ব্রডব্যান্ড আরএফ সার্কিটের জন্য প্রায় শূন্য ইন্ডাকট্যান্স MOS ক্যাপাসিটর সিঙ্গেল লেয়ার 30V 100 pF ক্যাপাসিটর চিপ

ব্রডব্যান্ড আরএফ মাইক্রোওয়েভ সার্কিটের জন্য প্রায় শূন্য ইন্ডাক্ট্যান্স এমওএস ক্যাপাসিটর এইচএসিসি 101 এস 30 ভি 101 100 পিএফ 30 ভি একক স্তর চিপ

HACC101S30V101 সিঙ্গল-লেয়ার এমওএস ক্যাপাসিটর: নিম্ন-ইন্ডাক্ট্যান্স, মাইক্রোফোনিক-মুক্ত 100pF গিগাহার্টজ সার্কিটের জন্য

HACC101S30V101 একটি 100pF ± 10% একক স্তর MOS ক্যাপাসিটর যা 30V DC এ রেট করা হয়েছে, যা 300nm তাপীয় SiO সহ একটি ভাসমান-জোন সিলিকন সাবস্ট্র্যাটে (> 1000Ω·cm) নির্মিত₂চিপ মাত্রা 0.50mm * 0.50mm * 0.15mm 2.5μm সর্বনিম্ন স্বর্ণ উপরের ধাতবীকরণ এবং 1.0μm সর্বনিম্ন স্বর্ণ পিছনে সঙ্গে।এটি 1GHz এর উপরে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে যেখানে প্যারাসাইটিক সিরিজ ইন্ডাক্ট্যান্স, কম্পন-প্ররোচিত শব্দ এবং ক্যাপাসিট্যান্স ইউনিট-টু-ইউনিট স্প্রেড সরাসরি সিস্টেম-স্তরের পারফরম্যান্স নির্ধারণ করে।

1. কিভাবে একক স্তর নির্মাণ Sub-0.05nH ESL অর্জন করে

একটি ক্যাপাসিটরের সমতুল্য সিরিজ ইন্ডাক্ট্যান্স (ইএসএল) ডিভাইসের মাধ্যমে বর্তমান লুপ দ্বারা আবদ্ধ চৌম্বকীয় প্রবাহ থেকে উদ্ভূত হয়। একটি মাল্টিলেয়ার সিরামিক ক্যাপাসিটর (এমএলসিসি) এ,প্রতিটি অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোড জোড়া একটি বর্তমান লুপ গঠন, এবং এন ইলেকট্রোড জোড়ার স্ট্যাক এন সমান্তরাল লুপ তৈরি করে যার পারস্পরিক ইন্ডাক্ট্যান্স গঠনমূলকভাবে যোগ করে। ফলাফলটি ইএসএল যা স্তর সংখ্যা এবং চিপের দৈর্ঘ্য উভয়ের সাথে দুর্বলভাবে স্কেল করে।

