超小型元器件“RASMID™”最新技術推進小型化、高精度趨勢
發布時間:2014-02-26 責任編輯:cicy
但是,2004年開發了0402(0.4×0.2mm)尺寸的電阻器之後,小型化進展停滯不前,憑借現有的製造技術,在切割工藝中存在±20μm的較大封裝尺寸公差以及貼片脫落等各種各樣的問題,0402尺寸一度被認為是微細化的極限。
打破微細化常識的RASMID™係列
其中,ROHM於2011年開發了03015(0.3 mm×0.15 mm)尺寸的世界最小貼片電阻器,相比以往的0402產品尺寸成功減小了44%。2012年開發了世界最小半導體—0402尺寸的齊納二極管。2013年,產品陣容中增加了0402尺寸的肖特基勢壘二極管(SBD),同時實現了03015尺寸的貼片電阻器量產。

[ 圖1 ] 與0.5mm粗細的自動鉛筆芯對比
ROHM將這些采用與傳統截然不同的新工藝方法實現了小型化、以驚人的尺寸精度(±10μm)為豪的世界最小元器件定位為RASMID™(ROHM Advanced Smart Micro Device)係列。
驚人的尺寸精度
ROHM通過采用與以往不同的、獨創的微細化技術,在開發製造係統的同時,改進切割方法,在切割工藝上將封裝尺寸公差大幅降至±10μm。通過提高尺寸精度,消除毛刺和碎片,有助於減少貼裝時的吸著誤差以及提高貼裝精度。

[ 圖2]高精度的切割工藝
<通過采用底麵電極,大幅減少貼裝時的誤差>
在將微小的、細(xi)長(chang)形(xing)狀(zhuang)的(de)貼(tie)片(pian)元(yuan)器(qi)件(jian)排(pai)列(lie)在(zai)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)通(tong)過(guo)回(hui)流(liu)爐(lu)等(deng)進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)時(shi),細(xi)長(chang)的(de)貼(tie)片(pian)有(you)時(shi)會(hui)像(xiang)樓(lou)房(fang)一(yi)樣(yang)樹(shu)立(li)起(qi)來(lai)。這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)被(bei)稱(cheng)作(zuo)呈(cheng)現(xian)出(chu)高(gao)樓(lou)狀(zhuang)的(de)“曼哈頓現象”或像碑石一樣的“立碑現象”等。
元(yuan)器(qi)件(jian)樹(shu)立(li)起(qi)來(lai)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)於(yu)焊(han)錫(xi)表(biao)麵(mian)的(de)張(zhang)力(li)以(yi)及(ji)溫(wen)度(du)上(shang)升(sheng)的(de)時(shi)間(jian)點(dian)等(deng)多(duo)種(zhong)因(yin)素(su)綜(zong)合(he)造(zao)成(cheng)的(de),但(dan)是(shi)受(shou)電(dian)極(ji)左(zuo)右(you)平(ping)衡(heng)的(de)影(ying)響(xiang)也(ye)很(hen)大(da)。多(duo)麵(mian)電(dian)極(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),側(ce)麵(mian)和(he)底(di)麵(mian)受(shou)焊(han)錫(xi)牽(qian)引(yin),產(chan)生(sheng)如(ru)下(xia)圖(tu)紅(hong)線(xian)方(fang)向(xiang)的(de)力(li)。如(ru)圖(tu)所(suo)示(shi),焊(han)錫(xi)的(de)印(yin)刷(shua)位(wei)置(zhi)以(yi)及(ji)電(dian)極(ji)尺(chi)寸(cun)如(ru)有(you)偏(pian)差(cha),會(hui)被(bei)牽(qian)引(yin)到(dao)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)大(da)的(de)方(fang)向(xiang),特(te)別(bie)是(shi)極(ji)小(xiao)的(de)貼(tie)片(pian)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)曼(man)哈(ha)頓(dun)現(xian)象(xiang)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),如(ru)果(guo)是(shi)底(di)麵(mian)電(dian)極(ji),隻(zhi)有(you)底(di)麵(mian)才(cai)會(hui)產(chan)生(sheng)拉(la)力(li),極(ji)不(bu)易(yi)產(chan)生(sheng)曼(man)哈(ha)頓(dun)現(xian)象(xiang)。

