KR20020050734A - 온도 보상용 박막 콘덴서 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
(과제) 유전율이 낮고, 정전용량의 온도의존성을 제어할 수 있는 유전체 재료를 사용함으로써, 가공정밀도의 영향에 기인하는 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 소형화, 박형화, 경량화가 용이하며, 온도 보상이 가능한 박막 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결수단) 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상인 제 1 유전체 박막 (5) 과, 용량온도계수의 절대값이 50 ppm/℃ 이하인 제 2 유전체 박막 (4) 이 한쌍의 전극 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서 (1).
Description
본 발명은 반도체 소자의 접합용량의 온도의존성을 보상하여 이것을 사용한전자회로의 온도의존성을 적게 한 박막 콘덴서 및 이 박막 콘덴서가 구비된 전자 기기에 관한 것이다.
박막 콘덴서는 일반적으로 기판 위에 하부전극, 유전체층, 상부전극을 적층하여 이루어지는 구조로 되어 있고, 경우에 따라서는 하부전극으로서의 기능을 갖는 반도체기판 위에 유전체층과 상부전극층을 차례로 적층하여 이루어지는 구조로 되어 있다.
이러한 종류의 박막 콘덴서는 유전체층의 비유전율 및 Q 가 크고, 또한 공진주파수의 온도계수에 있어서는 0 을 중심으로 하여 플러스 또는 마이너스의 임의의 온도계수가 얻어지는 것이 요망되고 있다.
종래, 이런 특성을 갖는 유전체 조성물로서 예컨대 BaO-TiO2계 유전체에 산화 사마륨 (Sm2O3), 산화 가돌리늄 (Gd2O3), 산화 디스프로슘 (Dy2O3), 산화 유로퓸 (Eu2O3) 등을 첨가하여 소성하여 이루어지는 것이었다. 그러나 이러한 종류의 종래의 유전체 자기(磁器) 조성물을 얻기 위한 기술에서는 비유전율 (εγ) 은 61 내지 72, 온도계수(τ)는 －24 내지 31 ppm/℃ 의 범위내에서 밖에 제어할 수 없었다.
이 같은 배경에서 기술개발이 진행되어 공진주파수의 온도계수가 플러스의 값인 제 1 유전체 자기 조성물 시트와 공진주파수의 온도계수가 마이너스의 값인 제 2 유전체 자기 조성물 시트를 적층하여 접착하고 조합하여 이루어지는 구조의유전체 자기 조성물이 제공되었다.
필요 조성의 원료를 혼합한 것을 직경 16 ㎜, 두께 9 ㎜ 의 원판상으로 성형하고, 이 성형체를 1260 내지 1450 ℃ 의 온도에서 수시간 소성함으로써 제 1 유전체 자기 조성물을 얻음과 동시에 상기와 다른 조성의 원료를 사용하여 성형과 소성처리를 실시하고, 같은 사이즈의 제 2 유전체 자기 조성물을 제조하여 양 유전체 자기 조성물을 두께 1 ㎜ 정도의 두께의 시트상으로 잘라내고, 이것들을 적층함으로써 적층형 유전체 자기 조성물을 얻는 것이었다.
보다 구체적으로는 비유전율이 다르거나, 또는 동등한 유전체 자기 조성물을 적층하고 양자의 체적조성비를 조정함으로써 원하는 비유전율 및 온도계수를 얻을 수 있다는 것이다.
그러나, 소결법으로 제조한 제 1 유전체 자기 조성물과 제 2 유전체 자기 조성물의 1 ㎜ 정도 두께의 복수장의 시트를 적층하는 구성인 까닭에 시트상의 적층형 콘덴서에는 대응할 수 있으나 더욱 소형화, 경량화하는 것에는 한계를 가지고 있다. 예컨대 두께 1 ㎜ 이하의 콘덴서로 할 수 없어 더욱 박막화하는 것이 곤란하다.
또한, 상기 유전체 자기 조성물의 재료로서 비유전율이 30 이상인 고유전체 재료를 사용하고 있기 때문에 높은 Q 값을 얻기 위한 제약이 크다는 문제가 있다. 또한 상기 유전체 자기 조성물은 고유전율이기 때문에 가공정밀도에 편차가 있으면 용량에 영향을 미치기 쉬워 콘덴서의 정전용량에 편차가 생긴다. 상기 Q 값은 고주파특성을 나타내는 것으로, 이 값이 클수록 유전손실이 적어 고주파재료로서우수한 것이다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 비유전율이 낮고, 정전용량의 온도의존성을 제어할 수 있는 유전체 재료를 사용함으로써, 가공정밀도의 영향에 기인하는 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 소형화, 박형화, 경량화가 용이하며, 온도 보상이 가능한 박막 콘덴서의 제공을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 상기 특징을 만족함은 물론 1 ㎓ 이상의 고주파대역에서의 Q 값이 우수한 박막 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 상기와 같은 우수한 특성을 갖는 박막 콘덴서를 구비함으로써, 온도안정성이 우수한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명에 관한 온도 보상용 박막 콘덴서의 제 1 실시형태의 단면구조를 나타내는 도면.
