HACC500S50V500 Condensateur MOS à faible facteur de dissipation personnalisable 50 pF 50 V Tan δ minimale sous puissance RF — Disposition métallique et géométrie entièrement personnalisables

Le HACC500S50V500 est un condensateur MOS monocouche entièrement personnalisable de 50 pF et 50 V, doté d'un facteur de dissipation (tan δ de pointe (< 0,001 à 1 GHz) vérifié sous excitation RF à pleine puissance jusqu'à +40 dBm (10 W) en onde continue. Avec une disposition métallique entièrement configurable — y compris l'épaisseur sélective de l'or, des électrodes multipads structurées, une UBM flip-chip et une métallisation asymétrique supérieure/inférieure — ce composant permet une intégration transparente dans des flux d'encapsulation spécialisés, y compris les assemblages flip-chip, embedded die et chip-on-board. Construit sur une plateforme entièrement configurable, ce composant est adapté à vos exigences en matière de capacité (5 pF à 1 000 pF), de tension (6,3 V à 100 V), de géométrie de puce et de métallisation, avec un délai de prototypage rapide.

Facteur de dissipation minimal (tan δ) sous puissance RF

Dans les circuits RF de haute puissance — réseaux d'adaptation de sortie d'émetteur, unités d'accord d'antenne et découplage de polarisation de drain d'amplificateur de puissance — le facteur de dissipation du condensateur convertit directement une fraction de la puissance RF en chaleur. À +40 dBm (10 W) en onde continue, même un tan δ modeste de 0,005 (0,5 %) génère 50 mW de chauffage localisé dans le diélectrique du condensateur. Le HACC500S50V500 élimine ces compromis de gestion de puissance grâce à un système de matériaux fondamentalement à faible perte :

1. Diélectrique SiO&sub2; — tan δ intrinsèquement faible : Le diélectrique de dioxyde de silicium de 300 nm obtenu par croissance thermique a un facteur de dissipation inférieur à 0,001 (0,1 %) à 1 GHz — un ordre de grandeur inférieur au tan δ typique de 0,5 à 2 % des céramiques X7R de classe II à la même fréquence. La large bande interdite (8,9 eV) et la liaison purement covalente du SiO&sub2; ne laissent aucune espèce ionique polarisable ni aucun domaine ferroélectrique pour dissiper l'énergie RF par relaxation diélectrique. Le résultat est une tangente de perte diélectrique qui reste inférieure à 0,001 de 100 MHz à 10 GHz, testée et vérifiée sur chaque lot de production.

2. Faible perte vérifiée sous excitation RF à pleine puissance : Le tan δ dans les condensateurs réels peut augmenter avec le niveau d'excitation RF en raison de la réponse diélectrique non linéaire, du chauffage des électrodes et de la modulation de la conductivité du substrat. Le HACC500S50V500 est caractérisé dans des conditions de puissance RF réelles : à 1 GHz avec une excitation CW de +40 dBm (10 W), le facteur de dissipation reste inférieur à 0,001. À 10 GHz avec 1 W CW, le tan δ reste inférieur à 0,003. Cette caractéristique de perte stable en puissance est obtenue grâce à un substrat de silicium float-zone à haute résistivité (>1 000 Ω·cm) minimisant les pertes par courants de Foucault induits par le substrat, combiné à une électrode supérieure en or épaisse de 2,5 μm pour des pertes ohmiques I²R minimales aux fréquences micro-ondes.

3. Gestion thermique pour un fonctionnement soutenu à haute puissance : Le profil ultra-mince de 0,15 mm et la métallisation backside TiW-Pt-Au à haute conductivité offrent une résistance thermique (θ_JC) inférieure à 15°C/W lorsqu'elle est fixée avec une soudure eutectique AuSn — ce qui signifie qu'une dissipation de 10 mW produit une augmentation de température de jonction inférieure à 0,15 °C. La constante de temps thermique est inférieure à 1 μs, garantissant que même en fonctionnement RF pulsé (radar, TD-LTE) avec des rapports puissance crête/moyenne élevés, la température du condensateur suit la puissance moyenne, et non la puissance de l'enveloppe crête.

