[發明專利]溫度補償用薄膜電容器

無效

• 申請號: 01123967.0
• 申請日: 2001-08-09
• 公開（公告）號: CN1340832A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發明（設計）人: 北川均;佐佐木真
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯電氣株式會社
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所
• 代理人: 劉激揚

技術領域

本發明涉及可以對半導體元件的結合電容量對溫度的依賴性實施補償，進而可以減小使用著這種薄膜電容器的電子線路對溫度依賴性的薄膜電容器。

背景技術

這類薄膜電容器通常由疊層設置在基板上的下部電極層、電介質材料層和上部電極層構成，根據不同情況，也可以在具有下部電極層功能的半導體基板上，依次疊層設置有電介質材料層和上部電極層。

對于這種薄膜電容器，需要能夠使電介質材料層的相對介電常數和Q值比較大，并且在共振頻率的溫度系數方面需要獲得以O為中心的正值或負值的溫度系數。

現有技術中作為具有這種性質的電介質組成物，目前有以下的已經是公知的。這類電介質組成物是在BaO-TiO₂類的電介質材料中，添加入諸如氧化釤(Sm₂O₃)、氧化釓(Gd₂O₃)、氧化鏑(Dy₂O₃)、氧化銪(Eu₂O₃)燒制而成的材料。但是，為獲得這種現有技術中的電介質型瓷質組成物的技術，只能將相對介電常數εr控制在61～72的范圍內，將溫度系數τ控制在-24～31ppm/℃的范圍內。

發明內容

在這種技術背景下進行的技術開發，已經能夠獲得對由共振頻率用溫度系數為正值的第一電介質型瓷質組成物構成的薄板，和由共振頻率用溫度系數為負值的第二電介質型瓷質組成物構成的薄板實施疊層粘貼組合，而構成的電介質型瓷質組成物。

采用這種技術，便可以對所需要的組成原料實施混合而成型出直徑為16mm、厚度為9mm的圓板狀部件，將該成型部件在1260～1450℃的溫度下燒制數小時而制作出第一電介質型瓷質組成物，并且可以對與所述組成原料不同的組成原料實施成型和燒制處理，以制作出尺寸相同的第二電介質型瓷質組成物，進而將這兩個電介質型瓷質組成物切割成厚度為1mm左右的薄板狀部件，對它們實施疊層處理以構成具有這種疊層結構的電介質型瓷質磁性組成物。

如果具體的講就是，通過對相對介電常數彼此不同或相同的電介質型瓷質組成物實施疊層處理，并通過對兩者的體積組成比實施調整的方式，可以獲得所需要的相對介電常數和溫度系數。

然而，如果采用這種技術，僅可以對通過燒制方式制作出的第一電介質型瓷質組成物和第二電介質型瓷質組成物構成的厚度大約為1mm的若干個薄板實施疊層設置，這使得與其相對應的薄板狀疊層電容器難以進一步實現小型化、輕型化。如果舉例來說，采用這種技術將難以獲得厚度為1mm以下的電容器，難以實現進一步薄膜化。

而且，當通過粘貼方式對由電介質型瓷質組成物構成的薄板實施疊層處理時，在薄板與薄板間的分界部分處將存在有與電介質材料不同的粘貼層或空氣層，從而這種疊層薄板沿厚度方向將具有若干個不連續部分，因此存在難以獲得具有理想的目標溫度系數的電介質材料體的問題。

而且，這種呈薄板形狀的電介質型瓷質組成物為多結晶型厚膜電介質材料體，所以沿薄膜厚度方向將具有許多個晶粒邊界，因此難以降低位于1GHz以上的高頻頻帶區域處的介電損失。

本發明就是解決上述問題用的發明，本發明的目的就是提供一種可以容易地實現小型化、薄型化、輕型化且可以實施溫度補償的薄膜電容器。而且，本發明的另一目的就是提供一種可以滿足上述條件且在高頻頻帶處具有良好Q值的薄膜電容器。而且，本發明的再一目的就是提供一種可以減少泄露電流的薄膜電容器。

為了解決上述問題，本發明構造的一種薄膜電容器，其特征在于可以在一對電極之間夾裝有兩個以上的、相對介電常數彼此不同的第一電介質材料薄膜和第二電介質材料薄膜。

具有這種構成形式的薄膜電容器，由于可以在電極之間夾裝有兩個以上的、相對介電常數彼此不同的第一和第二電介質材料薄膜，所以可以通過對這些電介質材料薄膜實施適當組合的方式，對Q值實施調整，對耐電壓強度實施調整，并且可以實施溫度補償。

而且，根據本發明構造的一種薄膜電容器，其進一步特征在于所述第一電介質材料薄膜的容量溫度系數絕對值為50ppm/℃以下，所述第二電介質材料薄膜的容量溫度系數為負值且使其絕對值為500ppm/℃以上。

上述范圍的電介質材料薄膜，通過呈疊形式可以對溫度系數實施調整，對溫度實施補償。