Nulldielektrischer Speicher 1000pF 80V MOS-Kondensator Ultralineare CV-Eigenschaften Paraelektrischer SiO2-Einzelschicht-HF-Chip

HACC102S80V500 Null-Dielektrischer Speicher MOS-Kondensator: 1000pF 80V mit ultralinearen C-V-Eigenschaften und paraelektrischem SiO₂Dielektrische

DieHACC102S80V500ist ein 1000pF ± 10% einlagiger MOS-Kondensator mit einer Leistung von 80 V Gleichstrom, hergestellt auf Float-Zone-Silizium (> 1000Ω·cm) mit 300 nm thermisch angebautem paraelektrischem SiO₂Die Chipmengen sind 0,75 mm × 0,75 mm × 0,15 mm mit TiW-Au-Obermetallisierung (mindestens 2,5 μm Au) und TiW-Pt-Au-Hinterseite (mindestens 1,0 μm Au, Pt-Schranke).Dieses Gerät ist für präzise analoge und HF-Anwendungen entwickelt, bei denen dielektrische Speichereffekte, Kapazitätsnichtlinearität mit Spannung und langfristiger Kapazitätsverschiebung sind Designbegrenzungsfaktoren.Anpassungsgeometrie von Chips, und alternative Metallisierungsmöglichkeiten zur Verfügung.

1. Null-Dielektrisches Gedächtnis"Der paraelektrische Vorteil von thermischem SiO₂

Dielektrischer Speicher ist eine grundlegende Einschränkung von ferroelektrischen keramischen Dielektrika, die in MLCCs der Klasse II (X7R, X5R, Y5V) und vielen Dünnschichtkondensatoren verwendet werden.In ferroelektrischen Materialien wie Bariumtitanat (BaTiO)₃), the spontaneous polarization of crystalline domains creates a voltage-dependent capacitance that exhibits both hysteresis (memory of prior bias state) and logarithmic aging (relaxation of domain polarization over time)Der HACC102S80V500 beseitigt beide Effekte vollständig, indem er thermisch angebautes Siliziumdioxid verwendet, ein rein paraelektrisches Dielektrikum ohne ferroelektrische Domänen:

• Dielektrische Absorption von Null:Wenn ein Kondensator nach dem Aufladen vorübergehend kurzgeschaltet wird, kehrt ein ideales Dielektrikum auf Nullspannung zurück.1·5% der ursprünglichen Ladung), die langsam über Sekunden bis Minuten zerfällt, ein Phänomen, das als dielektrische Absorption oder Einweichen bekannt ist. Das paraelektrische SiO des HACC102S80V500₂bei 1 kHz eine dielektrische Absorption von weniger als 0,1% aufweist, eine Größenordnung höher als bei Keramik der Klasse II (25%).Ein 5%iger Fehler der dielektrischen Absorption führt direkt zu einem 5%igen Fehler der Spannungsmessung.. Die Absorption von SiO < 0,1%₂Dieser Fehler wird auf vernachlässigbare Werte reduziert.
• Null Alterungsrate:Klasse II X7R-Kondensatoren zeigen einen logarithmischen Kapazitätsverfall von ca. 3·5% pro Dekadenstunde aufgrund der ferroelektrischen Domänenrelaxation.Ein bei t=0 gemessener 1000pF X7R-Kondensator wird nach 1000 Stunden auf etwa 950pF zerfallenDie HACC102S80V500, mit ihrem paraelektrischen SiO₂Die dielektrische Eigenschaft hat keine ferroelektrischen Domänen und daher ist die bei t=0 und t=10 Jahren gemessene Alterungskapazität bei Null (87.600 Stunden) innerhalb der Messunsicherheit identisch.Für Luft- und Raumfahrt- und Industrieanlagen mit mehrjähriger LebensdauerDies eliminiert einen kritischen langfristigen Driftmechanismus, der ansonsten eine regelmäßige Neukalibrierung erfordern würde.
• Keine Hysterese-Schleife:Ferroelektrische Dielektrika weisen eine charakteristische Polarisierung gegen Spannung (P-V) Hysterese Schleife analog zur B-H Schleife von magnetischen Materialien auf. this means the capacitance measured while increasing voltage differs from the capacitance measured while decreasing voltage—creating a history-dependent uncertainty band of 2–10% in ferroelectric MLCCsDas paraelektrische SiO₂in der HACC102S80V500 keine P-V-Hysteresis aufweist; die Kapazität ist eine einwertige Funktion der momentanen Spannung und Temperatur, unabhängig von der vorherigen Verzerrungshistorie.

2. Ultralineare C-V-Eigenschaften

Die Kapazität eines ferroelektrischen MLCC sinkt signifikant bei Gleichspannungs-Verschiebungsspannung, ein Phänomen, das als Gleichspannungs-Verschiebungskoeffizient oder Spannungskoeffizient der Kapazität (VCC) bekannt ist.Dielektrische Anlagen der Klasse II X7R können bei der Nennspannung gleichbleibend 30~80% ihrer Nennkapazität verlieren.Der HACC102S80V500 beseitigt diesen Abbau durch die paraelektrische Natur von SiO.₂:

