Extreem hoge temperatuur 200C 100pF 30V MOS-condensator Superieure ESD-tolerantie Enkellaags RF-chip voor zware omgevingen

HACC101S30V200 Extreme High-Temperature MOS condensator: 100pF 30V met 200°C continue werking en superieure ESD-tolerantie

DeHACC101S30V200is een 100pF ±10% enkellagig MOS-capacitor met een nominale DC van 30 V,ontworpen voor continue werking bij temperaturen tot 200 °C, die aanzienlijk hoger zijn dan de industriestandaard van 125 °C voor conventionele MOS-capacitorenVervaardigd op silicium met een drijvende zone (> 1000Ω·cm) met 300 nm thermisch gegroeide SiO₂Dit apparaat bevat een geharde metallisatie en gespecialiseerde passivatie om de parametrische stabiliteit bij extreme temperaturen te behouden.15 mm met TiW-Au-topmetallisatie (2Met een superieure ESD-tolerantie van meer dan 2kV HBM en 500V CDM,De HACC101S30V200 is ontworpen voor de meest veeleisende bedrijfsomgevingen in de boor van de bodem.Volledig aanpasbaar: capaciteit van 10pF tot 220pF, spanningscategorieën van 6,3V tot 50V, aangepaste chipgeometrieën,en alternatieve metalliseringsstapels beschikbaar met 4 ∼ 6 weken prototyping lead time.

1. Extreme hoge temperatuur tot 200°C·Materialenwetenschappen en betrouwbaarheid Natuurkunde

Conventioneel op silicium gebaseerde MOS-condensatoren zijn meestal geschikt voor een maximale verbindingstemperatuur van 125 °C, beperkt door drie primaire afbraakmechanismen die versnellen bij verhoogde temperaturen.De HACC101S30V200 behandelt elk van deze door middel van materialen engineering en ontwerp marge:

Leakage-stroom bij temperatuur

Bij 125°C neemt de MOS-condensator met 300nm SiO exponentieel toe met de temperatuur als gevolg van thermionische uitstoot en Fowler-Nordheim tunneling.₂Bij 200°C zou dit normaal gesproken stijgen tot 1 ̊5 μA ̊, een niveau dat voor precisiecircuits onaanvaardbaar is.De HACC101S30V200 behoudt een lek onder 500nA bij 200°C door middel van een geoptimaliseerd thermisch oxidatieproces dat de dichtheid van het interfacespel tot een minimum beperkt (Dit < 5×10¹⁰cm^-2eV^-1Een lagere trapdichtheid vermindert de trap-geassisteerde tunnelingcomponent van de lekstroom die bij verhoogde temperaturen domineert.

Metallisatie Stabiliteit bij 200°C

Het TiW-Au-metallisatiesysteem is speciaal geselecteerd voor hoge temperatuurstabiliteit.De TiW (titanium-wolfram) diffusiebarrière voorkomt de silicium-goudinterdifusie die anders bij temperaturen boven 180°C broze Au-Si eutecticum zou vormen.De 100nm TiW-laag behoudt haar amorfe structuur en barrière-integriteit tot ten minste 250°C, geverifieerd door Auger-elektronen spectroscopie diepteprofielen na 1000 uur opslag bij 200°C.5 μm minimale goudtopelektrode blijft oxidatievrij bij alle praktische temperaturen, waarbij de kwaliteit van de soldeerbare en draadbindende oppervlakken voor onbepaalde tijd behouden blijft.

Hoogtemperatuurgebruiksduur (HTOL)

Productiepartijen zijn gekwalificeerd door 1000 uur HTOL bij 200 °C met 30 V gelijkstroom bias. Aanvaardingscriteria: capaciteitsverschuiving <2%, lekstroom <2x aanvankelijk, en draadband treksterkte >5gf na stress.Dit is een 75°C-versnelling boven de standaard 125°C HTOL-vereiste, die een aangetoonde betrouwbaarheidsgrenze biedt voor gebruikers die werken bij tussentemperaturen (150°C tot 175°C).

