22 पीएफ 60 वी कम ईएसआर संधारित्र का बैंड सैटकॉम के लिए एकल पक्षीय सीमांकित सिरेमिक चिप संधारित्र

उच्च आवृत्ति तकनीकी सारांश

दHACC220S15V600एक अति-छोटा, उच्च विश्वसनीयता हैएकल पक्षीय सिंगल लेयर सिरेमिक कैपेसिटर (SLC)सबसे अधिक मांग वाले एयरोस्पेस और वाणिज्यिक संचार हाइब्रिड माइक्रोसर्किट में ब्रॉडबैंड डीसी ब्लॉक, आरएफ युग्मन और मिलीमीटर तरंग प्रतिबाधा मिलान के लिए डिज़ाइन किया गया।22 पीएफ ±10%एक के साथ क्षमताउच्च 60 वी सीसी निरंतर रेटिंगऔर>150 वी ब्रेकडाउन वोल्टेज (250% नामित), इस संधारित्र एक अविश्वसनीय रूप से घने में पैक किया जाता है15 मिली × 15 मिली (0.38 मिमी × 0.38 मिमी)एक अति-कम पदचिह्न के साथ0.15 मिमी (6 मिली)प्रोफाइल. निर्दोष संचालन के लिए बनाया गया है0.8 गीगाहर्ट्ज से 40.0 गीगाहर्ट्ज तकS से Ka तक के बैंड में, HACC220S15V600 को उपग्रह संचार के लिए अनुकूलित किया गया है Ka-बैंड पेलोड (27-40 GHz), वाणिज्यिक चरणबद्ध-सरणी उपयोगकर्ता टर्मिनल, 5G मिमीवेव बैकहॉल,और एयरोस्पेस टेलीमेट्री सिस्टम जहांप्रत्येक तार बंधन कभी विफल नहीं होना चाहिए और प्रत्येक लगाव इंटरफ़ेस निरंतर संचालन के 15+ साल जीवित रहना चाहिए.

दएकतरफा सीमांकित वास्तुकलाइसमें सोने के शीर्ष इलेक्ट्रोड के चारों ओर एक स्वच्छ पृथक सिरेमिक मार्जिन है। एक भौतिक एपॉक्सी बांध जो स्वचालित डाई संलग्न के दौरान संवाहक चांदी के पेस्ट को शीर्ष संपर्क से ब्रिज करने से रोकता है।इलेक्ट्रोड का मुख्य उपयोगTiW-Au के साथ एक अल्ट्रा मोटी न्यूनतम 4.0 μm सोने की परतजो लगातार >5.0 gf तार बंधन खींच शक्ति प्रदान करता है।TiW-Pt-Au स्टैकजहां प्लेटिनम (Pt) बाधा परत पूरी तरह से AuSn मिलाप में अघुलनशील हैबहुमुखी संलग्नक संगतताउच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए चालक इपोक्सी (H20E), AuSn (80/20) यूटेक्टिक सोल्डरिंग, और सिंटर किए गए-एजी डाई संलग्न के साथ।

मुख्य प्रदर्शन लाभ

निर्दोष बंधनशीलता और उच्च खींच शक्ति उद्योग-मानक अनुपालन के साथ 4.0 μm अल्ट्रा-घने ऑ

15 मिमी (0.38 मिमी) चिप कैपेसिटर पर वायर बॉन्ड विश्वसनीयता मूल रूप से सीमित हैसोने के बंधन पैड की मोटाईजब सोने की परत पतली (< 2.5 μm) है, the ultrasonic energy from thermosonic wedge or ball bonding transmits through the gold and fractures the ceramic dielectric beneath—a latent defect called "sub-surface cratering" that passes electrical test but opens after thermal cycling. HACC220S15V600 एक के साथ इस विफलता मोड को समाप्तएक TiW आसंजन आधार पर कम से कम 4.0 μm स्पटर शुद्ध सोने की परत.

