シリコンキャパシタ(シリコンコンデンサ)広帯域光通信向けアプリケーション

当社のシリコンキャパシタは、特にESR、ESL、挿入損失などの優れた性能により、超広帯域のシステムにおいて高い評価を頂いています。特に、新商品のX2SCシリーズは最大220 GHzという高周波領域まで安定した特性を発揮できます。
また、シリコンキャパシタだけでなく、ディファレンシャル型シリコンキャパシタやIPD(集積型パッシブデバイス)、シリコンインターポーザーなど、広帯域アプリケーションに特化した幅広く豊富なラインアップを揃えています。

UBB-landing-pageのイメージ画像1
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224 GBaudにも対応しています!

次世代データセンターでは、400 Gb/s(400 GbE)イーサネットが広く普及し始め、さらに400 Gb/sを超えるイーサネットの研究開発もすでに始まっています。より高速でより広い帯域幅というトレンドは、今後も加速し続けます。ムラタのシリコンキャパシタは、挿入損失が非常に低くサイズも非常に小さいため、超広帯域光通信デバイスの消費電力削減と実装面積削減に貢献できます。例えば400 GbEや800 GbEでは、信号ラインごとに56 Gbaudや112 GBaudなどの変調レートが必要となります。これに最適なものがUBB SMDシリコンキャパシタ(たとえば、UBSCシリーズ)です。また、従来の光トランシーバに加え、シリコンフォトニクスタイプの光トランシーバーの需要も高まっています。さらに、オンボードオプティクス(OBO)やコパッケージドオプティクス(CPO)など、次世代フォームファクターの変化に応じた新しい独自設計の電子部品が必要となっています。ムラタのシリコンIPDは必要に応じて製品をカスタマイズすることが可能です。

超広帯域アプリケーション設計にはムラタのシリコンキャパシタがおすすめです

ムラタのシリコンキャパシタ技術は、56~112 GBaudレートのアプリケーション設計に適しており、224 GBaudの先進的なシステムにも対応可能です。

224-GBaud-advanced-systemsのイメージ画像
シリコンキャパシタ技術の主な特長
  • 信号ラインのACカップリングキャパシタとして用いると、広帯域での挿入損失が非常に低いため、消費電流を削減できる。
  • バイアスラインのDCデカップリングキャパシタとして用いた場合、高周波におけるノイズ除去ができることで、高い受信感度と送信性能を兼ね備えたモジュールが可能となる。
  • ACカップリングキャパシタとDCデカップリングキャパシタはどちらも小さいサイズであるため、小型化と寄生容量の削減が可能となる。
  • 静電容量は温度と電圧に対して非常に安定している。
  • 高い静電容量密度と、高い集積技術を持つ。

ACカップリングおよびDCデカップリングのソリューション

Legacy optical TRX

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Silicon Photonics optical TRX 1.0

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信号ライン用ACカップリング表面実装キャパシタ

イントロダクション

シリコンキャパシタを使うことで、ラインを相互に接続するための配線経路設計の必要性がなくなります。さらにディファレンシャル型シリコンキャパシタは差動伝送モードに最適な製品です。このようにシリコンキャパシタを使うことで、基板面積を最大70%節約できます。

標準積層セラミックキャパシタ
相互接続のために配線経路設計が必要

シングルシリコンキャパシタ
相互接続のために配線経路設計が不要

ディファレンシャルシリコンキャパシタ
理想的な差動伝送モード

パフォーマンス

下に示すように積層セラミックキャパシタと比較すると、ムラタの広帯域シリコンキャパシタは、挿入損失(S21)が非常に低くなっています。この性能の差は、56 GBaudと112 GBaudという領域ではではさらに大きくなります。

Performancesのイメージ画像1
Performancesのイメージ画像2

製品セレクション

シリコンキャパシタを使うことで、ラインを相互に接続するための配線経路設計の必要性がなくなります。さらにディファレンシャル型シリコンキャパシタは差動伝送モードに最適な製品です。このようにシリコンキャパシタを使うことで、基板面積を最大70%節約できます。

Product-selectionのイメージ画像

ULSC、BBSC、UBSC、XBSC、X2SCシリーズは、高周波信号ラインでのDCブロッキング(ACカップリング)用途に最適です。低い挿入損失、低い反射損失、および独自の位相安定性を持っており、シリーズにより16 kHzから220 GHzまでの幅広い周波数に対応しております。また、UBDCシリーズは、最大60 GHzの差動モードに最適設計された商品です。

サポート

高周波領域での特性は、PCBのようなラミネート基板の設計も影響します。そのため、お客様のシステムの性能を最大化するため、ムラタではサポート資料やツールを提供しています。

Silicon capacitor Matched Line

Assembly of Broadband Silicon Capacitors: Guidelines for improved Impedance Matching

