10pF 50V περιμετρικός ενιαίο στρώμα πυκνωτής χιλιοστιαίου κύματος 5G E ζώνη πυκνωτής για υψηλή συχνότητα

Τεχνική περίληψη υψηλής συχνότητας

ΗΗ HACC100S15V500είναι μια εξαιρετικά χαμηλής χωρητικότητας, εξαιρετικά μικροσκοπικήΜονόπλευρος μονοστρωτός κεραμικός συμπυκνωτής (SLC)Το σύστημα αυτό έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον αποκλεισμό συνεχούς ρεύματος χιλιοστών κυμάτων και τη σύνδεση μεταξύ σταδίων στις υψηλότερες συχνότητες εμπορικής επικοινωνίας.10 pF ± 10%με50 V συνεχούς ρεύματος, αυτός ο πυκνωτής κατασκευάζεται σε15 mil × 15 mil (0,38 mm × 0,38 mm)αποτύπωμα με εξαιρετικά χαμηλό0.15 mm (6 mil)Με κορυφαίο προφίλ.ESR < 0,10 Ω σε 10 GHz,ESL < 25 pH, καιΑυτοαντηχούμενη συχνότητα > 45 GHz(εκτείνεται σε > 60 GHz με τοποθέτηση flip-chip), το HACC100S15V500 συμπεριφέρεται ως σχεδόν ιδανικό, διαφανές στοιχείο σειράς για αποκλεισμό συνεχούς ρεύματος από 1 GHz έως και πέραν των 50 GHz, καλύπτοντας τις ζώνες 5G FR2 (n257, n258,n259, n260, n261, n262), 60 GHz WiGig (802.11ad/ay), E-band point-to-point backhaul (71-86 GHz) και ανίχνευση αυτοκινήτων (76-81 GHz).

Κατασκευασμένα από:Διάλεκτρο κεραμικής παραηλεκτρικής κλάσης Ι COG/NPO, αυτός ο πυκνωτής διατηρεί ± 0,3% διακύμανση χωρητικότητας από -55 °C έως + 125 °C μεμηδενικός συντελεστής τάσης παραμερισμού συνεχούς ρεύματος (< 10 ppm/V)∆ιαλείφοντας την υποβάθμιση της χωρητικότητας που πλήττει τους διαλεκτρίκους X7R υπό παρακμή.μονοστρωτή ομοαξονική γεωμετρία ηλεκτροδίωνΕξάλειψη της εσωτερικής αντίστασης των ηλεκτροδίων και μέσω της επαγωγικότητας των πολυστρωμάτων πυκνωτών, παράγοντας το χαμηλότερο ESR / ESL από οποιαδήποτε κεραμική τεχνολογία πυκνωτών.0.15 mm ύψοςεπιτρέπει την ενσωμάτωση στις λεπτότερες ενσωματωμένες ενότητες κεραίας (AiP) και στις ετερογενείς ενσωματωμένες ενότητες 2.5D/3D, όπου το βάθος της κοιλότητας του ενδιάμεσου ορίου περιορίζει το ύψος Z του συστατικού σε < 200 μm.

Βασικά πλεονεκτήματα απόδοσης

Υπερ-χαμηλό ESR/ESL για mmWave < 0,10 Ω ESR, < 25 pH ESL, > 45 GHz SRF

Στις συχνότητες χιλιοστών κυμάτων, κάθε φεμιτόχρονη παρασιτική επαγωγικότητα και κάθε εκατομμυριοόμ σειράς αντίστασης υποβαθμίζει άμεσα τις ραδιοφωνικές επιδόσεις.μονοστρωτή ομοαξονική δομή∆ιαδικασία ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας ∆ιαδικασίας

