تراشه RF تک لایه با دمای بسیار بالا 200 درجه سانتی گراد 100 pF 30 ولت MOS خازن با تحمل ESD برتر تراشه RF تک لایه برای محیط های خشن

HACC101S30V200 خازن MOS با دمای بسیار بالا: 100pF 30V با کار مداوم 200 °C و تحمل ESD برتر

درHACC101S30V200یک خازن MOS تک لایه ای 100pF ±10٪ با قدرت 30V DCطراحی شده برای کار مداوم در دمای تا 200°C که به طور قابل توجهی از حد 125°C استاندارد صنعت برای خازن های معمولی MOS فراتر می رود. ساخته شده بر روی سیلیکون منطقه شناور (>1000Ω · cm) با SiO رشد حرارتی 300nm₂دی الکتریک، این دستگاه شامل یک پشته فلزی کردن سخت شده و پاسیویاسیون تخصصی برای حفظ ثبات پارامتری در دمای شدید است. ابعاد تراشه 0.50mm × 0.50mm × 0.15mm با TiW-Au فلز بندی بالا (2با تحمل ESD برتر بیش از 2kV HBM و 500V CDM،HACC101S30V200 برای سخت ترین محیط های عملیاتی در حفاری حفاری طراحی شده است، هوافضا، خودرو زیر هود، و الکترونیک صنعتی با دمای بالا. به طور کامل قابل تنظیم: ظرفیت از 10pF به 220pF، ولتاژ نامگذاری از 6.3V به 50V، هندسه تراشه سفارشی،و استیک های متالیزاسیون جایگزین در دسترس با زمان نمونه اولیه 4 ٪ 6 هفته.

1. کار در دمای بسیار بالا تا 200 درجه سانتیگراد علم مواد و قابلیت اطمینان فیزیک

خازن های MOS مبتنی بر سیلیکون معمولی به طور معمول برای حداکثر دمای اتصال 125 درجه سانتیگراد درجه بندی می شوند، که توسط سه مکانیسم تخریب اولیه که در دمای بالا تسریع می شوند محدود می شوند.HACC101S30V200 هر یک از این موارد را از طریق مهندسی مواد و حاشیه طراحی پاسخ می دهد:

جریان نشت در دمای

جریان نشت دی اکسید سیلیکون به دلیل انتشار ترمیونیک و تونل سازی فولر-نوردهایم با افزایش درجه حرارت به صورت نمایی افزایش می یابد. در 125 ° C، یک خازن استاندارد MOS با 300nm SiO₂دیالکتریک در ولتاژ نامی نشت حدود 100nA را نشان می دهد. در 200 °C، این به طور معمول به 1 ¢ 5μA ¢ افزایش می یابد، سطح غیرقابل قبول برای مدارهای دقیق.HACC101S30V200 از طریق یک فرآیند اکسیداسیون حرارتی بهینه شده که تراکم گیرنده رابط را به حداقل می رساند، نشت کمتر از 500nA را در درجه حرارت 200 درجه سانتیگراد حفظ می کند (Dit <5 × 10)¹⁰سانتی متر^-2eV^-1) و بار گیرنده اکسید فراوانی. تراکم گیرنده پایین تر باعث کاهش جزء تونل سازی با کمک گیرنده جریان نشت می شود که در دمای بالا غالب است.

ثبات متالیزه شدن در 200 درجه سانتیگراد

سیستم متالیزه TiW-Au به طور خاص برای ثبات در دمای بالا انتخاب شده است.موانع پخش TiW (تایتانیوم-تولفستم) مانع از تداخل سیلیکون-طلای می شود که در غیر این صورت در دمای بالاتر از 180 °C Au-Si eutectic شکننده را تشکیل می دهدلایه TiW 100nm ساختار بی شکل و یکپارچگی موانع خود را حداقل در 250 درجه سانتیگراد حفظ می کند، که توسط پروفایل عمق طیف الکترونی Auger پس از ذخیره 1000 ساعت در 200 درجه سانتیگراد تأیید شده است.حداقل الکترود بالای طلا 5μm در تمام دماهای عملی آزاد از اکسیداسیون است، حفظ کیفیت سطح قابل جوش و سیم بسته شدن به طور نامحدود.

طول عمر کار در دمای بالا (HTOL)

دسته های تولید از طریق HTOL 1000 ساعته در 200 درجه سانتیگراد با انحراف 30 ولت DC واجد شرایط هستند. معیارهای پذیرش: تغییر ظرفیت < 2٪ ، جریان نشت < 2 × اولیه و قدرت کشش اتصال سیم > 5gf پس از استرس.این یک شتاب 75 °C فراتر از استاندارد 125 °C HTOL نیاز است، که نشان می دهد میزان قابلیت اطمینان برای کاربران در دمای متوسط (150-175°C) کار می کند.

