HACC500S50V500 Пользовательский МОП-конденсатор с низким коэффициентом рассеяния 50 пФ 50 В Минимальный Tan δ при ВЧ-мощности — Полностью настраиваемая металлическая разводка и геометрия

HACC500S50V500 представляет собой полностью настраиваемый однослойный МОП-конденсатор емкостью 50 пФ и напряжением 50 В с ведущим в отрасли низким коэффициентом рассеяния (tan δ < 0,001 при 1 ГГц) подтвержденным при полной ВЧ-мощности до +40 дБм (10 Вт) непрерывной волны. Благодаря полностью настраиваемой металлической разводке, включая выборочную толщину золота, многоконтактные электроды с рисунком, UBM для перевернутого кристалла и асимметричную верхнюю/нижнюю металлизацию, это устройство обеспечивает бесшовную интеграцию в специализированные технологические процессы упаковки, включая сборки с перевернутым кристаллом, встроенным кристаллом и кристаллом на плате. Построенное на полностью настраиваемой платформе, это устройство адаптировано к вашим требованиям по емкости (от 5 пФ до 1000 пФ), напряжению (от 6,3 В до 100 В), геометрии кристалла и металлизации с быстрым сроком изготовления прототипов.

Минимальный коэффициент рассеяния (tan δ) при ВЧ-мощности

В ВЧ-цепях высокой мощности — выходных согласующих цепях передатчика, блоках настройки антенны и развязке по постоянному току стока усилителя мощности — коэффициент рассеяния конденсатора напрямую преобразует часть ВЧ-мощности в тепло. При непрерывной волне +40 дБм (10 Вт) даже скромный tan δ 0,005 (0,5%) генерирует 50 мВт локального нагрева внутри диэлектрика конденсатора. HACC500S50V500 устраняет эти компромиссы по мощности благодаря фундаментально низкопотерьной системе материалов:

1. Диэлектрик SiO&sub2; — Собственно низкий tan δ: Термически выращенный диэлектрик из диоксида кремния толщиной 300 нм имеет коэффициент рассеяния ниже 0,001 (0,1%) при 1 ГГц — на порядок ниже, чем 0,5–2% tan δ, типичные для керамики класса II X7R на той же частоте. Широкая запрещенная зона SiO&sub2; (8,9 эВ) и чисто ковалентные связи не оставляют поляризуемых ионных частиц или сегнетоэлектрических доменов для рассеяния ВЧ-энергии посредством диэлектрической релаксации. Результатом является тангенс диэлектрических потерь, который остается ниже 0,001 в диапазоне от 100 МГц до 10 ГГц, протестированный и подтвержденный для каждой производственной партии.

2. Подтвержденные низкие потери при полной ВЧ-мощности: tan δ в реальных конденсаторах может увеличиваться с уровнем ВЧ-возбуждения из-за нелинейного диэлектрического отклика, нагрева электродов и модуляции проводимости подложки. HACC500S50V500 характеризуется в реальных условиях ВЧ-мощности: при 1 ГГц с возбуждением CW +40 дБм (10 Вт), коэффициент рассеяния остается ниже 0,001. При 10 ГГц с CW мощностью 1 Вт tan δ остается ниже 0,003. Эта стабильная по мощности характеристика потерь достигается за счет кремниевой подложки с высокой удельной проводимостью (более 1000 Ом·см), полученной методом зонной плавки, что минимизирует потери на вихревые токи, индуцированные подложкой, в сочетании с толстым верхним золотым электродом толщиной 2,5 мкм для минимизации омических потерь I²R на микроволновых частотах.

3. Тепловой менеджмент для устойчивой работы при высокой мощности: Ультратонкий профиль 0,15 мм и высокопроводящая тыльная металлизация TiW-Pt-Au обеспечивают тепловое сопротивление (θ_JC) ниже 15°C/Вт при припайке эвтектическим припоем AuSn — это означает, что рассеяние 10 мВт приводит к повышению температуры перехода менее чем на 0,15°C. Временная постоянная теплоотдачи составляет менее 1 мкс, что гарантирует, что даже при импульсной ВЧ-работе (радар, TD-LTE) с высоким соотношением пиковой и средней мощности температура конденсатора следует за средней мощностью, а не за пиковой огибающей мощностью.

