Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 29 стр.

UptoLike

Составители: 

29
Тонкопленочные конденсаторы на основе окислов кремния и германия,
получившие широкое распространение ввиду простоты технологии, в
настоящее время из-за невысокой стабильности и надежности применяются
значительно реже .
Материал обкладок тонкопленочного конденсатора должен обладать
высокой электропроводностью, малой миграционной подвижностью атомов
для предотвращения диффузии в диэлектрик , хорошей адгезией, как к
подложке, так и ранее сформированным пленкам, невысокой температурой
нанесения и достаточной химической стойкостью. Материал нижней
обкладки конденсатора должен иметь минимальное количество
микронеровностей высотой не более 0,025 мкм.
Из всех металлов с высокой проводимостью ( Au, Ag, Сu, А 1 ) только
последний наиболее полно удовлетворяет перечисленным требованиям.
Другие из названных металлов не нашли применения в основном из-за
высокой миграционной подвижности атомов . Часто , при изготовлении
обкладок конденсатора из алюминия, применяют подслой из титана или
ванадия.
Толстопленочные проводниковые пленки, кроме выполнения общих
требований, должны быть совместимыми с диэлектрическими пастами .
Проводниковые пасты изготавливаются на основе золота , золота - платины,
золота - палладия, палладия-серебра, индия, рения. Пасты на основе золота
обеспечивают наиболее низкое поверхностное сопротивление (R
= (0,001
0,003) Ом / ).
1.2.3. Основные параметры конденсатора
1. Номинальная емкость С
Н
- задается условиями схемы и определяется по
известной формуле
,=⋅=
=
ВВ00H
ВАСS С
d
S
С
0
ε
ε
где ε
0
- диэлектрическая постоянная (ε
0
= 0,0885 пФ /см);
С
0
- удельная емкость (С
0
= 0,0885(ε d) пФ /см
2
);
ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика ;
S - площадь взаимного перекрытия обкладок .
При определении С
Н
пленочных конденсаторов малой площади необходимо
учитывать увеличение емкости , обусловленное влиянием краевого эффекта .
В общем случае
56
Минимальное расстояние
между краем пленочного
резистора и краем его
контактной площадки j,
мм
0,2
0,1
0,2
Максимальное отклонение
сопротивления резистора
от номинального значения,
%
± 20
±15
±15
Минимально допустимые
расстояния, мм:
- между краями
диэлектрика и нижней
обкладки конденсатора f;
0,1
0,1
0,1
- между краями верхней и
нижней обкладок
конденсатора g;
0,2
0,2
0,2
- между краем
диэлектрика и
соединением вывода
конденсатора с другим
пленочным элементом h;
0,3
0,3
0,3
- между краями
диэлектрика и нижней
обкладкой конденсатора в
месте вывода верхней
обкладки;
0,2
0,2
0,2
- от пленочного
конденсатора до
приклеиваемых навесных
компонентов z;
0,5
0,5
0,5
Минимальная площадь
перекрытия обкладок
конденсаторов
L
мм;
0,5х
0,5
0,5х
0,5
0,5х
0,5
Максимальное отклонение
емкости конденсатора от
номинального значения, %
± 12
±12
±12
М инимал ьное р асстояние
                                                          Тонк опл еноч ны е к онд енсатор ы на основ е ок исл ов к р емния и гер мания,
ме жд ук р ае мпл е ноч ного       0,2   0,1   0,2   пол уч ив шие шир ок ое р аспр остр ане ние в в ид у пр остоты те хнол огии, в
р е зистор а и к р ае ме го
                                                     настоящее в р емя из-за нев ы сок ой стабил ьности и над ежности пр именяются
к онтак тной пл ощад к и j,
                                                     знач ител ьно р еже.
мм
                                                          М а тер иа л обкла док тонк опл е ноч ного к онд енсатор а д ол жен обл ад ать
М ак симал ьное отк л оне ние
                                                     в ы сок ойэ л ек тр опр ов од ностью, мал оймигр ационнойпод в ижностью атомов
сопр отив л е ния р е зистор а     ±20   ±15   ±15
                                                     д л я пр ед отв р ащения д иффузии в д иэ л е к тр ик , хор оше й ад ге зие й, к ак к
отноминал ьного знач е ния,
