Пленочный конденсатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 890459 е (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 201279 (21) 2856254/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.1281. Бюллетень Но 46 (51)м. Кл з

Н 01 G 4/00

Государственнмй комитет

СССР но делам изобретений н открыти Й (53) УДК 621. 319..4(088.8) Дата опубликования описания 1Ы 281 (72) Авторы изобретения!

f !

I !

Н.|O.Þñèïoâ, Н.Э.Прагер, В.A.Èàëüöåâ и Н. (71) Заявитель (54) ПЛЕНОЧНЫИ КОНДЕНСАТОР

Изобретение относится к электронной технике, а именно к микроэлектронике, связанной с изготовлением пленочных конденсаторов (ПК), используемых в термостойких гибридных схемах для специальных устройств, работающих в интервале температур от 20 до (250-300) C.

Известны ПК, в которых металличес- 10 .кий электрод напылен на диэлектрическую подложку, на него осажден диэлектрический слой, а верхний электрод выполнен нз того же материала,что и нижний электрод (1j .

Недостатками таких ПК являются низкая надежность и малый процент выхода годных элементов из-за того,что дефекты в диэлектрической пленке приводят к снижению надежности конденсатора или к его полному браку. При длительной эксплуатации, особенно в интервале температур 250-300 С, происходит интенсивная диффузия материала электродов в диэлектрик, что также снижает надежность и срок службы

ПК.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тонкопленочный конденсатор, в котором после напыления первого электрода производится полирование этого электрода для уменьшения шероховатости, что повышает электрическую прочность и надежность ПК 323 .

Недостатками этого ПК являются низкая надежность при эксплуатации в интервале температур от -60 до +125 C и невозможность эксплуатации при температуре выше 125 С, так как полирование нижнего электрода незначительно снижает диффузию материала электродов.

Цель изобретения — повышение надежности и термостойкости пленочного.конденсатора.

Укаэанная цель достигается тем, что электрод, выполненный из металлической фольги, окислен со стороны, примыкающей к диэлектрической пленке, причем толщина окисленного слоя составляет 0,3-0,5 мкм.

Наличие окисного слоя между диэлектрической пленкой н электродом из металлической фольги препятствует как диффузии материала Электрода из тугоплавкого металла в электрод из фольги, так и,наоборот, под дей- ствием температуры и поля. Отсутствие диффузии в предложенной конструк890459 ции объясняется тем, что на границе двух диэлектриков возникает эффект межслойной поляризации, резко ослабляющий действие электрического поля и температуры, вследствие чего направленная диффузия между электродами исключается.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого ПК, где обозначено:

1 — электрод из фольги толщиной

25-35 мкм;

2 — окисный слой толщиной 0,3 0,5 мкм;

3 — осажденная диэлектрическая пленка толщиной 0,3-0,5 мкм;

4 — тонкопленочный электрод из тугоплавкого металла, 5 — контактные площадки электрода

1, выполненные из того же металла, что и электрод 4 и полученные методом фотолитографии; б — диэлектрическая подложка.

Предлагаемая конструкция пленочного конденсатора проверена в лабораторных условиях в процессе изготовления и испытания опытной партии.

Электроды предлагаемого ПК, расположенные на диэлектрической подложке, изготовляют из пленок молибдена или никеля с подслоем титана. Пленки молибдена осаждаются ионно-плазменным распылением мишени, пленки никеля - электронно;лучевым испарением штабиков, титан осаждается резистивным испарением из молибденовых лодочек. Толщина электродов 0,50,8 мкм. В качестве диэлектрической пленки используются пленки S i М 4 толщиной 0,25-0,3 мкм, полученные ионно-плазменным реактивным распылением кремния марки. КЭФ-.80 или пленки SiyN< толщиной 0,25-0,3 мкм, полученные ионно-плазменным высокочастотным распылением мишени из плавленного кварца. Для другого электрода ислгользуется титановая или алюминиевая фольга толщиной

25-30 мкм..Окисление фольги на глубину 0,3-0,5 глкм проводится электролитическим способом в соответствующих электролитах с контролируемым током для прекращения процесса окисления после достижения заданной толщины. Крепление электрода из фольги к кОнтактным площадкам и совмещение

> с тонкопленочным электродом из туго-, плавкого металла осуществляется в специально разработанном приспособлении с формовкой электрода или системы электродов, например как при изготовлении емкостной матрицы из двух и более элементов на одной подложке методом лазерной и термокомпрессионной сварки. При окислении фольги участки, прилегающие к контактным площадкам, защищаются фотореэистом во избежание окисления этих участков, вследствие этого затрудняется процесс сварки. В качестве подложки используются лейкосапфир, поликор, ситалл или фотоситалл. Изготовленные конденсато15 ры предложенной конструкции подвергаются электрическим испытаниям в ин- тервале температур 20 — 300 С.

Использование предложенной конструкции конденсатора значительно поЩ вышает надежность и термостойкость ПК при эксплуатации его в интервале температур 20-300 С. Экономический эффект при использовании предложенных

ПК в специальной аппаратуре, работающей в экстремальных условиях, 120 тыс. руб. в год, так как исключа-. ется необходимость использования громоздких и дорогостоящих охлаждающих устройств и повышается процент выхода и долговечность элементов.

Формула изобретения

Пленочный конденсатор, содержащий диэлектрическую подложку и последо" вательно размещенные на ней тонкопленочный электрод, диэлектрическую пленку и электрод, выполненный из металлической фольги, о т л и ч а ю49 шийся тем, что, с целью повышения надежности и терглостойкости, электрод, выполненный из металлической фольги, окислен со стороны, примыкающей к диэлектрической пленке, 4 причем толщина окисленного слоя составляет 0,3-0,5 мкм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 51-38055, кл. 59 E 101,24, 19.10.7б.

2. Патент CIQA Р 3533148, кл. 29-25.41, 1970 (прототип).

890459

Ф 2

Составитель Н.Кондратов

Редактор М. Дылын Техред Ж.Кастелевич. Корректор Г. Огар

Заказ 11016/82 Тирам 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. уагород, ул. Проектная, 4

Пленочный конденсатор Пленочный конденсатор Пленочный конденсатор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным импульсным конденсаторам и формирующим линиям, и может быть использовано для получения мощных импульсов электрического тока, например, в электрогидравлических погружных устройствах [1] Известен силовой импульсный конденсатор, содержащий размещенные в цилиндрическом металлическом корпусе пружины, пакет из последовательно соединенных полых пропитанных секций, металлическую крышку с изолятором, дно, два основных токовывода, два дополнительных токовывода и один дополнительный изолятор, при этом дополнительный изолятор закреплен на дне, один из дополнительных токовыводов размещен внутри дополнительного изолятора и соединен с торцом пакета секций положительной полярности, а другой дополнительный токовывод закреплен на дне и соединен с торцом пакета секций отрицательной полярности и металлическим корпусом

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовому конденсаторостроению

Изобретение относится к радиоэлектронике, конкретно к электронакопительным устройствам

Изобретение относится к радиоэлектронике, конкретно к электронакопительным устройствам
Наверх