এক-স্তরীয় এমওএস কাঠামো এই প্রক্রিয়াটি বাদ দেয়ঃ

• শুধুমাত্র উল্লম্ব বর্তমানের পথঃউপরের সোনার ইলেক্ট্রোড থেকে বর্তমান প্রবাহ, SiO মাধ্যমে উল্লম্বভাবে₂সিলিকন সাবস্ট্র্যাটে, এবং পিছনের অংশের মধ্য দিয়ে বেরিয়ে আসে। অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে কোন অনুভূমিক বর্তমান প্রবাহ নেই।
• ডাইলেক্ট্রিক বেধ বনাম ইন্ডাক্ট্যান্সঃ300nm SiO₂স্তরটি ডায়েলক্ট্রিকের মধ্য দিয়ে বর্তমান পথের দৈর্ঘ্যকে সংজ্ঞায়িত করে। এই স্কেলে, ডায়েলক্ট্রিক অঞ্চলের চৌম্বকীয় প্রবাহের অবদান বন্ড তারের এবং বাহ্যিক সার্কিট জ্যামিতি দ্বারা প্রভাবিত হয়।
• পরিমাপ করা ESL মানঃএকক 25μm ব্যাসার্ধের সাথে 0.50 মিমি চিপের জন্য, 0.5 মিমি দীর্ঘ সোনার বন্ড তারের জন্য, মোট লুপ ইন্ডাক্ট্যান্স প্রায় 0.4nH। বন্ড তারের অবদানকে বিয়োগ করে (~ 0.35nH এর জন্য 0.4nH) ।25μm আউ তারের 5mm) 0 এর নিচে একটি অন্তর্নিহিত চিপ ESL ছেড়ে.05nH. একাধিক সমান্তরাল বন্ড তারের সাথে, কার্যকর ESL প্রায় 1/N হিসাবে স্কেল।
• ব্যবহারিক পরিণতি:100pF এ, 0.05nH ESL এর সাথে সিরিজ রেজোনেন্স 2.2GHz এর উপরে ঘটে তবে অন্তর্নিহিত চিপ ESL যথেষ্ট কম যে ব্যবহারকারীর নিয়ন্ত্রিত বন্ড তারের ইন্ডাক্ট্যান্স আধিপত্য,বন্ড তারের দৈর্ঘ্যের নির্বাচনের মাধ্যমে সার্কিট ডিজাইনারকে রেজোনেন্ট ফ্রিকোয়েন্সির উপর সরাসরি নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে.

2শূন্য পাইজো ইলেকট্রিক প্রতিক্রিয়ার উপাদান ভিত্তি

The microphonic effect in capacitors occurs when mechanical strain induces a voltage through either the direct piezoelectric effect (strain → polarization) or through dimensional changes in the dielectric (strain → capacitance modulation)এই দুটি প্রক্রিয়াই জীবাণুমুক্ত উপাদানটির স্ফটিক গঠন উপর নির্ভর করে।

তাপীয়ভাবে উত্থিত SiO₂উভয় প্রভাব থেকে মুক্তঃ

• অ্যামোফাস কাঠামো:স্ফটিক কোয়ার্টজ (যা পাইজো ইলেকট্রিক) বা ফেরো ইলেকট্রিক BaTiO এর বিপরীতে₃(যা উভয় পাইজো ইলেকট্রিক এবং ইলেক্ট্রোস্ট্রিক্টিভ), অমর SiO₂দীর্ঘ পরিসরের স্ফটিকগত আদেশের অভাব রয়েছে। পাইজো ইলেক্ট্রিসিটির জন্য একটি অ-সেন্ট্রোসিম্যাট্রিক স্ফটিক কাঠামো প্রয়োজন, এমন একটি শর্ত যা অস্পষ্ট সিলিকাসের এলোমেলো পরমাণু নেটওয়ার্ক সন্তুষ্ট করতে পারে না।
• কোন ferroelectric ডোমেইনঃব্যারিয়াম টাইটান্যাট (BaTiO)₃) X7R এবং X5R ক্যাপাসিটরগুলির মধ্যে তার উচ্চ ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবকটি ডোমেইন প্রাচীরের গতি থেকে প্রাপ্ত হয়^৪+বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অধীনে পেরোভস্কিট ইউনিট সেলের ভিতরে আয়ন। এই প্রক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে অ-রৈখিক, হিস্টেরিক এবং যান্ত্রিকভাবে সংযুক্ত।₂এর একটি ডাইলেকট্রিক ধ্রুবক প্রায় ৩.৯, কোন ফেরো ইলেকট্রিক উপাদান নেই, যা 0V থেকে নামমাত্র ভোল্টেজ পর্যন্ত একটি নিখুঁত রৈখিক C-V বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।
• ইলেক্ট্রোস্ট্রিকশন তুলনাঃসমস্ত ডাইলেক্ট্রিক কিছু ইলেক্ট্রোস্ট্রিকশন প্রদর্শন করে (বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বর্গক্ষেত্রের অনুপাতে প্রসার), কিন্তু SiO এর প্রভাব₂উচ্চ-কে ফেরো ইলেকট্রিক্সের তুলনায় আকারের অর্ডার ছোট। তাপীয় SiO এর ইলেক্ট্রোস্ট্রিক্টিভ সহগ₂১০ এর নিচে^-২২m2/V2, প্রায় 10 এর তুলনায়^-১৬BaTiO এর জন্য m2/V2₃এক মিলিয়ন গুণের পার্থক্য।

