वायर बॉन्ड अनुकूलित 330 पीएफ कैपेसिटर अल्ट्रा लघु एकल पक्षीय सीमाबद्ध एसएलसी कैपेसिटर मिमीवेव के लिए

HACC331S15V160 सिंगल-साइडेड बॉर्डर्ड एसएलसी 330pF 25V 15mil अल्ट्रा-मिनीएचर वायर-बॉन्ड mmWave के लिए अनुकूलित

यह HACC331S15V160 एक अल्ट्रा-मिनीएचर, उच्च-विश्वसनीयता वाला सिंगल-साइडेड बॉर्डर्ड सिंगल लेयर सिरेमिक कैपेसिटर (SLC) है जो अल्ट्रा-ब्रॉडबैंड डीसी ब्लॉकिंग, आरएफ कपलिंग और माइक्रोवेव बाईपास फ़िल्टरिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो सबसे अधिक स्थान-बाधित हाइब्रिड माइक्रोसर्किट्स में उपयोग के लिए है। 330 pF ±10% कैपेसिटेंस प्रदान करता है, जिसमें एक 25 V डीसी निरंतर रेटिंग है, यह डिवाइस अविश्वसनीय रूप से कॉम्पैक्ट 15 mil × 15 mil (0.38 mm × 0.38 mm) फुटप्रिंट में एक अल्ट्रा-लो प्रोफाइल ऊंचाई 0.15 mm (6 mil) के साथ पैक किया गया है। 0.1 GHz से 35.0 GHz तक यूएचएफ, एल, एस, सी, एक्स, कु, के, और का माइक्रोवेव बैंड में विश्वसनीय संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया, HACC331S15V160 GaN पावर एम्पलीफायर डिकपलिंग, फेस्ड-एरे टी/आर मॉड्यूल, फाइबर-ऑप्टिक ट्रांसीवर डीसी ब्लॉक, और सैटेलाइट कम्युनिकेशन अप/डाउन कन्वर्टर्स के लिए अनुकूलित है जहां अल्ट्रा-मिनीएचर डाई पर बेहतर वायर बॉन्ड विश्वसनीयता गैर-परक्राम्य है।

द्वारा निर्मित क्लास I COG/NPO (C0G/NP0) अल्ट्रा-स्टेबल सिरेमिक डाइइलेक्ट्रिक, यह कैपेसिटर पूर्ण -55°C से +125°C  तापमान सीमा में ±0.3% के भीतर कैपेसिटेंस भिन्नता बनाए रखता है। सिंगल-साइडेड बॉर्डर्ड आर्किटेक्चर में शीर्ष सोने के इलेक्ट्रोड के चारों ओर एक साफ इन्सुलेटिंग सिरेमिक मार्जिन होता है जो एक भौतिक बांध के रूप में कार्य करता है — स्वचालित डाई अटैचमेंट के दौरान शॉर्ट-सर्किटिंग टॉप संपर्क से प्रवाहकीय चांदी एपॉक्सी चढ़ाई या सोल्डर ब्लीड-आउट को रोकता है। शीर्ष इलेक्ट्रोड एक अल्ट्रा-थिक TiW-Au मेटलाइजेशन जिसमें न्यूनतम 4.0 μm सोने की परत का उपयोग करता है, जो भारी थर्मोसोनिक सोने के तार बॉन्डिंग और रिबन बॉन्डिंग के लिए एक असाधारण यांत्रिक बफर प्रदान करता है। नीचे का इलेक्ट्रोड एक TiW-Pt-Au स्टैक का उपयोग करता है जहां प्लैटिनम (Pt) अवरोध परत उच्च तापमान AuSn यूटेक्टिक सोल्डरिंग या चांदी एपॉक्सी इलाज के दौरान सोने की स्कैवेंजिंग और इंटरमेटेलिक गठन को रोकती है।