2. تحمل ESD برتر ◄ روش طراحی و آزمایش

تخلیه الکترواستاتیک (ESD) علت اصلی آسیب پنهان در خازن های تراشه در طول مونتاژ و دستکاری است.مدل بدن انسان (HBM) نشان دهنده شخص بارگذاری شده است که از طریق جزء تخلیه می شود.، در حالی که مدل دستگاه شارژ شده (CDM) نشان دهنده خود قطعه تخلیه به زمین است. HACC101S30V200 شامل ویژگی های طراحی متعدد برای دستیابی به تحمل استثنایی ESD است:

• SiO ضخیم₂مقاومت دی الکتریک ٫ ESD داخلی:سي او 300 نانومتر₂دی الکتریک دارای قدرت شکستن دی الکتریک بیش از 10MV / cm است که مربوط به ولتاژ شکستن > 300V است.این قدرت دی الکتریک ذاتی یک خط اول محافظت در برابر ESD transients فراهم می کندبرخلاف دی الکتریک های خازن نازک (50-100nm) که ممکن است از آسیب های پنهان از استرس ESD فرعی آسیب ببینند،اکسید 300nm حاشیه قابل توجهی بین ولتاژ نامی کار (30V) و آستانه شکستن دی الکتریک را فراهم می کندآزمایش ESD بر اساس JESD22-A114 تایید می کند که HBM در برابر ولتاژ > 2kV مقاومت می کند، و دستگاه را به عنوان سطح کلاس 2a طبقه بندی می کند که معمولاً با دستگاه های نیمه هادی فعال به جای خازن های تراشه ای منفعل همراه است..
• توزیع یکنواخت میدان ✓ هیچ غلظت لبه ای:در MLCC ها، لبه های الکترود داخلی میدان الکتریکی را متمرکز می کنند و مناطق محلی را ایجاد می کنند که در آن تنش دی الکتریک در طول یک رویداد ESD می تواند از قدرت شکستگی عمده بیشتر باشد.ساختار خطی کانسپاتور MOS فلز-عایق-نیم رسان فراهم می کند توزیع یکنواخت میدان الکتریکی در سراسر منطقه کانسپاتوردر طول یک رویداد ESD ، بار به جای متمرکز شدن در لبه های الکترود به طور یکنواخت توزیع می شود ، که باعث کاهش میدان اوج با یک عامل 5 × 10 × در مقایسه با دی الکتریک های MLCC با ضخامت معادل می شود.
• حفاظت از مدل دستگاه شارژ شده (CDM):رویداد CDM زمانی رخ می دهد که یک قطعه شارژ شده به سرعت از طریق یک پین تک به زمین تخلیه می شود.HACC101S30V200 در برابر تخلیه CDM > 500V در هر JESD22-C101 مقاومت می کندمعماری تک لایه ای با تماس مستقیم پشت زمین، یک مسیر تخلیه تعریف شده را با کمترین مانع انگل فراهم می کند.جلوگیری از افزایش ولتاژ مخرب که در هنگام فشار جریان تخلیه از طریق یک مسیر بالا ایجاد می شود.

3متاليزاسيون درجه حرارت بالا و سازگاری مونتاژ

• برای کار با درجه حرارت 200 درجه سانتیگراد:اپوکسی نقره ای رسانا استاندارد (Epotek H20E) برای کار مستمر در حدود 175 °C مشخص شده است. برای کاربردهایی که بالاتر از 175 °C کار می کنند، آوسن جوش eutectic (80Au / 20Sn،نقطه ذوب 280°C) فراهم می کند معتبر مرطوب شدن بدون تخریب در 200°Cموانع Pt در فلز TiW-Pt-Au مانع از تشکیل بین فلزی Au-Sn در طول جریان مجدد و عملیات دمای بالا می شود.طلای جرمنیوم (AuGe)، 356°C eutectic) یا طلا-سیلیکون (AuSi، 363°C eutectic) می تواند مشخص شود.
• اتصال سیم برای 200 درجه سانتیگراد قابلیت اطمینان:اتصال توپ ترموسونک Au (25μm سیم، مرحله 120-150 °C) باعث افزایش قدرت کشش > 6gf در 25 °C می شود. پس از 1000 ساعت ذخیره در 200 °C،قدرت کشش >5gf با حالت شکست پای شکسته باقی می ماند که نشان دهنده هیچ تخریب بین فلزی Au-Au قابل توجهی نیستپیوند آلی برای کار مستمر در درجه حرارت ۲۰۰ درجه سی توصیه نمی شود، به دلیل احتمال تشکیل بین فلزی آلی (طاعون بنفش) در رابط پیوند بالاتر از درجه حرارت ۱۵۰ درجه سی.