                                                     под л ожк е, так и р анее сфор мир ов анны мпл енк ам, нев ы сок ой темпер атур ой
%
М инимал ьно д опустимы е                            нане се ния и д остаточ ной химич е ск ой стойк остью. М ате р иал нижне й
р асстояния, мм:                                     обк л ад к и к онд е нсатор а д ол же н име ть минима ль ное к ол ич е ств о
- ме жд ук р аями
                                                     мик р онер ов ностей в ы сотой не бол ее 0,025 мк м.
                                                          Из в сех метал л ов с в ы сок ой пр ов од имостью ( Au, Ag, С u, А 1 ) тол ьк о
д иэ л е к тр ик а и нижне й
                                                     посл ед ний наибол е е пол но уд ов л етв ор яе тпер еч исл енны м тр ебов аниям.
обк л ад к и к онд е нсатор а f;   0,1   0,1   0,1
                                                     Д р угие из назв анны х метал л ов не нашл и пр имене ния в основ ном из-за
- ме жд ук р аями в е р хне й и
                                                     в ы сок ой мигр ационной под в ижности атомов . Часто, пр и изготов л е нии
нижне й обк л ад ок
                                                     обк л ад ок к онд енсатор а из ал юминия, пр име няютпод сл ой из титана ил и
к онд е нсатор а g;                0,2   0,2   0,2
- ме жд ук р ае м                                    в анад ия.
д иэ л е к тр ик а и                                     Тол стопл е ноч ны е пр ов од ник ов ы е пл е нк и, к р оме в ы пол не ния общих
сое д ине ние мв ы в од а                            тр ебов аний, д ол жны бы ть сов ме стимы ми с д иэ л е к тр ич е ск ими пастами.
к онд е нсатор а с д р угим
                                                     П р ов од ник ов ы е пасты изготав л ив аются на основ е зол ота, зол ота-пл атины ,
пл е ноч ны мэ л е ме нтомh;       0,3   0,3   0,3
                                                     зол ота-пал л ад ия, пал л ад ия-сер ебр а, инд ия, р ения. П асты на основ е зол ота
- ме жд ук р аями                                    обе спеч ив аютнаибол ее низк ое пов ер хностное сопр отив л ение (R = (0,001 −
д иэ л е к тр ик а и нижне й                         0,003) Ом/ ).
обк л ад к ой к онд е нсатор а в
ме сте в ы в од а в е р хне й                                         1.2.3. О сновны е п арам ет ры конд енсат ора
обк л ад к и;                      0,2   0,2   0,2   1. Н оминал ьная емк ость С Н - зад ается усл ов иями схемы и опр ед ел яется по
                                                     изв е стной фор мул е
- отпл е ноч ного
к онд е нсатор а д о                                                                ε ⋅ ε0 ⋅ S
                                                                             СH =              = С0 ⋅ S = С0 ⋅ АВ В В ,
пр ик л е ив ае мы хнав е сны х                                                          d
к омпоне нтов z;                   0,5   0,5   0,5   гд е ε0 - диэлектр ическа я п остоянна я (ε0 = 0,0885 пФ /см);
М инимал ьная пл ощад ь            0,5х 0,5х 0,5х         С0 - удель на я емкость (С0 = 0,0885(ε ⁄ d) пФ /см2);
пе р е к р ы тия обк л ад ок       0,5   0,5   0,5        ε - диэлектр ическа я п р оница емость диэлектр ика ;
к онд е нсатор ов L х В мм;                               S - п лощ а дь вза имногоп ер екр ы тия обкла док.
М ак симал ьное отк л оне ние                        П р и опр ед ел ении С Н пл еноч ны хк онд енсатор ов мал ой пл ощад и необход имо
е мк ости к онд е нсатор а от                        уч иты в ать ув ел ич ение емк ости, обусл ов л енное в л ияниемк р аев ого э ффек та.
                                   ±12   ±12   ±12
номинал ьного знач е ния, %                          В общемсл уч ае

         56                                                                                   29