10pF 50V condensateur à couche unique bordé ondes millimétriques 5G E bande condensateur pour haute fréquence

Résumé technique des fréquences élevées

LeLe nombre de points de contrôle doit être supérieur ou égal à:est un ultra-faible capacité, ultra-miniatureCondensateur en céramique à bordure à une seule couche (SLC)Il s'agit d'un appareil spécialement conçu pour le blocage des ondes millimétriques en courant continu et le couplage interstadial aux fréquences commerciales les plus élevées.10 pF ± 10%avec unCapacité de 50 V en courant continu, ce condensateur est fabriqué dans un15 mil × 15 mil (0,38 mm × 0,38 mm)une empreinte avec un ultra-faible0.15 mm (6 mil)avec un profil de classe supérieureESR < 0,10 Ω à 10 GHz,ESL < 25 pH, etfréquence d'auto-résonance > 45 GHz(prolongé à > 60 GHz avec montage sur flip-chip), le HACC100S15V500 se comporte comme un élément de série quasi-idéal et transparent pour le blocage en courant continu de 1 GHz à plus de 50 GHz, couvrant les bandes 5G FR2 (n257, n258,n259, n260, n261, n262), 60 GHz WiGig (802.11ad/ay), E-band point-to-point backhaul (71-86 GHz) et détection automobile (76-81 GHz).

Fabriqués avec:Diélectrique céramique paraélectrique COG/NPO de classe I, ce condensateur maintient une variation de capacité de ±0,3% de -55°C à +125°C aveccoefficient de tension de déviation en courant continu nul (< 10 ppm/V)- éliminer la dératation de la capacité qui affecte les diélectriques X7R sous biais.géométrie d'électrode coaxial à couche uniqueélimine la résistance interne de l'électrode et par inductance des condensateurs multicouches, produisant le plus bas ESR/ESL de toute technologie de condensateur céramique.0.15 mm de hauteurpermet l'intégration dans les modules les plus fins d'antenne intégrée (AiP) et les modules intégrés hétérogènes 2,5D/3D où la profondeur de la cavité d'interposition limite la hauteur Z du composant à < 200 μm.

Principaux avantages de performance

Résistance à l'écoulement (ESR/ESL) extrêmement basse pour les ondes mmWave (ESR < 0,10 Ω, ESL < 25 pH, SRF > 45 GHz)

À des fréquences d'ondes millimétriques, chaque femtohéros de l'inductivité parasitaire et chaque milliohm de la résistance en série dégradent directement les performances RF.une structure coaxiale à couche unique“un chemin de courant vertical droit depuis la plaque de liaison Au supérieure à travers le diélectrique COG/NPO de 0,15 mm jusqu'au plan de terre Au inférieur “atteint des valeurs parasitaires auxquelles les condensateurs multicouches ne peuvent pas s'approcher:

• ESR < 0,10 Ω à 10 GHz:Dans un bloc CC d'entrée LNA de 28 GHz 5G n257, cela se traduit parContribution à la perte d'insertion de moins de 0,05 dBUn COG MLCC équivalent de 0402 à 10 pF contribuerait à une perte d'insertion de 0,3-0,5 dB en raison d'un ESR 10-20 fois plus élevé (1-2 Ω des électrodes internes en nickel).Dans un LNA à 4 étages avec 3 blocs CC interétages, l'amélioration cumulée du bruit résultant de l'utilisation de HACC100S15V500 par rapport à MLCC est d'environ00,3-0,5 dB¥équivalent à une augmentation de 7 à 12% du gain de LNA.
• ESL < 25 pH:Avec une inductance de série de 25 pH, la réactance inductive (jωL) à 50 GHz n'est que de j7,9 Ω· négligeable par rapport à la réactance capacitive (-j318 Ω pour 10 pF).le condensateur se comporte comme un condensateur pur à travers 50 GHzsans contribution inductive au décalage de phase ou à la transformation d'impédance.La réactivité inductive du MLCC (j53 Ω à 300 pH) est déjà comparable à la réactivité capacitive (-j57 Ω), ce qui fait que le condensateur se comporte comme un inducteur au-dessus de sa fréquence SRF de ~4 GHz, totalement inutilisable pour le blocage de la DC en ondes mm.
• SRF > 45 GHz (lignes de fil), > 60 GHz (flip-chip):La fréquence d'auto-résonance, où le condensateur passe d'un comportement capacitif à un comportement inductif, est bien supérieure à la fréquence la plus élevée de 5G FR2 (52.6 GHz pour n262) et utilisable à travers la bande E (71-86 GHz) avec montage sur flip-chipCeci est possible parce que la structure monocouche azéro couche interne d'électrode, zéro voie interne et zéro parasite interne de bord d'électrodeL'ESL est déterminée uniquement par le fil de liaison externe ou la bosse de flip-chip, et non par la géométrie interne.
• Pente de perte d'insertion négative:Comme la fréquence augmente de 1 GHz à 50 GHz, la perte d'insertion du SLC (S21) est en faitdécroîtLa fréquence de réaction de l'interrupteur est de 0,15 dB à 1 GHz à < 0,05 dB à 40 GHz, car la réactance capacitive diminue avec la fréquence, tandis que l'ESR reste presque constante.où S21 se dégrade fortement au-dessus de SRF.

