Condensatore MOS ad alta temperatura estrema 200C 100pF 30V Chip RF a strato singolo con tolleranza ESD superiore per ambienti difficili

HACC101S30V200 Condensatore MOS ad altissima temperatura: 100 pF 30V con funzionamento continuo a 200°C e tolleranza ESD superiore

IlHACC101S30V200è un condensatore MOS monolivello da 100 pF ± 10% a 30 V di corrente continua,progettati per funzionare in continuo a temperature fino a 200°C, che superino sensibilmente il limite di 125°C di norma industriale per i condensatori MOS convenzionali. fabbricato su silicio a zona galleggiante (> 1000Ω·cm) con SiO coltivato termicamente a 300 nm₂Il chip ha dimensioni di 0,50 mm × 0,50 mm × 0.15 mm con metallizzazione superiore TiW-Au (2con tolleranza ESD superiore a 2kV HBM e 500V CDM,il modello HACC101S30V200 è progettato per gli ambienti operativi più esigenti nella trivellazione di pozzi profondi, aerospaziale, automotive sotto cappuccio, e elettronica industriale ad alta temperatura. completamente personalizzabile: capacità da 10pF a 220pF, tensione da 6,3V a 50V, geometrie di chip personalizzate,e piastre di metallizzazione alternative disponibili con tempo di prototipazione di 4 ∼ 6 settimane.

1- Funzionamento ad altissime temperature fino a 200°C

I condensatori MOS convenzionali a base di silicio sono in genere destinati a una temperatura massima di giunzione di 125 °C, limitata da tre meccanismi di degradazione primari che accelerano alle temperature elevate.L'HACC101S30V200 affronta ciascuno di questi attraverso l'ingegneria dei materiali e il margine di progettazione:

Corrente di perdita a temperatura

A 125°C, un condensatore MOS standard con 300nm di SiO₂Il dielettrico presenta una perdita di circa 100nA a tensione nominale. A 200°C, questo sarebbe tipicamente salito a 1 ‰ 5 μA ‰ un livello inaccettabile per i circuiti di precisione.L'HACC101S30V200 mantiene una perdita inferiore a 500nA a 200°C attraverso un processo di ossidazione termica ottimizzato che riduce al minimo la densità di trappola dell'interfaccia (Dit < 5×10¹⁰cm^-2eV^-1La densità di trappola più bassa riduce la componente di tunneling assistita da trappola della corrente di fuga che domina alle temperature elevate.

Stabilità della metallizzazione a 200°C

Il sistema di metallizzazione TiW-Au è stato specificatamente selezionato per la stabilità ad alta temperatura.La barriera di diffusione TiW (titanio-tungsteno) impedisce l'interdiffusione tra silicio e oro che altrimenti formerebbe un eutectico fragile di Au-Si a temperature superiori a 180°CLo strato di TiW a 100 nm mantiene la sua struttura amorfa e l'integrità della barriera ad almeno 250°C, verificata da profiling di profondità di spettroscopia elettronica Auger dopo 1000 ore di stoccaggio a 200°C.L'elettrodo superiore in oro di 5 μm minimo rimane privo di ossidazione a tutte le temperature pratiche, mantenendo indefinitamente la qualità delle superfici soldate e legate al filo.

La durata di funzionamento ad alta temperatura (HTOL)

I lotti di produzione sono qualificati attraverso 1000 ore di HTOL a 200 ° C con bias di 30 V di corrente continua.Accelerazione di 75°C al di là del requisito HTOL standard di 125°C, che fornisce un margine di affidabilità dimostrato per gli utilizzatori che operano a temperature intermedie (150°C-175°C).

2. Tolleranza ESD superiore  Metodologia di progettazione e prova

La scarica elettrostatica (ESD) è la causa principale di danni latenti nei condensatori a chip durante l'assemblaggio e la movimentazione.Il modello del corpo umano (HBM) rappresenta una persona carica che scarica attraverso il componente, mentre il modello del dispositivo caricato (CDM) rappresenta il componente stesso che si scarica a terra.

• SiO spessa₂Dilettrica  Robustezza ESD intrinseca:Il SiO termico a 300 nm₂un dielettrico con una resistenza di rottura dielettrica superiore a 10MV/cm, corrispondente a una tensione di rottura > 300V.Questa resistenza dielettrica intrinseca fornisce una prima linea di protezione contro i transitori ESDA differenza dei condensatori dielettrici a film sottile (50-100 nm) che possono subire danni latenti da stress ESD di sub-rottura,l'ossido di 300 nm fornisce un margine sostanziale tra la tensione nominale di funzionamento (30V) e la soglia di rottura dielettrica. I test ESD per JESD22-A114 confermano la resistenza HBM alla tensione >2kV, classificando il dispositivo come livello di classe 2 ¢a tipicamente associato ai dispositivi a semiconduttore attivo piuttosto che ai condensatori a chip passivi.
• Distribuzione uniforme del campo  Concentrazione senza bordo:In MLCC, i bordi degli elettrodi interni concentrano il campo elettrico, creando regioni localizzate in cui la tensione dielettrica durante un evento ESD può superare la resistenza di rottura di massa.La struttura planare metallo-isolatore-semiconduttore del condensatore MOS fornisce una distribuzione uniforme del campo elettrico su tutta l'area del condensatoreDurante un evento di ESD, la carica viene distribuita uniformemente piuttosto che concentrata ai bordi dell'elettrodo, riducendo il campo di picco di un fattore di 5 × 10 × rispetto ai dielettrici MLCC di spessore equivalente.
• Protezione del modello di dispositivo carico (CDM):L'evento CDM si verifica quando un componente carico si scarica rapidamente attraverso un singolo perno a terra, in genere durante l'assemblaggio automatico di pick-and-place.L'HACC101S30V200 resiste a scariche CDM > 500V per JESD22-C101L'architettura a uno strato con contatto diretto con il terreno posteriore fornisce un percorso di scarica definito con una minima impedenza parassitaria,prevenire il sovrastoppo di tensione distruttivo che si verifica quando la corrente di scarica è forzata attraverso un percorso ad alta induttanza.

3Metalizzazione ad alta temperatura e compatibilità di montaggio

• Fabbricazione a 200°C:Per le applicazioni a temperature superiori a 175°C, la saldatura eutectica AuSn (80Au/20Sn,(punto di fusione 280°C) fornisce un attacco affidabile senza degradazione a 200°CLa barriera Pt nella metallizzazione posteriore TiW-Pt-Au impedisce la formazione intermetallica di Au-Sn durante il riflusso e il successivo funzionamento ad alta temperatura.oro-germanio (AuGe), eutectica a 356 °C) o preforme in oro-silicio (AuSi, eutectica a 363 °C).
• Legatura del filo per 200°C Affidabilità:Il legame a sfera termossonica (cavo di 25 μm, fase 120-150°C) fornisce una resistenza di trazione > 6gf a 25°C. Dopo 1000 ore di conservazione a 200°C,La forza di trazione rimane > 5gf con modalità di rottura del tallone, che non indica una significativa degradazione intermetallica Au-Au.Il legame a cuneo non è raccomandato per un funzionamento continuo a 200 °C a causa della potenziale formazione di Au-Al intermetallico (pesta viola) all'interfaccia di legame sopra i 150 °C.

Caratteristiche chiave

• Funzionamento ad altissima temperatura:Per il funzionamento continuo a 200°C ∼75°C oltre il limite di 125°C standard del settore. HTOL qualificato per 1000 ore a 200°C con spostamento di capacità < 2% e perdita iniziale < 2 ×.Barriera di diffusione TiW impedisce l'interdiffusione di Au-Si a > 250°C.
• Tolleranza ESD superiore:> 2kV HBM (classe 2 per JESD22-A114) e > 500V CDM (per JESD22-C101).₂fornisce resistenza dielettrica intrinseca > 10 MV/cm con rottura > 300 V. La distribuzione uniforme del campo elimina le modalità di guasto di concentrazione di bordo degli MLCC.
• SiO₂Stabilità dielettrica a temperatura:Fuga < 500nA a 200°C e 30V DC. +35ppm/°C TCC mantenuto tra -55°C e +200°C. Zero invecchiamento ferroelettrico – nessuna deriva di capacità durante la vita operativa.
• Affidabilità in ambienti difficili:Qualificato per applicazioni a valle (alta temperatura, alta vibrazione), aerospaziale (ciclo a vuoto termico) e automobilistica sotto il cofano (urto termico, umidità di condensazione).
• Piattaforma personalizzabile:Capacità da 10pF a 220pF. Voltati da 6.3V a 50V. Geometrie di chip personalizzate (rettangolare fino a 4:1 AR), forme irregolari e pile di metallizzazione disponibili con prototipazione rapida.

Specifiche elettriche (T = 25°C, salvo indicazione)

Applicazioni tipiche

• Strumenti per la perforazione e il disboscamento di pozzi (ambiente a 150-200°C) che richiedono condensatori di blocco e bypass a corrente continua che mantengono la stabilità parametrica alle temperature di formazione
• Elettronica di monitoraggio e controllo dei motori aerospaziali in funzione in ambienti non raffreddati
• ECU e moduli di controllo della trasmissione sotto il cofano per autoveicoli esposti a transienti combinati ad alta temperatura e condotti ESD
• elettronica per forni industriali e per sensori di controllo dei processi, in funzione continuamente a 175°200°C
• Apparecchiature di monitoraggio di pozzi geotermici con utilizzo pluriennale a temperatura elevata sostenuta
• Elettronica robusta utilizzata sul campo che richiede sia un intervallo di temperatura esteso che una durezza ESD superiore per le apparecchiature mission-critical
• Strumentazione scientifica per esperimenti di fisica ad alta temperatura in cui il guasto dell'ESD a livello di componente non costituisce un rischio accettabile

Rapido riferimento all'assemblaggio

• Attachare:Saldatura eutectica AuSn (300°C-320°N)₂/H₂gas di formazione) raccomandato per il funzionamento a 200°C. AuGe (356°C) o AuSi (363°C) per applicazioni con temperature di reflusso successive più elevate. Epossidio Ag conduttivo (Epotek H20E) accettabile a 175°C.
• Legatura del filo:25 μm legame a sfera termosonica Au (stadio 120-150°C, forza 15-35gf, forza di trazione > 6gf a 25°C).
• Gestione ESD:Dispositivi con potenza di > 2 kV HBM offrono un margine sostanziale rispetto ai rischi di ESD della linea di montaggio standard..
• Immagazzinamento:Pacco waffle o gel-pak, depurazione di azoto sigillata sotto vuoto. MSL 1 durata illimitata a terra. Conservare a 20° 25°C, 40° 60% RH.

Ordinazione e configurazione personalizzata

I prodotti standard vengono venduti come chip quadrati da 0,50 mm × 0,50 mm in confezioni di waffle conduttive.Le seguenti configurazioni personalizzate sono disponibili su richiesta con quantitativi minimi di ordine in genere a partire da 10 pezzi:

• Valori di capacità personalizzati nell'intervallo 10pF ∼ 220pF sulla piattaforma standard da 0,50 mm
• Geometrie di chip rettangolari fino a un rapporto di aspetto di 4:1 o forme irregolari per circuiti ibridi non standard
• tensione nominale non standard da 6,3V a 50V DC
• Metalizzazione alternativa a retrocesso: solo Au-Sn, pre-deposito AuSn (35μm), AuGe o AuSi per attacco eutettico ad alta temperatura
• Qualificazione della temperatura estesa fino a 225°C disponibile su richiesta con piano di prova modificato
• Imballaggi a base di gel o di nastro per montaggio automatico

Contattateci con le vostre specifiche di destinazione per una valutazione della fattibilità, una stima del tempo di consegna e un preventivo.Configurazioni personalizzate con tempo di prototipazione di 4 ∼ 6 settimane. Rapporti di qualificazione HTOL a 200°C e dati di caratterizzazione ESD per JESD22 disponibili su richiesta.