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コンデンサ/インダクタ内蔵基板(iPaS™)

「参考品」※製品の仕様、外観は予告なく変更する場合があります。

iPaS™(アイパス : Integrated Package Solution)は、コンデンサやインダクタなどの部品を内蔵、一体化した基板製品です。内部部品の仕様や基板レイアウトを、お客様の要望に応じてカスタマイズすることができます。また当製品は数10A以上の大電流に対応できる仕様となっており、主に電源供給ラインや高性能半導体のパッケージ向けに使用されます。

コンデンサ/インダクタ内蔵基板

動画

iPaS™の概要や特徴、用途についてご説明いたします。

製品概要

iPaS™(アイパス : Integrated Package Solution)は、コンデンサやインダクタなどの部品を内蔵、一体化した基板製品です。搭載面積として広いスペースを要するSMD部品を一括で基板内に内蔵することで、顧客製品の省スペース化、省電力化、高機能化に貢献します。
内部部品は、スルーホールやレーザービア接続に対応できる電極を有し、またアレイ構造をとれる設計となっているため、高い設計自由度を確保しています。それによりインピーダンスなどの要求スペックや、サイズや回路配線またフットプリントなどの基板仕様について、お客様の要望に応じてカスタマイズすることができます。
製品としては、大容量コンデンサ内蔵基板、低ESR/ESLコンデンサ内蔵基板、パワーインダクタ内蔵基板、さらにそれらを複数組み合わせたものを開発中です。

コンデンサ内蔵基板(Capacitor Type iPaS™)

用途

電源供給ラインや高性能半導体のパッケージにおける「垂直電源供給設計」の実現

主な市場
サーバ、基地局など

AI・IoTの進展に伴いデータのトラフィック量が急増しており、高性能(より多くのデータをより高速で処理することができる)な半導体パッケージが求められています。一方で、消費電力量の増加が問題視されており、ハイパフォーマンスを実現しつつ省エネルギー化することが課題となっています。

高性能半導体の電力損失を減らすためには、大電流が流れる電源モジュールからICまでの配線距離を短くし、配線ロスを削減することが効果的です。iPaS™は大容量を基板の中に内蔵できるため、電源経路配線を最短距離で実現する「垂直電源供給」の設計を可能にし、電力損失の削減、省エネルギー化に貢献します。

用途例
AIアクセラレータ

電源モジュールからICまで垂直に電源を供給することができます。(垂直電源供給)
配電線が短くなり、電力損失を削減することが可能です。

現在のGPUボードの構造
将来的なGPUボードの構造
(垂直電源供給)

特徴

大容量アルミ電解コンデンサ内蔵の低インピーダンス基板

  • 大容量のアルミ電解コンデンサを基板に内蔵することで、基板インピーダンスの大幅低減が可能です。
  • 基板表面のMLCCの数を大幅に削減できるため、省スペース化を実現できます。
基板のイメージ画像
インピーダンスのグラフ

コンデンサ内部にスルーホールを形成

  • 大電流用のスルーホールを備えており、垂直方向の電流供給に適した構造になっています。
  • 製品内部でスルーホールと容量部が直結しており、配線のインダクタンス成分を低減できます。
コンデンサの構造図

電源モジュール基板にも、パッケージ基板にも対応

  • 電源モジュール、パッケージ、双方の基板に適応可能であり、広帯域でインピーダンスを低減できるので、トータルで「垂直電源供給」の設計にご利用いただけます。

インダクタ内蔵基板(Inductor Type iPaS™)

用途

高速伝送用光トランシーバの大電流化と省スペース化に貢献

データトラフィックの増大とともに、光伝送速度が400Gb/s、800Gb/s、1.6TGb/sと高速化しています。同時に光トランシーバの小型化も進展しており、CFPからQFSPフォームファクターへの転換が主流となっています。このようなトレンドを背景に、電流供給ラインにおいては大電流化と省スペース化が求められています。

iPaS™は光トランシーバ内の回路基板内にアレイ状に複数配列され、電流供給ラインのパワーインダクタとして使用できます。大電流に対応できるコイル設計となっており、さらに必要な電流量に応じて配列数を変えることが可能です。また薄型で内蔵できる特徴を持つため、省スペース化にも大きく貢献します。

光トランシーバのイメージ画像

特徴

パワーインダクタ内蔵基板

  • 実装基板を形成するプロセスを用いるため、薄くてコイルデザインの設計自由度に優れています。
  • この高い設計自由度によって、パワーICに対して最適なL値を選択でき、お客様の電源のポテンシャルを最大限に引き出すとともに、実装面積の削減に貢献します。
基板のイメージ画像
  • コイルユニットを同一平面内に敷き詰め、アレイ化することによって所望のインダクタンス特性を得ることができます。
  • 基板内蔵でありながら、10A以上の直流重畳特性※1を実現しています。
  • ※1磁気特性から決定される許容電流値。初期インダクタンスから30%下落する値で規定。
グラフ1
グラフ2