題:
為什麼不將去耦電容內置在IC或IC封裝中？
kenny
2011-05-20 18:10:18 UTC
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標題可能足夠好，但是我一直想知道為什麼在芯片或至少在IC封裝中沒有內置去耦電容？

正如人們所提到的，您可以將蓋帽內置到插座中。我在[RS]（http://uk.rs-online.com/web/1982183.html）上找到了這些產品，其他供應商也可能將其出售。儘管它們比標準插座更貴。我覺得與單獨購買插座和蓋相比，在行業中該成本可能不值得。
他們有時是！我看過PC CPU與它們。對於普通設備來說太貴了，並且會使它們太大。
@Leon:可能是答案，而不是評論:)
@endolith-它*是*答案！不要讓萊昂太難了。 :-)
五 答案:
stevenvh
2011-05-20 18:15:19 UTC
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在芯片上集成電容器很昂貴（它們需要很多空間），而且效率不高（您只能使用極小的電容器）。
包裝也不提供空間，電容器會

編輯
IC封裝的小型化是由手機市場推動的（每年有數百個大型設備，如果不是千兆設備的話）。我們一直希望在面積和高度上都較小的包裝。只需打開手機以查看問題所在。 （我的電話薄了1厘米，其中包括外殼的頂部和底部，顯示器，5毫米厚的電池，以及之間的一塊帶有組件的PCB。）您會發現BGA封裝的高度不到1毫米（此SRAM）包裝為0.55毫米（！））。這小於0402 100 nF去耦電容器的高度。SRAM的典型特徵還在於封裝尺寸不是標準的。您會發現8毫米* 6毫米，但還有9毫米* 6毫米。那是因為封裝盡可能地貼合模具。只需在芯片的每一側加上一毫米的幾分之一就可以進行鍵合。 （順便說一句，BGA裸片被粘結在集成PCB上，該PCB將信號從邊緣傳送到球柵。）
這是一個極端的例子，但是其他封裝（例如TQFP）沒有留下更多的空間。

在PCB上放置和放置電容器也便宜得多。您還是要為其他組件執行此操作。

有一些參考文獻會很不錯，但是很好，不是必需的。
在某些芯片封裝上，是否有可能在封裝的下側模製凹入區域，以便在板上放置電容器？在封裝和裸片尺寸幾乎相同的芯片上，這是行不通的，但是在許多封裝的IC上，裸片腔僅佔封裝的一小部分。
@Kortuk-通常是Kortuk，總是想要更多！ :-)問題是製造商沒有說明為什麼不集成去耦電容器。對他們來說，這是顯而易見的。
對不起，但我不購買“很明顯...”，因為我認為這是一個狹view的觀點，並沒有考慮大局。我同意手機和包裝方面的問題，這可能是事實。在我看來，可以將具有所需電容的材料設計到包裝中，然後通過引線鍵合機將其粘合。也許這並不明顯，或者更可能是無知的。更不用說，我認為它們需要的電路板空間比任何方式都需要的集成空間要大。
@kenny-我說對製造商來說很明顯，而不是對我們來說凡人。關於需要更多空間的外部電容：只有在他們不必擴大封裝以適合電容器的情況下，這才是正確的。就像我在BGA示例中解釋的那樣，根本沒有空間放置0402，甚至可能沒有0201.此外，後者不會達到100 nF。 （我也想知道粘合機是否不需要平坦的表面。）
zebonaut
2011-05-21 12:44:40 UTC
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過於簡單了，有人會說：*電容器設計人員不喜歡使用先進的45 nm處理，而IC設計人員對於如何從鈦酸鋇中獲得極大的\ epsilon_r \ $幾乎一無所知。

芯片中使用的材料針對半導體進行了優化，而不是針對電容器所需的材料（即極高的介電常數）進行了優化。即使是這樣，片上電容器仍然會佔用大量空間，從而使芯片非常昂貴。片上電容器相對較大的面積將必須經過原始芯片功能所需的所有棘手的工藝步驟。因此，構建在芯片結構上的唯一電容器是無論如何都可能很小的電容器，或者需要非常精確地修整至IC所要達到的目標的電容器，例如電容器。逐次逼近型模數轉換器的電荷重新分配電容器，即使在芯片仍在製造時也必須對其進行修整。

對於諸如芯片供電軌去耦或緩衝其參考節點之類的事情，電容器的精確值並不太重要，但是需要高C * V乘積的情況，最好在IC旁邊放置一些電容器。它們可以由電解或陶瓷材料製成，並在很小的體積內修整成較大的電容*電壓，並以符合這些要求的理想工藝進行製造。

然後，當然還有一些混合封裝技術，其中陶瓷電容器與IC放置在同一封裝中或位於同一封裝中，但這些例外情況是，從裸片到標準IC封裝和插座到板子上蓋的連接器的長度已經太長且電感太大，或是IC製造商不希望電路板設計人員實際閱讀其數據表和有關必須放置電容的位置的應用筆記，以使IC符合其規格。