도 2 는 도 1 에 나타내는 박막 콘덴서의 평면도.
도 3 은 본 발명에 관한 박막 콘덴서를 구비한 전기회로의 일례를 나타내는 회로도.
도 4 는 본 발명에 관한 박막 콘덴서의 온도계수와 버랙터 다이오드의 온도계수를 비교하여 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명의 박막 콘덴서의 제 1 유전체 박막의 막두께를 변경하였을 때의 온도특성을 나타내는 도면.
도 6 은 Clausius-Mosotti 의 식을 온도로 미분하여 얻어진 식을 기초로 한 비유전율과 용량온도계수의 관계를 나타내는 개략도.
도 7 은 유전체 박막의 비유전율과 선열팽창계수의 관계를 나타내는 도면.
도 8 은 본 발명에 관한 온도 보상용 박막 콘덴서의 기타 실시형태의 단면구조를 나타내는 도면.
도 9 는 본 발명에 관한 온도 보상용 박막 콘덴서의 제 2 실시형태의 단면구조를 나타내는 도면.
도 10 은 본 발명에 관한 온도 보상용 박막 콘덴서의 제 3 실시형태의 단면구조를 나타내는 도면.
도 11 은 본 발명에 관한 온도 보상용 박막 콘덴서의 기타 실시형태의 단면구조를 나타내는 도면.
도 12 는 실험예 4 에서 제작한 박막 콘덴서의 온도와 정전용량의 관계를 나타내는 도면.
도 13 은 실험예 5 에서 제작한 박막 콘덴서의 온도와 정전용량의 관계를 나타내는 도면.
도 14 는 실험예 6 에서 제작한 박막 콘덴서의 온도와 정전용량의 관계를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1,1a,21,31,31a : 박막 콘덴서2 : 기판
3 : 제 1 전극층 (전극)4 : 제 2 유전체 박막
5 : 제 1 유전체 박막7 : 제 2 전극층 (전극)
8 : 보호막 (캡재)
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 다음에 기술하는 바와 같은 다양한 검토 및 실험을 거듭한 결과, 유전체 재료의 전자분극의 밀도의 온도의존성과, 비유전율의 온도의존성은 상관이 있으며, 또한 용량온도계수는 비유전율과 선열팽창계수의 곱에 비례하므로, 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 정도 이상의 재료를 선택함으로써, 용량온도계수가 마이너스이고, 그 절대값이 200 ppm/℃ 이상인 박막 콘덴서의 제공이 가능하며, 또한 검토한 결과, 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막을 사용함으로써, 가공정밀도의 영향에 기인하는 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 소형화, 박형화, 경량화가 용이하고, 온도 보상이 가능하며, 또한 고주파대역에서의 Q 값이 우수한 박막 콘덴서를 제공할 수 있음을 규명하여 본 발명을 완성시킨 것이다.
하기 수학식 1 로 표시되는 Clausius-Mosotti 의 식에 의한 현상론적 이론으로부터 유전율의 온도의존성을 검토한다.
(식중, k 는 비유전율, αm/V 는 단위체적당 분극율을 나타낸다.)
상기 수학식 1 을 온도 (T) 로 미분하여 정리하면 하기 수학식 2 와 같이 된다.
(식중, tanδ는 유전정접, K 는 선열팽창계수이고, K ≒ 104(ppm/℃) 이다.)
도 6 에 수학식 2 를 기초로 한 비유전율 (k) 과 용량온도계수의 관계의 개략도를 나타낸다.
도 6 을 통해 저유전율 영역과 중간유전율 영역과 고유전율 영역의 3 영역이 존재함을 알 수 있다.
