y"> 200 000Катодний 3. Розрахунок і проектування плівкових конденсаторів
Конструктивно плівкові конденсатори являють собою тришарову структуру: метал-діелектрик-метал (МДМ) і складається з нижньої і верхньої обкладок, розділених шаром діелектричного матеріалу.
До конструкції конденсатора пред'являються такі вимоги :) Мінімальні габарити ;) Відтворюваність характеристик в процесі виробництва ;) Сумісність технології виготовлення з технологіями виготовлення інших елементів мікросхем.
Найчастіше використовується конструкція, представлена ​​на рис 4а; її особливістю є те, що контур верхньої обкладки повністю вписується в контур нижньої. У такій конструкції неточність суміщення контурів обкладок не позначається на величині ємності. Контур діелектрика заходить за межі обох обкладок, що гарантує надійну ізоляцію обкладок по периферії конденсатора. Така конструкція характерна для конденсаторів підвищеної ємності (сотні - тисячі pF). Для конденсаторів невеликої ємності (десятки pF) характерна конструкція, представлена ​​на рис 4б. Ємність такого конденсатора залежить від зсуву обкладок через неточність суміщення. p align="justify"> Ємність плівкового конденсатора визначається за формулою:
С = С 0 В· S (14)
де S - площа взаємного перекриття обкладок;
З 0 - питома ємність, вимірюється в pF/cm 2
В
Питома ємність визначається діелектричної проникністю застосовуваних матеріалів ( e r ) і товщиною плівки діелектрика (d).
; (15)
Втрати в обкладинках конденсатора залежать від взаємного розташування висновків. При роботі на високих частотах переважно двостороннє розташування висновків. p align="justify"> Робоча напруга (U р ) забезпечується підбором матеріалу діелектричної плівки з необхідним значенням електричної міцності (пробивний напруженості електричного поля, E пр ) і необхідної товщиною плівки (d). Для більшості діелектричних матеріалів пробивна напруженість становить:
пр = (1 Г· 9) В· 10 6 V/cm
Товщина діелектрика вибирається виходячи з умови забезпечення заданого робочого напруги, за формулою:
;
Де К З = 3 Г· 10 - коефіцієнт запасу, що забезпечує надежностние характеристики.
Добротність (Q) конденсатора залежить від конструкції і використовуваних матеріалів
;
де tg d Д - тангенс кута діелектричних втрат у діелектрику, для більшості використовуваних матеріалів становить 10 -2 Г· 10 -3 .
tg d ОВ = w С (r 0 + r B ) - тангенс кута втрат в обкладках і висновках.
Опір обкладок (r 0 ) визначається конструкцією конденсатора, провідністю матеріалу обкладок, їх геометрією, а також картиною розподілу ліній струму в обкладках.
Добротність плівкових конденсаторів становить: Q = 10 Г· 100;
Характеристики конденсаторів визначаються властивостями вживаних матеріалів.
До діелектриків ставляться такі вимоги:
В· висока діелектрична проник...