• बंधन खींच शक्ति >5.0 gf:लगातार प्रत्येक वेफर लोट योग्यता में उद्योग मानक विध्वंसक बंधन खींच परीक्षण आवश्यकताओं से अधिक है। विशिष्ट उत्पादन मूल्य 5.5-8.0 जीएफ के बीच हैं, जो 1 के ऊपर > 3 × मार्जिन प्रदान करते हैं।25 μm ऑई तार के लिए न्यूनतम 5 gfयह सीमा उच्च कंपन वाले एयरोस्पेस वातावरण (DO-160, RTCA मानक) के लिए आवश्यक है जहां बॉन्ड थकान प्रमुख दीर्घकालिक विफलता मोड है।
• शून्य क्रेटर दोषः4.0 μm डक्टिल Au परत यांत्रिक रूप से 40-100 mW अल्ट्रासोनिक बंधन ऊर्जा को अवशोषित करती है,इसे लंबवत रूप से 0 में प्रेषित करने के बजाय पूरे 80 μm × 80 μm पैड क्षेत्र में पार्श्वतः वितरित करना.15 मिमी सिरेमिक सब्सट्रेट. 100% बॉन्ड खींच नमूना परीक्षण प्रति वेफर लोट ≈ शून्य बॉन्ड-थ्रू विफलता > 15,000 क्वालिफिकेशन बॉन्ड पर.
• व्यापक बंधन प्रक्रिया खिड़कीःकंकड़ बंधन (20-40 gf, 60-120 mW, 120-150°C चरण) और गेंद बंधन (15-35 gf, 40-100 mW, 150°C चरण) के साथ संगत सभी प्रमुख बंधन प्लेटफार्मों (K&S, F&K Delvotec,टीपीटी4,0 μm मोटाई उच्च मिश्रण उत्पादन लाइनों के लिए आवश्यक प्रक्रिया मार्जिन प्रदान करती है जहां संयोजन बैचों के बीच बंधन मापदंड अक्सर बदलते हैं।
• सोने की रस्सी बांधने के लिए तैयारःअल्ट्रा-घाटी Au परत GaN पावर एम्पलीफायर आउटपुट चरणों में उच्च धारा आरएफ बायपास अनुप्रयोगों के लिए 25 μm × 250 μm (1 मिली × 10 मिली) सोने की रिबन बंधन का समर्थन करती है,जहां रिबन बॉन्डिंग इंटरकनेक्ट इंडक्टेंस को <0 तक कम करती है.05 एनएच
• बंधक के बाद विजुअल निरीक्षण के मानदंड:50 गुना आवर्धन के तहत, बंधन <25% पैड विरूपण, कोई दृश्यमान क्रेटरिंग, कोई ऑउ छील-बैक नहीं, और बंधन केंद्र सेरेमिक सीमा किनारे से ≥25 μm दिखाना चाहिए।ये मानदंड उच्च विश्वसनीयता वाले स्क्रीनिंग उपकरणों में बंधनों के 100% पर सत्यापित किए जाते हैं.

बहुमुखी तल संलग्नक ∙ इपॉक्सी, यूटेक्टिक या सिंटर-एजी

एयरोस्पेस और उच्च विश्वसनीयता वाली वाणिज्यिक असेंबली लाइनें मॉड्यूल की थर्मल और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के आधार पर कई डाई अटैच प्रौद्योगिकियों का उपयोग करती हैं।TiW-Pt-Au तल इलेक्ट्रोडबनाया गया हैसार्वभौमिक रूप से संगतसभी तीन मुख्य लगाव विधियों के साथः

• संवाहक चांदी इपॉक्सी (Epotek H20E):लागत-संवेदनशील और मध्यम तापमान अनुप्रयोगों के लिए मानक। 30 मिनट के लिए 120 डिग्री सेल्सियस पर इलाज।पीटी अवरोधक परत एपोक्सी से ऑउ फिनिश में चांदी आयनों के पलायन को रोकती हैवाणिज्यिक सैटकॉम, 5जी बुनियादी ढांचे, परीक्षण और माप उपकरण के लिए अनुशंसित।
• AuSn (80/20) यूटेक्टिक सोल्डरिंग:उच्च थर्मल चालकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक (गाएन पीए वाहक, उच्च शक्ति वाले चरणबद्ध-सरणी मॉड्यूल) । एन 2 / एच 2 बनाने वाली गैस के तहत 300-320 डिग्री सेल्सियस पर रिफ्लो।प्लेटिनम (पीटी) बाधा परत महत्वपूर्ण सक्षम तकनीक है: पिघला हुआ AuSn मिलाप आक्रमक रूप से रिफ्लो तापमान पर सेकंड के भीतर मानक सोने के इलेक्ट्रोड को भंग करता है, जिससे TiW आसंजन परत ऑक्सीकरण के लिए उजागर होती है।Pt AuSn के लिए थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिरक्षित है यह न तो भंग करता है और न ही इंटरमेटलिक्स का गठन करता है. के लिए अनुशंसितः GaN-on-SiC PA, वाणिज्यिक चरणबद्ध-सरणी टर्मिनल, उपग्रह ट्रांसपोंडर.
• सिंटेड-सिल्वर (एजी) डाई अटैचः>300°C के लिए उभरती हुई तकनीक। 250-300°C के दबाव में लागू चांदी सिंटरिंग पेस्ट >60 W/m·K थर्मल चालकता के साथ एक शुद्ध Ag बंधन बनाता है।पीटी बाधा समान रूप से सिंटरिंग तापमान पर Ag-Au इंटरडिफ्यूजन के खिलाफ प्रभावी है. के लिए अनुशंसितः सीआईसी पावर मॉड्यूल, उच्च तापमान भूतापीय / उपसतह इलेक्ट्रॉनिक्स, अगली पीढ़ी के इंजन नियंत्रण प्रणाली.