• ESR < 0,10 Ω σε 10 GHz:Σε ένα μπλοκ DC εισόδου LNA 28 GHz 5G n257 ζώνης, αυτό μεταφράζεται σε< 0,05 dB συνεισφορά απώλειας εισαγωγήςΈνα ισοδύναμο 0402 COG MLCC σε 10 pF θα συμβάλει σε απώλεια εισαγωγής 0,3-0,5 dB λόγω 10-20 φορές υψηλότερης ESR (1-2 Ω από εσωτερικά ηλεκτρόδια νικελίου).Σε τετρα-σταδίων LNA με 3 διασταδίων DC μπλοκ, η σωρευτική βελτίωση του αριθμού θορύβου από τη χρήση του HACC100S15V500 έναντι του MLCC είναι περίπου00,3-0,5 dB∙ ισοδυναμεί με αύξηση του κέρδους του LNA κατά 7-12%.
• ESL < 25 pH:Με επαγωγικότητα σειράς 25 pH, η επαγωγική αντιδραστικότητα (jωL) στα 50 GHz είναι μόνο j7,9 Ω ἀνεξήγητη σε σύγκριση με την χωρητική αντιδραστικότητα (-j318 Ω για 10 pF).ο πυκνωτής συμπεριφέρεται ως καθαρός πυκνωτής μέσω των 50 GHzσε συνδυασμό με ένα 0402 MLCC με 300-500 pH ESL: στα 28 GHz,η επαγωγική αντιδραστικότητα του MLCC (j53 Ω σε 300 pH) είναι ήδη συγκρίσιμη με την χωρητική αντιδραστικότητα (-j57 Ω), προκαλώντας τον πυκνωτή να συμπεριφέρεται ως επαγωγός πάνω από το ~ 4 GHz SRF του, εντελώς αχρησιμοποίητος για μπλοκάρισμα mmWave DC.
• Επικαιροποιημένες συσκευές για την παραγωγή ηλεκτρικών συλλέκτρωνΗ συχνότητα αυτοεπαναχώρησης, όπου ο πυκνωτής μεταβαίνει από χωρητική σε επαγωγική συμπεριφορά, είναι πολύ υψηλότερη από την υψηλότερη συχνότητα 5G FR2 (52.6 GHz για n262) και χρησιμοποιήσιμη μέσω ζώνης E (71-86 GHz) με τοποθέτηση flip-chipΑυτό είναι δυνατό επειδή η μονοστρώμα δομή έχειμηδενικά εσωτερικά στρώματα ηλεκτροδίων, μηδενικά εσωτερικά μέσα και μηδενικά εσωτερικά παράσιτα στην άκρη των ηλεκτροδίωνΤο ESL καθορίζεται αποκλειστικά από το εξωτερικό καλώδιο σύνδεσης ή το φλιπ-σιπ bump, όχι από την εσωτερική γεωμετρία.
• Αρνητική κλίση απώλειας εισαγωγής:Καθώς η συχνότητα αυξάνεται από 1 GHz σε 50 GHz, η απώλεια εισαγωγής του SLC (S21) στην πραγματικότηταμειώνεται∙ από ~0,15 dB σε 1 GHz σε <0,05 dB σε 40 GHz, επειδή η χωρητική αντιδραστικότητα μειώνεται με τη συχνότητα ενώ η ESR παραμένει σχεδόν σταθερή.όπου το S21 υποβαθμίζεται σημαντικά πάνω από το SRF.

Χαμηλό προφίλ και υπεριώδης μικρογραφία ύψος 0,15 mm για ενσωμάτωση κεραίας στο πακέτο

Οι ενότητες 5G mmWave antenna-in-package (AiP) και οι συγκροτήματα 2.5D πυριτίουΕξαιρετικοί περιορισμοί ύψους ZΈνα τυπικό βάθος κοιλότητας AiP μεταξύ της επιφάνειας του διακόπτη και του υποστρώματος της κεραίας είναι 180-250 μm και ο πυκνωτής συν ο βρόχος του καλωδίου σύνδεσης πρέπει να χωρέσει εξ ολοκλήρου σε αυτό το χώρο.0.15 mm (150 μm) ύψος πίνακααφήνει 30-100 μm χώρο για τον κύκλο καλωδίου δεσμού Au 25 μm, καθιστώντας την μία από τις λίγες τεχνολογίες πυκνωτών συμβατές με τις λεπτότερες αρχιτεκτονικές AiP.