मुख्य प्रदर्शन लाभ

बेहतर वायर बॉन्डबिलिटी — अल्ट्रा-थिक 4.0 μm गोल्ड टॉप इलेक्ट्रोड

15 mil (0.38 mm) चिप कैपेसिटर पर, वायर बॉन्ड पैड क्षेत्र आमतौर पर केवल 80 μm × 80 μm होता है। मानक <1.0-2.5 μm फ्लैश गोल्ड मेटलाइजेशन के साथ, थर्मोसोनिक वेज या बॉल बॉन्डिंग पतली सोने की परत के माध्यम से अल्ट्रासोनिक ऊर्जा संचारित कर सकती है, नीचे उच्च-के सिरेमिक डाइइलेक्ट्रिक को फ्रैक्चर कर सकती है — एक अव्यक्त विफलता मोड जिसे "बॉन्डिंग-थ्रू" या "क्रेटरिंग" के रूप में जाना जाता है जो अक्सर इलेक्ट्रिकल टेस्ट से बच जाता है लेकिन थर्मल साइक्लिंग के बाद ओपन सर्किट के रूप में प्रकट होता है। HACC331S15V160 इस विफलता मोड को एक न्यूनतम 4.0 μm मोटी स्पटर्ड शुद्ध सोना (Au) परत पर एक TiW आसंजन आधार के साथ समाप्त करता है। इंजीनियरिंग लाभों में शामिल हैं:

• यांत्रिक ऊर्जा अवशोषण: 4.0 μm डक्टाइल सोने की परत एक शॉक एब्जॉर्बर के रूप में कार्य करती है, जो सिरेमिक सब्सट्रेट को हानिकारक तनाव संचारित किए बिना पूर्ण पैड क्षेत्र में अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग ऊर्जा (40-100 mW) और बॉन्डिंग बल (15-35 gf) वितरित करती है।
• वाइड प्रोसेस विंडो: वेज बॉन्डिंग (20-35 gf बल, 60-100 mW अल्ट्रासोनिक, 120-150°C स्टेज) और बॉल बॉन्डिंग (15-30 gf, 40-80 mW, 150°C स्टेज) के साथ संगत है, जिसमें 18-25 μm (0.7-1.0 mil) उच्च-शुद्धता सोने के तार का उपयोग किया जाता है — विभिन्न बॉन्डिंग प्लेटफार्मों (कुलिके और सोफा, एफ एंड के डेल्वाटेक, टीपीटी, हाइबॉन्ड) में परिवर्तनशीलता को समायोजित करता है।
• बॉन्ड पुल स्ट्रेंथ >3.0 gf: लगातार MIL-STD-883 मेथड 2011.7 बॉन्ड पुल आवश्यकताओं को प्रति वेफर लॉट योग्यता से अधिक करता है। विशिष्ट मान 4.5-7.0 gf की सीमा में होते हैं, जो विनिर्देश न्यूनतम से >2× मार्जिन प्रदान करते हैं।
• गोल्ड रिबन बॉन्डिंग संगत: मोटी Au परत 25 μm × 250 μm (1 mil × 10 mil) सोने के रिबन बॉन्डिंग का समर्थन करती है, जो उच्च-वर्तमान RF बाईपास अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिसमें <0.1 nH इंटरकनेक्ट इंडक्टेंस
• की आवश्यकता होती है।कोई बॉन्ड-थ्रू दोष नहीं:

100% वायर बॉन्ड पुल टेस्ट प्रति वेफर लॉट पर केंद्र और 4 कोनों से नमूना डाई पर किया जाता है। >10,000 योग्यता बॉन्ड पर शून्य बॉन्ड-थ्रू विफलताएं।

अल्ट्रा-मिनिएचराइजेशन और लो प्रोफाइल — 30 mil एसएलसी से 75% छोटा0.38 × 0.38 × 0.15 mm (15 × 15 × 6 mil) पर, HACC331S15V160 एक मानक 30 mil एसएलसी के समान 330 pF कैपेसिटेंस प्राप्त करता है, जो बोर्ड क्षेत्र के एक चौथाई में है। यह 4× घनत्व सुधार एक मालिकाना अल्ट्रा-थिन हाई-के COG/NPO सिरेमिक फॉर्मूलेशन द्वारा सक्षम है जो क्लास I तापमान स्थिरता और 25 V वोल्टेज रेटिंग को बनाए रखते हुए प्रति इकाई क्षेत्र कैपेसिटेंस को अधिकतम करता है।