2. Superieure ESD-tolerantie  Ontwerp- en testmethodiek

Elektrostatische ontlading (ESD) is een primaire oorzaak van latente schade in chipcondensatoren tijdens assemblage en handling.Het model van het menselijk lichaam (HBM) vertegenwoordigt een geladen persoon die door het onderdeel ontsnapt.De HACC101S30V200 bevat meerdere ontwerpelementen om een uitzonderlijke ESD-tolerantie te bereiken:

• Dikke SiO₂Dielectrische Intrinsieke ESD robuustheid:De 300nm thermische SiO₂een dielectrische breuksterkte van meer dan 10 MV/cm, overeenkomend met een breukspanning > 300 V.Deze intrinsieke dielectrische sterkte biedt een eerste lijn van bescherming tegen ESD-transitorsIn tegenstelling tot dunne film (50-100 nm) condensator dielektrische componenten die latente schade kunnen ondervinden door onderverdeling ESD-spanning,de 300 nm-oxide biedt een aanzienlijke marge tussen de nominale werkspanning (30V) en de dielectrische breukdrempel. ESD-tests per JESD22-A114 bevestigen dat HBM bestand is tegen spanning > 2kV, waardoor het apparaat wordt ingedeeld als klasse 2 ̊a-niveau dat meestal wordt geassocieerd met actieve halfgeleiderapparaten in plaats van passieve chipcapacitoren.
• Eenvormige veldverdeling  Geen randconcentratie:In MLCC's concentreren interne elektrode-randen het elektrisch veld, waardoor gelokaliseerde gebieden ontstaan waar de dielectrische spanning tijdens een ESD-gebeurtenis de massa-afbraaksterkte kan overschrijden.De platte metaal-isolator-halfgeleiderstructuur van de MOS-condensator zorgt voor een uniforme elektrische veldverdeling over het hele condensatorgebied. Tijdens een ESD-gebeurtenis wordt de lading gelijkmatig verdeeld in plaats van geconcentreerd aan de elektrodenkanten, waardoor het piekveld met een factor 5 ‰ 10 × wordt verminderd in vergelijking met MLCC-dielectrieken met een gelijkwaardige dikte.
• Bescherming van het geladen apparaatmodel (CDM):Het CDM-gebeurtenis treedt op wanneer een geladen onderdeel snel ontsnapt via een enkele pin naar de grond, meestal tijdens geautomatiseerde pick-and-place assembly.De HACC101S30V200 is bestand tegen CDM-ontladingen > 500V per JESD22-C101De architectuur van één laag met rechtstreeks achterste grondcontact zorgt voor een gedefinieerd ontladingspad met minimale parasitaire impedantie.het voorkomen van de destructieve spanningsoverschrijding die optreedt wanneer de ontladingsstroom wordt gedwongen door een pad met een hoge inductantie.

3- Hoogtemperatuurmetallisering en montageverenigbaarheid

• Stempelbinding voor werking bij 200°C:Voor toepassingen boven 175°C is AuSn eutectic solder (80Au/20Sn,De opstelling van de test is gebaseerd op de resultaten van het onderzoek.De Pt-barrière in de achterzijde TiW-Pt-Au metallisatie voorkomt Au-Sn intermetalen vorming tijdens reflow en daaropvolgende hoge temperatuur werking.goud-germanium (AuGe)Voor de bepaling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de waarde van de onderverdeling van de onder
• Draadbinding voor 200°C Betrouwbaarheid:Au thermosonische kogelbinding (25μm draad, 120-150°C fase) zorgt voor > 6gf treksterkte bij 25°C. Na 1000 uur opslag bij 200°C,Trekkracht blijft > 5gf bij verveling bij heelbreuk, wat wijst op geen significante Au-Au-intermetalen afbraak.Al wedge bonding wordt niet aanbevolen voor continue werking bij 200°C vanwege de potentiële Au-Al intermetallieke (paarse plaag) vorming bij de bindingsinterface boven 150°C.