도 6 의 비유전율이 4 이하인 저유전율 영역 (∼1 ＜ k ＜ ∼4) 에서는 분극의 주요인은 전자분극이고, 이것은 온도의존성을 나타내지 않는다. 그러나 이 전자분극의 밀도가 온도변화함으로써 비유전율은 온도변화하고, 용량온도계수는 비유전율과 선열팽창계수의 곱에 비례하게 된다. 따라서, 본 발명자들은 선열팽창계수가 수십에서 수백 ppm/℃ 정도의 재료를 선택함으로써, 용량온도계수의 값은 마이너스 수백에서 수천 ppm/℃ 가 얻어진다고 생각하게 되었다. 실제로, 선열팽창계수가 170 내지 210 ppm/℃ 의 아크릴계 수지 (k ＝ 3.5) 로 이루어지는 유전체박막을 콘덴서에 적용한 경우, 용량온도계수 －2000 ppm/℃ 정도가 얻어짐을 확인하였다. 그러나, 아크릴계 수지는 고주파영역에 있어서의 Q 값이 적고, 구체적으로는 1 ㎓ 에서의 Q 값이 30 정도이기 때문에, 고주파 영역에서 사용되는 반도체 접합 용량을 사용한 전자회로 등에 적용할 수 없다.
따라서, 본 발명자들은 고주파 영역, 특히 1 ㎓ 이상의 고주파 영역에 있어서의 Q 값이 높은 재료이면서 열팽창계수가 적절한 재료에 대해 다양한 검토 및 실험을 거듭한 결과, 후술하는 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 (環化體) 고분자 등의 불소계 고분자 재료, 폴리프로필렌, 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료가 적합하다는 것을 규명하여 본 발명을 완성시킨 것이다. 상기 환화체 고분자는 비유전율 2.1 이고, 선열팽창계수가 70 내지 100 ppm/℃ 이고, 이 고분자막으로 구성된 유전체 박막을 전극 사이에 개재시켜 콘덴서를 제작하면 용량온도계수가 －600 내지 －700 ppm/℃ 얻어짐을 알 수 있었다. 상기 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료는 비유전율 2.7 이고, 선열팽창계수가 50 내지 70 ppm/℃ 이고, 이 고분자막으로 구성한 유전체 박막을 전극 사이에 개재시켜 콘덴서를 제작하면 용량온도계수가 －350 내지 －400 ppm/℃ 얻어짐을 알 수 있었다.
한편, 도 6 의 중간유전율 영역 (∼4 ＜ k ＜ ∼30) 에서 분극의 주요인은 전자분극에서 원자분극으로의 천이영역에 상당한다. 원자진동 퍼텐셜의 비선형성에 기인하는 원자의 고유진동수의 저하에 의한 비유전율의 플러스의 온도의존성과 상기 밀도변화에 의한 마이너스의 온도의존성이 경합하여 이 영역에서는 용량온도계수가 플러스로도 마이너스로도 될 수 있다. 본원 발명자들은 SiNx의 예로서 Si3N4와, SiOx의 예로서 SiO2의 용량온도계수를 조사한 결과, Si3N4에서 0 ppm/℃, SiO2에서 －120 ppm/℃ 정도의 값이 얻어진다. 이들 SiNx또는 SiOx로 이루어지는 유전체 박막을 단독으로 전극 사이에 위치시킨 콘덴서에서는 용량온도계수가 마이너스로 됨에 따라 Q 값이 낮아지기 때문에, 단독으로 전극 사이에 개재시켜도 목적으로 하는 특성을 갖는 콘덴서의 제공이 어렵다. 그러나, 이 같은 중간유전율 영역에 있는 유전체 재료로 구성한 유전체 박막은 상기 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료로 구성된 유전체 박막과 조합하여 사용하고, 이들 유전체 박막의 막두께 비율 등을 조정함으로써, 용량온도계수가 마이너스이고, 그 절대값을 0 내지 700 ppm/℃ 범위내의 원하는 값으로 제어할 수 있다는 결론에 도달하였다.
다음에, 본 발명에 있어서 유전체 박막으로서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 것을 사용한 이유에 대해 설명한다.
반도체 접합 용량을 사용한 전자회로에서는 통상 이 반도체 접합 용량의 용량온도계수가 플러스 (＋200 내지 ＋500 ppm/℃) 이기 때문에, 이 반도체 접합 용량의 온도특성을 상쇄하기 위해 이 전자회로에 구비하는 온도 보상용 박막 콘덴서는 용량온도계수가 마이너스이고 그 절대값이 200 ppm/℃ 이상일 것이 요망되고 있다.
용량온도계수와 선열팽창계수와 비유전율은 하기 수학식 6
(식중, Tcc는 용량온도계수, －a ＝ 4, αt 는 선열팽창계수 (ppm/℃), k 는 비유전율이다.)
으로 표시되는 관계로 나타낼 수 있고, 유전체 박막의 비유전율이 4 이하일 때, 용량온도계수를 －200 ppm/℃ 이하로 할 수 있는 선열팽창계수의 범위는 상기 수학식 6 으로부터 αt ＝ 12.5 ppm/℃ 이상이지만, 본 발명에서는 특히 유전체 박막의 비유전율이 4 이하이고 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 것을 본 발명의 범위로 한다.
도 7 에 유전체 박막의 비유전율과 선열팽창계수의 관계를 나타낸다. 사선영역은 비유전율 (k) 이 4 이하일 때에 용량온도계수를 －200 ppm/℃ 이하 (용량온도계수가 마이너스이고 그 절대값이 200 ppm/℃ 이상) 로 할 수 있는 영역 (도 7 의 사선영역) 이다. 본 발명의 범위 (비유전율이 4 이하이고 선열평창계수가 25 ppm/℃ 이상) 는 도 7 의 사선이 겹친 영역이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서는 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 한쌍의 전극 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.
상기 유전체 박막의 비유전율은 1.5 이상 4.0 이하인 것이 바람직하고, 안정된 전자분극의 영역에서 안정적으로 마이너스의 용량온도계수를 나타낼 수 있는 점에서 비유전율은 1.5 이상 2.5 이하인 것이 더욱 바람직하다.
이러한 구성의 온도 보상용 박막 콘덴서에서는 유전체 박막으로서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 것을 사용함으로써, 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 를 마이너스로 제어할 수 있고, 또한 유전체 박막으로서 비유전율이 4.0 이하인 것을 사용함으로써, 가공정밀도의 영향을 받기 어려워져서 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 온도 보상이 가능하다. 또한, 이러한 구성의 온도 보상용 박막 콘덴서에 따르면 소형화, 박형화, 경량화된 박막 콘덴서가 얻어진다.
본 발명에서 상기 유전체 박막의 선열팽창계수를 25 ppm/℃ 이상으로 한 이유는, 반도체 접합 용량을 사용한 전자회로에서는 상기 반도체 접합 용량이 플러스의 온도계수를 갖고 있기 때문에, 이 반도체 접합 용량의 온도계수를 상쇄하기 위해 온도 보상용 콘덴서의 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 를 마이너스로 할 것, 특히 －200 ppm/℃ 내지 －500 ppm/℃ 범위내의 값으로 할 것이 요망되는데, 상기 유전체 박막의 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 미만이면 콘덴서의 용량온도계수를 상기 범위로 하기가 어려워지기 때문이다.
본 발명의 전술한 구조에 있어서 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값이 100 이상인 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 전술한 구조에 있어서 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값이 300 이상인 것이 바람직하다.
이러한 구성의 온도 보상용 박막 콘덴서에서는 유전체 박막으로서 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상임과 동시에 콘덴서에 구비하였을 때에 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상으로 할 수 있는 것을 사용함으로써,1 ㎓ 이상의 고주파영역에서의 유전손실이 작아져서 주파수 1 ㎓ 이상의 고주파회로에 적합한 박막 콘덴서가 얻어진다.
본 발명의 전술한 구성에서 용량온도계수가 마이너스인 것을 특징으로 하는 한다. 상기 용량온도계수의 절대값은 200 ppm/℃ 이상인 것이 바람직하다.
반도체 접합 용량을 사용한 전자회로에서는 상기 반도체 접합 용량이 플러스의 온도계수를 가지고 있기 때문에, 온도 보상용 콘덴서의 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 가 마이너스이고 특히 온도계수의 절대값이 200 ppm/℃ 이상이면 반도체 접합 용량의 플러스의 온도계수를 상쇄할 수 있다.
본 발명의 전술한 구성에 있어서 상기 유전체 박막은 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 불소계 고분자 재료로는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 (PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP) 등의 결정질, 퍼플루오로계의 불소계 중합체, 또는 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 비결정질, 퍼플루오로계의 불소계 중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 (ETFE), 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 (ECTFE) 등의 불소계 중합체 등을 사용할 수 있다.
상기 불소계 고분자 재료가 유전체 박막중에 주성분으로서 함유되면 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 얻어진다. 또한 사용하는 불소계 고분자 재료에 따라서는 박막 콘덴서의 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상, 바람직하게는 300 이상으로 할 수 있다.
상기 불소계 고분자 재료 중에서도 특히 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자를 사용하면 이 고분자 재료는 용매로서의 퍼플루오로트리부틸아민 (TFPA) 에 용해하여 사용함으로써 스핀 코트법으로 유전체 박막을 용이하게 형성할 수 있어 제조공정의 간략화가 가능하여 유리하다.
본 발명의 전술한 구성에 있어서 상기 유전체 박막으로는 상기 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것 이외에 폴리프로필렌 (PP) 을 주성분으로 함유하는 것, 또는 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 을 주성분으로 함유하는 것, 또는 신디오택틱 폴리스티렌 (SPS) 을 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다.