यह ट्रिपल-कॉम्पैटिबिलिटी विभिन्न असेंबली लाइनों के लिए अलग-अलग कैपेसिटर पार्ट नंबरों को अर्हता प्राप्त करने और स्टॉक करने की आवश्यकता को समाप्त करती है.

उच्च स्थिरता टीसीसी और वीसीसी ️ सीओजी/एनपीओ कक्षा I डायलेक्ट्रिक

HACC220S15V600 उपयोग करता हैवर्ग I COG/NPO (C0G/NP0) पैराइलेक्ट्रिक सिरेमिक डायलेक्ट्रिकसबसे स्थिर कंडेनसर डाईलेक्ट्रिक उपलब्ध है। फेरोइलेक्ट्रिक क्लास II डाईलेक्ट्रिक्स (X7R, X5R) के विपरीत, जो तापमान और वोल्टेज के साथ बड़े, गैर-रैखिक क्षमता परिवर्तन प्रदर्शित करते हैं,सीओजी/एनपीओ मूल रूप से पैराइलेक्ट्रिक है और इसलिए:

• TCC: 0 ± 30 ppm/°C∙ क्षमता -55°C से +125°C तक ±0.3% से कम भिन्न होती है। का-बैंड (35 GHz) पर 22 पीएफ कंडेन्सर के लिए इसका अर्थ है प्रतिबाधा (±0.3%) और एस11 रिटर्न लॉस शिफ्ट <0.03 डीबी पूरे तापमान रेंज में प्रणाली स्तर के कैलिब्रेशन में अवांछनीय.
• वीसीः <10 पीपीएम/वीX7R के विपरीत, जो डीसी पूर्वाग्रह (एक फेरोइलेक्ट्रिक डोमेन क्लैंपिंग प्रभाव) के तहत अपनी क्षमता का 50-80% खो देता है, COG/NPO क्षमतालागू DC वोल्टेज से स्वतंत्रएक पूर्वाग्रह टीई सर्किट में जहां कैपेसिटर पूर्ण डीसी आपूर्ति वोल्टेज देखता है, इसका मतलब है कि आरएफ युग्मन प्रतिबाधा डीसी पूर्वाग्रह के साथ और बिना समान है, कोई डिट्यूनिंग नहीं, कोई पुनः अनुकूलन आवश्यक नहीं है।
• कोई बुढ़ापा नहीं:सीओजी/एनपीओ नेशून्य उम्र बढ़ने की दर. X7R capacitance decays logarithmically at 3-5% per decade-hour due to ferroelectric domain relaxation—a 10-year deployed system with X7R capacitors will have capacitance values 15-25% below their original specification. सीओजी/एनपीओ इस दीर्घकालिक बहाव को पूरी तरह से समाप्त करता है. आज मापा गया क्षमता 2036 में मापा गया क्षमता के बराबर है.
• अल्ट्रा-लो डायलेक्ट्रिक अवशोषण (<0.1%):उच्च गति नमूना-और-हॉल सर्किट और चार्ज-संवेदनशील प्रीएम्पलीफायरों के लिए महत्वपूर्ण जहां डायलेक्ट्रिक मेमोरी प्रभाव (सोकेज) वोल्टेज त्रुटियों को पेश करते हैं।सीओजी/एनपीओ की पैराइलेक्ट्रिक प्रकृति का अर्थ है कि डिस्चार्ज के बाद लगभग शून्य चार्ज प्रतिधारण.

व्यापक पैरामीटर डेटाशीट

पतली फिल्म धातुकरण अभियांत्रिकी

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न 1: 4.0 μm Au शीर्ष इलेक्ट्रोड को >5.0 gf बंधन खींच शक्ति प्राप्त करने के लिए क्या बनाता है जब 2.5 μm Au के साथ मानक SLC केवल 2-3 gf प्राप्त करते हैं?