• 0.15 mm (6 mil) प्रोफाइल: माइक्रोस्कोपिक आरएफ कैविटी और हर्मेटिक मॉड्यूल लिड्स के अंदर पूरी तरह से फ्लश बैठता है, वायर बॉन्ड इंटरकनेक्ट्स में परजीवी लूप इंडक्टेंस को कम करता है। 25 μm बॉन्ड वायर लूप सहित कुल माउंटेड ऊंचाई: <0.30 mm।
• 4× चैनल घनत्व: चार 30 mil (0.76 mm) एसएलसी को चार 15 mil HACC331S15V160 कैपेसिटर से बदलें, फेस्ड-एरे टी/आर मॉड्यूल में अतिरिक्त एमएमआईसी डाई, बायस सर्किट्री, या थर्मल प्रबंधन संरचनाओं के लिए वाहक क्षेत्र का 75% खाली करें।
• पिक-एंड-प्लेस ऑटोमेशन तैयार: ±25 μm सहनशीलता के साथ मानक डाई आयाम उच्च गति स्वचालित डाई बॉन्डिंग उपकरण (डेटाकॉन 2200 ईवो, फिनटेक फाइनप्लेसर, ट्रेस्की टी-3000 श्रृंखला) के साथ निर्बाध एकीकरण सुनिश्चित करते हैं। सिंगल-साइडेड बॉर्डर्ड डिज़ाइन के लिए केवल टॉप-साइड ऑप्टिकल पहचान की आवश्यकता होती है — बॉटम-माउंटेड अनुप्रयोगों के लिए ओरिएंटेशन फ़्लिपिंग की आवश्यकता नहीं होती है।
• थर्मल डिसिपेशन: अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट के बावजूद, पूरी तरह से मेटलाइज्ड बॉटम इलेक्ट्रोड (TiW-Pt-Au, ≥2.5 μm Au) सब्सट्रेट कैरियर को अधिकतम थर्मल संपर्क क्षेत्र प्रदान करता है, जो उच्च-आरएफ-पावर ऑपरेशन के दौरान डाइइलेक्ट्रिक से गर्मी को कुशलतापूर्वक दूर करता है।

उत्कृष्ट तापमान स्थिरता — COG/NPO क्लास I डाइइलेक्ट्रिक

HACC331S15V160 को क्लास I COG/NPO (C0G/NP0) सिरेमिक डाइइलेक्ट्रिक के साथ निर्मित किया गया है — तापमान-स्थिर आरएफ कैपेसिटर के लिए स्वर्ण मानक। तापमान गुणांक (TCC) को -55°C से +125°C तक 0 ±30 ppm/°C के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, जिसका अर्थ है कि कैपेसिटेंस पूर्ण तापमान सीमा में ±0.3% से कम भिन्न होता है। इसके विपरीत, क्लास II X7R डाइइलेक्ट्रिक्स समान सीमा पर ±15% भिन्नता प्रदर्शित करते हैं — 50× अंतर।

• शून्य डीसी बायस वोल्टेज गुणांक: X7R और X5R डाइइलेक्ट्रिक्स के विपरीत जो डीसी बायस के तहत अपनी रेटेड कैपेसिटेंस का 30-80% खो देते हैं, COG/NPO नगण्य वोल्टेज गुणांक (<10 ppm/V) प्रदर्शित करता है। 330 pF मान 0 V से पूर्ण 25 V रेटेड वोल्टेज तक स्थिर है — बायस नेटवर्क डिकपलिंग के लिए महत्वपूर्ण है जहां कैपेसिटेंस शिफ्ट मैचिंग नेटवर्क को डीट्यून कर देगा।
• कोई एजिंग प्रभाव नहीं: क्लास II डाइइलेक्ट्रिक्स फेरोइलेक्ट्रिक डोमेन रिलैक्सेशन के कारण प्रति दशक-घंटे 3-5% की लॉगरिदमिक कैपेसिटेंस क्षय प्रदर्शित करते हैं। COG/NPO पैराएलेक्ट्रिक है — इसमें कोई फेरोइलेक्ट्रिक डोमेन नहीं है — और इसलिए एज नहीं करता है। t=0 और t=10 वर्षों पर मापा गया कैपेसिटेंस माप अनिश्चितता के भीतर समान होगा।
• कम डाइइलेक्ट्रिक अवशोषण: COG/NPO की पैराएलेक्ट्रिक प्रकृति भी अत्यंत कम डाइइलेक्ट्रिक अवशोषण (<0.1%) प्रदान करती है — सैंपल-एंड-होल्ड सर्किट और प्रिसिजन एनालॉग फिल्टर के लिए महत्वपूर्ण है जहां डाइइलेक्ट्रिक मेमोरी प्रभाव वोल्टेज त्रुटियां पेश करते हैं।
• तापमान बनाम अनुमानित एस-पैरामीटर: क्योंकि कैपेसिटेंस स्थिर है, S21 (इंसर्शन लॉस) और S11 (रिटर्न लॉस) कोल्ड-स्टार्ट (-55°C) से फुल-पावर स्टेडी-स्टेट (+125°C) तक सुसंगत रहते हैं, जिससे आरएफ चेन में तापमान मुआवजे नेटवर्क की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