본 발명의 전술한 구성에 있어서 상기 유전체 박막이 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것인 경우, 이 유전체 박막의 상측에 이 유전체 박막을 피복하는 보호막 (캡재) 이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료는 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 쉽기 때문에, 유전체 박막이 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것인 경우에, 이 유전체 박막을 피복하는 보호막이 형성되어 있으면 상기 유전체 박막의 부식을 방지할 수 있기 때문이다. 상기 보호막의 재료로는 Si3N4등의 SiNx, SiO2등의 SiOx, 비결정질 SiOxNy, Ti 등 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 전술한 구성에 있어서 상기 유전체 박막은 분자내에 단환식탄화수소를 함유하는 축합 다환식 탄화수소기와, 불포화 결합을 갖는 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다.
상기 분자내에 단환식 탄화수소기를 함유하는 축합 다환식 탄화수소기와, 불포화 결합을 갖는 고분자 재료로는 예컨대 벤조시클로부텐계 고분자 재료 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다. 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로는 예컨대 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와 에틸렌기를 갖는 고분자 재료나, 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와 에틸렌기와 실록산 결합을 갖는 고분자 재료가 사용된다.
상기 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료가 유전체 박막중에 주성분으로 함유되어 있으면 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 얻어진다. 또한 사용하는 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료에 의해서는 박막 콘덴서의 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상, 바람직하게는 300 이상으로 할 수 있다.
상기 유전체 박막을 상기와 같은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로 구성하는 경우, 이들 고분자 재료는 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 어렵기 때문에 상기와 같은 보호막 (캡재) 을 형성하지 않아도 되므로 유리하다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서는 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상인 제 1 유전체 박막과, 용량온도계수의 절대값이 50 ppm/℃ 이하인 제 2 유전체 박막이 한쌍의 전극 사이에 개재된 것을 특징으로 한다.
이러한 구성의 온도 보상용 박막 콘덴서에 따르면 상기 제 1 유전체 박막과 상기 제 2 유전체 박막의 막두께 비율이나 체적 비율을 변경함으로써, 용량온도계수가 마이너스이고 그 절대값이 0 내지 700 ppm/℃ 범위내에 속하도록 제어할 수 있다. 이 같이 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서는 용량온도계수의 절대값이 0 내지 700 ppm/℃ 범위내의 원하는 값으로 제어할 수 있으므로, 휴대형 전자 기기, 마이크로파용 통신 기기 등의 온도에 대응하여 보상할 필요가 있는 전자 기기 회로에 따른 용량온도계수를 가질 수 있으며, 따라서 적용할 수 있는 전자회로가 제한되기 어렵다.
또한, 제 1 유전체 박막과 제 2 유전체 박막의 적층에 의해 구성되어 있으므로, 종래의 시트상 유전체 자기 조성물의 적층구조와는 달리 박형화, 소형화에 유리하다.
상기 제 1 유전체 박막으로는 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 사용해도 된다.
또한, 제 1 유전체 박막으로는 상기 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것 이외에, 폴리프로필렌 (PP) 을 주성분으로 함유하는 것, 또는 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 을 주성분으로 함유하는 것, 또는 신디오택틱 폴리스티렌 (SPS) 을 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다.
상기 제 1 유전체 박막이 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것인 경우에, 상기 제 2 유전체 박막은 상기 제 1 유전체 박막의 상측에 적층되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 불소계 고분자 재료는 앞서 설명한 바와 같이 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 쉽기 때문에, 제 1 유전체 박막이 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것인 경우에, 이 제 1 유전체 박막을 피복하도록 제 2 유전체 박막이 형성되어 있으면 상기 제 1 유전체 박막의 부식을 방지할 수 있기 때문이다. 상기 제 2 유전체 박막으로는 Si3N4등의 SiNx, SiO2등의 SiOx, 비결정질 SiOxNy, 등 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 제 1 유전체 박막이 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하고, 또한 제 1 유전체 박막이 상기 제 2 유전체 박막의 상측에 적층되어 있는 경우에, 상기 제 1 유전체 박막의 상측에는 제 1 유전체 박막을 피복하는 보호막이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 불소계 고분자 재료는 앞서 설명한 바와 같이 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 쉽기 때문에, 제 1 유전체 박막이 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하고, 또한 제 1 유전체 박막이 상기 제 2 유전체 박막의 상측에 적층되어 있는 경우에, 제 1 유전체 박막의 상측에 제 1 유전체 박막을 피복하는 보호막 (캡재) 이 형성되어 있으면 상기 제 1 유전체 박막의 부식을 방지할 수 있기 때문이다. 상기 보호막으로는 전극형성시에 사용하는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 대해 내식성이 우수한 것이 사용되고, 예컨대 Si3N4등의 SiNx, SiO2등의 SiOx, 비결정질 SiOxNy, Ti 등 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 제 1 유전체 박막은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다.
