Ultrahoge SRF 100pF 25V MOS-condensator Geleidend siliciumsubstraat Directe aarding Enkellaags RF-chip

HACC101S25V500 Ultra-High Self-Resonant Frequency MOS condensator: 100pF 25V met geleidend siliciumsubstraat voor directe aarding

DeHACC101S25V500is een MOS-capacitor met 100pF ± 10% enkellaag met een nominale 25V gelijkstroom, vervaardigd op geleidend float-zone silicium (> 1000Ω·cm) met 300nm thermisch gegroeide SiO₂Dielectrisch. De chip heeft afmetingen van 0,50 mm × 0,50 mm × 0,15 mm met TiW-Au bovenste metallisatie (minimaal 2,5 μm Au) en TiW-Pt-Au achterzijde (minimaal 1,0 μm Au).Dit apparaat is ontworpen voor toepassingen die de hoogst mogelijke zelfresonantiefrequentie en de laagste grondinductiviteit vereisen door middel van directe geleidende grondslagVolledig aanpasbaar: capaciteit van 10pF tot 220pF, spanningscategorieën van 6,3V tot 50V, aangepaste chipgeometrie,en alternatieve achterzijde metallisatie opties beschikbaar met 3-4 weken prototyping lead time.

1Ultra-hoge zelfresonante frequentie door minimale parasitaire inductance.

De zelfresonantiefrequentie (SRF) van een condensator is de frequentie waarmee de parasitaire reeksinductiviteit met de capaciteit resoneert.waarboven het onderdeel inductief gedraagt, bepaalt de maximaal bruikbare frequentie voor bypass- en koppeltoepassingenDe HACC101S25V500 bereikt een uitzonderlijk hoge SRF dankzij zijn eenlaagse architectuur en geoptimaliseerde elektrode-geometrie:

• SRF op chipniveau:> 10 GHz (niet-ingebed, geen banddraad). Bereikt door geoptimaliseerde elektroodverhouding en geminimaliseerde stroompadlengte ∼ aanzienlijk hoger dan standaard MOS-capacitoren in hetzelfde capaciteitsbereik.
• System SRF (0,5 mm banddraad):Voor toepassingen die SRF boven 3 GHz vereisen, halveren twee parallelle banddraden de effectieve inductance tot ~ 0,2 nH, waardoor de SRF van het systeem verder gaat dan 2,5 GHz.
• MLCC vergelijking:Een typische 100pF MLCC in 0402 heeft een ESL van ongeveer 0,4 ∼0,6 nH ∼een orde van grootte hoger dan de intrinsieke chip ESL van de HACC101S25V500 (<0,03 nH).De SRF van de MLCC is daarom beperkt tot ongeveer 600 ‰ 800 MHz.Voor toepassingen boven de 5 GHz, met inbegrip van 5G FR2 mmWave, satellietcommunicatie in Ku/Ka-band en automotive radar, biedt de MOS-capacitor met één laag een doorslaggevend voordeel in bruikbare bandbreedte.

2. geleidende siliciumsubstraat voor directe aarding

Traditionele chipcondensatoren vereisen een aparte grondbindingsdraad of via om de grondverbinding te vestigen, waardoor parasitaire inductantie wordt toegevoegd die de prestaties van hoge frequentie vermindert.De HACC101S25V500 maakt gebruik van de inherent geleidende aard van zijn vloei-zone silicium substraat om directe achterzijde aarding mogelijk te maken:

• Geconductieve substraatfysica:Het siliciumsubstraat met floatzone met een weerstand van > 1000Ω·cm biedt voldoende geleidbaarheid voor RF-aarding, terwijl het de hoge Q-factor behoudt die kenmerkend is voor substraten met lage verliezen.De achterzijde TiW-Pt-Au metallisatie vormt een laag weerstand contact met het silicium, die een directe elektrische verbinding mogelijk maakt van het grondvlak van de condensator naar het drager-aardpad via de die-attach interface.
• Verwijdering van de grondinductie:In een conventionele chipcapacitor assemblage voegt de grondbindingsdraad ongeveer 0,3 ∼ 0,5 nH aan inductance toe..16Ω tot een afbraak van ongeveer 31Ω/a 200x. Door de grondbindingsdraad te verwijderen en de grondstroom rechtstreeks door het geleidende substraat en de interfaces van de matrijs te leiden,de HACC101S25V500 verlaagt de totale inductance van de grondbaan tot onder 0.05nH.
• Interface voor het vastleggen van de bodem:Bij bevestiging met AuSn eutectic soldeer (280°C, gasvormend) is de grondcontactweerstand lager dan 5mΩ.120°C) biedt een alternatief met een grondcontactweerstand van ongeveer 10­20mΩ.

