Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
1.2.1. Конструкции пленочных конденсаторов
В зависимости от толщины пленок , применяемых при изготовлении,
различают тонкопленочные и толстопленочные конденсаторы. На рис. 1.7
приведены наиболее распространенные конструкции пленочных
конденсаторов . Конструкции, изображенные на рис. 1.7 (а - в ) используются
для конденсаторов с большой емкостью. В этих конструкциях неточность
совмещения обкладок мало сказывается на изменении емкости , так как контур
диэлектрика заходит за пределы обеих обкладок . Небольшое изменение
емкости в первых двух конструкциях возможно за счет изменения вклада
емкости вывода верхней обкладки при ее смещении относительно нижней.
Для устранения этой погрешности с противоположной стороны вывода
верхней обкладки делают компенсатор ( рис. 1.7 в ). Современная технология
позволяет получить тонкопленочные конденсаторы с емкостью до 10
5
пФ .
Такие конденсаторы могут иметь сложную фигурную конструкцию. Это
позволяет конструктору при разработке топологии ИМС полностью
использовать свободные участки площади подложки.
Толстоплёночные конденсаторы, как правило, изготовляют прямоугольной
(квадратной) формы без компенсаторов с емкостью 50 2500 пФ и допуском
± 15 %.
При выборе конструкции пленочного конденсатора необходимо учитывать ,
что на высоких частотах ( > 10 МГц) его емкость падает. Причем при
двустороннем расположении выводов (рис. 1.7 а) этот спад меньше, чем при
одностороннем (рис. 1.7 б). Конструкция, изображенная на рис. 1.7 г,
используется для пленочных конденсаторов небольшой емкости (десятки
пФ ). Обычно для ее получения достаточна площадь взаимного перекрытия
пересекающихся коммутационных проводников , разделенных пленкой
диэлектрика.
При активной площади конденсатора менее 5 мм
2
начинает сказываться
краевой эффект , поэтому при площади верхней обкладки менее 1 мм
2
рекомендуется использовать конструкцию, выполненную в виде
последовательно соединенных конденсаторов (рис. 1.7 д ). При малых
емкостях (доли и единицы пФ ) используют гребенчатую (рис1.7 е) или
полосковую формы .
61
Рис 2.2 Чертёж общего вида топологии ГИМС.
               1.2.1. Конст рукци и п леночны х конд енсат оров

   В зав исимости от тол щины пл е нок , пр име няе мы х пр и изготов л е нии,
р азл ич аюттонкоп леночны е и толстоп леночны е к онд енсатор ы . Н а р ис. 1.7
пр ив е д е ны наибол е е р аспр остр ане нны е к онстр ук ции пл е ноч ны х
к онд енсатор ов . Констр ук ции, изобр аженны е на р ис. 1.7 (а - в ) испол ьзуются
д л я к онд енсатор ов с бол ьшой емк остью. В э тих к онстр ук циях неточ ность
сов мещения обк л ад ок мал о ск азы в ается на изменении емк ости, так к ак к онтур
д иэ л ек тр ик а заход итза пр ед е л ы обеих обк л ад ок . Н е бол ьшое изменение
емк ости в пер в ы х д в ух к онстр ук циях в озможно за сч етизменения в к л ад а
емк ости в ы в од а в ер хней обк л ад к и пр и ее смещении относител ьно нижней.
Д л я устр анения э той погр ешности с пр отив опол ожной стор оны в ы в од а
в ер хнейобк л ад к и д ел аюткомп енса тор (р ис. 1.7 в ). С ов р еменная технол огия
позв ол яетпол уч ить тонк опл еноч ны е к онд енсатор ы с емк остью д о 105 пФ .
Так ие к онд е нсатор ы могутиме ть сл ожную фигур ную к онстр ук цию. Э то
позв ол яе т к онстр ук тор у пр и р азр аботк е топол огии ИМ С пол ностью
испол ьзов ать св обод ны е уч астк и пл ощад и под л ожк и.

   Тол стопл ёноч ны е к онд енсатор ы , к ак пр ав ил о, изготов л яютпр ямоугол ьной
(к в ад р атной) фор мы бе зк омпенсатор ов с емк остью 50 — 2500 пФ и д опуск ом
±15 %.
   П р и в ы бор е к онстр ук ции пл еноч ного к онд енсатор а необход имо уч иты в ать,
ч то на в ы сок их ч астотах ( > 10 М Гц) е го емк ость пад ает. П р ич е м пр и
д в устор оннемр аспол ожении в ы в од ов (р ис. 1.7 а) э тотспад меньше, ч емпр и
од ностор оннем (р ис. 1.7 б). Констр ук ция, изобр аженная на р ис. 1.7 г,
испол ьзуется д л я пл еноч ны х к онд енсатор ов небол ьшой емк ости (д е сятк и
пФ ). Обы ч но д л я ее пол уч ения д остаточ на пл ощад ь в заимного пер ек р ы тия
пе р е се к ающихся к оммутационны х пр ов од ник ов , р азд е л е нны х пл е нк ой
д иэ л ек тр ик а.
    П р и ак тив ной пл ощад и к онд енсатор а менее 5 мм2 нач инаетск азы в аться
кр а евой эф ф ект, поэ тому пр и пл ощад и в е р хне й обк л ад к и менее 1 мм2
р е к оме нд уе тся испол ьзов ать к онстр ук цию, в ы пол не нную в в ид е
посл ед ов ате л ьно соед ине нны х к онд е нсатор ов (р ис. 1.7 д ). П р и мал ы х
е мк остях (д ол и и ед иницы пФ ) испол ьзуютгр ебе нч атую (р ис1.7 е ) ил и
п олосковую фор мы .                                                                       Р и с 2.2 Ч ерт ё ж общ его ви д а т оп ологи и ГИМ С.
                                          24                                                                        61