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主题 : 元件集成化小型化成趋势
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楼主  发表于: 2009-11-26 22:49

元件集成化小型化成趋势

管理提醒: 本帖被 admin 从 测控前沿 移动到本区(2009-11-26)
阻容元件小型化、片式趋势加剧
尽管金融危机暂时让活跃的电子产业趋于平静,但电子产品朝微型化、多功能发展的趋势并未改变。元器件的小型化不仅有助于实现机器的紧凑化,而且增加了电路设计上的自由度,并带来全新功能和附加价值。
 
在电阻方面,小型化是今后的一个发展方向,TDK公司采用其在HDD磁头(TDK的主打产品)生产中研发的薄膜工艺,成功开发了0605型的小尺寸的电子元器件和1608型,也就是1.6乘以0.8毫米尺寸,同时通过使用特殊的薄膜制造法,TDK已经开发出了截止频率达到8GHz的产品。近年来,手机所等便携式电子设备进一步向小型化、高性能化发展,所搭载的电子零部件也同样朝着小型化、高度集成化发展。另外,为了控制电力消耗、确保并延长设备的运行时间的IC驱动电压也加速向低电压化发展。结果,电子设备便处于更容易受到来自带有高电压的静电所带来的影响的环境中,从而导致设备故障和元件损坏。因此,需要采取更为合适的防静电措施(ESD防护措施)。TDK为满足这样的市场需求,开发出适用于安装在小型便携设备上的压敏电阻器,将端子形状设计成BGA型,并将30个单元嵌入到一片压敏电阻器中,以元件具有尽可能多的功能,是可实现10排阻的防静电对策产品。该产品与本公司传统的产品相比,安装面积可减少33%。
 
威世科技有多种电阻器在世界上排名第一,包括线绕功率电阻、箔电阻、薄膜电阻、MELF电阻、引脚式功率薄膜电阻和引脚式可熔电阻。这些广泛的产品供应服务于从军事和工业到汽车和便携式领域的所有电压级别和所有电子市场的应用。威世的创新包括低值线绕和Power Metal Strip芯片电阻,以及在高容积、高精度模拟情况下应用的倒装芯片Bulk Metal箔电阻器。现在电阻小型化趋势下,要求尺寸缩小而额定功率不降低。目前,一般而言精密电阻尺寸为2512,威世科技新推出常规尺寸1/4大小的精密电阻(1206),其性能表现和2512完全一样。未来电子产品走向小型化趋势明显,威世科技将继续加强小型化阻容元件的研发。
在电容方面,电容将和集成电路一样朝向微型化演进,从0604到0402再到0201。TDK公司近日宣布研发出一种用于额定电压100 V的中压用陶瓷积层贴片电容器,该产品采用了TDK处于领先地位的陶瓷电介质薄层技术和层叠技术,将陶瓷电介质层的间隙较以往的产品减小了40%。此外,还对烧结条件进行了优化,从而在实现部件小尺寸、高容量的同时保持了车载用积层陶器贴片电容器的可靠性。中压用积层陶瓷贴片电容器与TDK以往产品相比,在相同电容量的条件下,尺寸缩小近50%,而同尺寸的部件,电容量较以前提高一倍。
 
LTCC技术即低温共烧陶瓷技术(low temperature cofired ceramic LTCC)是近年来兴起的一种相当令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术,以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式。 LTCC有什么特点呢?深圳顺络电子的郭海博士总结为以下三点:“第一,它是可以实现小型化的技术。第二,它非常好的一个特点就是集成化。第三,它具有高性能、高可靠性。 LTCC超强的能力决定了它在未来的发展方向上有一个非常好的前途。”
 