Disposition métallique personnalisée pour l'encapsulation spécialisée

Les condensateurs à puce standard imposent une métallisation unique. Le HACC500S50V500 s'affranchit de ces contraintes grâce à une plateforme de disposition métallique entièrement personnalisable:

Configurations d'électrodes supérieures personnalisées :

• Épaisseur d'or sélective : Or standard de 2,5 μm avec options de régions épaissies jusqu'à 5,0 μm aux emplacements des pastilles pour le câblage épais ou le ruban. Le processus de décollement photolithographique permet une variation spatiale arbitraire de l'épaisseur de l'or sur une seule puce
• Dispositions multipads structurées : La métallisation supérieure peut être structurée en plusieurs pastilles électriquement isolées ou connectées en commun — permettant des connexions Kelvin (4 fils), des pastilles de polarisation RF et DC séparées, ou des canaux de condensateur indépendants au sein d'une seule puce. Les tailles, formes et positions des pastilles sont définies par votre conception de masque
• Intégration UBM Flip-Chip : L'électrode supérieure peut être finie avec une métallisation sous-couche (UBM) (TiW/Cu/Au ou Ni/Au sans électrolyse) compatible avec le dépôt de billes de soudure (SnAg, SnAgCu, AuSn). Les réseaux de billes de soudure (diamètre de 80 à 150 μm, pas de 150 à 250 μm) permettent une fixation directe puce-à-support sans fils de liaison
• Métallisation supérieure/inférieure asymétrique : Piles de métallisation supérieure et inférieure sélectionnables indépendamment — une face pour l'UBM flip-chip, l'autre pour la fixation de puce par époxy conducteur standard TiW-Pt-Au ou la soudure eutectique — permettant des assemblages hybrides

Options de métallisation backside personnalisées :

• Pré-dépôt AuSn : 3 à 5 μm de soudure eutectique 80Au/20Sn pré-déposée sur la face arrière, permettant une fixation de puce eutectique sans flux et sans préformes de soudure séparées
• Face arrière structurée pour mise à la terre multipoint : Métallisation backside segmentée en plusieurs pastilles de masse isolées ou connectées en commun, permettant des retours de masse RF et DC séparés au sein de la même puce
• Face arrière en aluminium pour mise à la terre par fil de liaison : Pour les assemblages où la fixation de puce backside n'est pas la méthode de connexion de masse, permettant le soudage par fil de masse directement sur la face arrière du condensateur

Géométrie de puce personnalisée : Formats non standard jusqu'à 5,0 x 5,0 mm, rapports d'aspect rectangulaires jusqu'à 4:1 (par exemple, 0,25 x 1,00 mm), et géométries irrégulières (en L, en T, annulaire, polygonal) fabriqués par des cartes de découpe définies par le client, permettant l'intégration du condensateur dans les dispositions de circuits hybrides existantes sans refonte de la disposition.

Spécifications électriques clés

• Capacité : 50 pF ±10 % (±5 % en option), mesurée à 1 MHz, 1,0 Vrms, 25°C
• Tension continue nominale : 50 V continu
• Tension de tenue diélectrique : >125 V (250 % nominal), maintien 5 s, testé à 100 % en production
• Facteur de dissipation (tan δ) @ 1 GHz : <0,001 (<0,1 %), maintenu jusqu'à +40 dBm de puissance RF
• tan δ @ 10 GHz : <0,003, vérifié sous excitation CW de 1 W
• Gestion de puissance RF : Jusqu'à +40 dBm (10 W) CW, fonctionnement à faible perte vérifié
• Type de diélectrique : SiO&sub2; thermique, 300 nm (paraeléctrique à faible perte)
• Facteur Q @ 1 MHz / @ 1 GHz : >2 000 / >300
• ESR @ 1 GHz : <0,08 Ω
• ESL intrinsèque de la puce : <0,05 nH
• Résistance thermique (θ_JC) : <15°C/W (fixation par soudure eutectique AuSn)
• Coefficient de température de capacité (TCC) : +35 ppm/°C (-55°C à +125°C)
• Plage de température de fonctionnement : -55°C à +125°C
• Résistance d'isolement : ≥10⁴ MΩ @ Tension nominale DC, 25°C
• Absorption diélectrique : <0,1 % @ 1 kHz
• Sensibilité à l'humidité : MSL 1 (Durée de vie illimitée sur étagère selon J-STD-020)
• Température de stockage : -65°C à +150°C
• Indice ESD : Classe 0 (HBM) selon JESD22-A114