상기 제 1 유전체 박막을 상기와 같은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로 구성하는 경우, 이들 고분자 재료는 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 어렵기 때문에 상기와 같은 보호막을 형성하지 않아도 된다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전자 기기는 상기한 것 중 어느 하나의 구성의 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서가 구비된 것을 특징으로 한다.
이러한 구성의 전자 기기에 따르면, 반도체 접합 용량을 사용한 전자회로 등과 같이 온도에 대응하여 보상할 필요가 있는 전자회로에 상기한 것 중 어느 한 구성의 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서를 구비함으로써, 상기 전자회로를 갖는 휴대형 전자 기기, 마이크로파용 통신 기기의 전자 기기의 온도안정성을 우수하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명하겠지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 실시형태
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 온도 보상용 박막 콘덴서를 나타내는 것으로, 이 실시형태의 박막 콘덴서 (1) 는 평면에서 봤을 때 직사각형상의 기판 (2) 의 일면에 박막상의 제 1 전극층 (3 ; 하부전극) 과 박막상의 제 2 유전체 박막 (4) 과 박막상의 제 1 유전체 박막 (5) 과 박막상의 제 2 전극층 (7 ; 상부전극) 이 적층되어 구성되어 있다.
상기 기판 (2) 은 그 재질등을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 콘덴서 전체에 적절한 강성을 부여하기 위해 충분한 두께를 가짐과 동시에 각각 박막상의 제 1 전극층 (3) 과 제 2 유전체 박막 (4) 과 제 1 유전체 박막 (5) 과 제 2 전극층 (7) 을 막형성법으로 기판 (2) 위에 형성할 때에 막형성 처리온도에 견디는 것이면 된다. 이상과 같은 조건을 만족하는 것의 예로서 표면이 규소로 피복된 부재 예컨대 실리콘웨이퍼, 또는 SiO2, Al2O3등을 예시할 수 있다.
상기 제 1 전측층 (3) 과 제 2 전극층 (7) 은 Cu, Ag, Au, Pt 등의 단일금속으로 이루어지는 단층구조일 수도 있고, 복수의 금속층으로 이루어지는 적층형일 수도 있다. 적층형인 경우, 규소산화물, Cr, Ni, 크롬 산화물, 니켈 산화물, Pt 등으로 이루어지는 층을, 또는 이들 층을 2 층 이상 적층하여 구성할 수 있다.
상기 제 2 유전체 박막 (4) 은 후술하는 제 1 유전체 박막 (5) 보다 고내압으로 높은 Q 값을 가지고, 낮은 온도변화율의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 제 2 유전체 박막 (4) 은 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 의 절대값이 50 ppm/℃ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 용량온도계수의 절대값이 50 ppm/℃ 이하, 비유전율이 10 이하, 내전계강도가5 MV/㎝ 이상, 보다 바람직하게는 8 MV/㎝ 이상, 무부하 Q 값이 200 이상, 보다 바람직하게는 500 이상 (주파수 1 ㎓ 이상에서), 유전완화시간이 1 초 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 제 2 유전체 박막 (4) 으로서의 두께는 1 ㎛ (1 ×10－6m) 이하가 바람직하고, 500 내지 5000 Å (0.05 내지 0.5 ㎛) 정도의 범위가 보다 바람직하다. 그 이유는 내전압을 확보하면서 박형화, 고생산성을 실현하기 때문이다.
또한 이들 조건을 만족할 수 있는 재료로는 예컨대 SiNx층, SiOx층, 비결정질 SiOxNy층을 예시할 수 있다. 이 SiNx층은 예컨대 PECVD 법 등의 막형성법으로 제작할 수 있다. 또한 비결정질 SiOxNy층은 예컨대 스퍼터링법 또는 PECVD 법 등의 막형성법으로 제작할 수 있다.
제 2 유전체 박막 (4) 의 막두께는 50 ㎚ (500 Å) 내지 500 ㎚ (5000 Å) 정도의 범위이다.
상기 제 1 유전체 박막 (5) 은 내압의 관점에서는 앞서의 제 2 유전체 박막 (4) 보다 다소 열등해도 되지만, 제 2 유전체 박막 (4) 보다 높은 온도변화율을 나타내는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
제 1 유전체 박막 (5) 으로서 보다 구체적으로는 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상, 바람직하게는 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상이고, 용량온도계수가 마이너스인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상이고, 용량온도계수가 마이너스이며, 이 용량온도계수의 절대값이 200 ppm/℃ 이상인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한 제 1 유전체 박막 (5) 으로서는 제 1 과 제 2 전극층 (3,7) 과 같은 전극 사이에 개재하였을 때의 Q 값이 1 ㎓ 이상에서 100 이상, 바람직하게는 300 이상인 것이 사용된다.