व्यापक पैरामीटर डेटाशीट

तुलनात्मक तकनीकी मैट्रिक्स — 15 mil एसएलसी बनाम वैकल्पिक प्रौद्योगिकियां

थिन-फिल्म मेटलाइजेशन स्टैक इंजीनियरिंग

शीर्ष इलेक्ट्रोड पर अधिकतम वायर बॉन्ड विश्वसनीयता और नीचे के इलेक्ट्रोड पर पूर्ण सोल्डर-लीच प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए, HACC331S15V160 एक असममित, उच्च-विश्वसनीयता वैक्यूम-स्पटर्ड थिन-फिल्म मेटलाइजेशन सिस्टम का उपयोग करता है:

एस-पैरामीटर इंजीनियरिंग और सब-मिलीमीटर असेंबली गाइड

अल्ट्रा-ब्रॉडबैंड डीसी ब्लॉकिंग और आरएफ बाईपास दक्षता को अधिकतम करने के लिए, जबकि हाइब्रिड माइक्रोसर्किट असेंबली के दौरान यांत्रिक या विद्युत विफलताओं को रोकने के लिए, माइक्रोवेव डिजाइन और प्रक्रिया इंजीनियरों को इन सटीक तकनीकी निर्देशों का पालन करना चाहिए:

एपोटेक H20E कंडक्टिव सिल्वर एपॉक्सी बॉन्डिंग एसओपी

• एडहेसिव चयन: उच्च-विश्वसनीयता, कम-आउटगैसिंग कंडक्टिव सिल्वर एपॉक्सी का उपयोग करें — एपॉक्सी टेक्नोलॉजी H20E उद्योग-मानक सिफारिश है, जिसे प्रमुख रक्षा और एयरोस्पेस असेंबली लाइनों पर योग्य बनाया गया है।
• डिस्पेंसिंग दिशानिर्देश: वायवीय या ऑगर-टाइप माइक्रो-डिस्पेंसर (नॉर्डसन ईएफडी, मुसाशी इंजीनियरिंग) का उपयोग करके एपॉक्सी की एक माइक्रोस्कोपिक, नियंत्रित डॉट लागू करें। विशिष्ट डिस्पेंस वॉल्यूम: 15 mil डाई के लिए 2-5 एनएल। सिंगल-साइडेड बॉर्डर्ड डिज़ाइन के कारण, शीर्ष इलेक्ट्रोड पर सिरेमिक मार्जिन किसी भी अतिरिक्त एपॉक्सी को भौतिक रूप से समाहित करता है, जिससे शीर्ष सोने के पैड पर ब्लीड-आउट शॉर्ट्स को रोका जा सके।
• पिक-एंड-प्लेस बल: 0.15 मिमी पतले सिरेमिक सब्सट्रेट के माइक्रो-क्रैकिंग को रोकने के लिए कोलेट बल को <50 gf तक नियंत्रित करें। हार्ड मेटल टिप के बजाय एक कंप्लेंट कोलेट टिप (सिलिकॉन या ईएसडी-सुरक्षित इलास्टोमर) का उपयोग करें।
• थर्मल क्योर प्रोफाइल: 30 मिनट के लिए 120°C पर क्योर करें (या वैकल्पिक फास्ट-क्योर विकल्प के रूप में 15 मिनट के लिए 150°C पर)। सुनिश्चित करें कि थर्मल शॉक से बचने के लिए तापमान रैंप दर को <10°C/sec तक नियंत्रित किया जाए। संभालने से पहले <50°C तक प्राकृतिक कूल-डाउन की अनुमति दें।

