Влияние конструкции пленочного конденсатора на его параметры

Емкость пленочного конденсатора определяется диэлектрической проницае­мос­тью, толщиной диэлектрика и площадью электродов, то есть формой конденса­тора.

Форма конденсатора бывает различной. Конструкция пленочного конденсатора, представленная на рис.1.3, а, применяется в том случае, когда требуемая площадь S не менее 10 мм² (емкости- сотни и тысячи пикофарад). Ее особенностью является то, что контур верхней обкладки полностью вписывается в контур нижней обкладки. Эта конструкция имеет следующие положительные качества: неточность совмещения контуров обкладок не сказывается на величине емкости; контур диэлектрика заходит за пределы обеих обкладок. В этом случае гарантируется надежная изоляция обкладок по периферии конденсатора при предельном их несовмещении. Пленочный конденсатор большой емкости может иметь сложную конфигурацию, отличную от прямоугольной, причем линии периметра обкладок обязательно пересекаются под прямым углом.

Если расчетная величина активной площади конденсатора S меньше 1 мм², то рекомендуется конструировать гребенчатый конденстор, внешний вид которого показан на рис.1.3, г.

Конденсатор в виде двух перекрещивающихся под углом 90^пленочных проводников, разделенных слоем диэлектрика, применяется при значениях S, находящихся в интервале от 5 до 10 мм² (для емкостей - десятки пикофарад) и его конструкция показана на рис.1.3, б. Здесь для получения необходимой емкости достаточна площадь взаимного перекрытия двух коммутационных проводников, разделенных пленкой диэлектрика. Емкость рассматриваемого конденсатора нечувствительна к смещению обкладок из-за неточности совмещения. При активной площади пленочного конденсатора менее 5 мм² начинает сказываться краевой эффект, причем тем сильнее, чем меньше площадь. Если расчетная площадь конденсатора менее 1 мм², его можно выполнять в виде двух последовательно соединенных конденсаторов (рис.1.3, в). При малых емкостях (единицы или доли пикофарад), когда расчетная площадь пленочного МДМ-конденсатора слишком мала и технология не позволяет его выполнить в виде трехслойной пленочной структуры, можно формировать конденсатор в виде двух параллельных проводящих полосок (рис.1.3, д).

1 2 3 2 4

а) д)

5 1 2 3

1 2

3

б) е)

1 2 3

1 2 3

в) ж)

2 4

1 2 3

г) з)

Рис. 1.3 Разновидности конструкций тонкопленочных конденсаторов:

а) - с активной площадью перекрытия обкладок S=5мм²; б) - с S=1...5мм²;

в) - с S<1мм²; г) - гребенчатая; д) - в виде двух параллельно расположенных проводящих пленок; е) - с компенсатором; ж) - с двусторонним расположением выводов верхней и нижней обкладок; з) - с односторонним расположением выводов; 1 - диэлектрик; 2 - нижняя обкладка; 3 - верхняя обкладка; 4 - подложка; 5 - компенсатор

При малых размерах площади верхней обкладки конденсатора (менее 5мм²) для устранения погрешности емкости, вызванной смещением вывода верхней обкладки при совмещении топологии верхней и нижней обкладок, с противоположной стороны вывода делают компенсатор (см.рис.1.3, е).

Потери в обкладках зависят от расположения выводов нижней и верхней обкладок по отношению друг к другу. На рис.1.3, ж приведена конструкция с двусторонним, а на рис.1.3, з - с односторонним расположением выводов. На высоких частотах предпочтительным является вариант конструкции с двусторонним расположением выводов, так как на частотах выше 10 Мгц емкость конденсатора с ростом частоты падает медленнее при двустороннем расположении выводов.