Пленочный конденсатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 201279 (21) 285 б 254/18-21с присоединением заявки Но(51)М. Кл з Н 01 0 4/00 Государственный комитет СССР яо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 151281(71) Заявител 4) ПЛЕНОЧНЫИ КОНДЕНСАТО лекирост К являются ксплуатации в -б 0 до +125 фС тации при темк как полиро- незначительериала электорых на д оса нэлектричес жден диверхний злекте материала,чт повышение насти пленочном, алоны, енке сосНалич электрич из метал ет как д из тугопл из фольг ствием те вие дифф ПК.Наиболее близ сущности к изобр копленочный конд после напыления й о им по техничес тению является нсатор, в кото ервого электро 0 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) ф С.Известны ПК, в кот металличес О .кий электрод напыленкую подложку, на негоэлектрический слой, арод выполнен нз того ж ои нижний электрод 111 .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 производится полирование этогорода для уменьшения шероховатосчто повышает электрическую прочи надежность ПК Г 23 .Недостатками этого Пнизкая надежность при эинтервале температур оти невозможность эксплуапературе выше 125 С, тавание нижнего электродано снижает диффузию матродов.Цель изобретениядежности и термостойкого конденсатора.Укаэанная цель достигается течто электрод, выполненный из метлической фольги, окислен со сторпримыкающей к диэлектрической плпричем толщина окисленного слоятавляет 0,3-0,5 мкм. ие окисного слоя между диской пленкой н электродом лической фольги препятствуиффузии материала Электрода авкого металла в электродтак и,наоборот, под дей-мпературы и поля. Отсутстзии в предложенной конструкции объясняется тем, что на границедвух диэлектриков возникает эффектмежслойной поляризации, резко ослабляющий действие электрического поляи температуры, вследствие чего направленная диффузия между электродами исключается.На чертеже приведена конструкцияпредлагаемого ПК, где обозначено:1 - электрод из фольги толщиной25-35 мкм,2 - окисный слой толщиной 0,3 0,5 мкм;3 - осажденная диэлектрическаяпленка толщиной 0,3-0,5 мкм,4 - тонкопленочный электрод изтугоплавкого металла,5 - контактные площадки электрода1, 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 молибденаили никеля с подслоем титана. Пленки молибдена осаждаются ионно-плазменным распылением мишени, пленкиникеля " электронно;лучевым испарением штабиков, титан осаждается резистивным испарением из молибденовых лодочек. Толщина электродов 0,50,8 мкм. В качестве диэлектрическойпленки используются пленки 51 М 4толщиной 0,25-0,3 мкм, полученныеионно-плазменным реактивным распылением кремния марки, КЭФ-.80 илипленки 5 М 4 толщиной 0,25-0,3 мкм,полученные ионно-плазменным высокочастотным распылением мишени изплавленного кварца. Для другогоэлектрода используется титановаяили алюминиевая фольга толщиной25-30 мкмОкисление фольги на глубину 0,3-0,5 икм проводится электролитическим способом в соответствующих электролитах с контролируемымтоком для прекращения процесса окисления после достижения заданной толщины. Крепление электрода из фольгик кОнтактным площадкам и совмещение с тонкопленочным электродом из туго-,плавкого металла осуществляется вспециально разработанном приспособлении с формовкой электрода или системыэлектродов, например как при изготовлении емкостной матрицы из двух и более элементов на одной подложке методом лазерной и термокомпрессионнойсварки. При окислении фольги участки,прилегающие к контактным площадкам,защищаются фотореэистом во избежа 1 О ние окисления этих участков, вследствие этого затрудняется процесс сварки. В качестве подложки используются лейкосапфир, поликор, ситалл илифотоситалл. Изготовленные конденсато 15 ры предложенной конструкции подвергаются электрическим испытаниям в ин-тервале температур 20 - 300 С.Использование предложенной конструкции конденсатора значительно по 2 О вышает надежность и термостойкость ПКпри эксплуатации его в интервале температур 20-300 С. Экономический эффект при использовании предложенныхПК в специальной аппаратуре, работающей в экстремальных условиях,120 тыс. руб. в год, так как исключается необходимость использованиягромоздких и дорогостоящих охлаждающих устройств и повышается процентвыхода и долговечность элементов.Формула изобретенияПленочный конденсатор, содержащийдиэлектрическую подложку и последо"вательно размещенные на ней тонкопленочный электрод, диэлектрическуюпленку и электрод, выполненный из металлической фольги, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и термостойкости,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 экспертизе1. Патент Японии Р 51-38055,кл. 59 Е 101,24, 19.10.7 б.2, Патент СОА Р 3533148,кл. 29-25.41, 1970 (прототип).89 О 459 У 2 Составитель Н.Кондратовн Техред Ж,Кастелевич. Корректор Г ОгаР актор Заказ 1 д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проект 4 16/82 Тирам 787ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и.откры 113035, Москва, Ж, Раушская Подписно СССРий