3. Ontwerpoptimalisatie voor maximale SRF

Het bereiken van chipniveau SRF boven 10GHz vereist aandacht voor elke bijdrage aan parasitaire inductance:

• Optimalisatie van de elektrodeaspect ratio:De vierkante 0,50 mm × 0,50 mm contour zorgt voor een gelijkmatige stroomverdeling van de bindingspad naar de dielektrische,het elimineren van de overvolle stroom aan de elektrodeijen die een gelokaliseerde inductance genereert bij rechthoekige of onregelmatige elektrodeontwerpen.
• Metallisering van dik goud:De 2,5 μm minimale goudtopelektrode zorgt voor een lage plaatweerstand (< 30mΩ/sq), waardoor de resistieve bijdrage aan de impedantie bij microgolffrequenties tot een minimum wordt beperkt.De diepte van de huid in goud is ongeveer 0.8 μm – de 2,5 μm dikte zorgt ervoor dat de volledige RF-stroom binnen de laagweerstandsgoudlaag stroomt.
• Minimale Bond Pad Capaciteit:De verbindingspad is geoptimaliseerd om de betrouwbaarheid van de draadbinding (minimaal 80 μm × 80 μm voor 25 μm draad) tegen de parasitaire pad-to-substraatcapaciteit in evenwicht te brengen, waardoor het overtollige gebied wordt voorkomen dat de SRF lager wordt verschoven.

Belangrijkste kenmerken

• Ultra-hoge zelfresonantiefrequentie:SRF op chipniveau > 10 GHz (niet-geïntegreerd), SRF van het systeem > 1,5 GHz met een enkele 0,5 mm-banddraad.20x hogere SRF dan gelijkwaardige capaciteit 0402 MLCC.
• Directe aarding van geleidende ondergrond:Float-zone silicium substraat maakt directe achterzijde grondverbinding mogelijk via die-attach interface.
• Ultra-Low ESL architectuur:Intrinsieke chip ESL <0.03nH bereikt door een eenlaag coaxiale stroompad, geoptimaliseerde elektrode-aspect ratio en dikke goudmetallisatie.
• SiO₂Dielectrische stabiliteit:Thermische SiO₂met bijna nul dielectrische verwarming (tan δ < 0,001 bij 1 GHz), +35ppm/°C TCC en nul ferro-elektrische veroudering.
• Aanpasbaar platform:Capaciteit van 10pF tot 220pF op standaard 0,50mm voetafdruk.

Elektrische specificaties (T = 25°C, tenzij vermeld)

Typische toepassingen

• 5G FR2 mmWave (24 ∼52 GHz) fase-array beamformer DC-blokkering en interstadiumkoppeling waarvoor SRF ver boven de werkband is vereist
• Satellietcommunicatienetwerken in de Ku-band (1218GHz) en Ka-band (2640GHz) voor het omzeilen van nuttige lading waarbij de aardinductie de ontkoppelingseffectiviteit rechtstreeks beperkt
• Automobiele radar (76 ∼81 GHz) MMIC-biasnetwerken die een bijna ideaal capacitief gedrag vereisen in het volledige frequentiebereik
• Hoge snelheid SERDES (112Gbps PAM4) DC-blokkering waarbij parasitaire inductance van de condensator oogsluitende impedantiediscontinuïteiten veroorzaakt
• RF-versterker voor netwerken boven 5 GHz waarbij MLCC-zelfresonantie het onderdeel onbruikbaar maakt
• Microwave-radio punt-tot-punt (642GHz) bypasstoepassingen waarbij elke 0,1nH grondinductiviteit het linkbudget vermindert

Een snelle verwijzing naar de samenstelling

• De aanhangsel:AuSn eutectic solder (300°C, N₂H.₂Voor de laagste grondweerstand en thermische weerstand is geleidende Ag-epoxide (Epotek H20E, 120°C/30min) alternatief.Directe aarding door middel van achterzijde metallisatie elimineert de noodzaak van afzonderlijke aarding band draad.
• Draadbinding:25 μm Au thermosonische bolbinding (fase 120-150 °C, kracht 15-35gf, trekkracht > 6gf). Voor SRF > 2,5 GHz, gebruik twee parallelle 25 μm banddraden of 25 μm × 75 μm Au lint.Bondlanding ≥ 25 μm van de elektroderand.
• Bewaarplaats:Wafelpakket of gelpakket, vacuümverzegeld met stikstofuitspuiting. MSL 1 onbeperkte levensduur.

Bestelling en aangepaste configuratie

Standaardproducten verschijnen als 0,50 mm × 0,50 mm vierkante chips in geleidende wafels.De volgende op maat gemaakte configuraties zijn op aanvraag verkrijgbaar met minimale bestelhoeveelheden die doorgaans vanaf 10 stuks beginnen::

• Persoonlijke capaciteitswaarden binnen het bereik van 10pF ∼ 220pF op een standaardplatform van 0,50 mm
• rechthoekige chipgeometrie tot een beeldverhouding van 4: 1
• Niet-standaard spanningscategorieën van 6,3 V tot 50 V gelijkstroom
• Alternatieve achterzijde-metallisatie: alleen Au- (voor speciale AuSn-eutectische), AuSn-voordepositie (35 μm) of Al voor specifieke processtromen
• Verpakkingen van gel of van band en rollen voor geautomatiseerde montage

Neem contact met ons op met uw doel specificaties voor een haalbaarheidsbeoordeling, lead time schatting, en offerte.Op maat gemaakte configuratie met 3 – 4 weken prototyping.