Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lekts_pr_IMS_7_sem.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2.48 Mб
Скачать

Материалы, используемые в конструкции конденсаторов

  1. Материал диэлектрика.

К диэлектрику пленочных конденсаторов предъявляются следующие требования:

  1. высокая диэлектрическая проницаемость ζr;

  2. малый температурный коэффициент диэлектрической проницаемости αεr;

  3. высокая электрическая прочность;

  4. низкие диэлектрические потери;

  5. высокое сопротивление изоляции;

  6. хорошая адгезия;

  7. совместимость с технологическими процессами изготовления других элементов.

Диэлектрические пленки тонкопленочных конденсаторов формируются обычно напылением в вакууме, химическим осаждением из газовой фазы или окислением. Характерной особенностью напыленных и осажденных пленок является зернистая структура. Пленки, полученные окислением, имеют поры. В результате миграции атомов металлов обкладок в поры или между зернами возможно существенное снижение сопротивления изоляции и напряжения пробоя. Возможны также локальные короткие замыкания обкладок, как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации. Чтобы уменьшить количество дефектов в диэлектрике, совершенствуют технологию, разрабатывают новые материалы или применяют многослойные диэлектрики.

В качестве диэлектрика используют моноокись кремния, моноокись германия, халькогенидное стекло ХГ-44, окислы алюминия, тантала и титана и окислы редкоземельных металлов. Высокие удельные емкости позволяют получить титаны бария и кальция.

В настоящее время особо перспективными являются пленки из сложных по составу стекол, в которых используются микрокомпоненты I2O3, B2O3, Si2O3, Al2O3, CaO.

Эти стекла имеют высокие технологические качества и значения ζr.

  1. Материалы обкладок должны отвечать следующим требованиям:

  1. иметь низкое электрическое сопротивление (особенно для высокочастотных конденсаторов);

  2. обладать низкой миграционной подвижностью атомов;

  3. иметь ТКЛР близкий к ТКЛР подложки и диэлектрика;

  4. иметь хорошую адгезию;

  5. обладать высокой антикоррозийной стойкостью в условиях агрессивных сред;

  6. для устранения температурного разрушения диэлектрика в процессе нанесения верхней обкладки материал должен иметь низкую температуру испарения;

  7. нижняя обкладка должна иметь мелкокристаллическую структуру, не допускать образования кристаллов, выступы которых снижают толщину и соответственно электрическую прочность диэлектрика.

Большинству требований удовлетворяет алюминий. Атомы и мельчайшие частицы алюминия, попавшие в межзерновые области диэлектрика, интенсивно окисляются, что способствуют устранению проводящих цепочек между обкладками. Кроме этого, участки алюминиевых обкладок в области коротких замыканий самоизолируются вследствии термического испарения короткозамкнутых мостиков при протекании тока. При изготовлении обкладок тонкопленочных конденсаторов чаще всего применяют алюминий A99, тантал ТВЧ и титан ВТ1-0.

Конструкции подгоняемых конденсаторов

Эти конструкции применяются в случае, когда необходимо получить емкость с точностью, превосходящей технологические возможности способов изготовления или при изготовлении конденсаторов, емкость которых должна изменяться в процессе настройки ЭВС. В этом случае в конструкции пленочного конденсатора, кроме основной секции с неизменной емкостью, применяется секция, емкость которой можно каким-либо способом изменять.

Подгонка делается ступенчато, как в сторону уменьшения (отрезание секций в конструкциях а), г), д) ), так и в сторону увеличения (подключение секций в конструкциях б), в) ).

Подключение секций производится припаиванием проволочных перемычек. На рис. г) изображена матричная конструкция пленочного конденсатора, позволяющая ступенчато изменять емкость в очень широком диапазоне.

На рис д) показана конструкция с «матричной» подгоночной секцией.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]