde structuren voor de condensators, zoals elektrodes en verbindingspunten, kunnen in het metaalfolie geëtst worden. Door de dikte van de metalen lagen van de condensators verder te reduceren, zou de gehele dunnefilm-condensator een dikte van slechts 35µm kunnen bereiken. Eén enkellaage dunnefilm-condensator kan enkele tientallen meerlaagse 'traditionele' condensators vervangen.

Voor de dunnefilm-condensator daadwerkelijk wordt toegepast, wil Mitsui eerst een methode ontwikkelen om de nikkelelektrodes door koperen exemplaren te vervangen: nikkel is lastiger te etsen dan koper en is gevoelig voor magnetisme.

Mitsui AEC-1 condensators
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (7)

Naast het compacter kunnen bouwen van deze condensatoren is deze ontwikkeling gunstig vanwege de lagere verliezen bij hoogfrequent schakelingen waar deze componenten veel zullen worden toegepast denk ik.
Helaas wordt er niets verteld over de maximale piekstroom die deze condensatoren kunnen leveren vanwege de enkellaags opzet zal de geleidende massa t.o.v. de meerlaags condensatoren tussen + en - afnemen en de weerstand dus toenemen.
Bij de afgenomen afstand tussen de electroden zal de doorslagspanning ook lager liggen hetgeen de toepassing van deze condensatoren met name voor laagspannings schakelingen beperkt. Ook over de lekverliezen wordt er niets verteld.
ik ben benieuwd wat de ruiswaardes van deze condensatoren zijn hetgeen ze uitermate geschikt zou maken voor gebruik in nóg betere mobiele muziekspelers en high-end hifi-uitgangen op moederborden. 8-)
Wat is er toch véél veranderd sinds de in blikken kannetjes met electrolyt ingesoldeerde gewikkelde condensatoren van vroeger die trouwens na meer dan 50 jaar nog steeds werken, hetgeen hier nog moet blijken.
De werking is van deze nieuwe techniek al aangetoond... alleen moet het nog productie rijp gemaakt worden. Voltages in IC's worden steeds lager dus over doorslag maak ik me niet druk. Laten we trouwens de capaciteiten zo laag mogelijk houden in schakelingen :)

Hoe verfijnder de techniek wordt, hoe groter de eenvoud van de bouwblokken heb ik altijd het idee.
Een mooie ontwikkeling! Toch hebben ze nog wel een eindje te reduceren willen ze die 35um halen. Ze zitten nu op 0,6 + 20 + 50 = 70,6um. Dat moeten ze dan toch nog halveren.

Neemt niet weg dat het al een erg mooie ontwikkeling is dat een enkele enkellaags dunnefilm-C zoveel 'traditionele' C's kan vervangen.
Het verschil is nog een factor 1000 groter: 70,6 µm = 70600 nm. Ik begrijp ook niet helemaal hoe dit in het verhaal past.

NB: meer technisch achtergrondartikel: klik.
Leuke Ontwikkeling, Iemand enig idee Hoeveel µm hedendaagde Condensators zijn...
Een off-chip condensator (als je dat bedoelt) is enkele milimeters groot (de SMD varianten) de traditionele keramische C's zijn al snel een halve centimeter.
In dit geval zelfs dezelfde blokken. Alleen anders gebruikt.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True