Aşırı Yüksek Sıcaklık 200C 100pF 30V MOS Kapasitör Üstün ESD Toleransı Zorlu Ortamlar için Tek Katmanlı RF Çipi

HACC101S30V200 Aşırı Yüksek Sıcaklık MOS Kapasitör: 100pF 30V, 200°C Sürekli Çalışma ve Üstün ESD Toleransı ile

HACC101S30V200, 30V DC olarak derecelendirilmiş 100pF ±%10 tek katmanlı bir MOS kapasitördür. Bu kapasitör, geleneksel MOS kapasitörler için endüstri standardı olan 125°C sınırını önemli ölçüde aşarak 200°C'ye kadar sıcaklıklarda sürekli çalışma için tasarlanmıştır. Yüzey alanı 1000 Ω·cm'den büyük float-zone silikon üzerine ve 300nm termal olarak büyütülmüş SiO2 dielektrik ile üretilen bu cihaz, aşırı sıcaklıklarda parametrik kararlılığı korumak için sertleştirilmiş bir metalizasyon yığını ve özel bir pasivasyon içerir. Çip boyutları 0.50mm × 0.50mm × 0.15mm olup, TiW-Au üst metalizasyonu (minimum 2.5µm Au) ve TiW-Pt-Au arka yüzü (minimum 1.0µm Au) bulunmaktadır. 2kV HBM ve 500V CDM'yi aşan üstün ESD toleransı ile HACC101S30V200, sondaj, havacılık, otomotiv motor altı ve endüstriyel yüksek sıcaklık elektroniği gibi en zorlu çalışma ortamları için tasarlanmıştır. Tamamen özelleştirilebilir: 10pF ila 220pF arası kapasitans, 6.3V ila 50V arası voltaj derecelendirmeleri, özel çip geometrileri ve 4-6 haftalık prototipleme teslim süresi ile alternatif metalizasyon yığınları mevcuttur._{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri}Geleneksel silikon tabanlı MOS kapasitörler tipik olarak maksimum 125°C eklem sıcaklığı için derecelendirilir ve bu sınır, yüksek sıcaklıklarda hızlanan üç ana bozulma mekanizması ile sınırlıdır. HACC101S30V200, malzeme mühendisliği ve tasarım marjı yoluyla bu sorunların her birini ele alır:

Sıcaklıkta Kaçak Akım

Silikon dioksit kaçak akımı, termiyonik emisyon ve Fowler-Nordheim tünellemesi nedeniyle sıcaklıkla üstel olarak artar. 125°C'de, 300nm SiO

2

dielektrikli standart bir MOS kapasitör, derecelendirilmiş voltajda yaklaşık 100nA kaçak akım gösterir. 200°C'de bu, tipik olarak 1-5µA'ya yükselir ki bu hassas devreler için kabul edilemez bir seviyedir. HACC101S30V200, arayüz tuzak yoğunluğunu (Dit <5×10_{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri} cm-2eV-1) ve yığın oksit tuzak yükünü en aza indiren optimize edilmiş bir termal oksidasyon süreciyle 200°C'de kaçağı 500nA'nın altında tutar. Daha düşük tuzak yoğunluğu, yüksek sıcaklıklarda baskın olan kaçak akımın tuzak destekli tünelleme bileşenini azaltır.^{200°C'de Metalizasyon Kararlılığı}TiW-Au metalizasyon sistemi, yüksek sıcaklık kararlılığı için özel olarak seçilmiştir. TiW (titanyum-tungsten) difüzyon bariyeri, aksi takdirde 180°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kırılgan Au-Si ötekteği oluşturacak olan silikon-altın arası difüzyonu önler. 100nm TiW tabakası, 200°C'de 1000 saat depolama sonrası Auger elektron spektroskopisi derinlik profillemesi ile doğrulanmış olarak, en az 250°C'ye kadar amorf yapısını ve bariyer bütünlüğünü korur. 2.5µm minimum altın üst elektrot, tüm pratik sıcaklıklarda oksidasyonsuz kalır ve lehimlenebilir ve tel bağlanabilir yüzey kalitesini süresiz olarak korur.^{Yüksek Sıcaklık Çalışma Ömrü (HTOL)}

