Nhiệt độ cực cao 200C 100pF 30V Tụ điện MOS Dung sai ESD vượt trội Chip RF một lớp cho môi trường khắc nghiệt

HACC101S30V200 Capacitor MOS nhiệt độ cực cao: 100pF 30V với hoạt động liên tục 200 °C và dung nạp ESD vượt trội

CácHACC101S30V200là một tụ điện MOS đơn lớp 100pF ± 10% với áp suất 30V DC,Được thiết kế để hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên đến 200 °C, vượt quá đáng kể giới hạn 125 °C theo tiêu chuẩn công nghiệp cho các tụy MOS thông thườngSản xuất trên silicon vùng nổi (> 1000Ω·cm) với 300nm SiO phát triển nhiệt₂điện đệm, thiết bị này kết hợp một đống kim loại hóa cứng và thụ động chuyên biệt để duy trì sự ổn định tham số ở nhiệt độ cực cao.15mm với TiW-Au kim loại hóa trên cùng (2Với dung sai ESD vượt quá 2kV HBM và 500V CDM,HACC101S30V200 được thiết kế cho các môi trường hoạt động đòi hỏi khắt khe nhất trong khoan hầm, hàng không vũ trụ, ô tô dưới nắp xe, và điện tử nhiệt độ cao công nghiệp. hoàn toàn tùy chỉnh: dung lượng từ 10pF đến 220pF, bình số điện áp từ 6.3V đến 50V, hình học chip tùy chỉnh,và đống kim loại hóa thay thế có sẵn với thời gian dẫn đầu tạo mẫu 4-6 tuần.

1Hoạt động ở nhiệt độ cực cao lên đến 200 °C

Các tụ điện MOS dựa trên silic thông thường thường được đánh giá ở nhiệt độ kết nối tối đa 125 °C, bị giới hạn bởi ba cơ chế phân hủy chính tăng tốc ở nhiệt độ cao.HACC101S30V200 giải quyết mỗi trong số này thông qua kỹ thuật vật liệu và thiết kế biên:

Dòng rò rỉ ở nhiệt độ

Dòng rò rỉ silicon dioxide tăng theo cấp số nhân với nhiệt độ do phát xạ nhiệt và đường hầm Fowler-Nordheim.₂Dielectric cho thấy rò rỉ khoảng 100nA ở điện áp định số. Ở 200 °C, điều này thường tăng lên 1 ¢ 5 μA ¢ một mức không thể chấp nhận được cho các mạch chính xác.HACC101S30V200 duy trì rò rỉ dưới 500nA ở 200 °C thông qua một quá trình oxy hóa nhiệt tối ưu hóa giảm thiểu mật độ bẫy giao diện (Dit < 5 × 10)¹⁰cm^-2eV^-1Mật độ bẫy thấp hơn làm giảm thành phần đường hầm hỗ trợ bẫy của dòng rò rỉ chiếm ưu thế ở nhiệt độ cao.

Sự ổn định của kim loại hóa ở 200 °C

Hệ thống kim loại hóa TiW-Au được lựa chọn đặc biệt để ổn định ở nhiệt độ cao.Rào cản khuếch tán TiW (ti-tan-tungsten) ngăn chặn sự phân tán giữa silic-vàng mà nếu không sẽ tạo thành Au-Si eutectic dễ vỡ ở nhiệt độ trên 180 °CLớp TiW 100nm duy trì cấu trúc vô hình và tính toàn vẹn của nó ở nhiệt độ ít nhất 250 ° C, được xác minh bằng cách phân tích độ sâu quang phổ electron Auger sau 1000 giờ lưu trữ ở nhiệt độ 200 ° C.Điện cực trên vàng tối thiểu 5μm vẫn không bị oxy hóa ở tất cả các nhiệt độ thực tế, duy trì chất lượng bề mặt hàn và dây liên kết vô thời hạn.

Tuổi thọ hoạt động ở nhiệt độ cao (HTOL)

Các lô sản xuất được chứng nhận thông qua HTOL 1000 giờ ở 200 ° C với sự thiên vị DC 30V. Các tiêu chí chấp nhận: dịch điện dung < 2%, dòng rò rỉ < 2 × ban đầu và sức kéo dây liên kết > 5gf sau căng thẳng.Đây là một gia tốc 75 °C vượt quá yêu cầu HTOL tiêu chuẩn 125 °C, cung cấp mức độ tin cậy được chứng minh cho người dùng hoạt động ở nhiệt độ trung gian (150 ∼ 175 °C).