• Ultra-niedrige VCC (< 10 ppm/V):Im Gegensatz zur Kristallstruktur des Barium-Titanat-Perovskits, die ihre dielektrische Konstante als Reaktion auf ein aufgetretenes elektrisches Feld (die elektrostrictive Wirkung) ändert, ist das amorphe SiO₂Die dielektrische Konstante von 3,9 ist grundsätzlich unabhängig vom angewandten Feld. Der gemessene VCC von < 10 ppm/V bedeutet, dass ein 1000pF-Kondensator bei 0V Gleichstrom bei 999pF bei 80V Gleichstrom eine Veränderung von weniger als 0,1% beibehält.Das ist eine 300×800x Verbesserung gegenüber X7R MLCCs..
• Vorhersagbares Verhalten der Schaltung:In einem HF-Leistungsverstärker-Bias-Netzwerk a decoupling capacitor that experiences 50% capacitance droop under the nominal bias voltage creates a resonance shift in the bias tee that can detune the matching network by hundreds of MHz at microwave frequenciesDie ultralineare C-V-Eigenschaft des HACC102S80V500 eliminiert diese Quelle der Impedanzunsicherheit und ermöglicht eine vorhersehbare Schaltkreissimulation und den Erfolg des ersten Durchgangs.
• Keine AC-Amplitude Nichtlinearität:Zusätzlich zu Gleichstrom-Vorläuferwirkungen weisen ferroelektrische Dielektrika Kapazitätsschwankungen mit der AC-Signalamplitude auf. Die C-V-Kurve ist auch um den Null-Vorläuferpunkt nichtlinear.Das erzeugt eine harmonische Verzerrung.: eine sinusförmige Spannung über einen nichtlinearen Kondensator erzeugt harmonische Ströme.₂in der HACC102S80V500 eine lineare dielektrische Reaktion bis zum dielektrischen Abbruchfeld (> 10MV/cm) aufweist,Dies bedeutet, dass die Kapazität unabhängig von der AC-Signalamplitude für alle praktischen HF-Leistungsstufen durch das Gerät ist.

Wesentliche Merkmale

• Dielektrische Speicherfreiheit:Paraelektrische SiO₂Dielektrische Absorption <0,1%, Alterungsrate 0% pro Zehnstunde.
• Ultralineare C-V-Eigenschaften:Kapazität variiert weniger als 0,1% von 0V bis 80V Nennspannung Gleichspannung (<10 ppm/V VCC). Keine Wechselstromamplitude Nichtlinearität bis zum dielektrischen Ausfall. 300×800x Verbesserung gegenüber X7R MLCC.
• Bei der Bezeichnung der Hochspannung (80 V Gleichspannung):300 nm thermisches SiO₂Dielektrische Leistung > 200 V DWV (250% Nennwert) mit einer inneren Abbruchfestigkeit > 10 MV/cm. Geeignet für Hochspannungs-Bias-Netzwerke in GaN-Leistungsverstärkern.
• Hohe Kapazitätdichte (1000 pF):1000 pF in 0,75 mm × 0.75 mm Fußabdruck bietet die höchste Kapazität, die in einer einlagigen MOS-Plattform verfügbar ist, die für Niederfrequenz-Bypass und Kopplung geeignet ist, wenn MLCCs dielektrische Speicherfehler einführen würden.
• Anpassbare Plattform:Kapazität von 10 pF bis 1000 pF über Standardspuren von 0,50 mm bis 1,00 mm. Kundenspezifische Spannungswerte, Chipgeometrien und Metallisierungsoptionen verfügbar.

Elektrische Spezifikationen (T = 25°C, sofern nicht angegeben)

Typische Anwendungen

• Präzisionsproben-und-Halt-Schaltkreise (S/H), bei denen die dielektrische Absorption die Messgenauigkeit direkt einschränkt
• Hochauflösende ADC-Eingangsfilter, bei denen der dielektrische Speicher des Kondensators spannungsabhängige Versetzungsfehler verursacht
• GaN-Leistungsverstärker Hochspannungs-Bias-Entkoppelung, die sowohl 80V als auch Null-DC-Bias-Kapazitätsabfall erfordert
• Analogfilter mit hoher Präzision (Bessel-, Butterworth-, elliptische), bei denen Kapazitätstoleranz und Linearität die Passbandgenauigkeit des Filters bestimmen
• Ladungsempfindliche Vorverstärker für Strahlungsdetektoren, bei denen die dielektrische Absorption zu Wiederherstellungsfehlern der Ausgangswerte führt
• Medizinische Bildgebungs- und wissenschaftliche Geräte, die mehrjährige Kalibrierstabilität ohne Kapazitätstrieb erfordern

Schnelle Referenz zur Montage

• Die Anlage:AuSn Eutektisches Lötwerk (300°C, N₂- Ich weiß.₂- die Verarbeitung von Epoxide (Epotek H20E, 120°C/30min) als Alternative.
• Wirbeverbindung:25 μm Au thermosonische Kugelbindung (Stufe 120-150 °C, Kraft 15-35 gf, Zugkraft > 6 gf).
• AufbewahrungWaffel- oder Gelpackung, vakuumsiegelt mit Stickstoffspülung. MSL 1 unbegrenzte Haltbarkeit. Lager bei 20°C, 40°C, 60°C.

Bestellung und individuelle Konfiguration

Standard-Produktlieferungen als 0,75 mm × 0,75 mm Quadrat-Chips in leitfähigen Waffelpackungen.

• Maßgeschneiderte Kapazität von 10 pF bis 1000 pF bei Standardfußabdrücken (0,50 mm ≈ 1,00 mm)
• Nennspannungen von 6,3 V bis 100 V Gleichspannung
• Rechteckige Chipgeometrien bis zu einem Seitenverhältnis von 4:1
• Alternative Backside-Metallisierung für spezifische Montageverfahren

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