• 0.15 mm (6 mil) προφίλ:3.3× λεπτότεροι από τους 0402 MLCC (0,50 mm), 2× λεπτότεροι από τους 0201 MLCC (0,30 mm). Συνολικό ύψος τοποθέτησης, συμπεριλαμβανομένου του βρόχου καλωδίου Au 25 μm: <0,22 mm· συμβατό με βάθος κοιλότητας 250 μm.
• 15 mil footprint (0,14 mm2):3.6× μικρότερο από 0402 (0,50 mm2), επιτρέποντας υψηλότερη πυκνότητα καναλιών σε διασταυρωμένα διαμετρητά κυκλικών κυκλωμάτων.η αντικατάσταση των 0402 MLCC με 15 mil SLC εξοικονομεί > 90 mm2 επιφάνειας διακόπτη.
• Η κεραία-στο-πακέτο (AiP) είναι έτοιμη:Το μονόπλευρο κεραμικό περιθώριο εμποδίζει την αιμορραγία του εποξειδίου κατά τη συγκόλληση σε σφιχτές κοιλότητες AiP όπου είναι αδύνατη η επανεργασία.15 mm ύψος είναι συμβατό με συσκευασίες επιπέδου πλακών (FOWLP) και ενσωματωμένες τεχνολογίες πετσέτας όπου τα εξαρτήματα διαμορφώνονται στο υπόστρωμα της συσκευασίας.
• 2.5D/3D ετερογενής ολοκλήρωση:Είναι συμβατό με τεχνολογίες διακόπτη πυριτίου, διακόπτη γυαλιού και οργανικών υπόστρωτων.Το πλήρως μεταλλωμένο κάτω ηλεκτρόδιο παρέχει μέγιστη περιοχή επαφής στο επίπεδο εδάφους για χαμηλή επαγωγικότητα RF γείωση.

Υψηλή σταθερότητα TCC & VCC COG/NPO Δυνατότητα mmWave μηδενικής κίνησης

Σε συχνότητες χιλιοστών κυμάτων, ακόμη και μικρές μετατοπίσεις χωρητικότητας παράγουν μεγάλες αλλαγές παρεμπόδισης.Μια διακύμανση χωρητικότητας ±15% (τυπική X7R πάνω από τη θερμοκρασία) θα μετατοπίσει την αντιδραστικότητα -j318 Ω ενός πυκνωτή 10 pF στα 50 GHz κατά ±48 Ω ∞, αλλάζοντας πλήρως την αντιστοιχία αντίστασηςΤο διηλεκτρικό COG/NPO του HACC100S15V500 εξαλείφει αυτά τα σφάλματα:

• TCC 0 ± 30 ppm/°C:Η συνολική διακύμανση χωρητικότητας πάνω από -55 °C έως +125 °C είναι±0,3%Η μετατόπιση αντιδραστικότητας είναι <±1 Ω στα 50 GHz. Αυτό είναι εντός της αβεβαιότητας μέτρησης ενός τυπικού διανυσματικού αναλυτή διανυσματικού δικτύου, που σημαίνει ότι η εξάρτηση θερμοκρασίας του πυκνωτή είναικάτω από το επίπεδο θορύβου της βαθμονόμησης ραδιοσυχνοτήτων σε επίπεδο συστήματος.
• ΔΕΔ < 10 ppm/V:Στην πλήρη κλίση συνεχούς ρεύματος 50 V, η χωρητικότητα 10 pF αλλάζει κατά< 0,05%Αυτό είναι κρίσιμο για τις αρχιτεκτονικές δέκτη άμεσης μετατροπής και μηδενικού IF όπου εμφανίζονται αντιστάθμιση συνεχούς ρεύματος σε όλο τον πυκνωτή αποκλεισμού συνεχούς ρεύματος και οποιαδήποτε διαμόρφωση χωρητικότητας παράγειΜετατροπή από AM σε PM∆ιαδικασία μη γραμμικής στρέβλωσης που υποβαθμίζει την EVM (μεγέθυνση εμβόλου σφάλματος) στην υψηλής τάξης διαμόρφωση QAM (64QAM, 256QAM) που χρησιμοποιείται στο 5G NR.
• Χωρίς γήρανση, χωρίς μικρόφωνα, χωρίς πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα:Το COG/NPO δεν είναι σιδηροηλεκτρικό και δεν είναι πιεζοηλεκτρικό. Δεν γερνά (σε αντίθεση με το X7R), δεν παράγει τάση υπό δόνηση (σε αντίθεση με το X7R/BaTiO3 το οποίο είναι ισχυρά πιεζοηλεκτρικό),και δεν συνδυάζει τη μηχανική δονήση με τη φωνητική σε θόρυβο φάσης, ένα κρίσιμο πλεονέκτημα στις οδικές και αεροδιαστημικές πλατφόρμες 5G που υπόκεινται σε συνεχείς δονήσεις.

