10pF 50V Kenarlıklı Tek Katmanlı Kondansatör Milimetre Dalga 5G E Bant Yüksek Frekans Kondansatörü

Yüksek Frekanslı Teknik Özet

BuHACC100S15V500ultra düşük kapasiteli, ultra minyatür birTek taraflı kenarlı tek katmanlı seramik kondansatör (SLC)En yüksek ticari iletişim frekanslarında milimetre dalga DC engelleme ve aşamalar arası koplama için özel olarak tasarlanmış.10 pF ±10%bir50 V DC değerlendirmesi, bu kondansatör bir15 mil × 15 mil (0,38 mm × 0,38 mm)ultra düşük bir ayak izi ile0.15 mm (6 mil)Sınıf liderliğiyleESR <0,10 Ω 10 GHz'te,ESL <25 pH, veKendi kendine rezonanslı frekans >45 GHzHACC100S15V500, 5G FR2 bantlarını kapsayan 1 GHz'den 50 GHz'in ötesine DC engelleme için neredeyse ideal, şeffaf bir seri elementi olarak davranır (flip-chip montajı ile > 60 GHz'e kadar uzanır) (n257, n258,n259, n260, n261, n262), 60 GHz WiGig (802.11ad/ay), E bant noktadan noktaya backhaul (71-86 GHz) ve otomotiv algılama (76-81 GHz).

Üretilen:Sınıf I COG/NPO paraelektrik seramik dielektrik, bu kondansatör, -55°C'den +125°C'ye kadar ±0.3% kapasitans değişikliğini korur.sıfır DC yanılma voltaj katsayısı (<10 ppm/V)“X7R dielektriklerini önyargılı olan kapasitans derecesini ortadan kaldırmak.Tek katmanlı koaksiyel elektrot geometriİç elektrot direncini ortadan kaldırır ve çok katmanlı kondansatörlerin endüktansını kullanarak, herhangi bir seramik kondansatör teknolojisinin en düşük ESR / ESL'sini üretir.0.15 mm yükseklikteEn ince anten-paket (AiP) modüllerine ve 2.5D/3D heterojen bütünleşik paketlere entegre edilmesini sağlar, burada ara boşluk derinliği bileşen Z-yüksekliğini <200 μm'ye sınırlar.

Ana Performans Avantajları

mmWave için Ultra Düşük ESR/ESL ≤0.10 Ω ESR, <25 pH ESL, >45 GHz SRF

Millimetre dalga frekanslarında, her femtohnerik parazitik indüktans ve her milliohm seri direnç, RF performansını doğrudan bozar.Tek katmanlı koaksiyel yapıÜst Au bağlama yastığından 0,15 mm COG/NPO dielektrikten aşağıdaki Au zemin düzlemine doğru doğru dikey bir akım yolu, çok katmanlı kondansatörlerin yaklaşamayacağı parazitik değerlere ulaşır:

• ESR <0,10 Ω 10 GHz'te:28 GHz 5G n257 bantında LNA giriş DC bloğunda bu,<0,05 dB ekleme kaybı katkısıRF sinyali yoluna esasen şeffaf. 10 pF'de eşdeğer bir 0402 COG MLCC, 10-20 kat daha yüksek ESR nedeniyle 0.3-0.5 dB ekleme kaybına katkıda bulunur (1-2 Ω nikel iç elektrotlardan).4 aşamalı LNA'da 3 aşamalı DC blokları, HACC100S15V500 ile MLCC'yi kullanmakla elde edilen toplu gürültü oranı yaklaşık olarak0.3-0.5 dBBu, LNA kazancını %7-12 oranında arttırmaya eşdeğer.
• ESL <25 pH:25 pH serisi indüktansı ile, 50 GHz'te endüktif reaktans (jωL), kapasitif reaktansla karşılaştırıldığında sadece j7.9 Ω – önemsizdir (-j318 Ω 10 pF için).Kondansatör 50 GHz boyunca saf bir kondansatör gibi davranır.faz kaymasına veya impedans dönüşümüne endüktif katkısı olmayan. 300-500 pH ESL ile 0402 MLCC'yi 28 GHz'te karşılaştırın,MLCC'nin endüktif reaktansı (j53 Ω 300 pH'da) kapasitif reaktansı (-j57 Ω) ile zaten karşılaştırılabilir., kondansatörün ~ 4 GHz SRF'sinin üzerinde bir indüktör gibi davranmasına neden olur. mmWave DC engelleme için tamamen kullanılamaz.
• SRF >45 GHz (kable bağlama), >60 GHz (flip-chip):Kondansatörün kapasitif davranıştan endüktif davranışa geçtiği kendi kendine rezonans frekansı, en yüksek 5G FR2 frekansının (52.N262 için 6 GHz) ve flip-çip montajı ile E bantı (71-86 GHz) üzerinden kullanılabilirBu mümkün çünkü tek katmanlı yapıdaSıfır iç elektrot katmanı, sıfır iç vias ve sıfır iç elektrot kenarı parazitleriESL sadece dış bağ teline veya flip-chip yumruğuna göre belirlenir, iç geometriye göre değil.
• Ekleme kaybı eğimi:Frekans 1 GHz'den 50 GHz'e yükseldikçe, SLC'nin yerleştirme kaybı (S21) aslındaazalıyor1 GHz'te ~0.15 dB'den 40 GHz'te <0.05 dB'ye kadar, çünkü kapasitif reaktans frekansla azalırken ESR neredeyse sabit kalır.Burada S21 SRF'nin üzerinde keskin bir şekilde bozulur..

