Конденсаторы

Структура и конфигурация типичного пленочного конденсатора показаны на рисунке 5.3. Емкость конденсатора определяется по формуле

С= С₀×S, где С₀ – удельная емкость конденсатора зависит от материала диэлектрика и толщины пленки, S- площадь конденсатора. Толщина диэлект­рической пленки d существенно зависит от технологии: для тон­ких пленок d = 0,1 - 0,2 мкм, для толстых d = 10 - 20 мкм. По­этому при прочих равных условиях удельная емкость С₀ толстопленочных конденсаторов меньше, чем тонкопленочных. Однако различие в толщине диэлектрика может компенсироваться благодаря раз­личию диэлектрических проницаемостей материалов.

При выборе диэлектрика для высокочастотных кон­денсаторов (как тонко-, так и толстопленоч- ных) приходится дополнительно учитывать поте­ри энергии в диэлектрике. Что касается омических потерь в об­кладках пленочных конденсато­ров, то они гораздо меньше, чем у полупроводниковых конденса­торов, потому что в качестве об­кладок используются металли­ческие слои с высокой проводи­мостью поэтому добротность таких конденсаторов высокая и может достигать Q=100.

Рисунок 5.3

В таблице 5.3 приведены типичные параметры пленочных кон­денсаторов. Из таблицы можно сделать следующие общие выводы:

Таблица 5.3

Примечание: паста используется в толстопленочных ГИМС.

- удельные емкости пленочных конденсаторов (при надлежа­щем выборе диэлектрика) в несколько раз пре­вышают удельную емкость МОП-конденсаторов и тем более диф­фузионных конденсаторов;

- максимальные емкости пленочных конденсаторов могут быть на несколько порядков больше, чем емкости полупроводниковых конденсаторов, главным образом благодаря большей площади (по­скольку площадь подложек ГИМС значительно превышает площадь кристаллов полупроводниковых ИС).

Для высокочастотных тонкопленочных конденсаторов опти­мальным диэлектриком является моноокись кремния, а также моноокись германия.

Следует заметить, что в последнее время, в связи с наличием миниатюрных дискретных конденсаторов (в том числе с весьма боль­шой емкостью - до нескольких микрофарад), наблюдается тенден­ция к отказу от пленочных конденса­торов и замене их навесными конденса­торами.