गोल्ड वायर और रिबन बॉन्डिंग बाधाएं

• बॉन्डिंग विधि: थर्मोसोनिक गोल्ड वायर बॉन्डिंग (बॉल-स्टिच या वेज-वेज) और गोल्ड रिबन बॉन्डिंग के साथ संगत। अनुशंसित तार: 0.7 mil से 1.0 mil (18-25 μm) उच्च-शुद्धता (99.99%) सोने का तार।
• सुरक्षित बॉन्डिंग क्लीयरेंस: बॉन्डिंग वेज या बॉल कैपिलरी को शीर्ष सोने के पैड पर इलेक्ट्रोड बॉर्डर एज से कम से कम 25 μm दूर लैंड करना चाहिए। सिरेमिक बॉर्डर के 25 μm के भीतर बॉन्डिंग करने से Au-सिरेमिक इंटरफ़ेस पर स्थानीयकृत यांत्रिक कतरनी तनाव पैदा होता है, जिससे सोने की फिल्म छीलने, डाइइलेक्ट्रिक माइक्रो-क्रैकिंग, या अव्यक्त विद्युत विफलता का खतरा होता है।
• अल्ट्रासोनिक और बल पैरामीटर: वेज बॉन्डिंग: 20-35 gf बॉन्ड बल, 60-100 mW अल्ट्रासोनिक पावर, 20-50 ms बॉन्ड समय। बॉल बॉन्डिंग: 15-30 gf बॉन्ड बल, 40-80 mW अल्ट्रासोनिक पावर, 10-30 ms बॉन्ड समय। स्टेज तापमान: दोनों विधियों के लिए 120-150°C।
• वायर बॉन्ड निरीक्षण: 50× आवर्धन के तहत नेत्रहीन निरीक्षण करें। >25% पैड विरूपण, दृश्यमान क्रेटरिंग, सोने की पील-बैक, या बॉन्ड प्लेसमेंट सिरेमिक बॉर्डर एज से <25 μm

वाले किसी भी बॉन्ड को अस्वीकार करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1: मानक एसएलसी की तुलना में 4.0 μm मोटी शीर्ष सोने के इलेक्ट्रोड का यांत्रिक लाभ क्या है जिसमें 2.5 μm Au है?अल्ट्रा-मिनीएचर 15 mil (0.38 mm) चिप कैपेसिटर पर, वायर बॉन्ड पैड अत्यंत छोटा होता है — आमतौर पर 80 μm × 80 μm — जो अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग ऊर्जा को बहुत छोटे क्षेत्र में केंद्रित करता है। मानक 1.0-2.5 μm सोने के मेटलाइजेशन के साथ, अल्ट्रासोनिक पल्स पतली सोने की परत से गुजर सकती है और नीचे के सिरेमिक डाइइलेक्ट्रिक को फ्रैक्चर कर सकती है, जिससे एक अव्यक्त दोष पैदा होता है जो इलेक्ट्रिकल टेस्ट पास करता है लेकिन थर्मल साइक्लिंग के बाद विफल हो जाता है (एक विफलता मोड जिसे "बॉन्डिंग-थ्रू" या "सब-सरफेस क्रेटरिंग" के रूप में जाना जाता है)। HACC331S15V160 की 4.0 μm न्यूनतम सोने की परत उद्योग-मानक एसएलसी की तुलना में 1.6-4× मोटी यांत्रिक बफरिंग

प्रदान करती है, जो नाजुक सिरेमिक इंटरफ़ेस में संचारित होने के बजाय पूर्ण सोने की मात्रा में अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को अवशोषित और वितरित करती है। परिणाम एक चौड़ी, कम-तनाव वाली बॉन्डिंग प्रक्रिया विंडो है जो उच्च-मात्रा स्वचालित असेंबली में लगातार >3.0 gf पुल स्ट्रेंथ प्रदान करती है।

Q2: आरएफ बाईपास कैपेसिटर के लिए X7R के बजाय COG/NPO डाइइलेक्ट्रिक क्यों चुनें?तीन महत्वपूर्ण आरएफ प्रदर्शन कारक COG/NPO को X7R से अलग करते हैं: (1) तापमान स्थिरता: COG/NPO भिन्नता -55°C से +125°C तक ±0.3% है बनाम X7R के लिए ±15% — 50× सुधार। बायस टी या मैचिंग नेटवर्क में, 15% कैपेसिटेंस शिफ्ट कु-बैंड में सैकड़ों मेगाहर्ट्ज से सर्किट को डीट्यून कर देगा। (2) डीसी बायस स्थिरता:<10 ppmV from 0 to rated voltage. (3) X7R डीसी बायस के तहत अपनी रेटेड कैपेसिटेंस का 30-80% खो सकता है क्योंकि इसका बेरियम टाइटेनेट डाइइलेक्ट्रिक फेरोइलेक्ट्रिक है। COG/NPO पैराएलेक्ट्रिक है — कैपेसिटेंस स्थिर है। (3) एजिंग: