22pF 60V低ESRコンデンサ カバンドサトコム用の単面縁のセラミックチップコンデンサ

高周波技術概要

単面縁取りアーキテクチャHACC220S15V600 は、超小型、高信頼性の 単面縁取り単層セラミックコンデンサ（SLC） であり、最も要求の厳しい航空宇宙および商用通信ハイブリッドマイクロ回路における広帯域DCブロッキング、RFカップリング、およびミリ波インピーダンスマッチング用に設計されています。 テスト条件 の静電容量と、定格60 V DC連続定格 および >150 Vの破壊電圧（定格の250%） を提供し、このコンデンサは信じられないほど高密度な 15 mil × 15 mil（0.38 mm × 0.38 mm） のフットプリントに、超低 0.15 mm（6 mil） のプロファイルでパッケージ化されています。SバンドからKaバンドまで 0.8 GHzから40.0 GHz の範囲で完璧な動作を実現するように設計されたHACC220S15V600は、衛星通信Kaバンドペイロード（27-40 GHz）、商用フェーズドアレイユーザー端末、5G mmWaveバックホール、および すべてのワイヤボンドは決して失敗してはならず、すべての接続インターフェースは15年以上の連続動作に耐えなければならないボンディングプル強度 >5.0 gf:

単面縁取りアーキテクチャ は、上部金電極の周りにきれいな絶縁セラミックマージンを備えています。これは、自動ダイアタッチ中に導電性銀ペーストが上部接点にブリッジするのを防ぐ物理的なエポキシダムです。上部電極は TiW-Auと超厚の最小4.0 μm金層 を使用しており、一貫して>5.0 gfのワイヤボンドプル強度を提供します。下部電極は TiW-Pt-Auスタック を採用しており、プラチナ（Pt）バリア層はAuSnはんだに完全に不溶性であるため、導電性エポキシ（H20E）、AuSn（80/20）共晶はんだ付け、および高温アプリケーション用の焼結Agダイアタッチとの真の 汎用性の高いアタッチメント互換性 を提供します。主な性能上の利点

完璧なボンディング性＆高プル強度 — 業界標準準拠の4.0 μm超厚金

15 mil（0.38 mm）チップコンデンサのワイヤボンド信頼性は、基本的に

金ボンディングパッドの厚さ によって制限されます。金層が薄い場合（<2.5 μm）、熱音波ウェッジまたはボールボンディングからの超音波エネルギーは金層を透過し、セラミック誘電体を下部で破壊します。これは「サブサーフェスクレータリング」と呼ばれる潜在的な欠陥であり、電気テストは合格しますが、熱サイクル後に開回路になります。HACC220S15V600は、TiW接着ベース上の最小4.0 μmスパッタリング純金層 により、この故障モードを排除します。ボンディングプル強度 >5.0 gf:

• すべてのウェハーロットの適格性評価で、業界標準の破壊ボンディングプルテスト要件を一貫して超えています。典型的な生産値は5.5〜8.0 gfの範囲であり、25 μm Auワイヤの1.5 gf最小値に対して>3倍のマージンを提供します。このマージンは、高振動航空宇宙環境（DO-160、RTCA規格）で、ボンド疲労が支配的な長期故障モードである場合に不可欠です。クレータリング欠陥ゼロ:
• 4.0 μmの延性Au層は、80 μm × 80 μmのパッド面積全体に横方向に分散させることで、40〜100 mWの超音波ボンディングエネルギーを機械的に吸収し、0.15 mmのセラミック基板に垂直に伝達するのを防ぎます。ウェハーロットあたり100%のボンディングプルサンプルテスト — >15,000回の適格性評価ボンディングでボンド貫通故障ゼロ。広いボンディングプロセスウィンドウ:
• すべての主要なボンディングプラットフォーム（K&S、F&K Delvotec、TPT、Hybond）で、18〜25 μmのAuワイヤを使用したウェッジボンディング（20〜40 gf、60〜120 mW、120〜150℃ステージ）およびボールボンディング（15〜35 gf、40〜100 mW、150℃ステージ）と互換性があります。4.0 μmの厚さは、ボンディングパラメータがアセンブリバッチ間で頻繁に変更される高ミックス生産ラインに必要なプロセス余裕を提供します。金リボンボンディング対応:
• 超厚のAu層は、GaNパワーアンプ出力段の高電流RFバイパスアプリケーション用の25 μm × 250 μm（1 mil × 10 mil）金リボンボンディングをサポートしており、リボンボンディングは相互接続インダクタンスを <0.05 nH に低減します。
• ボンディング後の目視検査基準: 50倍の倍率で、ボンドは パッドの変形が25%未満、目に見えるクレータリングなし、Auの剥離なし、ボンド中心がセラミック縁から≥25 μm

である必要があります。これらの基準は、高信頼性スクリーニングデバイスのすべてのボンドで検証されます。

汎用性の高い下部アタッチメント — エポキシ、共晶、または焼結Ag航空宇宙および高信頼性の商用アセンブリラインでは、モジュールの熱および信頼性要件に応じて複数のダイアタッチ技術が使用されます。HACC220S15V600の TiW-Pt-Au下部電極 は、すべての3つの主要なアタッチメント方法と 普遍的に互換性がある