3ক্যাপাসিট্যান্স অভিন্নতার জন্য ওয়েফার-স্তরের প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ

একটি উত্পাদন লটে ক্যাপাসিট্যান্স মানের ধারাবাহিকতা দুটি কারণের উপর নির্ভর করেঃ ডাইলেক্ট্রিক বেধ অভিন্নতা এবং ইলেক্ট্রোড এলাকার সংজ্ঞা। এইচএসিসি উত্পাদন ক্রম উভয়কেই সম্বোধন করেঃ

• শুকনো তাপীয় অক্সিডেশনঃসিলিকন ওয়েফারগুলি একটি শুকনো O তে 950-1050 °C এ কোয়ার্টজ চুলায় অক্সিডাইজ করা হয়₂ডিল-গ্রোভ অক্সিডেশন কিনেটিক্স স্ব-সীমাবদ্ধ বৃদ্ধি সৃষ্টি করে,যেখানে ১৫০ মিমি ওয়েফারের মধ্যে অক্সাইড বেধের বৈচিত্র সাধারণত ±২% এর নিচে থাকে (স্পেকট্রোস্কোপিক এলিলিপসোমেট্রি দ্বারা প্রতি ওয়েফারে ৪৯ পয়েন্টে পরিমাপ করা হয়).
• ইলেক্ট্রোড লিথোগ্রাফিঃউপরের সোনার ইলেক্ট্রোডটি যোগাযোগের ফটোলিথোগ্রাফি ব্যবহার করে একটি উত্তোলন প্রক্রিয়া দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়।ইলেকট্রোড এলাকার বৈচিত্র্য লিথোগ্রাফি মাস্কের নামমাত্র 400μm ইলেকট্রোড মাত্রায় ±1μm এর সমালোচনামূলক মাত্রা (সিডি) সহনশীলতা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা ক্যাপাসিটেন্সের পরিবর্তনে ±0.5% এরও কম অবদান রাখে।
• ১০০% ওয়েফার স্তরের ডিসি পরীক্ষাঃপ্রতিটি ওয়েফারের প্রতিটি ক্যাপাসিটর সাইটকে 1MHz এ ক্যাপাসিট্যান্স, নামমাত্র ভোল্টেজে ফুটো বর্তমান এবং ভাঙ্গন ভোল্টেজের জন্য অনুসন্ধান করা হয়। স্পেসিফিকেশন সীমা অতিক্রমকারী সাইটগুলি ডাইসিংয়ের সময় বাদ দেওয়ার জন্য কালিযুক্ত হয়।লট গ্রহণের ভিত্তিতে সর্বনিম্ন 95% প্রোব ফলন.
• টিআইডব্লিউ আঠালো এবং বাধা স্তরঃএকটি পাতলা TiW (টাইটানিয়াম-টংস্টেন, সাধারণত 100nm) স্তর সিলিকন / SiO মধ্যে জমা হয়₂এই স্তরটি তিনটি ফাংশন পরিবেশন করেঃ আঠালো প্রচার (ড্রাইভ বন্ধনের সময় স্বর্ণের delamination প্রতিরোধ),প্রসারণ বাধা (উচ্চ তাপমাত্রায় সিলিকন-গোল্ড ইন্টারডিফিউশন ব্লক করা), এবং বর্তমান স্প্রেডিং (বন্ড সাইটগুলিতে স্থানীয় বর্তমান ঘনত্ব হ্রাস) ।

4. আরএফ পারফরম্যান্স বৈশিষ্ট্য

HACC101S30V101-এ ছোট সিগন্যাল S-প্যারামিটার পরিমাপ (1-20GHz, GSG প্রোব, স্বল্প-ওপেন-লোড-থ্রু ক্যালিব্রেশন) নিম্নলিখিত সাধারণ পারফরম্যান্স প্রদান করেঃ

