Кратак увод у силиконске плочице високе отпорности

Силицијумске плочице високе отпорности (ХР-Си), као што им име сугерише, су монокристални силицијумски материјал са изузетно великом отпорношћу. У напредној области производње полупроводника, губитак високе фреквенције постао је велики изазов у ​​дизајну чипова врхунског квалитета. Захваљујући својој ултра-високој отпорности, силиконска плочица високе отпорности служи као идеално решење за сузбијање губитка подлоге и елиминисање паразитских преслушавања.

Стандардне силиконске плочице усвојене од конвенционалних логичких чипова (као што су ЦПУ и ГПУ) су допиране одређеном концентрацијом нечистоћа да би се олакшала електрична проводљивост и формирање транзистора, са типичним отпором од 1–50 Ω·цм или чак ниже. Другачије, силицијумска плочица високе отпорности има отпорност од преко 1000 Ω·цм и показује скоро интринзично стање са изузетно ниском концентрацијом допинга.

Зашто је потребна силицијумска плочица високе отпорности?

Уз континуирано повећање комуникацијских фреквенција, стандардне силиконске подлоге имају озбиљна физичка ограничења. Висока отпорностсилицијумске плочицесу идеална решења за решавање кључних проблема преноса високофреквентног сигнала на силицијумским подлогама.

1.Смањен губитак подлоге

У високофреквентним радним условима, електромагнетни таласи ће продрети у изолациони слој и затим ући у силицијумске подлоге. Стандардни силицијумски супстрати са ниском отпорношћу могу да генеришу вртложне струје које претварају енергију високофреквентног РФ сигнала у топлотну енергију, изазивајући тако озбиљне губитке енергије. Насупрот томе, силицијум високе отпорности је скоро непроводљив, што може ефикасно да потисне вртложне струје и сачува енергију сигнала.

2. Минимизирани паразитски капацитет и преслушавање

Вишеструке РФ компоненте на чиповима као што су индуктори и прекидачи имају тенденцију да формирају паразитску капацитивну спрегу кроз проводну подлогу, што може изазвати међусобне сметње сигнала. Међутим, силицијумски супстрат високе отпорности може блокирати ову „проводну стазу“ и значајно побољшати ниво изолације међу компонентама.

3. Побољшани фактор квалитета (К фактор) пасивних уређаја

Силиконска плочица високе отпорности може значајно побољшати К фактор индуктора на чипу и ефективно смањити шум сигнала и потрошњу енергије у апликацијама радио фреквенцијских кола.

Главни сценарији примене силицијумских плочица високе отпорности

1. Радио фреквенција и микроталасна поља

2. Примене супстрата за РФ МЕМС прекидаче, филтере и фазне помераче

3. Примене интеграције антена на бази силикона и уређаја са милиметарским таласима (5Г фронт-енд модули)

4. Примене силицијумских фотонских таласовода

5. Производња ТСВ интерпосера