适合超宽带传输光通信设备的村田硅电容器特点及应用

随着移动基站继续增加以及数据中心需求不断增大，可以预测光通信市场也将会进一步扩大。目前，400Gbps的以太网(400GbE)正逐渐成为次时代数据中心的主流，而Beyond 400Gbps的研发也早已展开，高速化、宽带化的需求日益迫切。     作为通信基建设施的光配线网络，提高系统性能的同时需要保持出色的稳定性可靠性以降低维护成本；另外，实现超高速通信传输，设备的小型化也至关重要，因为集成度更高且稳定的元器件，能够提高建网速度并节省配套硬件设施投资，从而降低光通信网络建设综合成本。  

村田的硅电容器尤其适合超宽带传输的光通信设备。通过硅电容的独特构造，能够适应温度及电压变化的电容量稳定性，高电容密度与高超的集成化技术。针对信号完整性的提高及小型化需求，村田能够提供极佳的解决方案，包括以下三个方面的应用：

 高频信号线隔直器的耦合电容器

 解决偏置电路上去耦问题的去耦电容器

 TOSA硅中介层的IPD(硅集成无源器件)

村田硅电容在超宽带传输光通信设备中的应用

1 耦合电容器

 

村田硅电容器ULSC、BBSC、UBSC、XBSC系列，适用于高频信号线上隔直耦合，能够实现低插入损耗、低反射、高相位稳定性。     支持的频率范围，最低为16kHz，XBSC最高为110GHz，UBSC最高为60+GHz，BBSC最高为40GHz，ULSC最高为26GHz。   村田硅电容器基于深槽结构设计，是应用半导体的MOS工艺开发的。表现出极高的可靠性，及随着电压、温度、老化的高静电容量稳定性（0.1%/V，60 ppm/K）。   此外，硅电容器实现了-55℃至150℃的广泛工作温度范围。生产线采用经过超过900℃的高温退火处理而获得的高纯度氧化膜，能够完全控制，确保高度的可靠性和再现性。  特点

最大110GHz的超宽带性能

没有共振，低群延迟

出色的抗阻匹配，高频下极低的插入损耗

底部电极结构，超低串扰，紧凑的走线与贴装

对于温度、电压、老化，静电容量值的稳定性很高

高可靠性

2 去耦电容器

WLSC、WBSC、UWSC系列最适合用于作为TOSA、ROSA器件内光芯片电源线上的去耦电容，有助于缩减空间受限的应用装置的体积。例如在0101 (0.25mm×0.25mm)尺寸上实现高达1nF的电容密度——村田的硅电容技术可以成功做到这一点。

 

WLSC系列，是可薄至100μm的引线键合用上下电极硅电容器。利用半导体工艺，开发极深沟槽结构的硅电容器，静电容量密度高达6nF/mm2 to 250nF/mm2（支持的击穿电压为150V to 11V）。  WLSC系列的特点

100μm的极薄型

低漏电流

高稳定性（温度、电压）

老化后静电容量也极少下降。

支持标准的引线键合封装（球和楔）

 

 WBSC系列是最高工作温度150℃的引线键合用上下电极硅电容器。适用于DC去耦。厚度只有250μm。

UWSC系列拥有超过26GHz的超宽带性能，没有共振，相位稳定，外壳尺寸0101，静电容量值1nF。对于温度、电压、老化，静电容量值的稳定性很高。具有超低的ESR和ESL以及高可靠性。   3 IPD(硅集成无源器件)

利用村田的硅集成无源器件（Integrated Passive Device）技术，即可同时实现光通信设备的小型化及性能提升。

举例而言，用于TOSA的硅中介层不但成功将以往需要分别装置的电容和电阻等部件全部集成于一体，同时还能够进一步提升适应温度及电压变化的稳定性。由此可以削减装配时间、实现小型化及性能的提升。

主要特点

接近于激光器和电吸收调制器的热膨胀系数（CTE）（4.2 ppm/K）

与氮化铝（AIN）基板同等的导热率（150W/m.K）

介电常数＝11.7

损耗角正切（Loss Tangent）＝0.005 @1GHz, 0.015 @10GHz

优点

提高可靠性

可应对宽带

小型化

减少元件数

薄型化

削减总成本

 

责任编辑：xj

原文标题：用于超宽带传输光通信设备的村田硅电容器

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