ویژگی های کلیدی

• کار در دمای بسیار بالا:برای کار مستمر در درجه حرارت 200°C75°C فراتر از حد استاندارد صنعت 125°C. 1000 ساعت HTOL در درجه حرارت 200°C با تغییر ظرفیت <2% و خروجی اولیه <2 × واجد شرایط.موانع انتشار TiW مانع از تداخل Au-Si در > 250°C می شود.
• تحمل فوق العاده ESD:>2kV HBM (کلاس 2 در هر JESD22-A114) و >500V CDM (در هر JESD22-C101).₂فراهم می کند > 10MV / cm قدرت دی الکتریک ذاتی با > 300V شکستن. توزیع یکنواخت میدان از حالت شکست ESD غلظت لبه MLCC حذف می شود.
• SiO₂ثبات دی الکتریک در دمای:نشت <500nA در 200 °C و 30V DC. +35ppm/°C TCC در محدوده -55 °C تا +200 °C حفظ شده است. صفر پیری آهن الکتریکی ٫ بدون حرکت ظرفیت در طول عمر عملیاتی.
• قابلیت اطمینان در محیط های خشن:واجد شرایط برای برنامه های downhole (دگرگونی بالا، ارتعاش بالا) ، هوافضا (سیکل های خلاء حرارتی) و زیر هود خودرو (صدمه حرارتی، رطوبت فشرده سازی).
• پلتفرم قابل تنظیم:ظرفیت از 10pF تا 220pF. ولتاژ 6.3V تا 50V. هندسه تراشه های سفارشی (مربع تا 4:1 AR) ، اشکال نامنظم و پشته های فلزی سازی با نمونه سازی سریع در دسترس است.

مشخصات الکتریکی (T = 25°C مگر اینکه ذکر شده باشد)

کاربردهای معمول

• ابزار حفاری و چوب برداری در سوراخ های پایین (150~200 درجه سانتیگراد محیط) که نیاز به گره های مسدود کننده و دور زدن DC دارند که ثبات پارامتری را در دمای تشکیل حفظ می کنند
• دستگاه های الکترونیکی نظارت و کنترل موتورهای هوافضا که در محیط های غیر خنک شده در محور کار می کنند
• ماژول های کنترل ECU زیر هود و انتقال خودرو در معرض دمای بالا و انتقال ESD
• الکترونیک حسگرهای فر صنعتی و کنترل فرآیند که به طور مداوم در 175 تا 200 درجه سانتیگراد کار می کنند
• تجهیزات نظارت بر چاه های زمین حرارتی با استفاده چند ساله در دمای بالا
• الکترونیک های سختگیرانه در میدان که نیاز به طیف گسترده ای از دما و سختی ESD برتر برای تجهیزات مهم ماموریت دارند
• ابزار علمی برای آزمایشات فیزیک درجه حرارت بالا که در آن شکست ESD در سطح قطعات یک خطر قابل قبول نیست

مرجع سریع تجمع

• بستن:پُر کردن یوتکتیک AuSn (300~320°C، N)₂/H₂گاز تشکیل دهنده) برای کار در درجه حرارت 200 توصیه می شود. AuGe (356°C) یا AuSi (363°C) برای برنامه هایی با دمای بالاتر جریان پس از آن. اپوکسی Ag رسانا (Epotek H20E) در 175°C قابل قبول است.
• پيوند سيم:25μm Au اتصال توپ ترموسونیک (مرحله 120-150 °C، نیروی 15-35gf، قدرت کشش > 6gf در 25 °C). پیوند Al wedge برای کار مداوم 200 °C به دلیل تشکیل Au-Al بین فلزی توصیه نمی شود.
• مدیریت ESD:دستگاه با قدرت >2kV HBM حاشیه قابل توجهی نسبت به خطرات ESD استاندارد در خط مونتاژ فراهم می کند. بسته بندی وافل رسانا ذخیره سازی ایمن ESD را حفظ می کند. کنترل های ESD استاندارد صنعت S20.20 توصیه می شود.
• ذخیره سازی:پاکت وافل یا ژل پاکت، پاکت نیتروژن خلاء بسته بندی شده. MSL 1 عمر نامحدودی کف. ذخیره در 20 ٪ 25 ° C، 40 ٪ 60٪ RH.

سفارش و پیکربندی سفارشی

محصولات استاندارد به عنوان تراشه های مربع 0.50mm × 0.50mm در بسته های وفل رسانا ارسال می شوند.پیکربندی های سفارشی زیر بر اساس درخواست با حداقل سفارش مقدار معمولا از 10 قطعه در دسترس هستند:

• مقادیر ظرفیت سفارشی در محدوده 10pF ≈ 220pF در پلتفرم استاندارد 0.50mm
• هندسه های تراشه مستطیل تا نسبت 4: 1، یا اشکال نامنظم برای ردپای مدار های ترکیبی غیر استاندارد
• ولتاژ غیر استاندارد از 6.3V تا 50V DC
• متغیر فلزی backside: Au-only، AuSn pre-deposition (35μm) ، AuGe، یا AuSi برای اتصال ارتجاعی با دمای بالا
• قابلیت افزایش دمای تا 225 درجه سانتیگراد در صورت درخواست با برنامه آزمایش اصلاح شده
• بسته بندی ژله ای یا نوار و رول برای مونتاژ خودکار

با ما در تماس باشید با مشخصات هدف خود را برای یک ارزیابی امکان پذیر، زمان پیش بینی، و نقل قول. نمونه های ارزیابی استاندارد 100pF 200 ° C ظرف 2 ٪ 3 هفته.پیکربندی های سفارشی با زمان پیشبرد نمونه اولیه 4-6 هفتهگزارش های صلاحیت HTOL در 200 °C و داده های توصیف ESD برای JESD22 در صورت درخواست در دسترس است.