• কিউ ফ্যাক্টর:>2000 1MHz এ, >300 1GHz এ, >80 5GHz এ। ফ্রিকোয়েন্সির সাথে Q রোল-অফ প্রত্যাশিত 1/(ωCR অনুসরণ করে_s) প্রবণতা, যেখানে R_sএতে ESR এবং সাবস্ট্র্যাট-প্ররোচিত ক্ষতি উভয়ই অন্তর্ভুক্ত।উচ্চ প্রতিরোধের ভাসমান-জোন সাবস্ট্র্যাট (> 1000Ω · সেমি) এড্ডি বর্তমানের ক্ষতি হ্রাস করে যা অন্যথায় স্ট্যান্ডার্ড Czochralski সিলিকন সাবস্ট্র্যাটে Q হ্রাস করবে.
• সন্নিবেশ হ্রাসঃসিরিজ-সংযুক্ত (দুটি পোর্ট) সন্নিবেশের ক্ষতি 50Ω সিস্টেমের জন্য 0.1dB এর নীচে 6GHz এর মধ্যে রয়েছে, যা ক্যাপাসিটরকে কম-ক্ষতি ম্যাচিং এবং ডিসি-ব্লকিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• সিরিজ রেজোনেন্সঃ০.৫ মিমি বন্ড তারের সাথে, ০.৪ এনএইচ এর মোট ইন্ডাক্ট্যান্স প্রায় ৮০০ এমএইচজেড এ ১০০ পিএফ মানের জন্য একটি সিরিজ স্ব-প্রতিধ্বনি তৈরি করে।এটি ভালভাবে চিহ্নিত করা হয় এবং বন্ড তারের জ্যামিতি সামঞ্জস্য করে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে যা স্বতন্ত্র প্যাকেজড ক্যাপাসিটরগুলির সাথে উপলভ্য নয়.

মূল বৈশিষ্ট্য

• প্রায় শূন্য অভ্যন্তরীণ ইন্ডাক্ট্যান্সঃ0.05 এনএইচ এর নিচে চিপ ইএসএল। সিস্টেম ইন্ডাক্ট্যান্স ব্যবহারকারীর নিয়ন্ত্রিত বন্ড তারের দ্বারা আধিপত্য বিস্তার করে, সুরযোগ্য স্ব-প্রতিক্রিয়া সরবরাহ করে।
• শূন্য পাইজো ইলেকট্রিক আউটপুটঃঅমৃত SiO₂পাইজো-ইলেকট্রিক কোয়ালিফায়ার ছাড়া ডায়েলেক্ট্রিক, শূন্য গান ক্যাপাসিটর এফেক্ট এবং শূন্য মাইক্রোফোনিক গোলমাল পিকআপ,মিল-এসটিডি-২০২ পদ্ধতি ২০৪ অনুযায়ী কম্পন পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাই করা হয়েছে (১০ গ্রাম শীর্ষ ত্বরণে গোলমাল স্তরের উপরে কোনও পরিমাপযোগ্য আউটপুট নেই)২০ হার্জ-২ কিলোহার্জ সুইপ) ।
• উচ্চ ক্ষমতা অভিন্নতাঃ±২% অক্সাইড বেধ অভিন্নতা ±১μm ইলেক্ট্রোড সিডি নিয়ন্ত্রণের সাথে মিলিত। ±10% স্ট্যান্ডার্ড সহনশীলতা, ±5% উপলব্ধ। কোন ডিসি বিভাজক ক্যাপাসিট্যান্স ডিরেটিং।
• TiW-Au ধাতবীকরণ সিস্টেমঃ100nm টিআইডাব্লু বাধা / আঠালো স্তর + 2.5μm সর্বনিম্ন সোনার শীর্ষ ইলেক্ট্রোড। 25μm আউ তারের জন্য বন্ড টান শক্তি > 6gf। পিছনের দিকেঃ সিলভার ইপোক্সি সামঞ্জস্যের জন্য পিটি বাধা সহ টিআইডাব্লু-পিটি-আউ।
• উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতাসম্পন্ন সাবস্ট্র্যাট:>1000Ω · সেমি প্রতিরোধের সাথে ভাসমান-জোন সিলিকন সাবস্ট্র্যাট আরএফ ক্ষতি হ্রাস করে, 1GHz এ Q > 300 সক্ষম করে।