Low-Profile & Ultra-miniaturisation

Les modules d'antenne en paquet (AiP) 5G mmWave et les ensembles d'interposants en silicium 2,5D imposent desrestrictions extrêmes de hauteur ZUne profondeur typique de cavité AiP entre la surface de l'interposateur et le substrat de l'antenne est de 180-250 μm. Le condensateur et sa boucle de fil de liaison doivent s'insérer entièrement dans cet espace.0.15 mm (150 μm) de hauteur du matériaulaisse 30 à 100 μm d'espace pour la boucle de fil de liaison Au de 25 μm, ce qui en fait l'une des rares technologies de condensateur compatibles avec les architectures AiP les plus minces.

• 0Profil de 15 mm (6 mil):3.3 fois plus mince que les 0402 MLCC (0,50 mm), 2 fois plus mince que les 0201 MLCC (0,30 mm). Hauteur totale de montage, y compris la boucle de fil Au de 25 μm: < 0,22 mm ◄ compatible avec une profondeur de cavité de 250 μm.
• 15 mm d'empreinte (0,14 mm2):3.6× plus petit que 0402 (0,50 mm2), permettant une densité de canal plus élevée dans les circuits intégrés à faisceau phasé.le remplacement de 0402 MLCC par 15 mil SLC permet d'économiser > 90 mm2 de surface d'interposition.
• Antenne intégrée (AiP) prête:La marge en céramique bordée d'un seul côté empêche l'écoulement d'époxy lors de la fixation dans des cavités AiP étroites où le retraitement est impossible.15 mm de hauteur est compatible avec les emballages à plaquette à ventilation (FOWLP) et les technologies de matrices intégrées où les composants sont moulés dans le substrat de l'emballage.
• 2.5D/3D intégration hétérogène:Compatible avec les technologies d'interposition au silicium, à l'interposition au verre et aux substrats organiques.L'électrode inférieure entièrement métallisée fournit la zone de contact maximale du plan de sol pour la mise à la terre RF à faible inductance.

Résistance à l'écoulement de l'eau

À des fréquences d'ondes millimétriques, même de minuscules changements de capacité produisent de grands changements d'impédance.Une variation de capacitance de ±15% (X7R typique sur la température) déplacerait la réactance -j318 Ω d'un condensateur à 10 pF à 50 GHz de ±48 Ω, modifiant complètement la correspondance d'impédanceLe diélectrique COG/NPO du HACC100S15V500 élimine ces erreurs:

• TCC 0 ± 30 ppm/°C:La variation totale de la capacité sur -55°C à +125°C est± 0,3%∆ un décalage de réactance de < ± 1 Ω à 50 GHz. Ceci se situe dans l'incertitude de mesure d'un étalonnage typique d'un analyseur de réseau vectoriel, ce qui signifie que la dépendance de la température du condensateur esten dessous du niveau sonore de l'étalonnage RF au niveau du système.
• VCC < 10 ppm/V:Au plein décalage de courant continu de 50 V, la capacité de 10 pF change deLe taux d'éliminationCeci est essentiel pour les architectures de récepteurs à conversion directe et zéro IF où des décalages de courant continu apparaissent à travers le condensateur de blocage en courant continu et toute modulation de la capacité produitConversion de l'heure du matin à celle du soirUn mécanisme de distorsion non linéaire qui dégrade l'EVM (magnitude du vecteur d'erreur) dans la modulation QAM de haut ordre (64QAM, 256QAM) utilisée dans 5G NR.
• Pas de vieillissement, pas de microphonie, pas d'effet piézoélectrique.Le COG/NPO est non-ferroélectrique et non-piézoélectrique. Il ne vieillit pas (contrairement à X7R), ne génère pas de tension sous vibration (contrairement à X7R/BaTiO3 qui est fortement piézoélectrique),et ne coupe pas les vibrations mécaniques par microphone en bruit de phase, un avantage essentiel dans les plateformes 5G pour véhicules et l'aérospatiale soumises à des vibrations continues..

Fiche complète des paramètres

Indicateurs de performance en mmWave: SLC contre MLCC à 10 pF

Questions fréquemment posées

Q1: Pourquoi ne puis-je pas utiliser un 0201 ou 0402 COG MLCC pour bloquer les ondes mmDC à 28 GHz?