Düşük profilli ve ultra minyatürleştirme 0.15 mm Yükseklik Antenne-paket içi entegrasyon için

5G mmWave antene paketli (AiP) modülleri ve 2.5D silikon interposer montajları zorunluAşırı Z-yüksekli kısıtlamalar. Karıştırıcı yüzeyi ve anten substratı arasındaki tipik AiP boşluk derinliği 180-250 μm'dir ve kondansatör artı bağ tel döngüsü tamamen bu alana uymalıdır.0.15 mm (150 μm) kalıp yüksekliği25 μm Au bağ tel döngüsü için 30-100 μm baş boşluğu bırakır, bu da en ince AiP mimarileri ile uyumlu olan birkaç kondansatör teknolojisinden biridir.

• 0.15 mm (6 mil) profilli:30402 MLCC'den (0,50 mm) 3 kat daha ince, 0201 MLCC'den (0,30 mm) 2 kat daha ince. 25 μm Au kablo halkası dahil toplam monte yüksekliği: <0,22 mm. 250 μm boşluk derinliğine uygun.
• 15 millik ayak izi (0,14 mm2):3.6× 0402'den (0.50 mm2) daha küçük, fazlı dizi ışın formör IC'lerinde daha yüksek kanal yoğunluğunu sağlar. 256 elemanlı 28 GHz fazlı dizide,0402 MLCC'lerin 15 mil SLC'ye değiştirilmesi, >90 mm2'lik bir ara alanı tasarruf eder..
• Anten-in-Package (AiP) hazır:Tek taraflı kenarlı seramik kenar, yeniden işlenmesi imkansız olan sıkı AiP boşluklarında döşeme sırasında epoksit kanamasını önler.15 mm yüksekliği, parçaların paket substratına kalıplandığı fan-out wafer-level packaging (FOWLP) ve gömülü ölçek teknolojileri ile uyumludur..
• 2.5D/3D heterojen entegrasyon:Silikon, cam ve organik substrat teknolojileri ile uyumludur.Tamamen metalleştirilmiş alt elektrot, düşük endüktansa RF topraklama için maksimum zemin düzlemi temas alanını sağlar.

Yüksek istikrarlılık TCC ve VCC COG/NPO Sıfır Sürüklenme mmWave Performansı

Milimetre dalga frekanslarında, küçük kapasitans kaymaları bile büyük impedans değişiklikleri üretir.Kapasitans değişimi ±15% (tipik X7R sıcaklık üzerinde), 50 GHz'te 10 pF kapasitörün -j318 Ω reaktansını ±48 Ω'ya değiştirecek ve impedans eşleşmesini tamamen değiştirecektir.HACC100S15V500'in COG/NPO dielektrik bu hataları ortadan kaldırır:

• TCC 0 ± 30 ppm/°C:Toplam kapasitans değişimi -55°C'den +125°C'ye kadar± 0,3%50 GHz'te <±1 Ω'luk bir reaktans kayması. Bu, tipik bir vektör ağ analizatörü kalibrasyonunun ölçüm belirsizliği içinde, yani kondansatörün sıcaklık bağımlılığıSistem düzeyinde RF kalibrasyonunun gürültü tabanının altında.
• VCC <10 ppm/V:Tam 50 V değerli DC yanlısı durumunda, 10 pF kapasitans değişimi<0.05%Bu, DC engelleme kapasitörünün her yanında DC ofsetlerinin göründüğü ve herhangi bir kapasitans modülasyonunun ürettiği doğrudan dönüşüm ve sıfır-IF alıcı mimarileri için kritiktir.AM-PM dönüşümü5G NR'de kullanılan yüksek sıralama QAM modülasyonunda EVM'yi (Hata vektörü büyüklüğü) bozan doğrusal olmayan bir çarpıtma mekanizması (64QAM, 256QAM).
• Yaşlanma yok, mikrofon yok, piezoelektrik etkisi yok.COG/NPO ferroelektrik ve piezoelektrik değildir. Yaşlanmaz (X7R'nin aksine), titreşim altında voltaj üretmez (güçlü piezoelektrik olan X7R/BaTiO3'ün aksine),ve mekanik titreşimleri faz gürültüsüne mikrofonik eşleştirmez. Sürekli titreşime maruz kalan araç ve havacılık 5G platformlarında kritik bir avantaj.

Kapsamlı Parametreler Veritabanı

mmWave Performans Benchmarks: SLC vs MLCC 10 pF'de

Sıkça Sorulan Sorular

S1: Neden 28 GHz'de mmWave DC engelleme için 0201 veya 0402 COG MLCC kullanamıyorum?

