Тепер можна оцінити питому ємність діелектрика із виразів

С’₀ = 0,0885 ε /d;

де ΔА - абсолютна похибка відтворення розмірів тонкоплівкового конденсатора, яка дорівнює для маскового методу ± 10-3 см; К_ф = = А₁/В₁ - коефіцієнт форми прямокутного конденсатора.

Обравши кінцеве значення питомої ємності С₀ з вимоги С’₀ < С₀ < С”₀, уточнюють товщину діелектрика з виразу

d = 0,0885 ε/С₀.

Визначивши з відношення S = С/С₀ активну площу обкладок конденсатора, розраховують геометричні розміри конденсатора за мулами:

розміри верхньої обкладки

;

розміри нижньої обкладки

А₂ = А₁ + 2 (ΔА + ψ); В₂ = В₁ + 2 (ΔА + ψ);

розміри діелектричного шару

А₃ = А₂ + 2 (ΔА + ψ); В₃ = В₂ + 2 (ΔА + ψ);

де ψ - похибка установки і суміщення масок, см.

При конструктивному розрахунку тришарових плівкових конденсаторів з малою площею обкладок (менше 5 мм²) необхідно враховувати крайовий ефект, при наявності якого ємність конденсатора визначається формулою

С = 0,0885 εS/Kd,

де К - поправочний коефіцієнт, який враховує крайовий ефект і визначається з графіка. Далі методика розрахунку аналогічна поданій вище.

Технологічні методи нанесення на основу провідних і діелектрич­них плівок такі самі, що і при виготовленні плівкових резисторів.

Котушки індуктивності. Тонкоплівкові котушки індуктивності в гібридних ІМС виконують на підкладці у вигляді одновиткових або багатовиткових спіралей. Найпоширеніші котушки індуктивності у вигляді плоскої багатовиткової спіралі круглої (рис. 2.17, а) або пря­мокутної (рис. 2.17, б) форми.

Для розрахунку тонкоплівкової котушки індуктивності необхідно знати такі дані: індуктивність L, добротність Q і робочу частоту ƒ. В результаті конструктивного розрахунку повинні бути визначені внутрішній D_BН і зовнішній D_ЗОВН діаметри спіралі, її крок t, товщина провідного шару h і число витків N.

На початку розрахунку вибирають форму спіралі. Якщо потрібно мати високу добротність котушки індуктивності. то спіраль беруть круглої форми, оскільки довжина її струмопроводу менша, ніж у прямокутної спіралі. Щоб забезпечити мінімальну площу, яку займає котушка індуктивності, спіраль вибирають прямокутної форми.

Рис. 2.17

Внутрішній діаметр D_BН визначається розміром внутрішньої кон­тактної площинки і, як правило, дорівнює 0,5 мм. зовнішній діаметр D_ЗОВН визначають з відношення (D_BН / D_ЗОВН)_орt = 0,4 для спіралі круглої форми і (D_BН/D_ЗОВН) _орt = 0,362 для спіралі квадратної форми.

Потім за графіком (рис. 2.18) знаходять значення коефіцієнта К, після чого обчислюють крок спіралі

Число витків N тонкоплівкової котушки індуктивності визначається за формулою N = (D_ЗОВН - D_BН)2t.

Визначивши товщину h провідного шару h = (2 ... 4)y, де y ­відстань, на яку поширюється електромагнітна хвиля в матеріалі плівкового провідника: (мкм); К₁ - коефіцієнт, який за­лежить від матеріалу плівкового шару (для Сu К₁ = 0,39, для Аg К₁ = 0,37, для Аl К₁ = 0,51); λ - довжина хвилі, см, розраховують ширину провідної плівки b₀ , при якій забезпечується задана добротність Q без урахування скін-ефекту, тобто

де ρ - питомий опір матеріалу плівкового провідника, Ом·см.

Ширина провідної плівки з урахуванням скін-ефекту

b = (1,5...2) b₀ (мм).

Матеріалом для плівкових котушок індуктивності найчастіше є алюміній, рідше - срібло, мідь, латунь, нікель. Максимальне зна­чення індуктивності для плівкових схем не перевищує 10 мкГн при по­рівняно невеликій добротності (Q = 50), обумовленій втратами в оміч­ному опорі котушок. Добротність тонкоплівкових котушок індуктивності суттєво залежить від матеріалу основи.

Рис. 2.18

Провідники і контактні площинки. Плівкові пасивні елементи і навісні компоненти гібридних ІMС з’єднують у відповідну схему за допомогою плівкових провідників і контактних площинок. Такі провідні елементи повинні мати хорошу електропро­відність, не вносити спотворень в сигнали, які передаються, не створювати паразитних зворотних зв'язків і мати надійний, невипрямляючий малошумний контакт з елементами і компонентами схеми. Задовольнити одночасно всі ці, часто супереч­ливі, вимоги нелегко. Наприклад, зменшення ширини плівкового провідника при­водить до зменшення паразитної ємності, однак при цьому збільшу­ється його індуктивність, що, в свою чергу, може викликати спотво­рення сигналів, які передаються.

Матеріалами для нанесення плівкових провідників і контактних площинок найкращими є золото, срібло, мідь і алюміній. Недоліком волота і міді є погана адгезія до підкладки; срібла і міді - висока міграційна рухливість атомів. Тому вказані матеріали використовують у поєднанні з підшарами нікелю, хрому, ванадію.