Πλήρες δελτίο δεδομένων παραμέτρων

Εγκρίσεις επιδόσεων mmWave: SLC vs MLCC σε 10 pF

Συχνές Ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Γιατί δεν μπορώ να χρησιμοποιήσω ένα 0201 ή 0402 COG MLCC για mmWave DC μπλοκάρισμα στα 28 GHz;

Ο βασικός περιορισμός είναιπαρασιτική επαγωγικότητα (ESL), όχι τιμή χωρητικότητας ή διηλεκτρική ποιότητα. Ένα 0402 MLCC με διηλεκτρικό COG 10 pF έχει συχνότητα αυτοεπαναγνώσεως (SRF) περίπου 4 GHz. Σε συχνότητες πάνω από SRF,η αντίσταση του πυκνωτή κυριαρχείται από την παρασιτική του επαγωγικότητα· συμπεριφέρεται ωςινδουτήραςΣτα 28 GHz (7 × πάνω από SRF), το MLCC παρουσιάζει μια επαγωγική αντίσταση που μπλοκάρει το σήμα RF αντί να το περάσει.Η μονοστρωτή ομοαξονική δομή του HACC100S15V500 εξαλείφει τα εσωτερικά ηλεκτρόδια και τα διαδρόμια που δημιουργούν επαγωγικότητα στα MLCC, ωθώντας την SRF σε > 45 GHz ̇ πολύ πάνω από όλες τις ζώνες 5G mmWave.μικρότερη πορεία ρεύματος = χαμηλότερη επαγωγικότητα = υψηλότερη SRFΗ διαδρομή ρεύματος ενός SLC είναι 0,15 mm· ένα MLCC είναι 2-5 mm μέσω πολλαπλών ηλεκτροδίων και διαδρόμων.

Ε2: Ποια είναι η βελτίωση της απώλειας εισαγωγής από τη χρήση HACC100S15V500 έναντι της σύνδεσης με σύρμα ενός MLCC 10 pF στα 39 GHz;

Σε 39 GHz, ένα 0402 10 pF MLCC συνδεδεμένο με σύρμα παρουσιάζει επαγωγική αντίσταση περίπου j86 Ω (από 350 pH ESL), ενεργώντας ως επαγωγός σειράς και όχι ως πυκνωτής ζεύξης.Η προκύπτουσα απώλεια εισαγωγής (S21) θα ήταν > 3 dB· το MLCC εμποδίζει αποτελεσματικά το σήμα αντί να το διαβιβάζειΑντίθετα, το HACC100S15V500 στα 39 GHz παρουσιάζει χωρητική αντίσταση -j408 Ω με <0,10 Ω ESR και <25 pH ESL.Η διαφορά δεν είναι αυξητική, είναι η διαφορά μεταξύ ενός λειτουργικού και ενός μη λειτουργικού σχεδιασμού σε συχνότητες mmWave..