Temel sınırlama şu:Parazitik indüktansa (ESL), kapasitans değeri veya dielektrik kalitesi değil. 10 pF COG dielektrikli 0402 MLCC yaklaşık 4 GHz'lik bir kendi kendine rezonans frekansına (SRF) sahiptir. SRF'den yüksek frekanslarda,Kondansatörün impedansı parazitik indüktansı tarafından yönetilir.indüktör28 GHz'te (SRF'nin 7 x üzerinde), MLCC, RF sinyalini geçmek yerine engelleyen bir endüktif impedans sunar.HACC100S15V500'in tek katmanlı koaksiyel yapısı, MLCC'lerde endüktans yaratan iç elektrotları ve viasları ortadan kaldırır, SRF'yi >45 GHz'ye doğru itmek.Daha kısa akım yolu = daha düşük indüktansa = daha yüksek SRFBir SLC'nin akım yolu 0.15 mm'dir; bir MLCC'nin çoklu elektrotlar ve viaslar üzerinden 2-5 mm'dir.

S2: HACC100S15V500'ü kullanmakla 10 pF MLCC'yi 39 GHz'de kablo bağlama karşılaştırıldığında ekleme kaybı iyileştirme nedir?

39 GHz'te, kablo bağlı 0402 10 pF MLCC, bir koplama kondansatörü yerine seri indüktör olarak hareket eden yaklaşık j86 Ω (350 pH ESL'den) bir endüktif impedans gösterir.Sonuçta yerleştirme kaybı (S21) > 3 dB'dir. MLCC, sinyali geçmek yerine etkili bir şekilde engelliyor.Buna karşılık, HACC100S15V500 39 GHz'de <0.10 Ω ESR ve <25 pH ESL'de -j408 Ω kapasitif bir impedans gösterir.Fark artan değil, mmWave frekanslarında fonksiyonel ve fonksiyonel olmayan bir tasarım arasındaki fark..

S3: Standart SMD kondansatörlerine kıyasla, 0.15 mm profilleri Antenna-in-Package (AiP) entegrasyonunu nasıl sağlar?

Telefonlar ve küçük hücreler için 5G mmWave AiP modülleri 3 boyutlu bir yığın kullanır: anten substratı (üst), hava boşluğu (180-250 μm), gömülü pasiflerle aktif ışın formör IC (alt).Boğaz yüksekliği, bağlama tel döngüsünün yüksekliğini hesaba katarak bileşen Z yüksekliğini <200 μm'ye sınırlamaktadır.500 μm'lik bir 0402 MLCC sadece yerleşemez. Ana PCB'deki boşluğun dışında yerleştirilmelidir.DC bloğu ve ışın oluşturan IC arasında 3-5 mm 50 Ω iz (150-250 pH ek parazitik indüktansa) eklemekHACC100S15V500 150 μm yüksekliğinde ve 25 μm Au bağlama kablo halkası ile 200 μm boşluğa sığar.< 100 μm ara bağlantı mesafesine sahip doğrudan çip içi DC engelleme¢mümkün olan en kısa RF yoluna en düşük parazitik bozulma ile.

S-Parameter Mühendislik ve Montaj Rehberi

Epotek H20E İletici Gümüş Epoxy SOP

• Yapıştırıcı:Epoksi Teknolojisi H20E, pnevmatik mikro-dönüştürücü kullanılarak ölçek başına 2-5 nL
• Yerleştirme:<50 gf kollet gücü, uyumlu silikon ucu, ±25 μm hizalama
• Tedavi:120°C / 30 min (standart) veya 150°C / 15 min (hızlı iyileştirme), ramp <10°C/s
• Kontrol:Endüstri standardı yöntemlerine göre ölçeklendirme kesme testi, en az 1,0 kgf

Altın tel bağlama parametreleri

• Kablo:0.7-1.0 mil (18-25 μm) 99.99% Au
• Çakma bağlama:20-35 gf, 60-100 mW, 120-150°C aşama, 20-50 ms
• Top bağlama:15-30 gf, 40-80 mW, 150°C aşama, 10-30 ms
• İzin:Bağlanma merkezi Au elektrot kenarından ≥25 μm
• Denetim:50 x optik, reddetme > 25% bant deformasyonu veya kenar yakınlığı ihlalleri

Flip-Chip Montajı > 50 GHz İşlem için

• UBM:SnAg lehimli yumruları olan elektrosuz Ni/Au veya Cu UBM (kontak fabrikası)
• ESL azaltımı:Flip-çip, toplam ESL'yi <15 pH'ya düşürür ve SRF'yi >60 GHz'e uzatır
• Yetersiz doldurma:Düşük kayıplı, düşük Dk malzemesi ile kılcal dolgu (<3,2 @ 60 GHz)
• S-parametreler:NDA kapsamında iki portlu.s2p verileri (100 MHz-67 GHz) hem kablo bağlama hem de flip chip yapılandırmaları için

S-parametresi verilerini, değerlendirme örneklerini veya mmWave uygulama desteğini istemek için mühendislik ekibimizle bugün iletişime geçin.