Belangrijkste kenmerken

• Extreme hoge temperatuur:Gekwalificeerd voor continue werking bij 200°C ∼75°C boven de industriestandaard 125°C. 1000 uur HTOL gekwalificeerd bij 200°C met een capaciteitsverschuiving van < 2% en een aanvankelijk lek van < 2 x.TiW-difusiebarrière voorkomt Au-Si-interdifusie bij > 250°C.
• Superieure ESD-tolerantie:> 2kV HBM (klasse 2 per JESD22-A114) en > 500V CDM (per JESD22-C101).₂een intrinsieke dielectrische sterkte van > 10 MV/cm met een afbraak van > 300 V. Eenvormige veldverdeling elimineert randconcentratie-ESD-falen van MLCC's.
• SiO₂Dielectrische stabiliteit bij temperatuur:Leakage < 500nA bij 200°C en 30V DC. +35ppm/°C TCC gehandhaafd over het bereik van -55°C tot +200°C. Nul ferro-elektrische veroudering – geen capaciteitsdrift gedurende de levensduur.
• Betrouwbaarheid bij moeilijke omstandigheden:Kwalificeerd voor toepassingen in de luchtvaart (thermische vacuümcyclus) en onder de motorkap (thermische schok, condensatievochtigheid).
• Aanpasbaar platform:Capaciteit van 10pF tot 220pF. Spanningscategorieën van 6,3V tot 50V. Op maat gemaakte chipgeometrieën (rectangulair tot 4:1 AR), onregelmatige vormen en metallisatie stapels beschikbaar met snel prototyping.

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

Typische toepassingen

• Werktuigen voor het boren en loggen van diepgatten (omgeving 150 ∼200 °C) waarvoor gelijkstroomblokkerende en bypasscondensatoren nodig zijn die de parametrische stabiliteit behouden bij vormingstemperaturen
• Elektronische apparatuur voor het monitoren en bedienen van lucht- en ruimtevaartmotoren die werkt in niet-gekoelde motorruimteomgevingen
• Automobiele ECU's onder de motorkap en transmissiebesturingsmodules die worden blootgesteld aan gecombineerde hoge temperatuur en geleide ESD transiënten
• Elektronica voor industriële ovens en sensoren voor procesbesturing die continu werken bij 175°C tot 200°C
• Geothermische bronmonitoringapparatuur met meerjarige inzet bij aanhoudende hoge temperatuur
• Robuuste elektronica voor veldgebruik die zowel een uitgebreid temperatuurbereik als een superieure ESD-hardheid vereist voor opdrachtkritieke apparatuur
• Wetenschappelijke instrumentatie voor hoogtemperatuurfysica-experimenten waarbij ESD-falen op componentenniveau geen aanvaardbaar risico vormen

Een snelle verwijzing naar de samenstelling

• De aanhangsel:AuSn eutectic solder (300°C, N₂H.₂Het is aanbevolen voor een werking bij 200°C. AuGe (356°C) of AuSi (363°C) voor toepassingen met hogere daaropvolgende terugstroomtemperaturen. Leidende Ag-epoxide (Epotek H20E) aanvaardbaar bij 175°C.
• Draadbinding:25 μm Au thermosonische kogelbinding (fase 120-150°C, kracht 15-35gf, treksterkte > 6gf bij 25°C).
• ESD-behandeling:Een apparaat met een nominale spanning > 2 kV HBM biedt een aanzienlijke marge ten opzichte van de ESD-risico's op de standaard assemblagelijn..
• Bewaarplaats:Wafelpakket of gelpakket, vacuümverzegelde stikstofreiniging. 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 of onregelmatige vormen voor niet-standaard hybride schakelingen
• Niet-standaard spanningscategorieën van 6,3 V tot 50 V gelijkstroom
• Alternatieve achterzijde-metallisatie: Au-only, AuSn pre-deposition (35 μm), AuGe of AuSi voor hoge temperatuur eutectic binding
• Uitgebreide temperatuurkwalificatie tot 225°C op aanvraag met gewijzigd testplan
• 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 een prototypetijd van 4 – 6 weken. HTOL-kwalificatieverslagen bij 200°C en ESD-kenmerken per JESD22 zijn op aanvraag beschikbaar.