感謝您提供的信息，非常有幫助。實際上，我更多地考慮的是與您的上一段落中的軟件包集成在一起。似乎是引線框架供應商，如果已經過時，很抱歉可以將其引入設計中。也許關於該過程的某些事情或這樣做的費用是為什麼？
AFAIK，電容器焊接在混合封裝中，混合封裝始終包含某種板材料，無論是陶瓷材料還是類似於FR4的材料（但具有更好的熱膨脹特性，可以更好地匹配矽）。只有一個管芯，一個引線框和一個封裝，就可以進行鍵合，而無需焊接。我不知道帽蓋是否真的可以綁定。
lyndon
2011-05-21 00:15:16 UTC
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過去曾經有內置去耦電容器的IC插座。多年來，

enter image description here

@Lyndon-有關為何將像這樣的簡短答案改為評論的更多信息，請參見Leon的評論。
您可以提供這些舊IC插座的示例或指向示例的鏈接嗎？
問題是關於IC（芯片）或IC封裝中的電容。這是一個IC插座，而不是一個包裝。這些插座可能是為了節省PCB上的空間而發明的，而SMT尚未成為標準，它們僅限於通用邏輯封裝，其中GND位於引腳（＃total_pins / 2）上，而VCC位於引腳（#total_pins）上
@Jeff-我在lyndon的答案中添加了一張圖片。之所以不再看到這些，是因為它們僅適用於特定的引腳，例如引腳20上的Vcc，引腳10上的gnd。通常是LSTTL和HCMOS構造塊。像這樣放置電源引腳是一個很愚蠢的主意，現在已經不做了。現代IC幾乎可以在任何地方使用其電源引腳，但它們通常放置得更緊密。另外，這是DIL !，誰在使用它？ :-)
@stevenvh,我知道這很有趣，但是...我們仍然在使用DIL，很多！ :(當進行大功率設計時，我的EE電源供應商告訴我的成本最低，因為許多組件都需要通孔，因此在板廠中同時使用這兩個組件會更加昂貴。
當我第一次看到這個時，我以為這是一個Photoshop的笑話
Toybuilder
2011-05-24 01:07:49 UTC
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如果問題是為什麼不將去耦電容和裸片一起封裝在包裝中，我要說的主要原因是經濟性-在大多數情況下，打開電容器並不會帶來很大的性能提升-板（而不是將其放置在PCB上）-因此，額外的成本（在工藝開發，測試和商品成本中）不會給消費者帶來任何好處，而只會增加設備的成本。

也必須修改現有的包裝工藝以適應封裝內芯片。僅僅增加額外的電容器，就將增加新工具或修改現有工具（機器，模具，檢查設備等）的大量成本。

直接在其上放置電容器裸片-裸片空間作為晶體管比作為電容器更有價值。同樣，對於電容，最好在核心芯片封裝之外使用它。

@whoever對此表示反對-如果您讓我們知道您這樣做的原因，那就太好了。這可能使@Toybuilder可以改善他的答案。
我在這裡沒有看到值得否決的地方。這不是一個很好的答案，因為它沒有添加太多新內容或涉及太多細節，但這也沒有錯，不當，侮辱或其他邪惡。我只是給它一票，將其重新設置為0。通常我不會投票，但是我認為將其保留為負數是不公平的。
Brian White
2020-08-21 23:31:18 UTC
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我不買這個。 MAX3233E封裝中有4個，四個，0.1uf的電荷泵蓋，但在外部還需要一個第5個去耦電容，其精確的額定值為0.1uf。

該部件的最小封裝是大型的（今天）SOIC-20，該芯片非常昂貴，單價為9美元，這解釋了為什麼每個芯片都沒有這樣做，但沒有解釋為什麼會有這種情況。內置4個帽子，但外部仍然需要完全相同的帽子的五分之一。

無論有多大的帽蓋都會製成一個包裝，沒有外部蓋的較大包裝的最終結果必須小於帶有外部蓋的普通包裝。

也許真正的原因是因為電路板/電路設計人員需要自由決定去耦的數量和形式。也許一個應用程序需要3個不同大小的上限來覆蓋一個很寬的頻率範圍，也許另一個應用程序完全沒有去耦功能，或者另一個應用程序的去耦上限實際上帶來了一個問題，如果它們是內置的並且不可拆卸的，則無法解決。 / p>

歡迎：-)您說：“ *我不買這個*”，但問題上沒有明顯的主張，據我所知。您是說您在先前的回答中“不購買”索賠嗎？由於答案的順序可能會在Stack Exchange網站上發生變化（由於用戶偏好設置（例如投票數，日期等）），因此至少建議您鏈接到該答案，如果有爭議的話。謝謝。
這就是成千上萬個IC中的一個例子，正如您所說的那樣，它“非常昂貴”-這是沒有內置去耦電容的巨大原因。
“這解釋了為什麼每個芯片都不能做到這一點，但是也不能解釋為什麼內置了四個電容，但是外部仍然需要完全相同電容的五分之一。”


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