Ε3: Πώς το προφίλ 0,15 mm επιτρέπει την ενσωμάτωση της κεραίας στο πακέτο (AiP) σε σύγκριση με τους τυπικούς πυκνωτές SMD;

Οι ενότητες AiP 5G mmWave για κινητά και μικρά κύτταρα χρησιμοποιούν μια 3D στοίβα: υπόστρωμα κεραίας (πάνω), κοιλότητα αέρα (180-250 μm), ενεργό IC beamformer με ενσωματωμένα παθητικά (κάτω).Το ύψος της κοιλότητας περιορίζει το ύψος Z του συστατικού σε < 200 μm μετά τον υπολογισμό του ύψους της βρόχας του συρματικού δεσμούΤο 0402 MLCC σε 500 μm δεν μπορεί απλά να τοποθετηθεί, πρέπει να τοποθετηθεί έξω από την κοιλότητα στο κύριο PCB.προσθέτοντας 3-5 mm ίχνη 50 Ω (150-250 pH πρόσθετης παρασιτικής επαγωγικότητας) μεταξύ του μπλοκ συνεχούς ρεύματος και του IC δέσμηςΤο HACC100S15V500 σε ύψος 150 μm συν ένα βρόχο καλωδίου δεσμού Au 25 μm χωρά μέσα σε μια κοιλότητα 200 μm, επιτρέπονταςάμεση μπλοκάρισμα συνεχούς ρεύματος στο τσιπ με απόσταση διασύνδεσης < 100 μm∙την συντομότερη δυνατή διαδρομή ραδιοσυχνοτήτων με τη μικρότερη δυνατή παρασιτική αποδόμηση.

Οδηγός μηχανικής και συναρμολόγησης S-Parameter

Εποτέκ H20E Conductive Silver Epoxy SOP

• Συλλέκτης:Η τεχνολογία επόξυ H20E, 2-5 nL ανά διάτρηση χρησιμοποιώντας πνευματικό μικροδιανεμητήρα
• Τοποθέτηση:< 50 gf ισχύς κολώματος, συμβατή κορυφή σιλικόνης, ευθυγράμμιση ± 25 μm
• Θεραπεία:120°C / 30 min (πρότυπο) ή 150°C / 15 min (γρήγορη θεραπεία), ράμπα < 10°C/sec
• Επιβεβαίωση:Δοκιμή κοπής με πετσέτα σύμφωνα με βιομηχανικές μεθόδους, >1,0 kgf ελάχιστο

Παραμέτροι σύνδεσης χρυσού σύρματος

• Διάταξη:00,7-1,0 mil (18-25 μm) 99,99% Au
• Σύνδεση σφήνας:20-35 gf, 60-100 mW, στάδιο 120-150°C, 20-50 ms
• Σύνδεση σφαίρας:15-30 gf, 40-80 mW, στάδιο 150°C, 10-30 ms
• Ελεύθερη κυκλοφορία:Κέντρο σύνδεσης ≥ 25 μm από την άκρη του ηλεκτρόδου Au
• Επιθεώρηση:50 × οπτική, απορρίπτει > 25% παραμόρφωση πλακέτας ή παραβιάσεις της εγγύτητας άκρων

Συγκρότημα Flip-Chip για λειτουργία > 50 GHz

• UBM:Ηλεκτρολόγυνη Ni/Au ή Cu UBM με σφραγίδες συγκόλλησης SnAg (εργοστάσιο επαφής)
• Μείωση ESL:Το Flip-chip μειώνει το συνολικό ESL σε < 15 pH, επεκτείνοντας το SRF σε > 60 GHz
• Υπογεμισμα:Υπόγεμισμα των τριχοειδών με υλικό χαμηλής απώλειας, χαμηλής Dk (< 3,2 @ 60 GHz)
• S-παραμέτρους:Δεδομένα.s2p δύο θύρων (100 MHz-67 GHz) τόσο για διαμορφώσεις wire-bond όσο και για διαμορφώσεις flip-chip σύμφωνα με την NDA

Για να ζητήσετε δεδομένα S-παραμέτρων, δείγματα αξιολόγησης ή υποστήριξη εφαρμογών mmWave, επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών μας σήμερα.