2. Sự khoan dung ESD cao hơn  Phương pháp thiết kế và thử nghiệm

Thả điện tĩnh (ESD) là nguyên nhân chính gây tổn thương tiềm ẩn trong tụ điện chip trong quá trình lắp ráp và xử lý.Mô hình cơ thể con người (HBM) đại diện cho một người bị xả điện thông qua thành phầnHACC101S30V200 kết hợp nhiều tính năng thiết kế để đạt được dung nạp ESD đặc biệt:

• SiO dày₂Độ bền ESD Dielectric:300nm nhiệt SiO₂Dielectric có cường độ phá vỡ dielectric vượt quá 10MV/cm, tương ứng với điện áp phá vỡ > 300V.Năng lượng điện bao trùm nội tại này cung cấp một tuyến đầu tiên của bảo vệ chống lại ESD transientsKhông giống như các chất điện bao trùm mà có thể bị tổn thương tiềm ẩn do căng thẳng ESD phân hỏng,oxit 300nm cung cấp một biên độ đáng kể giữa điện áp hoạt động định danh (30V) và ngưỡng phá vỡ điện môi. Các thử nghiệm ESD theo JESD22-A114 xác nhận HBM chịu được điện áp > 2kV, phân loại thiết bị là lớp 2 ¢a mức thường liên quan đến các thiết bị bán dẫn hoạt động thay vì tụ chip thụ động.
• Phân phối trường đồng nhất  Không có nồng độ cạnh:Trong MLCCs, các cạnh điện cực bên trong tập trung trường điện, tạo ra các khu vực địa phương mà căng thẳng điện môi trong một sự kiện ESD có thể vượt quá sức mạnh phá vỡ khối.Cấu trúc thép-màn cách điện-tháng bán dẫn phẳng của MOS capacitor cung cấp phân phối trường điện đồng nhất trên toàn bộ khu vực tụTrong một sự kiện ESD, điện tích được phân phối đồng đều thay vì tập trung ở các cạnh điện cực, làm giảm trường đỉnh bằng một nhân tố 5 × 10 so với các điện bao trùm MLCC có độ dày tương đương.
• Bảo vệ mô hình thiết bị sạc (CDM):Sự kiện CDM xảy ra khi một thành phần sạc nhanh chóng xả thông qua một chân duy nhất xuống đất - thường là trong quá trình lắp ráp tự động.HACC101S30V200 chịu xả CDM > 500V mỗi JESD22-C101Kiến trúc một lớp với tiếp xúc mặt đất trực tiếp phía sau cung cấp một con đường xả được xác định với trở ngại ký sinh trùng tối thiểu,ngăn chặn sự vượt quá điện áp phá hoại xảy ra khi dòng điện xả bị ép qua đường dẫn cảm ứng cao.

3- Thiết bị kim loại hóa nhiệt độ cao và kết hợp

• Thiết bị đính kèm cho hoạt động ở 200 °C:Epoxy bạc dẫn điện tiêu chuẩn (Epotek H20E) được đánh giá để hoạt động liên tục ở nhiệt độ khoảng 175 °C. Đối với các ứng dụng hoạt động trên 175 °C, hàn eutectic AuSn (80Au/20Sn,Điểm nóng chảy 280°C) cung cấp độ tin cậy chết gắn với không phân hủy ở 200°C. Rào cản Pt trong TiW-Pt-Au kim loại hóa phía sau ngăn ngừa sự hình thành liên kim Au-Sn trong quá trình tái lưu và hoạt động nhiệt độ cao tiếp theo.vàng-germanium (AuGe), 356 °C eutectic) hoặc tiền dạng vàng-silicon (AuSi, 363 °C eutectic) có thể được chỉ định.
• Sắt dây cho 200 °C Độ tin cậy:Au kết nối quả bóng nhiệt âm (25μm dây, giai đoạn 120-150 °C) cung cấp > 6gf lực kéo ở 25 °C. Sau 1000 giờ lưu trữ ở 200 °C,Sức kéo vẫn còn > 5gf với chế độ thất bại đòn chân-break ◄ cho thấy không có sự phân hủy liên kim loại Au-Au đáng kểAl wedge bonding không được khuyến cáo cho hoạt động liên tục ở 200 °C do sự hình thành liên kim loại Au-Al tiềm năng (cơn dịch màu tím) ở giao diện liên kết trên 150 °C.