[ 圖3 ] 由於電極麵方向偏差小,不易產生曼哈頓現象
RASMID™係列產品尺寸精度提高,電極左右的偏差小,電極表麵采用了耐腐蝕性的金,因此焊錫的潤濕性得到提升。
第二頁:rohm超小元器件各種參數介紹;
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通過共同開發貼裝技術,實現高精度、高密度貼裝
RASMID™係列不僅僅追求產品的小型化,乃至貼裝技術也進行了更加實用化的技術開發。新尺寸03015產品通過與主要的4家貼裝機廠商反複協商,通過提供大量樣品進行貼裝評估,最終達到了零不良率。
在(zai)引(yin)腳(jiao)電(dian)板(ban)處(chu)焊(han)接(jie)的(de)焊(han)錫(xi)部(bu)分(fen)叫(jiao)做(zuo)角(jiao)焊(han)縫(feng),多(duo)麵(mian)電(dian)極(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),側(ce)麵(mian)和(he)上(shang)麵(mian)也(ye)會(hui)附(fu)著(zhe)焊(han)錫(xi),需(xu)要(yao)占(zhan)用(yong)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)麵(mian)積(ji)。通(tong)過(guo)高(gao)精(jing)度(du)化(hua)和(he)底(di)麵(mian)電(dian)極(ji)化(hua),占(zhan)用(yong)最(zui)小(xiao)限(xian)度(du)的(de)麵(mian)積(ji)即(ji)可(ke),安(an)裝(zhuang)麵(mian)積(ji)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)約(yue)40%。
憑借小型輕量化,具備優越的耐衝擊性、接合可靠性
通過小型化以及采用底麵電極,焊錫的接地麵積變小,人們擔心耐衝擊性也會隨之減弱,但是相比以往0402尺寸產品,改進材料,將質量輕量化,對於整機落下時給電路板帶來的衝擊力,其耐性反而提高了。
0402(0.4×0.2mm)尺寸的肖特基勢壘二極管
該肖特基勢壘二極管采用了作為RASMID™係列特點的新工藝,應用於智能手機等移動設備,實現高密度貼裝,是世界最小級別產品。相比以往的0603尺寸(0.6mm×0.3mm),成功將尺寸降低了82%。

[ 圖4 ] 0603和0402尺寸的肖特基勢壘二極管對比
一般來說,二極管的貼片微細化和電氣特性成反比。通過采用獨創的貼片元器件構造和超精密加工技術,在正向電壓(VF)為首的主要電氣特性方麵,在維持了與以往產品(0603尺寸)同等水平的基礎上,實現了超小型化、超薄型化,打破了普遍認為的相反關係。(表1)
|
尺寸
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VF
(@IF=10mA)
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IR
(@VR=10V)
|
VR
(反向電壓)
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0603
(已有)
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0.37V
max.
|
7μA
max.
|
30V
min.
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|
0402
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0.37V
max.
|
7μA
max.
|
30V
min.
|
[ 表1 ] 0603(0.6×0.3mm)與0402(0.4×0.2mm)尺寸產品的規格對比
03015(0.3×0.15mm)尺寸的電阻器
03015電阻器在量產的電子零部件中達到了最小型。相比以往的0402產品,成功地將尺寸降低了56%。

(圖5)電阻器0402(0.4×0.2mm)和03015(0.3×0.15mm)尺寸產品對比
2012年1月開始樣品出貨,在2013年真正開始量產。為了進一步為設備的小型化做貢獻,目前還在開發0201(0.2×0.1mm)尺寸產品。
|
尺寸
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額定功率
|
額定電壓
|
元件最高
電壓 |
電阻值
容差 |
電阻值範圍
|
電阻溫度
特性 |
使用溫度
範圍 |
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|
03015
|
1/50W (0.020W)
|
√(額定功率×標稱值)的計算值與元件最高電壓值中取較小的值
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10V
|
F(±1%)、
J(±5%) |
10Ω~91Ω
|
(E24)
|
±200ppm/℃
|
-55~+125℃
|
|
100Ω~1MΩ
|
(E24)
|
±200ppm/℃
|
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[ 表2 ] 03015(0.3×0.15mm)尺寸產品規格一覽表
總結
ROHM以采用新工藝、新技術的“RASMID™係列”為中心,擁有眾多世界最小零部件,以此滿足智能手機、可穿戴終端等日益高漲的小型、薄型化需求。
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