مكثف MOS ذو عامل تبديد منخفض مخصص HACC500S50V500 بسعة 50 بيكوفاراد و 50 فولت بأقل معامل tan δ تحت طاقة الترددات الراديوية — تصميم هندسي معدني قابل للتخصيص بالكامل

الـ HACC500S50V500 هو مكثف MOS أحادي الطبقة قابل للتخصيص بالكامل بسعة 50 بيكوفاراد و 50 فولت يتميز بـ عامل تبديد منخفض رائد في الصناعة (tan δ < 0.001 عند 1 جيجاهرتز) تم التحقق منه تحت إثارة كاملة لطاقة الترددات الراديوية حتى +40 ديسيبل ميلي واط (10 واط) موجة مستمرة. مع تصميم معدني قابل للتكوين بالكامل — بما في ذلك سمك الذهب الانتقائي، وأقطاب كهربائية متعددة الأنماط، و UBM للرقاقة المقلوبة، وتصفيح غير متماثل علوي/سفلي — يتيح هذا الجهاز التكامل السلس في تدفقات التعبئة المتخصصة بما في ذلك تجميعات الرقاقة المقلوبة، والرقاقة المضمنة، والرقاقة على اللوحة. مبني على منصة قابلة للتكوين بالكامل، تم تصميم هذا الجهاز خصيصًا لسعة (5 بيكوفاراد - 1000 بيكوفاراد)، والجهد (6.3 فولت - 100 فولت)، وهندسة الرقاقة، ومتطلبات التصفيح مع سرعة نماذج أولية سريعة.

أقل عامل تبديد (tan δ) تحت طاقة الترددات الراديوية

في دوائر الترددات الراديوية عالية الطاقة — شبكات مطابقة خرج المرسل، ووحدات ضبط الهوائي، وفك اقتران انحياز مصرف مضخم الطاقة — يحول عامل تبديد المكثف جزءًا من طاقة الترددات الراديوية إلى حرارة. عند +40 ديسيبل ميلي واط (10 واط) موجة مستمرة، حتى tan δ متواضع يبلغ 0.005 (0.5%) يولد 50 ميلي واط من التسخين الموضعي داخل شريحة المكثف. يلغي HACC500S50V500 هذه التسويات في التعامل مع الطاقة من خلال نظام مواد أساسي منخفض الفقد:

1. عازل SiO&sub2; — tan δ منخفض بطبيعته: العازل ثاني أكسيد السيليكون الحراري الذي يبلغ سمكه 300 نانومتر له عامل تبديد أقل من 0.001 (0.1%) عند 1 جيجاهرتز — أقل بمرتبة واحدة من tan δ النموذجي للسيراميك X7R من الفئة الثانية البالغ 0.5-2% عند نفس التردد. فجوة النطاق الواسعة لـ SiO&sub2; (8.9 إلكترون فولت) والترابط التساهمي البحت لا يتركان أي أنواع أيونية قابلة للاستقطاب أو مجالات كهروحرارية لتبديد طاقة الترددات الراديوية من خلال الاسترخاء العازل. النتيجة هي ظل فقد عازل يبقى أقل من 0.001 من 100 ميجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز، تم اختباره والتحقق منه على كل دفعة إنتاج.

2. انخفاض الفقد المعتمد تحت إثارة كاملة لطاقة الترددات الراديوية: يمكن أن يزداد tan δ في المكثفات الحقيقية مع مستوى قيادة الترددات الراديوية بسبب الاستجابة العازلة غير الخطية، وتسخين الأقطاب الكهربائية، وتعديل موصلية الركيزة. يتميز HACC500S50V500 تحت ظروف طاقة الترددات الراديوية الفعلية: عند 1 جيجاهرتز مع إثارة +40 ديسيبل ميلي واط (10 واط) CW، يبقى عامل التبديد أقل من 0.001. عند 10 جيجاهرتز مع 1 واط CW، يبقى tan δ أقل من 0.003. يتم تحقيق هذه الخاصية الفقد المستقرة للطاقة من خلال ركيزة سيليكون منطقة عائمة عالية المقاومة (>1000 أوم·سم) مما يقلل من فقد التيارات الدوامية الناجمة عن الركيزة، جنبًا إلى جنب مع قطب ذهبي علوي سميك يبلغ 2.5 ميكرومتر لتقليل فقد مقاومة I²R عند ترددات الميكروويف.

3. إدارة حرارية للتشغيل المستمر عالي الطاقة: يوفر المظهر الرقيق للغاية البالغ 0.15 مم والتصفيح الخلفي عالي الموصلية TiW-Pt-Au مقاومة حرارية (θ_JC) أقل من 15 درجة مئوية/واط عند تثبيته بلحام يوتكتيكي AuSn — مما يعني أن تبديد 10 ميلي واط ينتج عنه ارتفاع في درجة حرارة الوصلة أقل من 0.15 درجة مئوية. الثابت الزمني الحراري أقل من 1 ميكروثانية، مما يضمن أنه حتى تحت تشغيل الترددات الراديوية النبضي (الرادار، TD-LTE) مع نسب طاقة ذروة إلى متوسط عالية، تتبع درجة حرارة المكثف متوسط الطاقة، وليس طاقة الغلاف الذروة.

