富士通将推出内置薄膜电容器的基板GigaModule-EC系列

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富士通Interconnect Technologies（简称FICT）在“第44届日本电子电路产业展（JPCA Show 2016）”上，展示了把可作为旁路电容和去耦电容使用的薄膜电容器内置于基板内部的半导体封装用基板“GigaModule-EC”系列。主要用于半导体封装使用的衬底，已开始与富士通和富士通Advanced Technologies合作，面向新一代高端服务器供货样品。


内置薄膜电容器的基板与在基板上安装的电容器元件相比，可以缩短与半导体之间的距离，而且能通过大量的并联通孔连接，特点是可以降低电感。因此，作为旁路电容和去耦电容时可实现高性能，如支持高频等。另外，通过内置于基板，还具有削减安装面积及削减安装基板厚度等优点。

由于具备以上优点，以前就有过内置薄膜电容基板的提案，但一直未能实用化。此次，“得益于大面积高容量的薄膜电容器材料的出现，实现了这样的产品”（FICT商务开发统括部商务开发室项目部长饭岛和彦）。

内置的薄膜电容器的材料是TDK公司开发的。介电体采用钛酸钡（BaTiO3），实现了1.0μF/cm2的静电容量。面积大也是该产品的一大特点，长约300mm。薄膜电容器材料本身为4层结构，内置时的元件厚度为35μm，表面用铜箔覆盖。在铜箔上形成所需尺寸和形状的图案，内置于整个基板。

FICT新开发了处理薄型薄膜电容器材料的技术和与电容器的通孔连接技术等，采用这种薄膜电容器材料开发出了两种衬底基板产品。一种是用于高端服务器等大型、高性能半导体芯片的多层基板“GigaModule-2EC”。可以在核心层内置2片薄膜电容器材料。高端设备随着工作频率的提高，开始出现利用普通的芯片电容器时电感过大的课题。而使用这种新型基板进行的试验显示，半导体频率特性提高了10～15％左右（能以高频驱动）。

另一种是用于便携终端应用处理器等的无芯基板“GigaModule-4EC”。在半导体下面的布线层的正下方内置一片薄膜电容器材料。应用处理器的内核数在不断，如果为每个内核分别配置一个去耦电容，有时会出现安装面积不足的问题。在这类用途，也有将芯片电容器内置于基板的方法，但即使是厚度为0.2mm的0204元件，内置使基板变厚也是一大问题。

GigaModule-2EC预定2016年10月前后开始量产，GigaModule-4EC预定2017年开始量产。其价格将高于内置芯片电容器的元件内置型基板等。因此，估计最初仅限于高端设备用衬底用途。要想用于便携终端，要等今后薄膜电容器材料的价格随着生产规模的扩大而降低，内置基板的价格也随之降低。