Пользовательская металлическая разводка для специализированной упаковки

Стандартные чип-конденсаторы предлагают универсальную металлизацию. HACC500S50V500 выходит за рамки этих ограничений благодаря полностью настраиваемой платформе металлической разводки:

Пользовательские конфигурации верхнего электрода:

• Выборочная толщина золота: Стандартное золото толщиной 2,5 мкм с возможностью увеличения толщины до 5,0 мкм в местах контактных площадок для толстопроводного или ленточного монтажа. Процесс литографического отрыва позволяет произвольно изменять толщину золота в пределах одного кристалла
• Разводка с несколькими контактными площадками: Верхняя металлизация может быть выполнена в виде нескольких электрически изолированных или общих контактных площадок — это позволяет использовать кельвиновские (4-проводные) соединения, отдельные ВЧ и DC контактные площадки или независимые каналы конденсатора в одном кристалле. Размеры, формы и положения контактных площадок определяются вашей маской
• Интеграция UBM для перевернутого кристалла: Верхний электрод может быть покрыт металлизацией под контактной площадкой (TiW/Cu/Au или безэлектролитный Ni/Au), совместимой с нанесением припоя (SnAg, SnAgCu, AuSn). Массивы припоя (диаметр 80–150 мкм, шаг 150–250 мкм) позволяют осуществлять прямое соединение кристалла с носителем без проволочных выводов
• Асимметричная верхняя/нижняя металлизация: Независимо выбираемые верхние и нижние стеки металлизации — одна сторона для UBM перевернутого кристалла, другая для стандартного проводящего эпоксидного крепления кристалла TiW-Pt-Au — позволяющие гибридные сборки

Варианты пользовательской тыльной металлизации:

• Предварительное нанесение AuSn: 3–5 мкм эвтектического припоя 80Au/20Sn предварительно нанесено на тыльную сторону, что позволяет осуществлять крепление кристалла эвтектическим припоем без флюса и без отдельных припоев
• Тыльная сторона с рисунком для многоточечного заземления:Тыльная металлизация сегментирована на несколько изолированных или общих заземляющих площадок, что позволяет использовать отдельные ВЧ и DC заземляющие возвраты в одном кристалле
• Алюминиевая тыльная сторона для заземления проволочным выводом: Для сборок, где крепление кристалла к тыльной стороне не является методом заземления, позволяя осуществлять клиновое соединение заземляющих проводов непосредственно к тыльной стороне конденсатора

Пользовательская геометрия кристалла:Нестандартные размеры до 5,0 × 5,0 мм, прямоугольные соотношения сторон до 4:1 (например, 0,25 × 1,00 мм) и неправильные геометрии (Г-образная, Т-образная, кольцевая, многоугольная), изготавливаемые по заданным заказчиком картам резки, что позволяет интегрировать конденсатор в существующие схемы гибридных цепей без перепроектирования схемы.

Ключевые электрические характеристики

• Емкость: 50 пФ ±10% (±5% опционально), измерено при 1 МГц, 1,0 В среднеквадр., 25°C
• Номинальное напряжение постоянного тока: 50 В непрерывно
• Диэлектрическая прочность: >125 В (250% номинального), выдержка 5 сек, 100% производственный контроль
• Коэффициент рассеяния (tan δ) @ 1 ГГц: <0,001 (<0,1%), сохраняется до ВЧ-мощности +40 дБм
• tan δ @ 10 ГГц: <0,003, подтверждено при возбуждении CW мощностью 1 Вт
• ВЧ-мощность: До +40 дБм (10 Вт) CW, подтвержденная низкопотерьная работа
• Тип диэлектрика: Термический SiO&sub2;, 300 нм (низкопотерьный параэлектрик)
• Коэффициент добротности @ 1 МГц / @ 1 ГГц: >2 000 / >300
• ЭПС @ 1 ГГц: <0,08 Ом
• Собственная индуктивность кристалла: <0,05 нГн
• Тепловое сопротивление (θ_JC): <15°C/Вт (при креплении эвтектическим припоем AuSn)
• Температурный коэффициент емкости (TCC): +35 ppm/°C (-55°C до +125°C)
• Диапазон рабочих температур: -55°C до +125°C
• Сопротивление изоляции: ≥10¹⁴ МОм @ Номинальное напряжение постоянного тока, 25°C
• Диэлектрическая абсорбция: <0,1% @ 1 кГц
• Влагочувствительность: MSL 1 (неограниченный срок хранения на полу согласно J-STD-020)
• Температура хранения: -65°C до +150°C
• Рейтинг ESD: Класс 0 (HBM) согласно JESD22-A114

