超高 SRF 100pF 25V MOS コンデンサ導電性シリコン基板直接接地単層 RF チップ

HACC101S25V500 超高自己共振周波数MOSコンデンサ：導電性シリコン基板付き100pF 25V、直接接地用

このHACC101S25V500は、導電性フロートゾーンシリコン（>1000Ω・cm）上に300nmの熱酸化SiO_{フォーミングガス）で、グラウンド抵抗と熱抵抗を最小化。導電性Agエポキシ（Epotek H20E、120℃/30分）も代替として使用可能。背面金属化による直接接地により、個別のグラウンドボンディングワイヤが不要になります。}誘電体を用いて製造された、定格25V DCの100pF ±10%単層MOSコンデンサです。チップ寸法は0.50mm × 0.50mm × 0.15mmで、上面金属化はTiW-Au（最小Au 2.5μm）、背面はTiW-Pt-Au（最小Au 1.0μm）です。このデバイスは、可能な限り高い自己共振周波数と、直接導電性基板接地による最小の接地インダクタンスを要求するアプリケーション向けに設計されています。カスタマイズ可能：容量10pF～220pF、定格電圧6.3V～50V、カスタムチップ形状、代替背面金属化オプションが3～4週間のプロトタイプレッドタイムで利用可能です。

1. 最小限の寄生インダクタンスによる超高自己共振周波数

コンデンサの自己共振周波数（SRF）とは、寄生直列インダクタンスが静電容量と共振する周波数であり、それ以上の周波数ではコンポーネントは誘導性として動作します。これは、バイパスおよびカップリングアプリケーションにおける最大使用周波数を決定します。HACC101S25V500は、単層アーキテクチャと最適化された電極形状により、非常に高いSRFを実現しています。

• チップレベルSRF:>10GHz（デエンベデッド、ボンディングワイヤなし）。最適化された電極アスペクト比と最小化された電流経路長により達成され、同じ静電容量範囲の標準的なMOSコンデンサよりも大幅に高くなっています。
• システムSRF（0.5mmボンディングワイヤ）:単一の25μm Auワイヤで>1.5GHz。SRFが3GHzを超えるアプリケーションでは、2本の並列ボンディングワイヤが実効インダクタンスを約0.2nHに半減させ、システムSRFを2.5GHz以上に押し上げます。
• MLCC比較:0402パッケージの一般的な100pF MLCCは、ESLが約0.4～0.6nHです。これは、HACC101S25V500の固有チップESL（<0.03nH）よりも1桁高くなっています。したがって、MLCCのSRFは約600～800MHzに制限されます。5GHzを超えるアプリケーション（5G FR2 mmWave、衛星通信Ku/Kaバンド、車載レーダーなど）では、単層MOSコンデンサが使用可能な帯域幅において決定的な利点を提供します。

2. 直接接地用の導電性シリコン基板

従来のチップコンデンサは、接地接続を確立するために個別のグラウンドボンディングワイヤまたはビアを必要とし、高周波性能を低下させる寄生インダクタンスを追加します。HACC101S25V500は、フロートゾーンシリコン基板の固有の導電性を活用して、直接背面接地を可能にします。

• 導電性基板の物理:>1000Ω・cmの抵抗率を持つフロートゾーンシリコン基板は、RF接地に必要な十分な導電性を提供し、低損失基板の特徴である高Q値を維持します。背面TiW-Pt-Au金属化は、シリコンへの低抵抗接触を形成し、コンデンサのグラウンドプレーンからダイアタッチインターフェースを介してキャリアグラウンドパッドへの直接電気接続を可能にします。
• 接地インダクタンスの排除:従来のチップコンデンサアセンブリでは、グラウンドボンディングワイヤは約0.3～0.5nHのインダクタンスを追加します。10GHzで100pFデバイスの場合、この追加の0.5nHは、インピーダンスを理想的な0.16Ωから約31Ωに増加させます。これは200倍の劣化です。グラウンドボンディングワイヤを排除し、グラウンド電流を導電性基板とダイアタッチインターフェースを介して直接ルーティングすることにより、HACC101S25V500は総グラウンドパスインダクタンスを0.05nH未満に低減します。
• ダイアタッチグラウンドインターフェース:AuSn共晶はんだ（280℃、フォーミングガス）で接合した場合、グラウンド接触抵抗は5mΩ未満です。導電性銀エポキシ（Epotek H20E、120℃キュア）は、約10～20mΩのグラウンド接触抵抗を持つ代替手段を提供します。

3. 最大SRFのための設計最適化

チップレベルSRFを10GHz以上に達成するには、寄生インダクタンスのすべての要因に注意を払う必要があります。

• 電極アスペクト比の最適化:正方形の0.50mm × 0.50mmのアウトラインは、ボンディングパッドから誘電体への均一な電流分布を提供し、長方形または不規則な電極設計で局所的なインダクタンスを生成する電極端部での電流集中を排除します。
• 厚い金めっき:最小2.5μmの金上面電極は、低いシート抵抗（<30mΩ/sq）を提供し、マイクロ波周波数でのインピーダンスへの抵抗成分を最小限に抑えます。10GHzでは、金の表皮深さは約0.8μmです。2.5μmの厚さは、RF電流全体が低抵抗の金層内で流れることを保証します。
• 最小化されたボンディングパッド静電容量:ボンディングパッド領域は、ワイヤボンディングの信頼性（25μmワイヤの場合、最小80μm × 80μm）と寄生パッド対基板静電容量のバランスをとるように最適化されており、過剰な面積がSRFを低下させるのを防ぎます。