2. Üstün ESD Toleransı — Tasarım ve Test Metodolojisi

Elektrostatik deşarj (ESD), montaj ve taşıma sırasında çip kapasitörlerde gizli hasarın birincil nedenidir. İnsan vücudu modeli (HBM), şarjlı bir kişinin bileşen üzerinden deşarj olmasını temsil ederken, şarjlı cihaz modeli (CDM), bileşenin kendisinin toprağa deşarj olmasını temsil eder. HACC101S30V200, olağanüstü ESD toleransı elde etmek için birden fazla tasarım özelliği içerir:

Kalın SiO

2 Dielektrik — İçsel ESD Dayanıklılığı: 300nm termal SiO2

dielektrik, 10MV/cm'yi aşan dielektrik kırılma dayanımına sahiptir, bu da 300V'un üzerinde bir kırılma voltajına karşılık gelir. Bu içsel dielektrik dayanımı, ESD geçici olaylarına karşı ilk koruma hattını sağlar. İnce film (50-100nm) kapasitör dielektriklerinin aksine, alt kırılma ESD stresi altında gizli hasar görebilir, 300nm oksit, derecelendirilmiş çalışma voltajı (30V) ile dielektrik kırılma eşiği arasında önemli bir marj sağlar. JESD22-A114'e göre ESD testi, 2kV'un üzerinde HBM dayanım voltajını doğrular ve cihazı pasif çip kapasitörler yerine tipik olarak aktif yarı iletken cihazlarla ilişkilendirilen bir seviye olan Sınıf 2 olarak sınıflandırır.

Tekdüze Alan Dağılımı — Kenar Yoğunlaşması Yok:

• MLCC'lerde, iç elektrot kenarları elektrik alanını yoğunlaştırır ve bir ESD olayı sırasında dielektrik stresin yığın kırılma dayanımını aşabileceği yerel bölgeler oluşturur. MOS kapasitörün düz metal-izolatör-yarı iletken yapısı, tüm kapasitör alanı boyunca tekdüze elektrik alan dağılımı sağlar. Bir ESD olayı sırasında, yük elektrot kenarlarında yoğunlaşmak yerine tekdüze dağılır, bu da eşdeğer kalınlıktaki MLCC dielektriklerine kıyasla tepe alanını 5-10 kat azaltır._{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri} CDM olayı, şarjlı bir bileşenin tek bir pin üzerinden hızla toprağa deşarj olmasıyla meydana gelir — tipik olarak otomatik toplama ve yerleştirme montajı sırasında. HACC101S30V200, JESD22-C101'e göre 500V'un üzerinde CDM deşarjlarına dayanır. Doğrudan arka yüz topraklama bağlantısına sahip tek katmanlı mimari, deşarj akımının yüksek endüktanslı bir yoldan geçirilmesiyle oluşan yıkıcı voltaj aşırı yükselmesini önleyen, minimum parazitik empedanslı tanımlanmış bir deşarj yolu sağlar.3. Yüksek Sıcaklık Metalizasyon ve Montaj Uyumluluğu_{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri} Standart iletken gümüş epoksi (Epotek H20E), yaklaşık 175°C'ye kadar sürekli çalışma için derecelendirilmiştir. 175°C'nin üzerindeki uygulamalar için AuSn ötekteği lehim (80Au/20Sn, erime noktası 280°C), 200°C'de bozulma olmadan güvenilir die yapıştırma sağlar. Arka yüz TiW-Pt-Au metalizasyonundaki Pt bariyeri, lehimleme ve sonraki yüksek sıcaklık çalışması sırasında Au-Sn intermetalik oluşumunu önler. En yüksek sıcaklık uygulamaları için altın-germanyum (AuGe, %356 ötektek) veya altın-silikon (AuSi, %363 ötektek) ön formları belirtilebilir.
• 200°C Güvenilirliği İçin Tel Bağlama: Au termosonik top bağlama (25µm tel, 120-150°C aşama), 25°C'de >6gf çekme mukavemeti sağlar. 200°C'de 1000 saat depolama sonrasında, çekme mukavemeti >5gf olarak kalır ve topuk kırılması arıza modu gösterir — bu, önemli bir Au-Au intermetalik bozulması olmadığını gösterir. Al kama bağlama, 150°C'nin üzerindeki bağ arayüzünde potansiyel Au-Al intermetalik (mor veba) oluşumu nedeniyle sürekli 200°C çalışma için önerilmez.
• Ana ÖzelliklerAşırı Yüksek Sıcaklık Çalışması:

200°C'de sürekli çalışma için derecelendirilmiştir — endüstri standardı 125°C sınırının 75°C ötesinde. 200°C'de 1000 saat HTOL nitelikli, <%2 kapasitans değişimi ve ilk kaçak akımın <2 katı. TiW difüzyon bariyeri, 250°C'nin üzerinde Au-Si arası difüzyonu önler.