Физические характеристики и конструкция

• Размеры кристалла: 0,50 × 0,50 × 0,15 мм (±25 мкм стандартные); пользовательские геометрии до 5,0 × 5,0 мм
• Архитектура дизайна: Двусторонний с рамкой (поля)
• Подложка: Кремний зонной плавки, >1000 Ом·см
• Верхняя металлизация: TiW-Au, ≥2,5 мкм Au; пользовательская толщина до 5,0 мкм; доступны разводки с рисунком
• Тыльная металлизация: TiW-Pt-Au, ≥1,0 мкм Au с диффузионным барьером Pt; доступен пользовательский стек
• Прочность проволочного соединения: >6 gf для проволоки Au 25 мкм (MIL-STD-883 Метод 2011.7)
• Собственная резонансная частота кристалла: >2 ГГц (без проволочного вывода, де-эмбеддинг)
• Системная резонансная частота (проволочный вывод 0,5 мм): >800 МГц (одиночный вывод Au 25 мкм)
• Тип монтажа: Для проволочного соединения / Перевернутый кристалл / Крепление кристалла проводящим эпоксидом или эвтектическим припоем AuSn
• Соответствие: Соответствует RoHS (EU 2015/863), без галогенов согласно IEC 61249-2-21, без SVHC по REACH

Типичные области применения

• Выходные согласующие цепи ВЧ-передатчиков высокой мощности (до 10 Вт CW)
• Развязка по постоянному току стока GaN-усилителей мощности
• Конденсаторы блоков настройки антенн для базовых станций сотовой связи
• Согласующие устройства ВЧ-плазменных генераторов для промышленности (диапазоны ISM 13,56 / 27,12 МГц)
• Интегрированные пассивные устройства (IPD) с перевернутым кристаллом
• Многокристальные модули с пользовательскими требованиями к межсоединениям
• Упаковка со встроенным кристаллом с нестандартными требованиями к металлизации

Платформа для индивидуальной настройки — проектирование по вашим спецификациям

HACC500S50V500 построен на полностью настраиваемой платформе МОП-конденсаторов. Отправьте ваши требования к металлической разводке в формате GDSII или DXF для оценки выполнимости в течение 2 рабочих дней:

• Емкость: от 5 пФ до 1000 пФ; доступны допуски ±5% или более жесткие
• Номинальное напряжение: от 6,3 В постоянного тока до 100 В постоянного тока
• Верхняя металлизация: Выборочная толщина Au до 5,0 мкм; многоконтактная разводка; UBM для перевернутого кристалла (TiW/Cu/Au или безэлектролитный Ni/Au); доступны варианты с алюминиевой металлизацией
• Тыльная металлизация: Только Au; предварительное нанесение AuSn/AuGe/AuSi; тыльная сторона с рисунком для многоточечного заземления; алюминиевая тыльная сторона для клинового соединения
• Конфигурация шариков для перевернутого кристалла: Шарики припоя диаметром 80–150 мкм, шагом 150–250 мкм; SnAg, SnAgCu или AuSn
• Размеры кристалла: от 0,25 × 0,25 мм до 5,0 × 5,0 мм; прямоугольные до соотношения сторон 4:1; неправильные геометрии (Г-образная, кольцевая, многоугольная)
• Варианты диэлектрика: Пользовательская толщина SiO&sub2; 50–5000 Å; высокотемпературные SiN или Al&sub2;O&sub3; для более высоких требований к плотности
• Срок изготовления прототипа: Стандартно 3–4 недели; ускоренно 1–2 недели для стандартных значений емкости