또한 제 1 유전체 박막 (5) 의 비유전율은 1.5 이상, 4.0 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.5 이상 2.5 이하이다.
또한, 상기 유전체 박막 (5) 의 재질로는 예컨대 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것, 또는 폴리프로필렌, 폴리에테르에테르케톤, 신디오택틱 폴리스티렌 중에서 선택되는 1 종 이상을 주성분으로 함유하는 것을 예시할 수 있다. 상기 불소계 고분자 재료로는 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 등의 결정질, 퍼플루오로계의 불소계 중합체, 또는 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 비결정질, 퍼플루오로계의 불소계 중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 (ETFE), 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 (ECTFE) 등의 불소계 중합체 등을 사용할 수 있다. 이들 불소계 중합체 중에서도 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자를 사용하는 것이 스핀 코트법, 스프레이법, 딥법 (침지법) 등의 도포법에 의해 제 1 유전체 박막을 용이하게 형성할 수 있는 점 및 1 ㎓ 이상에서의 Q 값이 100 이상 얻어지는 점에서 바람직하다.
또한 상기 제 1 유전체 박막 (5) 의 재질로는 벤조시클로부텐계 고분자 재료 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것일 수도 있다. 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로는 예컨대 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와 에틸렌기를 갖는 고분자 재료나, 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와 에틸렌기와 실록산 결합을 갖는 고분자 재료가 사용된다. 유전체 박막 (5) 을 상기 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로 형성하는 경우의 막형성방법으로는 예컨대 상기 제 1 전극층 (3) 이 형성된 기판 (2) 의 표면 (제 1 전극층 (3) 의 표면) 에 하기 화학식 1 로 표시되는 단량체를 용매에 용해시킨 용액을 스핀 코트법, 스프레이법, 딥법 (침지법) 등의 도포법에 의해 도포한 후, 핫플레이트 위에서 큐어링을 행함으로써, 상기 용매를 제거하여 상기 단량체를 중합시키면 벤조시클로부텐계 고분자 재료 또는 나프토시클로부텐계 고분자막으로 이루어지는 유전체 박막 (5) 을 형성할 수 있다.
제 1 유전체 박막 (5) 의 막두께는 50 ㎚ (500 Å) 내지 500 ㎚ (5000 Å) 정도의 범위이다.
제 1 실시형태의 박막 콘덴서 (1) 에서는 제 1 유전체 박막 (5) 으로서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상인 것을 사용함으로써 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 를 마이너스로 제어할 수 있고, 또한 이 제 1 유전체 박막 (5) 은 비유전율이 4.0 이하이므로, 가공정밀도의 영향을 받기 어려워져서 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 온도 보상이 가능하다.
그리고, 이 같이 용량온도계수가 마이너스이고 그 절대값이 200 ppm/℃ 이상인 제 1 유전체 박막 (5) 은 상기 제 2 유전체 박막 (4) 의 용량온도계수를 조정할 목적으로 형성된다.
또한 제 1 유전체 박막 (5) 과 제 2 유전체 박막 (4) 의 막두께, 조성비를 조정함으로써 콘덴서로서의 Q 값, 내전압, 용량온도계수를 조정할 수 있어, 사용환경의 온도차가 크더라도 온도안정성을 우수하게 할 수 있다.
또한, 제 1 유전체 박막 (5) 과 제 2 유전체 박막 (4) 의 적층에 의해 구성되어 있으므로, 종래의 시트상의 유전체 자기 조성물의 적층구조와는 달리 박형화, 소형화에 유리하여, 두께 5 ㎛ (5 ×10－6m) 정도 이하의 것을 용이하게 얻을 수 있다.
또한 제 1 유전체 박막 (5) 을 상기와 같은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로 구성한 경우, 이들 고분자 재료는 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 어렵기 때문에 후술하는 제 3 실시형태에서 나타내는 바와 같은 보호막 (8) 을 형성하지 않아도 되므로 유리하다.
이상과 같은 점에서 도 1 에 나타내는 박막 콘덴서 (1) 는 휴대전화 등의 휴대형 전자 기기, 마이크로파용 통신 기기 등의 온도에 대응하여 보상할 필요가 있는 전자 기기회로에 유용하다. 예컨대 전압으로 발진주파수를 제어하는 소자, 버랙터 다이오드와 조합하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 실시형태에서는 제 1 과 제 2 전극층 (3,7) 사이에 제 1 과 제 2 유전체 박막 (5,4) 을 형성한 경우에 대해 설명하였으나, 도 8 에 나타내는 바와 같이 제 1 과 제 2 전극층 (3,7) 사이에 제 1 유전체 박막 (5) 만을 형성한 박막 콘덴서 (1a) 일 수도 있다. 그리고, 도 8 에서 부호 2 는 기판이다.