• Üstün ESD Toleransı: >2kV HBM (JESD22-A114'e göre Sınıf 2) ve >500V CDM (JESD22-C101'e göre). 300nm termal SiO
• 2 >10MV/cm içsel dielektrik dayanımı ve >300V kırılma sağlar. Tekdüze alan dağılımı, MLCC'lerin kenar yoğunlaşması ESD arıza modlarını ortadan kaldırır.

Sıcaklıkta SiO

• 2 Dielektrik Kararlılığı: 200°C ve 30V DC'de kaçak akım <500nA. +35ppm/°C TCC, -55°C ila +200°C aralığında korunur. Sıfır ferroelektrik yaşlanma — çalışma ömrü boyunca kapasitans kayması yok.Zorlu Ortam Güvenilirliği: Sondaj (yüksek sıcaklık, yüksek titreşim), havacılık (termal vakum döngüsü) ve otomotiv motor altı (termal şok, yoğuşmalı nem) uygulamaları için nitelikli.
• Özelleştirilebilir Platform: 10pF ila 220pF arası kapasitans. 6.3V ila 50V arası voltaj derecelendirmeleri. Özel çip geometrileri (4:1'e kadar dikdörtgen, AR), düzensiz şekiller ve metalizasyon yığınları hızlı prototipleme ile mevcuttur._{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri}Parametre
• Değer_{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri}Kapasitans100pF ±%101MHz, 1.0Vrms
• Mevcut Toleranslar±%10 (K), ±%5 (J)
• —Derecelendirilmiş DC Voltajı

30V

/H

• 2
• koruyucu gaz). Daha yüksek sonraki lehimleme sıcaklıkları olan uygulamalar için AuGe (%356) veya AuSi (%363). İletken Ag epoksi (Epotek H20E) 175°C'ye kadar kabul edilebilir.
• Tel Bağlama:
• 25µm Au termosonik top bağlama (120–150°C aşama, 15–35gf kuvvet, 25°C'de >6gf çekme mukavemeti). Al kama bağlama, 150°C'nin üzerindeki Au-Al intermetalik oluşumu nedeniyle sürekli 200°C çalışma için önerilmez.
• ESD Taşıma:
• Cihaz derecelendirmesi >2kV HBM, standart montaj hattı ESD risklerine göre önemli bir marj sağlar. İletken waffle paketleme, ESD güvenli depolamayı korur. Endüstri standardı S20.20 ESD kontrolleri önerilir.
• Depolama:

Waffle paket veya jel-pak, vakumla kapatılmış nitrojen gazı. MSL 1 sınırsız raf ömrü. 20–25°C, %40–60 RH'de saklayın.

• Sipariş ve Özel YapılandırmaStandart ürün, iletken waffle paketlerde 0.50mm × 0.50mm kare çipler olarak gönderilir. Aşağıdaki özel yapılandırmalar, tipik olarak 10 parça minimum sipariş miktarları ile istek üzerine mevcuttur:_{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri}4:1'e kadar en boy oranına sahip dikdörtgen çip geometrileri veya standart olmayan hibrit devre ayak izleri için düzensiz şekiller_{6.3V ila 50V DC arası standart olmayan voltaj derecelendirmeleri}Alternatif arka yüz metalizasyonu: Au-yalnız, AuSn ön kaplama (3–5µm), AuGe veya AuSi yüksek sıcaklık ötekteği yapıştırma için
• Değiştirilmiş test planı ile istek üzerine 225°C'ye kadar genişletilmiş sıcaklık nitelendirmesi mevcutturOtomatik montaj için jel-pak veya bant ve makara paketleme
• Uygunluk değerlendirmesi, teslim süresi tahmini ve fiyat teklifi için hedef spesifikasyonlarınızla bizimle iletişime geçin. Standart 100pF 200°C değerlendirme örnekleri 2-3 hafta içinde gönderilir. 4-6 haftalık prototipleme teslim süresi ile özel yapılandırmalar. İstek üzerine 200°C'de HTOL nitelendirme raporları ve JESD22'ye göre ESD karakterizasyon verileri mevcuttur.