日本村田公司的水野健一先生强调:“小型化和高容量是MLCC的未来发展方向。” 陶瓷电容的核心技术是介电层的厚度,薄介质层是实现高容量的主要因素。水野健一指出,制作超薄陶瓷层目前主要面临两方面的困难:其一是可靠性,其二是加直流电压后的偏置情况。针对第一个难点,村田公司的解决办法是采用更精细、更均匀的陶瓷材料、细薄平滑的内部电极以及改善MLCC制作工艺。精细陶瓷材料的尺寸较小、分布较集中,同时,可靠性也与优化的混合和流延条件以及分散剂、粘合剂的选择密不可分。内部电极则通过抗氧化精细金属粉末和浆料流变学得以改善。采用新技术制造的产品具有相当于原来产品5倍的寿命。  从近年来的市场发展来看,陶瓷电容正越来越多地进入高电容领域,“目前占主导地位的是10uF的陶瓷电容,未来将更多地出现100uF的产品。”村田公司目前可提供各种片状MLCC产品,从0402尺寸的超小型,到用来替代钽电容和电解电容的大电容产品,及低ESL型、高频用产品和排列型产品。村田的陶瓷电容器几乎可以满足所有可能的应用需求。不仅可以满足大多数的容量要求,而且具有小尺寸的优势。  混合型多端口连接解决方案目前,基于成本和技术两方面的考虑,市场越来越需求紧凑的连接解决方案,小型化集成化的趋势越来越强烈。首先小型化集成化的元件使得整个模块或系统的尺寸可以做的越来越小,允许使用更小更便宜的腔体或机架,而且尺寸和重量的缩小也直接影响运输的成本。其次,一些客户也意识到了它对间接成本的影响,用一个接口替代原来的两、三个,甚至是十几个接口可以大大节省操作时间、装配时间以及测试时间。这也是技术创新的一个趋势,新技术让芯片变得越来越小,这也要求芯片周围的元件也顺应这种发展趋势。 HUBER+SUHNER(灏讯中国)一直致力于为客户提供各种符合市场变化趋势的新型连接解决方案,近日,针对客户“小型化,集成化”的要求,最新推出通讯、工业、军用、测试测量多个领域的系列高品质连接产品。 首先在通讯领域,HUBER+SUHNER针对许多客户都希望找到一种多端口甚至混合型(综合射频和数据信号传输)连接器的需求,提供了独特的定制化方案,所有的项目都是在和客户的工程技术人员紧密合作下进行的。近日也即将推出应用于通讯领域的多端口射频连接和混合型连接产品。          图1 紧凑型多端口射频连接方案    图2 射频、低频复合型连接方案(盲配)——用于面板连接                       ——用于板与板之间连接  芯片制造商需要一种可靠的连接方案来测试高速的数据传输,可靠性、低串扰、小型化、方便操作以及总体成本的优化是主要的要求。HUBER+SUHNER速率达40Gbps的连接产品分2X8多同轴线缆连接器(母头)、2X8多同轴SMT PCB连接器(公头),阻抗达50Ω ;界面频率:DC~40GHz;使用频率:DC~20GHz。             图3  Available in 2010 在军用和工业领域,尤其是一些机载设备要求模块及其之间的连接拥有更小的尺寸和重量,对于连接还要求可靠,迅速。HUBER+SUHNER根据客户的实际需求提供2端口、4端口或者8端口的产品,同时提供各种形式的铠甲和保护措施。如图是MULTIPORT接头(接口参照美军MIL-C-38999,SeriesIII标准)。可选线缆有SUCOFLEX100系列和MULTIFLEX系列,BMA端口界面。图4   MULTIPORT 接头无论是FTTA(Fiber to the Antenna)的应用,还是工业领域各种网络的布置,如今光连接已经无处不在。光连接的衰减微乎其微,传输中功率的损失很小,基于适当的成本,提供更好质量的连接,许多新型应用还需要光连接能够满足各种恶劣环境,甚至要求“傻瓜级”的方案。除此之外,某些场合还要求能够兼容功率传输和光传输。HUBER+SUHNER的两款适用于室外ODC光纤连接器和适用于野外的Varioconnect多芯光纤连接器都适用于极端恶劣的环境。ODC系列不仅具有盲插的功能,还可以达到IP68的防水等级,有2芯和4芯的形式可供选择,并且安装简单迅速,无需对施工人员培训,在安装过程中不存在破坏光纤端面的风险。Varioconnect系列和ODC最多系类相似,它最多可以容纳8芯光纤连接,与其他方案不同的是还可以兼容多达4芯的电源线芯,用于光信号和功率的混合传输。         图5  ODC - 室外光纤连接器     图6 Varioconnect – 野外多芯光纤连接器