La limite fondamentale estinductance parasitaire (ESL), et non la valeur de la capacité ou la qualité diélectrique. Un diélectrique 0402 MLCC à 10 pF COG a une fréquence d'auto-résonance (SRF) d'environ 4 GHz.l'impédance du condensateur est dominée par son inductance parasitaireinducteurÀ 28 GHz (7 fois au-dessus de SRF), le MLCC présente une impédance inductive qui bloque le signal RF plutôt que de le transmettre.La structure coaxiale à couche unique du HACC100S15V500 élimine les électrodes et les voies internes qui créent l'inductivité dans les MLCC, ce qui pousse la SRF à >45 GHz bien au-dessus de toutes les bandes 5G mmWave.un trajet de courant plus court = une inductance plus faible = une SRF plus élevéeLe chemin de courant d'un SLC est de 0,15 mm; celui d'un MLCC est de 2 à 5 mm à travers plusieurs électrodes et voies.

Q2: Quelle est l'amélioration de la perte d'insertion de l'utilisation de HACC100S15V500 par rapport à la liaison par fil d'un MLCC à 10 pF à 39 GHz?

À 39 GHz, un MLCC 0402 10 pF lié au fil présente une impédance inductive d'environ j86 Ω (à partir de 350 pH ESL), agissant comme un inducteur en série plutôt que comme un condensateur d'accouplement.La perte d'insertion résultante (S21) serait > 3 dB·le MLCC bloque effectivement le signal plutôt que de le transmettreEn revanche, le HACC100S15V500 à 39 GHz présente une impédance capacitive de -j408 Ω avec <0,10 Ω ESR et <25 pH ESL.La différence n'est pas incrémentielle, c'est la différence entre une conception fonctionnelle et non fonctionnelle à des fréquences d'ondes mm..

Q3: Comment le profil de 0,15 mm permet-il l'intégration de l'antenne dans l'emballage (AiP) par rapport aux condensateurs SMD standard?

Les modules AiP 5G mmWave pour combinés et petites cellules utilisent une pile 3D: substrat d'antenne (en haut), cavité d'air (180-250 μm), IC de faisceau actif avec passifs intégrés (en bas).La hauteur de la cavité limite la hauteur Z du composant à < 200 μm après prise en compte de la hauteur de la boucle du fil de liaisonUn 0402 MLCC à 500 μm ne peut tout simplement pas s'adapter, il doit être placé à l'extérieur de la cavité sur le PCB principal.ajout de 3 à 5 mm de trace de 50 Ω (150 à 250 pH d'inductivité parasitaire supplémentaire) entre le bloc CC et le CI faisceauformateurLe HACC100S15V500 à une hauteur de 150 μm plus une boucle de fil de liaison Au de 25 μm s'intègre dans une cavité de 200 μm, permettantun débit d'électricité de 100 kV ou plus- la trajectoire RF la plus courte possible avec la plus faible dégradation parasitaire possible.

Guide d'ingénierie et d'assemblage des paramètres S

Epotek H20E Epoxy d'argent conducteur SOP

• Détecteurs de déchets:Technologie époxy H20E, 2 à 5 nL par matrices à l'aide d'un micro-dispenser pneumatique
• Placement:< 50 gf force de collet, pointe en silicone conforme, alignement de ± 25 μm
• Le remède:120°C / 30 min (standard) ou 150°C / 15 min (courage rapide), rampe < 10°C/sec
• Vérification:Test de cisaillement par matériau sous pression selon des méthodes standardisées dans l'industrie, > 1,0 kgf minimum

Paramètres de liaison au fil d'or

• Le fil:00,7-1,0 mil (18-25 μm) 99,99% Au
• Couplings à la mousse:20 à 35 gf, 60 à 100 mW, 120 à 150°C, 20 à 50 ms
• Couplings à billes:15-30 gf, 40-80 mW, étape à 150°C, 10-30 ms
• Dégagement:Centre de liaison ≥ 25 μm du bord de l'électrode Au
• Inspection:50 fois optique, rejet > 25% de déformation de la plaque ou violation de la proximité des bords

Assemblage à puce pour un fonctionnement > 50 GHz

• UBM:UBM Ni/Au ou Cu sans électroélectricité avec bosses de soudure SnAg (usine de contact)
• Réduction de l'ESL:Le flip-chip réduit l'ESL total à < 15 pH, allongeant la SRF à > 60 GHz
• Remplissage insuffisantsous-remplissage capillaire par un matériau à faible perte et à faible teneur en Dk (< 3,2 @ 60 GHz)
• Paramètres S:Les données.s2p à deux ports (100 MHz-67 GHz) pour les configurations de liaison par câble et de flip-chip en vertu de la NDA

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