تصميم معدني مخصص للتعبئة المتخصصة

تفرض مكثفات الرقاقة القياسية تصفيحًا واحدًا يناسب الجميع. يكسر HACC500S50V500 هذه القيود من خلال منصة تصميم معدني قابلة للتخصيص بالكامل:

تكوينات الأقطاب الكهربائية العلوية المخصصة:

• سمك الذهب الانتقائي: معيار 2.5 ميكرومتر Au مع خيارات للمناطق السميكة حتى 5.0 ميكرومتر في مواقع وسادات الربط للربط بالأسلاك الثقيلة أو الشريط. تتيح عملية إزالة الغشاء الضوئي تباينًا مكانيًا اعتباطيًا في سمك الذهب عبر رقاقة واحدة
• تصميمات الأقطاب الكهربائية المتعددة الأنماط: يمكن نمط التصفيح العلوي إلى أقطاب كهربائية متعددة معزولة كهربائيًا أو متصلة بشكل مشترك — مما يتيح اتصالات كيلفن (4 أسلاك)، أو أقطاب RF و DC منفصلة، أو قنوات مكثف مستقلة داخل رقاقة واحدة. يتم تحديد أحجام الأقطاب الكهربائية وأشكالها ومواقعها بواسطة تصميم القناع الخاص بك
• تكامل UBM للرقاقة المقلوبة: يمكن إنهاء القطب الكهربائي العلوي بـ Under-Bump Metallization (TiW/Cu/Au أو Ni/Au خالي من التآكل) متوافق مع ترسيب نتوءات اللحام (SnAg، SnAgCu، AuSn). تتيح مصفوفات نتوءات اللحام (قطر 80-150 ميكرومتر، مسافة 150-250 ميكرومتر) ربط الرقاقة مباشرة بالناقل بدون أسلاك ربط
• تصفيح علوي/سفلي غير متماثل: طبقات تصفيح علوية وسفلية قابلة للاختيار بشكل مستقل — وجه واحد لـ UBM للرقاقة المقلوبة، والآخر لربط الرقاقة بالإيبوكسي الموصل القياسي TiW-Pt-Au — مما يتيح التجميعات الهجينة

خيارات التصفيح الخلفي المخصصة:

• ترسيب مسبق لـ AuSn: 3-5 ميكرومتر من لحام يوتكتيكي 80Au/20Sn مرسب مسبقًا على الجانب الخلفي، مما يتيح ربط الرقاقة باللحام اليوتكتيكي الخالي من التدفق بدون طبقات لحام منفصلة
• تصفيح خلفي نمطي للتأريض متعدد النقاط: تصفيح خلفي مقسم إلى أقطاب أرضية متعددة معزولة أو متصلة بشكل مشترك — مما يتيح عوائد أرضية RF و DC منفصلة داخل نفس الرقاقة
• جانب خلفي من الألومنيوم لربط أسلاك الأرضي: للتجميعات التي لا تكون فيها طريقة ربط الرقاقة بالجانب الخلفي هي طريقة اتصال الأرضي، مما يتيح ربط أسلاك الأرضي باللحام مباشرة بالوجه الخلفي للمكثف

هندسة رقاقة مخصصة: بصمات غير قياسية تصل إلى 5.0 × 5.0 مم، نسب أبعاد مستطيلة تصل إلى 4:1 (على سبيل المثال، 0.25 × 1.00 مم)، وهندسات غير منتظمة (شكل L، شكل T، حلقي، مضلع) مصنعة من خلال خرائط شوارع تقطيع محددة من قبل العميل، مما يتيح دمج المكثف في تخطيطات الدوائر الهجينة الحالية دون إعادة تصميم التخطيط.

المواصفات الكهربائية الرئيسية

• السعة: 50 بيكوفاراد ±10% (±5% اختياري)، مقاسة عند 1 ميجاهرتز، 1.0 فولت RMS، 25 درجة مئوية
• جهد التيار المستمر المقنن: 50 فولت مستمر
• جهد تحمل العازل: >125 فولت (250% مقنن)، 5 ثوانٍ، اختبار إنتاج 100%
• عامل التبديد (tan δ) @ 1 جيجاهرتز: <0.001 (<0.1%)، يتم الحفاظ عليه حتى +40 ديسيبل ميلي واط طاقة RF
• tan δ @ 10 جيجاهرتز: <0.003، تم التحقق منه تحت إثارة 1 واط CW
• التعامل مع طاقة الترددات الراديوية: حتى +40 ديسيبل ميلي واط (10 واط) CW، تشغيل منخفض الفقد تم التحقق منه
• نوع العازل: SiO&sub2; حراري، 300 نانومتر (باراكهربائي منخفض الفقد)
• عامل الجودة @ 1 ميجاهرتز / @ 1 جيجاهرتز:>2000 / >300
• ESR @ 1 جيجاهرتز: <0.08 أوم
• ESL الرقاقة الأصلي: <0.05 نانوهنري
• المقاومة الحرارية (θ_JC): <15 درجة مئوية/واط (ربط يوتكتيكي AuSn)
• معامل درجة الحرارة للسعة (TCC): +35 جزء في المليون/درجة مئوية (-55 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية)
• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية
• مقاومة العزل: ≥10^14 أوم @ جهد مقنن DC، 25 درجة مئوية
• امتصاص العازل: <0.1% @ 1 كيلوهرتز
• حساسية الرطوبة: MSL 1 (عمر أرضي غير محدود وفقًا لـ J-STD-020)
• درجة حرارة التخزين: -65 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية
• تصنيف ESD: الفئة 0 (HBM) وفقًا لـ JESD22-A114

