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IPD(Integrated Passive Devices 集成無(wú)源器件)是一種基于薄膜的集成無(wú)源器件技術(shù),其本質(zhì)是基于硅或玻璃的無(wú)源器件集成技術(shù),是為了迎合無(wú)源系統(tǒng)小型化而產(chǎn)生的技術(shù),具有布線密度高、體積小、重量輕、集成度高,可集成多種器件實(shí)現(xiàn)不同功能、高頻特性好及可用于微波及毫米波領(lǐng)域等優(yōu)點(diǎn)。
隨著半導(dǎo)體制造能力的提升,從亞微米進(jìn)入到納米階段,主動(dòng)式電子元件的集成度隨之大幅提升,相應(yīng)的搭配主動(dòng)式元件的無(wú)源集成元件需求量也迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),隨著通信系統(tǒng)使用的無(wú)源元件越來(lái)越多,目前電子元件基本采用表面貼裝方式,占據(jù)著 90%多的系統(tǒng)元件、80%多的系統(tǒng)電路板面積。
其中硅基集成無(wú)源器件是在硅基板上利用晶圓代工廠的工藝,采用光刻技術(shù)蝕刻出不同圖形,形成不同的器件,從而實(shí)現(xiàn)各種無(wú)源元件如電阻、電容、電感、濾波器、耦合器等的高密度集成,這種方式可以節(jié)省電路板空間,實(shí)現(xiàn)電性能更好、成本更低、IP 保護(hù)、產(chǎn)品鏈供應(yīng)和可靠性更好。
一方面,通信設(shè)備的小型化、高性能、低成本等要求將推動(dòng)硅基集無(wú)源器件市場(chǎng)呈現(xiàn)出巨大商機(jī);另一方面,對(duì)于無(wú)線通信的下一代技術(shù),需要支持更高的頻段,以推動(dòng)對(duì)其他微型組件的需求,而 IPD 可以為小型化提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案,將增加 IPD 技術(shù)在電路中的采用;
此外,硅基集成無(wú)源器件的集成將有助于減少電信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品的尺寸和功耗,因此在開(kāi)發(fā)與 5G 兼容的濾波器和雙工器等射頻模塊產(chǎn)品過(guò)程中運(yùn)用硅基集成無(wú)源器件和 IPD 技術(shù)至關(guān)重要。集成無(wú)源器件(IPD)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在 2031 年達(dá)到約 40 億美元,預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率為 10%。
處理器的嵌入式去耦電容(即硅基電容器)是采用 IPD 技術(shù)、通過(guò)先進(jìn) 3D集成實(shí)現(xiàn)的一類(lèi)元器件。《中國(guó)電子元器件“十四五”發(fā)展規(guī)劃》提出“加快硅電容器等采用半導(dǎo)體工藝的尖端電容器技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度”。硅電容器作為“尖端電容器”,具有更小的介質(zhì)損耗、更好的溫度穩(wěn)定性、更高的使用頻率(最高可達(dá) 100GHz 以上)等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)計(jì) 2031 年全球硅電容器的銷(xiāo)售額將達(dá)到 26.50億美元。