Spécifications physiques et de construction

• Dimensions de la puce : 0,50 x 0,50 x 0,15 mm (±25 μm standard) ; géométries personnalisées jusqu'à 5,0 x 5,0 mm
• Architecture de conception : Bordée des deux côtés (marge)
• Substrat : Si Float-Zone, >1 000 Ω·cm
• Métallisation supérieure : TiW-Au, ≥2,5 μm Au ; épaisseur personnalisée jusqu'à 5,0 μm ; dispositions structurées disponibles
• Métallisation backside : TiW-Pt-Au, ≥1,0 μm Au avec barrière de diffusion Pt ; pile personnalisée disponible
• Force de traction du fil de liaison : >6 gf pour fil Au de 25 μm (MIL-STD-883 Méthode 2011.7)
• SRF au niveau de la puce : >2 GHz (sans fil de liaison, désengagé)
• SRF du système (fil de liaison de 0,5 mm) : >800 MHz (fil Au unique de 25 μm)
• Type de montage : Soudable par fil / Flip-Chip / Fixation par époxy conducteur ou soudure eutectique AuSn
• Conformité : Conforme RoHS (UE 2015/863), sans halogène selon IEC 61249-2-21, sans SVHC REACH

Applications typiques

• Réseaux d'adaptation de sortie d'émetteurs RF haute puissance (jusqu'à 10 W CW)
• Découplage de polarisation de drain d'amplificateurs de puissance GaN
• Condensateurs d'unité d'accord d'antenne pour stations de base cellulaires
• Adaptation de générateur de plasma RF industriel (bandes ISM 13,56 / 27,12 MHz)
• Modules passifs intégrés (IPD) flip-chip
• Modules multi-puces avec exigences d'interconnexion personnalisées
• Encapsulation embedded die avec besoins de métallisation non standard

Plateforme de personnalisation — Conception selon vos spécifications

Le HACC500S50V500 est construit sur une plateforme de condensateur MOS entièrement configurable. Soumettez vos exigences de disposition métallique au format GDSII ou DXF pour une évaluation de faisabilité dans les 2 jours ouvrables:

• Capacité : 5 pF à 1 000 pF ; tolérance de ±5 % ou plus serrée disponible
• Tension nominale : 6,3 V DC à 100 V DC
• Métallisation supérieure : Épaisseur d'Au sélective jusqu'à 5,0 μm ; multipads structurés ; UBM flip-chip (TiW/Cu/Au ou Ni/Au sans électrolyse) ; options métallisées Al
• Métallisation backside : Au uniquement ; pré-dépôt AuSn/AuGe/AuSi ; face arrière structurée pour mise à la terre multipoint ; face arrière Al pour soudage par fil
• Configuration des billes Flip-Chip : Billes de soudure de 80 à 150 μm de diamètre, 150 à 250 μm de pas ; SnAg, SnAgCu ou AuSn
• Dimensions de la puce : 0,25 x 0,25 mm à 5,0 x 5,0 mm ; rectangulaire jusqu'à un rapport d'aspect de 4:1 ; géométries irrégulières (en L, annulaire, polygonal)
• Options de diélectrique : Épaisseur SiO&sub2; personnalisée 50 à 5 000 Å ; SiN ou Al&sub2;O&sub3; haute-K pour des exigences de densité plus élevées
• Délai de prototypage : 3 à 4 semaines standard ; expédié en 1 à 2 semaines pour les valeurs de capacité standard