SEMCO 矽電容安裝位置技術分析

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孟恭觀點

• 三大賣點
  • ultra thin
  • low esl
  • 高可靠度和耐高溫
• lsc 的四款都 mp 了，典型 die-side decoupling cap 接近供電。dsc 的是高電容整合型，對應的應該是多 die, chiplets。embedded 的話就過去市場在討論的 apm 和 winbond 切入的
• https://product.samsungsem.com/product-news/view.do?idx=3902&language=en

✍️ Abstract

核心摘要

• SEMCO (Samsung Electro-Mechanics) 最新的 矽電容 (Silicon Capacitor) 產品線資訊、圖解分析，探討矽電容在 AI 伺服器、高效能半導體封裝 中的安裝位置結構。產品強調 超薄、高可靠度、低寄生電感，並涵蓋 LSC、DSC、Embedded 等多種封裝型態。
• 主要結構：包含 矽電容安裝位置、剖面結構、矽電容優勢、應用領域說明、具體產品型號、規格表。

矽電容安裝位置、結構 (Mounting Position & Cross Section)

• 主要結構組件：包含 Si Cap (矽電容)、ASIC (特殊應用積體電路)、HBM (高頻寬記憶體)、Silicon Interposer (矽中介層)、Package (封裝基板)。
• 安裝位置說明：
  • ❶ Top Side Si Cap (上表面矽電容)：安裝於矽中介層頂部。
  • ❷ Land Side Si Cap (下表面矽電容)：安裝於 矽中介層下方、封裝基板上方 的間隙中。
  • ❸ Embedded Si Cap (嵌入式矽電容)：直接嵌入在封裝基板內部。
• 剖面特徵：展示矽電容內部的 Deep Trench (深溝槽) 結構。
  • 頂部具 金屬接觸電極、電路連接，溝槽內部填有 電介質、電極層，以此在極小體積內實現高電容量。

矽電容優勢

• 極致輕薄：利用半導體製程在矽基板上精細蝕刻以增加表面積，能在極薄輪廓下實現高電容值，適合 空間、高度受限 的 封裝／嵌入式基板 環境。
• Low ESL (低寄生電感)：寄生電感 < 1pH，能大幅減少高頻電路中的 雜訊、延遲，特別符合 AI 伺服器、自動駕駛 等 高速通訊 需求。
• 高溫穩定：在 > 250℃ 的極端環境依然維持穩定電容值變化，適用於 高熱負載 的 AI 伺服器、嚴苛航太、車用 等 領域。

矽電容應用

• AI、雲端伺服器：用於 高效能 AI 伺服器晶片組 的 電源去耦、穩壓，提升整體 系統效能、訊號完整性。
• 行動、穿戴裝置：支援 超薄智慧型手機、AR 眼鏡 等 次世代穿戴裝置 的高密度封裝需求。
• 車用、航太、醫療設備：適用於 自動駕駛系統、要求高度可靠度 的 航太、醫療設備 等關鍵應用。

規格重點

• 產品線規模：目前已量產 4 款，加上 5 款樣品型號，共 9 款矽電容產品，主要定位於 高效能半導體封裝、AI 伺服器 電源去耦。
• 規格表參數：包含 尺寸 (長寬、厚度)、電容值 (nF)、供電軌數量、額定電壓、崩潰電壓、焊盤尺寸、封裝類型 等。
  • 如：LSC、DSC、Embedded
• 具體型號範例：
  • 樣品 (LSC 封裝)：SCBCAP305L95EGNNWT，尺寸 1.26x1.03mm，厚度 68µm，電容 3000nF，4 個電源軌，額定電壓 1.2V，崩潰電壓 3.7V。
  • 量產中 (DSC 封裝)：SCHVSP107MH1AGB9WT，尺寸 11.01x8.35mm，厚度 750µm，電容約 103,950nF，198 個電源軌，額定電壓 1.35V，崩潰電壓 4V。
  • 嵌入式 (Embedded 封裝)：著重於高電容、適用於嵌入式基板的較厚封裝。
    • 如：SCRLLC885MG5EGNNWT、SCRNKC166MG5EGNNWT、SCRNNC326MG5EGNNWT

孟恭觀點分析

• 三大賣點：具備 極薄、低 ESL、高可靠度、耐高溫 等特性。
• LSC 產品：4 款已量產，作為 Die-Side Decoupling Cap 靠近供電端。
• DSC 產品：屬高電容整合型，對應 多 Die／Chiplets 結構。
• 嵌入式產品：對應市場討論中的 APM、Winbond 切入方向。

專有名詞

• Si Cap (Silicon Capacitor)：矽電容，利用矽材料製造的電容器，具備 高密度、小型化 優勢。
• ASIC (Application-Specific Integrated Circuit)：特殊應用積體電路，為特定用途設計的晶片，非通用型處理器。
• HBM (High Bandwidth Memory)：高頻寬記憶體，透過垂直堆疊 DRAM 晶片以大幅提升數據傳輸速度。
• Silicon Interposer (矽中介層)：位於 晶片、封裝基板 之間，提供高密度的電路連接。
• ESL (Equivalent Series Inductance)：等效串聯電感，即電容器的寄生電感，數值越低則在高頻環境下的效能越好。
• Die (裸晶／晶粒)：尚未進行封裝的半導體積體電路晶片。
• Chiplets (小晶片設計)：將大型晶片拆分為多個小功能模組後，再整合封裝在一起的技術。
• MP (Mass Production)：量產，指產品從開發階段進入大規模的商業化生產。
• Decoupling Cap (Decoupling Capacitor)：去耦電容，主要用於 濾除電源雜訊、穩定電壓供應。
• LSC／DSC／Embedded：為 SEMCO (Samsung Electro-Mechanics) 針對矽電容所推出的不同封裝型態，分別對應 接近供電端、高電容整合、嵌入式基板 等不同 安裝位置、應用需求。
• APM (AP Memory)：愛普科技，台灣 IC 設計公司，過去市場討論其積極切入矽電容 (IPD) 相關技術。
• Winbond (華邦電)：華邦電子，台灣半導體大廠，同樣積極佈局矽電容與先進封裝應用。