বৈদ্যুতিক স্পেসিফিকেশন (T = 25°C যদি উল্লেখ না করা হয়)

অ্যাপ্লিকেশন ডিজাইন গাইডেন্স

ভিসিও এবং পিএলএল সার্কিটঃThe absence of piezoelectric response makes the HACC101S30V101 suitable for oscillator tank circuits where mechanical vibration would otherwise modulate the capacitance and appear as phase noise sidebands100 পিএফ ট্যাঙ্ক ক্যাপাসিটরের সাথে একটি সাধারণ 2GHz ভিসিওতে, 1ppm / g এর একটি পিজো ইলেকট্রিক সংবেদনশীলতা (X7R এর জন্য সাধারণ) 2kHz / g এর কম্পন-প্ররোচিত ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশন তৈরি করে।HACC101S30V101 উপাদান স্তরে এই প্রক্রিয়া নির্মূল.

ব্রডব্যান্ড বাইপাসঃ1 গিগাহার্টজ এর উপরে পাওয়ার ডিসকপলিংয়ের জন্য, সক্রিয় ডিভাইসের যতটা সম্ভব কাছাকাছি চিপটি মাউন্ট করুন।ক্যাপাসিটর শীর্ষ ইলেক্ট্রোড থেকে ডিভাইস প্যাড পর্যন্ত 5 মিমি বন্ড তারের 100pF মান সঙ্গে 800MHz কাছাকাছি একটি সিরিজ অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি উত্পাদন করে. এই ফ্রিকোয়েন্সির উপরে, ক্যাপাসিটারটি ইনডাক্টিভ বলে মনে হয় তবে ইনডাক্ট্যান্স মানটি একটি অজানা অভ্যন্তরীণ ESL নয়, ভালভাবে নিয়ন্ত্রিত বন্ড তারের ইনডাক্ট্যান্স। 1-6GHz জুড়ে বাইপাসের জন্য,কার্যকরী ইন্ডাক্ট্যান্স অর্ধেক এবং সিরিজ অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ করতে দুটি সমান্তরাল বন্ড তারের ব্যবহার করুন.

এলএনএ মেলেঃQ > 300 1GHz এ নিশ্চিত করে যে ক্যাপাসিটর ইনপুট ম্যাচিং নেটওয়ার্কগুলিতে অপ্রয়োজনীয় ক্ষতির অবদান রাখে। একটি এল-বিভাগ ম্যাচ ডিজাইন করার সময়, ইনডাক্টর √ ক্যাপাসিটর √ নেটওয়ার্ক ক্ষতির উপর আধিপত্য বিস্তার করবে।ধারাবাহিক উপাদান (ডিসি ব্লক) বা শন্ট উপাদান হিসাবে ক্যাপাসিটার ব্যবহার করুন, প্রতিরোধের রূপান্তর অনুপাতের উপর নির্ভর করে।

সমাবেশ

ডাই অ্যাটেচঃ ইউটেক্টিক আউএসএন (320 ডিগ্রি সেলসিয়াস পিক, এন)₂/ এইচ₂বায়ুমণ্ডল) বা পরিবাহী এজি ইপোক্সি। তারের বন্ধনঃ 25μm আউ থার্মোসোনিক বল বন্ধন (120-150 °C পর্যায়ে, 25-35gf বন্ধন শক্তি, > 6gf টান শক্তি) বা 25μm Al আল্ট্রাসোনিক উইজ বন্ধন ঘরের তাপমাত্রায়।ইএসডি ক্লাস ০ (এইচবিএম).

S-প্যারামিটার পরিমাপের তথ্য, ওয়েফার-স্তরের সি-ভি মানচিত্র, কম্পন পরীক্ষার রিপোর্ট বা 0.50 মিমি প্ল্যাটফর্মের কাস্টম ক্যাপাসিট্যান্স মানের জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।