पतली फिल्म सोने के इलेक्ट्रोड में बंधन खींच शक्ति दो विफलता तंत्र द्वारा शासित हैः (1)सोने की परत के भीतर सामंजस्य विफलतास्वर्ण खुद तन्यता तनाव के तहत फाड़ता है, और (2)Au-TiW इंटरफेस पर चिपकने की विफलता∙ सोने की फिल्म चिपकने वाली परत से छील जाती है। 4.0 μm Au मोटाई दोनों में सुधार करती हैः मोटे सोने में उच्चक्रॉस सेक्शन क्षेत्रफल(80 μm × 4.0 μm = 320 μm2 बनाम 200 μm2 2.5 μm के लिए), सीधे सामंजस्य विफलता के लिए आवश्यक बल को 60% तक बढ़ाता है।अल्ट्रासोनिक बंधन ऊर्जा को पार्श्व रूप से वितरित करता हैऑट-टीडब्ल्यू इंटरफेस पर इसे केंद्रित करने के बजाय, इंटरफेस माइक्रो-वोक्यूम के गठन को रोकता है जो चिपकने वाले छीलने की विफलताओं का कारण बनता है।परिणाम दोनों विफलता मोड में एक मौलिक सुधार है, मानक मोटाई के इलेक्ट्रोड के लिए 2-3 gf के मुकाबले >5.0 gf की विशिष्ट खींच शक्ति देता है।

Q2: पीटी (प्लेटिनम) बाधा ट्रिपल-संगत तल लगाव को क्यों सक्षम करती है?

प्रत्येक लगाव विधि मानक Au इलेक्ट्रोड पर अलग तरह से हमला करती हैःऑस्न सोल्डर300-320°C पर सेकंड के भीतर सोना भंग करता है;चांदी का एपॉक्सीAg को सक्षम करता है⁺आयन इलेक्ट्रोमिग्रेशन आऊ ग्रिड में DC bias के वर्षों के दौरान;सिंटरित-एजी250-300°C पर Ag-Au इंटरडिफ्यूजन चलाता है। प्लेटिनम (Pt) इन तीनों के प्रति अद्वितीय रूप से प्रतिरक्षित हैः इसमेंपिघले हुए Sn में शून्य घुलनशीलता(Au के विपरीत, जिसमें 300°C पर Sn में ~ 5% घुलनशीलता है), यह बनता हैAg के साथ कोई इंटरमेटलिक नहीं(Au-Ag के विपरीत, जो एक पूर्ण ठोस समाधान बनाता है), और इसकेस्व-विसारण गुणांक 10 है⁴× निचलापीटी परत केवल 100-200 एनएम मोटी होती है, आरएफ धाराओं के लिए अदृश्य होती है, लेकिन तीनों अपघटन तंत्रों के लिए अप्राप्य होती है।

Q3: सीओजी/एनपीओ के लगभग शून्य वीसीसी का का-बैंड उपग्रह पेलोड को विशेष रूप से क्या लाभ है?

एक का-बैंड (27-40 GHz) उपग्रह ट्रांसपोंडर में, एलएनए, मिक्सर और पीए चरणों में डीसी अवरुद्ध कैपेसिटर लगातार पूर्ण डीसी पूर्वाग्रह वोल्टेज देखते हैं। X7R कैपेसिटर के साथ,डीसी पूर्वाग्रह के तहत 50-80% क्षमता हानि युग्मन प्रतिबाधा स्थानांतरित करती हैसीओजी/एनपीओ (<10 पीपीएम/वीटी वीसीसी) के साथ, 22 पीएफ कैपेसिटींस में <0 का परिवर्तन होता है।0V से 60V तक 02% प्रतिबाधा बदलाव 35GHz पर नगण्यइसका मतलब हैएक मिलान नेटवर्क डिजाइन सभी पूर्वाग्रह परिस्थितियों के लिए काम करता है, और ट्रांसपोंडर का कक्षा में प्रदर्शन 15 वर्षों के बाद इसके प्रक्षेपण पूर्व कैलिब्रेशन के समान है।यह कक्षा में री-ट्यूनिंग की आवश्यकता को समाप्त करता है और विश्वास प्रदान करता है कि आरएफ प्रदर्शन विनिर्देश पूरे मिशन जीवनकाल के लिए पूरा किया जाएगा.

एस-पैरामीटर इंजीनियरिंग और असेंबली गाइड

मरने के लिए संलग्न चयन मैट्रिक्स

तार बंधन मापदंड

• तार:0.7-1.0 मिली (18-25 माइक्रोन) 99.99% आ
• कंकड़ः20-40 gf, 60-120 mW, 120-150°C चरण
• गेंद:15-35 gf, 40-100 mW, 150°C चरण
• अनुमतिःइलेक्ट्रोड किनारे से बंधन केंद्र ≥25 μm
• निरीक्षण:50 गुना ऑप्टिकल; अस्वीकार >25% पैड विरूपण, क्रेटरिंग या किनारे निकटता उल्लंघन

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