المواصفات المادية والإنشائية

• أبعاد الرقاقة: 0.50 × 0.50 × 0.15 مم (±25 ميكرومتر قياسي)؛ هندسات مخصصة تصل إلى 5.0 × 5.0 مم
• هندسة التصميم: مزدوج الجوانب محدد (هامش)
• الركيزة: سيليكون منطقة عائمة، >1000 أوم·سم
• التصفيح العلوي: TiW-Au، ≥2.5 ميكرومتر Au؛ سمك مخصص يصل إلى 5.0 ميكرومتر؛ تصميمات أنماط متاحة
• التصفيح الخلفي: TiW-Pt-Au، ≥1.0 ميكرومتر Au مع حاجز انتشار Pt؛ طبقة مخصصة متاحة
• قوة سحب سلك الربط:>6 gf لسلك Au 25 ميكرومتر (طريقة MIL-STD-883 2011.7)
• SRF على مستوى الرقاقة:>2 جيجاهرتز (بدون سلك ربط، تم إزالته)
• SRF النظام (سلك ربط 0.5 مم):>800 ميجاهرتز (سلك Au واحد 25 ميكرومتر)
• نوع التركيب: قابل للربط بالأسلاك / الرقاقة المقلوبة / الإيبوكسي الموصل أو ربط الرقاقة باللحام اليوتكتيكي AuSn
• الامتثال: متوافق مع RoHS (الاتحاد الأوروبي 2015/863)، خالٍ من الهالوجين وفقًا لـ IEC 61249-2-21، خالٍ من مواد REACH SVHC

التطبيقات النموذجية

• شبكات مطابقة خرج المرسل عالي الطاقة للترددات الراديوية (حتى 10 واط CW)
• فك اقتران انحياز مصرف مضخم طاقة GaN
• مكثفات وحدة ضبط الهوائي لمحطات قاعدة الهواتف المحمولة
• مطابقة مولد البلازما RF الصناعي (نطاقات ISM 13.56 / 27.12 ميجاهرتز)
• وحدات الأجهزة السلبية المدمجة بالرقاقة المقلوبة (IPD)
• وحدات متعددة الرقاقات بمتطلبات توصيل مخصصة
• تعبئة الرقاقة المضمنة باحتياجات تصفيح غير قياسية

منصة التخصيص — تصميم حسب مواصفاتك

تم بناء HACC500S50V500 على منصة مكثف MOS قابلة للتكوين بالكامل. أرسل متطلبات تصميمك المعدني بتنسيق GDSII أو DXF لتقييم الجدوى في غضون يومين عمل:

• السعة: 5 بيكوفاراد إلى 1000 بيكوفاراد؛ تتوفر سماحية ±5% أو أضيق
• الجهد المقنن: 6.3 فولت تيار مستمر إلى 100 فولت تيار مستمر
• التصفيح العلوي: سمك Au انتقائي يصل إلى 5.0 ميكرومتر؛ أقطاب متعددة الأنماط؛ UBM للرقاقة المقلوبة (TiW/Cu/Au أو Ni/Au خالي من التآكل)؛ خيارات تصفيح Al
• التصفيح الخلفي: Au فقط؛ ترسيب مسبق لـ AuSn/AuGe/AuSi؛ جانب خلفي نمطي للتأريض متعدد النقاط؛ جانب خلفي من Al لربط الأسلاك
• تكوين نتوء الرقاقة المقلوبة: نتوءات لحام بقطر 80-150 ميكرومتر، مسافة 150-250 ميكرومتر؛ SnAg، SnAgCu، أو AuSn
• أبعاد الرقاقة: 0.25 × 0.25 مم إلى 5.0 × 5.0 مم؛ مستطيل حتى نسبة أبعاد 4:1؛ هندسات غير منتظمة (شكل L، حلقي، مضلع)
• خيارات العازل: سمك SiO&sub2; مخصص 50-5000 أنجستروم؛ SiN أو Al&sub2;O&sub3; عالي K لمتطلبات كثافة أعلى
• وقت تسليم النموذج الأولي: 3-4 أسابيع قياسي؛ 1-2 أسبوع معجل لقيم السعة القياسية