• ように設計されています:導電性銀エポキシ（Epotek H20E）:
• コスト重視および中温アプリケーションの標準。120℃で30分間硬化。Ptバリア層は、エポキシからの銀イオンのAu仕上げへの移行を防ぎます。これは、縁取りのないコンデンサで知られている長期劣化メカニズムです。推奨用途：商用衛星通信、5Gインフラ、テスト＆測定機器。AuSn（80/20）共晶はんだ付け: 高熱伝導率アプリケーション（GaN PAキャリア、高出力フェーズドアレイモジュール）に必要。N2/H2フォーミングガス下で300〜320℃でリフロー。 プラチナ（Pt）バリア層が重要な実現技術です。溶融AuSnはんだは、リフロー温度で数秒以内に標準の金電極を攻撃的に溶解し、TiW接着層を酸化にさらします。PtはAuSnに対して熱力学的に不活性です。溶解も相互拡散もせず、導電性エポキシ（H20E）、AuSn（80/20）共晶はんだ付け、および焼結Agダイアタッチとの真の
• 汎用性の高いアタッチメント互換性 を提供します。推奨用途：GaN-on-SiC PA、商用フェーズドアレイ端末、衛星トランスポンダー。

焼結銀（Ag）ダイアタッチ:

>300℃の広帯域ギャップ半導体モジュール向けの新しい技術。250〜300℃で圧力下で適用される銀焼結ペーストは、>60 W/m・Kの熱伝導率を持つ純銀ボンドを形成します。Ptバリアは、焼結温度でのAg-Au相互拡散に対しても同様に効果的です。推奨用途：SiCパワーモジュール、高温地熱/地下エレクトロニクス、次世代エンジン制御システム。

このトリプル互換性により、異なるアセンブリライン用に個別のコンデンサ部品番号を適格化および在庫する必要がなくなります。これは、複数プログラムの請負業者にとってサプライチェーンの大幅な簡素化につながります。高安定性TCC＆VCC — COG/NPOクラスI誘電体HACC220S15V600は

• クラスI COG/NPO（C0G/NP0）パラ電気セラミック誘電体を使用しています。これは、利用可能な最も安定したコンデンサ誘電体です。温度と電圧によって静電容量が大きく非線形に変動する強誘電体クラスII誘電体（X7R、X5R）とは異なり、COG/NPOは基本的にパラ電気であるため、以下のようになります:TCC: 0 ±30 ppm/℃
• — -55℃から+125℃までの静電容量の変動は±0.3%未満です。Kaバンド（35 GHz）の22 pFコンデンサの場合、これはインピーダンス（±0.3%）とS11リターンロスが 全温度範囲で<0.03 dB しか変動しないことを意味します。これはシステムレベルのキャリブレーションでは検出できません。VCC: <10 ppm/V
• — 実質的にゼロの電圧係数。DCバイアス下で静電容量の50〜80%を失うX7Rとは異なり（強誘電体ドメインクランプ効果）、COG/NPOの静電容量は 印加DC電圧に依存しません。バイアスター回路でコンデンサが全DC供給電圧を見る場合、これはRFカップリングインピーダンスがDCバイアスの有無にかかわらず同一であることを意味します。デチューニングや再最適化は不要です。経時変化なし:
• COG/NPOは 経時変化率ゼロ です。X7Rの静電容量は、強誘電体ドメイン緩和により10年あたり3〜5%の対数で減衰します。10年間使用されたX7Rコンデンサを備えたシステムでは、元の仕様値よりも15〜25%低い静電容量値になります。COG/NPOは、この長期的なドリフトを完全に排除します。今日測定した静電容量は、2036年に測定した静電容量と同じです。

超低誘電体吸収（

保管＆棚寿命

アタッチメント仕上げ

Au

≥2.5 μmH20Eエポキシ、AuSn（80/20）共晶、および焼結Agダイアタッチとのトリプル互換性のある仕上げ。よくある質問Q1: 標準的な2.5 μm AuのSLCが2〜3 gfしか達成できないのに、4.0 μm Auの上部電極が>5.0 gfのボンディングプル強度を達成できるのはなぜですか？薄膜金電極のボンディングプル強度は、2つの故障メカニズムによって支配されます。（1）金層内の凝集破壊 — 金自体が引張応力下で引き裂かれ、および（2）Au-TiWインターフェースでの接着破壊 — 金膜が接着層から剥離します。4.0 μmのAu厚さは両方を改善します。厚い金は

断面積

（2.5 μmの場合は200 μm²に対し、80 μm × 4.0 μm = 320 μm²）が高く、凝集破壊に必要な力を60%直接増加させます。さらに重要なのは、厚いAu層が 超音波ボンディングエネルギーを横方向に分散 させ、Au-TiWインターフェースに集中させるのではなく、接着剥離故障の起点となる界面の微小空洞形成を防ぐことです。その結果、両方の故障モードが根本的に改善され、標準厚の電極の2〜3 gfに対し>5.0 gfの標準プル強度が得られます。Q2: Pt（プラチナ）バリアがトリプル互換性のある下部アタッチメントを可能にするのはなぜですか？^{各アタッチメント方法は標準のAu電極を異なる方法で攻撃します。} AuSnはんだは300〜320℃で数秒以内に金を溶解します。 銀エポキシは、長年のDCバイアスでAg+イオンの電解移動をAu格子に可能にします。 焼結Agは250〜300℃でAg-Au相互拡散を促進します。プラチナ（Pt）はこれら3つすべてに対してユニークに不活性です。 ^{溶融Snにゼロ溶解度}（300℃でSnに約5 at%の溶解度を持つAuとは異なり）、 Agとの相互拡散を形成しない

（完全な固溶体を形成するAu-Agとは異なり）、およびその

自己拡散係数は10<10 ppmV VCC), the 22 pF capacitance changes by <0.02% from 0 to 60 V—a negligible impedance shift at 35 GHz. This means 4倍低いです。金よりもはんだ付け温度で。Pt層はわずか100〜200 nmの厚さで、RF電流には見えませんが、3つの劣化メカニズムすべてに対して浸透しません。