UPDATE
2020/08/11

TOSA / ROSAのバイアスライン用DCデカップリングワイヤーボンダブルキャパシタ

イントロダクション

WLSC、WLDC、WBSC、UWSCシリーズは、ドライバ、LD、TIA、PDのバイアス回路でのデカップリング用途に最適です。スペースが限られた製品の小型化に貢献します。

標準積層セラミックキャパシタ

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シングルシリコンキャパシタ
信頼性と性能の向上

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シリコンキャパシタアレイ
信頼性と性能の向上とスペース削減

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パフォーマンス

シリコンキャパシタは非常に薄いため、TIAとワイヤボンドで接合する際のワイヤを短くすることができ、インダクタンスのような寄生成分を低減できます。これは、高周波領域でより良い性能を得るために必要不可欠です。

Performancesのイメージ画像1
Performancesのイメージ画像2

製品セレクション

シリコンキャパシタを使うことで、ラインを相互に接続するための配線経路設計の必要性がなくなります。さらにディファレンシャル型シリコンキャパシタは差動伝送モードに最適な製品です。このようにシリコンキャパシタを使うことで、基板面積を最大70%節約できます。

Product-selectionのイメージ画像

ULSC、BBSC、UBSC、XBSC、X2SCシリーズは、高周波信号ラインでのDCブロック(ACカップリング)用途に最適です。低い挿入損失、低い反射損失、および独自の位相安定性を持っており、シリーズにより16 kHzから220 GHzまでの幅広い周波数に対応しております。また、UBDCシリーズは、最大60 GHzの差動モードに最適設計された商品です。

デジタル/アナログ電源ライン用DCデカップリング表面実装キャパシタ

イントロダクション

表面実装シリコンキャパシタはDCデカップリング性能を向上させるとともに、システムへ集積することができます。PCB内部に埋め込んだり、アクティブモジュールパッケージに集積化して、デカップリングラインを短縮したりすることも可能です。

標準積層セラミックキャパシタ

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PCB埋め込みシリコンキャパシタ
信頼性向上とスペース削減

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パッケージ集積シリコンキャパシタ
高度でベストな集積ソリューション

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パフォーマンス

表面実装シリコンキャパシタは、DCデカップリング目的でも使用できます。デカップリング距離を大幅に縮め、全体としての性能を向上させることができます。

製品セレクション

シリコンキャパシタを使うことで、ラインを相互に接続するための配線経路設計の必要性がなくなります。さらにディファレンシャル型シリコンキャパシタは差動伝送モードに最適な製品です。このようにシリコンキャパシタを使うことで、基板面積を最大70%節約できます。

Product-selectionのイメージ画像

ULSC、BBSC、UBSC、XBSC、X2SCシリーズは、高周波信号ラインでのDCブロック(ACカップリング)用途に最適です。低い挿入損失、低い反射損失、および独自の位相安定性を持っており、シリーズにより16 kHzから220 GHzまでの幅広い周波数に対応しております。また、UBDCシリーズは、最大60 GHzの差動モードに最適設計された商品です。

TOSA / ROSA / TROSA向けカスタムシリコンインターポーザー

イントロダクション

ムラタのシリコン集積型パッシブデバイス(IPD)技術を使用することで、光通信機器の小型化と高性能化を同時に実現できます。たとえば、TOSA用シリコンインターポーザーにより、従来は別々に実装されていたすべてのコンデンサと抵抗の集積化が可能となります。これにより、温度や電圧の変化に対する安定性をさらに向上させています。その結果、実装負荷の削減、小型化、高性能化を実現できます。

ディスクリートの抵抗とキャパシタを搭載した
セラミック (AlN) インターポーザー

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抵抗とキャパシタが集積された
シリコンインターポーザー

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事例

ムラタのシリコン集積型パッシブデバイス(IPD)技術を使用することで、光通信機器の小型化と高性能化を同時に実現できます。たとえば、TOSA用シリコンインターポーザーにより、従来は別々に実装されていたすべてのコンデンサと抵抗の集積化が可能となります。これにより、温度や電圧の変化に対する安定性をさらに向上させています。その結果、実装負荷の削減、小型化、高性能化を実現できます。

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TOSA向けインターポーザー
- 低電圧
- インターポーザごとのシングルレーザーダイオード
- 広い帯域幅
- AuSnバンプ
- 強力な熱拡散
- 完全なBOMの集積
ROSAのインターポーザー
- 高電圧
- インターポーザごとのマルチフォトダイオード
- 広い帯域幅
- AuSnバンプ
- 強力な熱拡散
- 完全なBOMの集積

TOSA / ROSA / TROSA向けのカスタムシリコンインターポーザーの新提案

シリコンフォトニクスキャリアの例

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