4700pF 50V Capacitor de aislamiento SiO2 Capacitor dieléctrico de baja fuga para alta frecuencia

HACC472S50V500 Capacitor MOS Optimizado para Aislamiento en Circuitos de Alta Integridad de Señal

El HACC472S50V500 es un capacitor MOS de una sola capa caracterizado específicamente para aplicaciones donde el aislamiento eléctrico, la corriente de fuga mínima y la fidelidad de la señal son los requisitos de rendimiento dominantes. La capacitancia nominal es de 4700pF (4.7nF) a una tensión de trabajo nominal de 50V CC. El dispositivo utiliza el mismo dieléctrico de SiO₂ crecido térmicamente y el mismo proceso de metalización de oro que la serie HACC, con énfasis en maximizar la resistencia de aislamiento y minimizar la fuga de CC en todo el rango de temperatura de operación.

Comprensión del Rendimiento de Aislamiento de los Capacitores MOS

El aislamiento de los capacitores MOS está determinado principalmente por la calidad de la capa dieléctrica de SiO₂ térmico y la resistividad del sustrato de silicio subyacente. El HACC472S50V500 logra un alto aislamiento a través de tres factores de diseño:

• Óxido térmico de alta calidad: La capa de SiO₂ se cultiva en un horno de oxidación seca controlado, produciendo un dieléctrico denso y libre de agujeros con una resistividad de volumen superior a 10¹⁶Ω·cm.
• Sustrato de silicio de zona flotante: La resistividad del sustrato superior a 1000Ω·cm minimiza las rutas de conducción parásitas a través del silicio, manteniendo una resistencia de aislamiento superior a 10GΩ a temperatura ambiente.
• Pasivación de bordes: Los bordes del chip se pasivan para suprimir las corrientes de fuga superficiales que de lo contrario degradarían el aislamiento, particularmente en niveles elevados de humedad.

La resistencia de aislamiento medida supera los 10GΩ a 25°C y 50V CC de polarización, con una corriente de fuga típicamente inferior a 5nA a temperatura ambiente e inferior a 50nA a 125°C.

Características Clave

• Aislamiento Superior — >10GΩ a 25°C: La alta resistencia de aislamiento garantiza una diafonía mínima entre canales adyacentes en módulos multichip y ensamblajes de RF densamente empaquetados. Este parámetro se mide a la tensión nominal completa de 50V CC para reflejar las condiciones de operación del mundo real.
• Fuga Ultra Baja — <5nA a 25°C: La baja fuga de CC preserva el estado de carga en circuitos de muestreo y retención, reduce los errores de offset en integradores de precisión y mantiene la integridad de la señal en frontales analógicos de alta impedancia. La fuga permanece por debajo de 50nA a la temperatura nominal máxima de 125°C.
• Metalización de Oro Soldable por Hilo: El electrodo superior de oro con un mínimo de 2.5µm es compatible tanto con la soldadura de bola de oro termasónica (hilo de 25µm, etapa de 120-150°C, >6g de resistencia a la tracción típica) como con la soldadura de cuña de aluminio ultrasónica (hilo de 25µm o 33µm, temperatura ambiente). La metalización posterior de oro con un mínimo de 1.0µm soporta la unión de chip AuSn eutéctica y el montaje con epoxi conductor.
• Opciones Flexibles de Ensamblaje: El factor de forma del chip soporta la integración en microcircuitos híbridos, módulos de sustrato cerámico y ensamblajes chip-on-board. Los formatos de envío estándar en waffle-pack o gel-pak son compatibles con equipos automatizados de pick-and-place que utilizan herramientas seguras para ESD.
• Capacitancia de 4700pF a 50V Nominal: La combinación de 4.7nF de capacitancia y 50V de tensión de trabajo cubre una amplia gama de aplicaciones de acoplamiento, desacoplo y filtrado donde valores de capacitancia más altos reducen el número de componentes paralelos necesarios.
• Estable en Temperatura: TCC de aproximadamente +35ppm/°C en el rango de -55°C a +125°C, con una variación de capacitancia típicamente dentro de ±2% en todo el rango. Esta estabilidad simplifica la calibración del circuito y reduce los requisitos de ajuste dependientes de la temperatura.

Guía de Ensamblaje e Integración

Unión de Chip: La soldadura de oro-estaño (AuSn) eutéctica proporciona la ruta de menor resistencia térmica. Utilice un perfil de reflujo pico de 320°C con gas protector (N₂/H₂) para prevenir la oxidación. El epoxi conductor con relleno de plata es una alternativa para sustratos sensibles a la temperatura; siga el programa de curado del fabricante del epoxi y asegure una humectación completa de la superficie de oro posterior.

Mejores Prácticas de Unión por Hilo:

• Unión de bola de oro: Hilo de Au de 25µm de diámetro, temperatura de etapa de 120-150°C, fuerza de unión de 25-35gf, potencia ultrasónica de 80-120mW. La resistencia a la tracción típica supera los 6gf con modo de fallo por rotura del talón.
• Unión de cuña de aluminio: Hilo de Al-1%Si de 25µm o 33µm a temperatura ambiente, fuerza de unión de 20-30gf, potencia ultrasónica de 100-150mW. Proporciona un proceso de un solo paso de menor costo adecuado para encapsulados no herméticos.
• Diseño de pad de unión: El pad superior de 0.50mm * 0.50mm acomoda un solo hilo de unión. Para múltiples uniones, considere conectar a nivel de sustrato en lugar del pad del chip.

Precauciones ESD: Sensibilidad HBM Clase 0 según JESD22-A114. Mantenga superficies de trabajo conectadas a tierra, correas de muñeca y flujo de aire ionizado durante todos los pasos de ensamblaje. Almacene los chips en contenedores conductores antes de su uso.

Especificaciones Eléctricas (T = 25°C a menos que se indique lo contrario)

EU 2015/863

• Aplicaciones Típicas
• Almacenamiento de carga en amplificadores de muestreo y retención, donde una fuga inferior a 5nA asegura una caída de voltaje mínima entre intervalos de muestreo
• Circuitos integradores analógicos de precisión y generadores de rampa que requieren baja absorción dieléctrica
• Acoplamiento de CA en frontales de sensores de alta impedancia, preservando la relación señal/ruido de señales de fotodiodos y transductores piezoeléctricos
• Filtrado de entrada en sistemas de adquisición de datos multicanal, donde el alto aislamiento entre canales previene la interferencia entre canales
• Electrónica de imágenes médicas, incluidas interfaces de transductores ultrasónicos y circuitos de lectura de detectores CT
• Instrumentación de control de procesos industriales con acondicionamiento de sensores alimentados por bucle de 4-20mA

Desacoplo y bypass en circuitos de señal mixta donde el ruido de conmutación digital debe aislarse de nodos analógicos sensibles

Fiabilidad y Calificación

Los dispositivos se someten a pruebas de sonda CC al 100% a nivel de oblea antes del corte. Las pruebas de fiabilidad basadas en muestras incluyen: vida útil operativa a alta temperatura (HTOL) a 125°C y polarización de 50V durante 1000 horas, ciclado de temperatura (-65°C a +150°C, 500 ciclos según MIL-STD-883 Método 1010) y pruebas de humedad polarizada a 85°C/85%HR durante 500 horas. Contáctenos para el informe de calificación completo y los datos de prueba específicos del lote.