Пленочный конденсатор
Использование: в области производства пленочных конденсаторов. Сущность изобретения: позволяет упростить технологию изготовления и расширить область применения за счет повышения точности воспроизводимости малых номиналов емкости, снизить индуктивность и повысить добротность за счет того, что в пленочном конденсаторе, содержащем первую и вторую обкладки, выполненные в виде маталлических пленок, включающие слои Cu Cr и диэлектрик, расположенный между обкладками в виде полиимидной пленки, и токовыводы, размещенные на противоположных сторонах диэлектрика, соотношение толщин металлических пленок и пленки полиимида выбраны в диапазоне от 1 1 до 1 2, а первый и второй токовыводы выполнены в виде части металлических пленок, выступающих над торцовыми противоположными сторонами полиимидной пленки соответственно, причем на слой хрома, напыленный на диэлектрик, нанесен слой титана. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к производству конденсаторов и может быть использовано в микроэлектронике в составе гибридных интегральных схем (ГИС), работающих в СВЧ-диапазоне в качестве разделительных и контурных элементов.
Требования к разделительным конденсаторам являются частью требований к контурным конденсаторам. Основные требования к контурным конденсаторам для широкополосных цепей СВЧ-диапазона следующие: конденсатор должен быть технологичным при изготовлении и монтаже в ГИС; номиналы емкостей должны находиться в диапазоне 10-0,01 пФ; точность номинала емкости должна быть не менее +/-10% конденсатор должен иметь высокую добротность (эквивалентное сопротивление потерь не более 0,5 Ом); паразитная индуктивность токовыводов не должна превышать 0,1-0,2 нГн. Перечисленные выше требования должны быть реализованы в единой конструкции конденсатора. Однако в известных конструкциях конденсаторов такое сочетание характеристик отсутствует. Известен МОП СВЧ-кремниевый конденсатор К26-4 ОЖО.464.240 ТУ. Указанный аналог заявляемого конденсатора содержит диэлектрик в виде пленки окиси кремния, расположенный на кремниевой подложке, а также первую и вторую обкладки в виде металлических пленок. Конденсатор устанавливается в схему методом пайки. К металлической пленке, нанесенной на диэлектрик, приваривается проволочный токовывод. Номиналы конденсаторов К26-4 лежат в диапазоне 1-100 пФ. Точность номинала емкости имеет значение от +/-50% до +/-20% для номиналов 1-100 пФ соответственно. Недостатки указанного аналога состоят в следующем: невозможность повышения точности воспроизводимости малых номиналов, так как технология МОП СВЧ не обеспечивает требуемый разброс толщины диэлектрической пленки SiO2 при термическом окислении кремния; невозможность снижения индуктивности проволочных токовыводов до величины 0,2 нГн; невозможность снижения эквивалентного сопротивления потерь до величины 0,5 Ом из-за кремниевой подложки, используемой в качестве электрода. Известно использование полиимидной пленки в качестве диэлектрика микрополосковых плат СВЧ-диапазона. Известно также, что микрополосковая плата СВЧ-диапазона может быть представлена соединением цепочки сосредоточенных конденсаторов и индуктивностей. Недостатком конденсаторов, построенных на базе указанной выше микрополосковой линии, является невозможность повышения точности воспроизводимости малых (менее 1 пФ) номиналов емкостей из-за большого разброса по толщине пленочных диэлектрических слоев на основе полимерной композиции, включающей полиимид. Конструкция такого конденсатора не обеспечивает снижения паразитной индуктивности выводов до 0,1-0,2 нГн и повышения добротности из-за высокого значения тангенса угла диэлектрических потерь слоев из полимерной композиции. Цель изобретения упрощение технологии изготовления пленочных конденсаторов и расширение области применения за счет повышения точности воспроизводимости малых номиналов емкости, снижения индуктивности и повышения добротности, улучшения адгезии металлических пленок. Сущность изобретения заключается в том, что в пленочном конденсаторе, содержащем первую и вторую обкладки, выполненные в виде металлических пленок, включающих слои Cr-Cu, с расположенным между ними диэлектриком в виде полиимидной пленки, и размещенные на противоположных сторонах диэлектрика токовыводы, соотношение толщин металлических пленок и пленки полиимида выбрано в диапазоне от 1:1 до 1:2, а токовыводы выполнены в виде части металлических пленок, выступающих над торцовыми противоположными сторонами полиимидной пленки соответственно, а на слой Cr, напыленный на диэлектрик, нанесен слой Ti. На чертеже представлена конструкция предлагаемого пленочного конденсатора. Пленочный конденсатор содержит обкладки 1 и 2 пленочной металлизации, включающей слои металлов: Cr-Ti-напыления, Cu-гальваническая, Cu-химическое Sn, полиимидную пленку в качестве диэлектрика 3 и токовыводы 4 и 5, являющиеся продолжением обкладок 1 и 2 конденсатора, выступающие над торцовыми противоположными сторонами диэлектрика 3. Емкость пленочного конденсатора определяется как сумма величин, определяемых по формулам для расчета емкости плоского конденсатора, краевых и частичных емкостей, величина которых зависит от толщины металлизлации обкладки. При изготовлении заявляемого конденсатора на полиимидную пленку с двух сторон наносят вакуумным напылением металлизацию, состоящую из слоев Cr-Ti-Cu-Cr, выполняют печать рисунка по тонкому слою напыленной Cu, гальванически осаждают толстый слой Cu по фоторезистивной маске, выполняют травление полиимидной пленки для формирования металлических токовыводов. Конечным этапом изготовления конденсатора является химическое осаждение слоя Sn, служащего одновременно защитным и гарантирующим пайку во внешнюю схему, покрытием. Описанная выше упрощенная технология изготовления заявляемого конденсатора позволяет производить его групповым методом. Технологичность конденсатора при изготовлении и монтаже в ГИС обеспечивается, кроме указанных выше операций, введением между слоями Cr и Cu слоя Ti, который служит для защиты от подтравливания адгезионного слоя Cr при травлении слоя тонкой напыленной Cu. Требуемый диапазон номиналов емкостей 10-0,01 пФ обеспечивается в заявляемой конструкции выбором толщины полиимидной пленки с

Формула изобретения
1. ПЛЕНОЧНЫЙ КОНДЕНСАТОР, содержащий первую и вторую обкладки, выполненные в виде металлических пленок, включающих слои Cr Cu, расположенный между обкладками диэлектрик в виде полиимидной пленки и размещенные на противоположных сторонах диэлектрика токовыводы, отличающийся тем, что соотношение толщин металлических пленок и пленки полиимида выбрано в диапазоне от 1 1 до 1 2, а токовыводы выполнены в виде части металлических пленок, выступающих над торцевыми противоположными сторонами полиимидной пленки соответственно. 2. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что на слой хрома, напыленный на диэлектрике, нанесен слой титана.РИСУНКИ
Рисунок 1