6. Розрахунок тонкоплівкових конденсаторів

Плівкові конденсатори звичайно мають трьохшарову планарну структуру: провідник – ізолятор – провідник. Найбільш важкі у виготовленні тонко плівкові конденсатори. Для їхніх обкладок найчастіше використовують алюмінієві і танталові плівки, а в якості діелектрика – плівки із оксидів металів, легкоплавких стікол, і т.д. Для максимального використання поверхні і отримання конденсаторів великої ємності використовують несиметричну конфігурацію обкладок або багатошарові плівкові структури.

При виготовленні товсто плівкових конденсаторів використовують діелектричну і проводящі пасти. Обкладки виконуються із тих же матеріалів, що і в тонко плівкових конденсаторів.

Приклад топології плівкових резисторів показано на рис. 3.

 

Для розрахунку були використанні наступні формули:

	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )
	(  )

 

де :  C            - задана ємність

U            - максимально допустима напруга конденсатора

Е            - діелектрична проникність

E_np         - електрична міцність

a_C          - температурний коефіцієнт опору

g_C           - відхилення від номінального значення

g_C0          - технологічна похибка

g_Cстар      - коефіцієнт старіння

k             - похибка навколишніх умов

q             - мінімальний розмір перекриття верхньої обкладинки і д/е.

f             - мінімальний розмір перекриття нижньої обкладинки і д/е.

d             - товщина діелектрика

S_b           - площа верхньої обкладинки

L_b           - довжина і ширине верхньої обкладинки

L_nz         - ширина і довжина д/е

L₀           - довжина і ширине нижньої обкладинки

Sc          - площа, яку займає конденсатор

 

Розрахунок конденсаторів С₁,С₂,С₃,С₄.  

Данні для розрахунків

Ємність конденсатора 10 пФ ±15%

Максимальна робоча напруга 30 В

Максимальна робоча температура 85 °С

Матеріал

Матеріал для д/е Монооксид кремнію (ГОСТ 5.634-70)

Питома ємність 5000 пФ/см²

Робоча напруга, U 60 В

Діелектрична проникність, Е 5

Електрична міцність, Е_м 2×10⁶ В/см

Температурний коефіцієнт ємності 2×10^-4 1/°С

Матеріал для напилення обкладок Алюміній А99 (ГОСТ 11069-64)

Товщина діелектрика

Товщина діелектрика, d 4,5×10^-5 см

Питома ємність

C0 <= min{C0r,C0toch}

  C0r = 9833,333 пФ/см² = 98,333 пФ/мм²

  GCt = 1,3%

  GSdop = 5,7%

C0 <= min{98,333; 81,225}пФ/мм²

C0 = 81,225 пФ/мм²

Площа верхньої обкладинки

Площа верхньої обкладки 0,123 мм²

Ширина і довжина обкладинок і діелектрика

Ширина і довжина верхньої обкладки 0,351 мм

Ширина і довжина нижньої обкладки 0,751 мм

Ширина і довжина діелектрика 0,951 мм

Конденсатор займає 0,904 мм²  

---

<   Попередня сторінка    6   Наступна сторінка   >

---