主な特徴

• 超高自己共振周波数:チップレベルSRF >10GHz（デエンベデッド）、システムSRF >1.5GHz（単一0.5mmボンディングワイヤ）。マルチパラレルボンディングワイヤまたはリボンボンディングにより、システムSRFは2.5GHz以上に向上します。同等容量の0402 MLCCの20倍のSRF。
• 導電性基板直接接地:フロートゾーンシリコン基板により、ダイアタッチインターフェースを介した直接背面グラウンド接続が可能になります。グラウンドボンディングワイヤのインダクタンス（約0.5nH）を排除します。総グラウンドパスインダクタンス<0.05nH。
• 超低ESLアーキテクチャ:単層同軸電流経路、最適化された電極アスペクト比、および厚い金めっきにより、固有チップESL<0.03nHを達成。ESLは同等容量MLCCの15～20倍低いです。
• SiO_{フォーミングガス）で、グラウンド抵抗と熱抵抗を最小化。導電性Agエポキシ（Epotek H20E、120℃/30分）も代替として使用可能。背面金属化による直接接地により、個別のグラウンドボンディングワイヤが不要になります。}誘電体安定性:熱酸化SiO_{フォーミングガス）で、グラウンド抵抗と熱抵抗を最小化。導電性Agエポキシ（Epotek H20E、120℃/30分）も代替として使用可能。背面金属化による直接接地により、個別のグラウンドボンディングワイヤが不要になります。}、ほぼゼロの誘電体加熱（tan δ <0.001 @ 1GHz）、+35ppm/℃ TCC、およびゼロの強誘電体エージング。DCバイアス下での静電容量のドロップはありません。カスタマイズ可能なプラットフォーム:
• 標準0.50mmフットプリントで、容量10pF～220pF。カスタムチップ形状（アスペクト比4:1までの長方形）、定格電圧、および背面金属化オプションが利用可能です。電気仕様（T = 25℃、特に記載がない場合）

パラメータ

5G FR2 mmWave（24～52GHz）フェーズドアレイビームフォーマーDCブロッキングおよびインターステージカップリング。動作帯域を大幅に上回るSRFが必要。

• 衛星通信Kuバンド（12～18GHz）およびKaバンド（26～40GHz）ペイロードバイパスネットワーク。グラウンドインダクタンスがデカップリング効果を直接制限する。
• 車載レーダー（76～81GHz）MMICバイアスネットワーク。動作周波数範囲全体でほぼ理想的な容量特性が必要。
• 高速SERDES（112Gbps PAM4）DCブロッキング。コンデンサの寄生インダクタンスがアイクロージングインピーダンス不連続性を引き起こす。
• 5GHz以上のRFパワーアンプマッチングネットワーク。MLCCの自己共振によりコンポーネントが使用不能になる。
• マイクロ波ポイントツーポイント無線（6～42GHz）バイパスアプリケーション。0.1nHのグラウンドインダクタンスがリンクバジェットを低下させる。
• アセンブリクイックリファレンス

ダイアタッチ:

• AuSn共晶はんだ（300～320℃、N2_{フォーミングガス）で、グラウンド抵抗と熱抵抗を最小化。導電性Agエポキシ（Epotek H20E、120℃/30分）も代替として使用可能。背面金属化による直接接地により、個別のグラウンドボンディングワイヤが不要になります。}2_{フォーミングガス）で、グラウンド抵抗と熱抵抗を最小化。導電性Agエポキシ（Epotek H20E、120℃/30分）も代替として使用可能。背面金属化による直接接地により、個別のグラウンドボンディングワイヤが不要になります。}ワイヤボンディング:
• 25μm Au熱超音波ボールボンディング（120～150℃ステージ、15～35gfフォース、>6gfプル強度）。SRF >2.5GHzの場合は、2本の並列25μmボンディングワイヤまたは25μm × 75μm Auリボンを使用。ボンディングランディングは電極端部から≥25μm。保管:
• ワッフルパックまたはゲルパック、窒素パージで真空シール。MSL 1無制限のフロアライフ。20～25℃、40～60% RHで保管。注文とカスタム構成

標準製品は、導電性ワッフルパックに入った0.50mm × 0.50mm角チップとして出荷されます。以下のカスタム構成は、通常10個から始まる最小注文数量でリクエストに応じて利用可能です。

標準0.50mmプラットフォームで、10pF～220pFの範囲内のカスタム静電容量値

• アスペクト比4:1までの長方形チップ形状
• 6.3V～50V DCの非標準定格電圧
• 代替背面金属化：Auのみ（専用AuSn共晶用）、AuSn予備析出（3～5μm）、または特定のプロセスフロー用のAl
• 自動アセンブリ用のゲルパックまたはテープ＆リールパッケージ
• 実現可能性評価、リードタイム見積もり、および見積もりについては、ターゲット仕様をお知らせください。標準100pF評価サンプルは1～2週間で出荷されます。3～4週間のプロトタイプレッドタイムを持つカスタム構成もあります。