Các đặc điểm chính

• Hoạt động nhiệt độ cao cực:Được chuẩn bị để hoạt động liên tục ở 200 °C75 °C vượt quá giới hạn 125 °C tiêu chuẩn công nghiệp. 1000 giờ HTOL đủ điều kiện ở 200 °C với < 2% thay đổi dung lượng và < 2 lần rò rỉ ban đầu.Rào cản khuếch tán TiW ngăn chặn sự pha trộn giữa Au-Si ở > 250 °C.
• Độ khoan dung ESD cao hơn:> 2kV HBM (Lớp 2 cho mỗi JESD22-A114) và > 500V CDM (cho mỗi JESD22-C101).₂cung cấp > 10MV / cm sức mạnh điện môi nội tại với > 300V phá vỡ. Phân bố trường đồng nhất loại bỏ các chế độ thất bại ESD tập trung cạnh của MLCC.
• SiO₂Độ ổn định điện đệm ở nhiệt độ:Rác thải <500nA ở 200 °C và 30V DC. +35ppm/°C TCC duy trì trong phạm vi -55 °C đến +200 °C. Không lão hóa sắt điện ư không trôi dạt dung lượng trong suốt thời gian hoạt động.
• Độ tin cậy trong môi trường khắc nghiệt:Chuẩn bị cho các ứng dụng dưới lỗ (nhiệt độ cao, rung động cao), hàng không vũ trụ (chu trình chân không nhiệt) và dưới nắp xe ô tô (sốc nhiệt, độ ẩm ngưng tụ).
• Nền tảng tùy chỉnh:Năng lượng từ 10pF đến 220pF. Đánh giá điện áp từ 6,3V đến 50V. Địa hình chip tùy chỉnh (phần chữ nhật lên đến 4:1 AR), hình dạng bất thường và chồng kim loại có sẵn với tạo mẫu nhanh.

Thông số kỹ thuật điện (T = 25°C trừ khi có ghi chú)

Các ứng dụng điển hình

• Các công cụ khoan và khai thác gỗ dưới lỗ (150 ~ 200 ° C môi trường xung quanh) đòi hỏi các tụ điện chặn và bỏ qua DC duy trì sự ổn định tham số ở nhiệt độ hình thành
• Điện tử giám sát và điều khiển động cơ hàng không vũ trụ hoạt động trong môi trường khoang động cơ không làm mát
• ECU dưới nắp xe hơi và các mô-đun điều khiển truyền tải tiếp xúc với nhiệt độ cao kết hợp và các biến thể ESD dẫn
• Các thiết bị điện tử cảm biến công nghiệp và điều khiển quy trình hoạt động liên tục ở 175~200°C
• Thiết bị giám sát giếng địa nhiệt với việc triển khai nhiều năm ở nhiệt độ cao bền vững
• Điện tử được triển khai trên chiến trường cứng đòi hỏi cả phạm vi nhiệt độ mở rộng và độ cứng ESD vượt trội cho thiết bị quan trọng trong nhiệm vụ
• Thiết bị khoa học cho các thí nghiệm vật lý nhiệt độ cao khi sự cố ESD ở cấp thành phần không phải là một rủi ro chấp nhận được

Tham khảo nhanh về tập hợp

• Die Attach:AuSn hàn eutectic (300 ∼320°C, N₂/H₂khí tạo thành) được khuyến cáo cho hoạt động ở 200 °C. AuGe (356 °C) hoặc AuSi (363 °C) cho các ứng dụng có nhiệt độ tái lưu tiếp theo cao hơn.
• Sắt dây:25μm Au kết nối quả cầu nhiệt âm (120 ∼ 150 ° C giai đoạn, lực 15 ∼ 35 gf, lực kéo > 6 gf ở 25 ° C).
• Xử lý ESD:Thiết bị được đánh giá > 2kV HBM cung cấp một mức lợi nhuận đáng kể so với rủi ro ESD dây chuyền lắp ráp tiêu chuẩn..
• Lưu trữ:Bao bì waffle hoặc gel-pak, thanh lọc nitơ kín chân không. MSL 1 không giới hạn tuổi thọ sàn. Lưu trữ ở nhiệt độ 20-25 ° C, 40-60% RH.

Đặt hàng và cấu hình tùy chỉnh

Sản phẩm tiêu chuẩn được xuất xưởng dưới dạng chip vuông 0,50 mm × 0,50 mm trong gói waffle dẫn điện.Các cấu hình tùy chỉnh sau đây có sẵn theo yêu cầu với số lượng đặt hàng tối thiểu thường bắt đầu từ 10 miếng:

• Giá trị điện dung tùy chỉnh trong phạm vi 10pF ∼ 220pF trên nền tảng chuẩn 0,50mm
• Địa hình chip hình chữ nhật lên đến tỷ lệ hình 4: 1, hoặc hình dạng không đều cho các dấu vết mạch lai không chuẩn
• Đánh giá điện áp không chuẩn từ 6,3V đến 50V DC
• Thiết bị kim loại hóa mặt sau thay thế: Au-only, AuSn pre-deposition (35μm), AuGe, hoặc AuSi cho kết nối eutectic nhiệt độ cao
• Chứng chỉ nhiệt độ mở rộng lên đến 225 °C có sẵn theo yêu cầu với kế hoạch thử nghiệm sửa đổi
• Bao bì gel-pack hoặc băng và cuộn để lắp ráp tự động

Liên hệ với chúng tôi với các thông số kỹ thuật mục tiêu của bạn cho một đánh giá khả thi, ước tính thời gian dẫn, và báo giá.Cấu hình tùy chỉnh với thời gian dẫn đầu tạo nguyên mẫu 4-6 tuầnCác báo cáo về trình độ HTOL ở 200 °C và dữ liệu mô tả ESD theo JESD22 có sẵn theo yêu cầu.