도 3 은 본 발명에 관한 박막 콘덴서 (1) 로 이루어지는 박막 콘덴서 (C1) 를 실용적인 전기회로에 장착한 구성예를 나타내는 것으로, 이 회로에서는 코일 (L) 에 대해 콘덴서 (CO) 와 버랙터 다이오드 (Dc) 를 병렬로 접속하고, 상기 버랙터 다이오드 (Dc) 에 상기 실시형태의 박막 콘덴서 (C1) 를 병렬로 접속하고, 박막 콘덴서 (C1) 의 상부전극 (7) 과 하부전극 (3) 에 입출력단자 (11,12) 를 접속하고, 입출력단자 (12) 와 박막 콘덴서 (C1) 의 일방의 전극과의 사이에 저항 (R) 을 장착하여 이루어지는 구조로 한 것이다.
도 3 에 나타내는 회로에서 버랙터 다이오드 (Dc) 는 전압에 의해 커패시턴스가 변화하는 것으로, 이 버랙터 다이오드 (Dc) 의 온도계수가 플러스의 소정의값을 가지므로, 이 버랙터 다이오드 (Dc) 의 온도계수를 박막 콘덴서 (C1) 로 상쇄하여 온도안정성이 우수한 공진회로를 제공할 수 있다.
도 4 에 이들의 온도계수분포를 나타내는데, 버랙터 다이오드 (Dc) 의 온도계수가 ＋200 내지 ＋500 ppm/℃ 범위라고 한다면 박막 콘덴서 (C1) 의 온도계수분포를 －200 내지 －500 ppm/℃ 범위로 하면 양자의 온도계수를 조정하여 온도안정성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 기술한 종래의 특허에 의한 콘덴서에서는 이 같은 －200 내지 －500 ppm/℃ 의 넓은 범위로 온도계수를 조정할 수 있는 것은 얻어지지 않았다.
이 같은 박막 콘덴서는 버랙터 다이오드의 온도 보상 회로의 적용 등, 온도 보상용으로서 널리 적용할 수 있다.
(제 2 실시형태)
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태의 온도 보상용 박막 콘덴서를 나타내는 단면도이고, 이 실시형태의 박막 콘덴서 (21) 가 도 1 내지 도 2 에 나타낸 박막 콘덴서 (1) 와 다른 점은 제 1 유전체 박막 (5) 과 제 2 유전체 박막 (4) 의 적층순서가 반대인 점, 즉 제 2 유전체 박막 (4) 은 제 1 유전체 박막 (5) 의 상측에 적층되어 있는 점이다. 그리고, 제 1 실시형태와 동일한 구성부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
제 2 유전체 박막 (4) 의 재질로는 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 SiNx층, SiOx층, 비결정질 SiOxNy층 등에서 선택하여 사용할 수 있다.
제 1 유전체 박막 (5) 의 재질로는 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것이나, 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것 등에서 선택하여 사용되지만, 본 실시형태에서는 특히 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것인 경우에, 제 2 유전체 박막 (4) 을 제 1 유전체 박막 (5) 의 상측에 적층한 효과가 얻어진다는 점에서 바람직하다. 이는 상기 불소계 고분자 재료가 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 쉽기 때문에 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 제 1 유전체 박막 (5) 을 피복하도록 제 2 유전체 박막 (4) 이 형성되어 있으면 제 1 유전체 박막 (5) 의 부식을 방지할 수 있어 유리하다.
제 2 실시형태의 박막 콘덴서 (21) 에서는 상기 구성으로 함으로써, 제 1 실시형태의 박막 콘덴서 (1) 와 동일한 작용효과가 있다. 또한 제 2 유전체 박막 (4) 이 제 1 유전체 박막 (5) 의 상측에 적층되어 있으므로, 이 제 1 유전체 박막 (5) 이 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자 등의 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것으로 구성되어 있는 경우에, 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 제 1 유전체 박막 (5) 이 부식되는 것을 방지할 수 있어 유리하다.
(제 3 실시형태)
도 10 은 본 발명의 제 3 실시형태의 온도 보상용 박막 콘덴서를 나타내는 단면도이고, 이 실시형태의 박막 콘덴서 (31) 가 도 1 내지 도 2 에 나타낸 박막콘덴서 (1) 와 다른 점은 제 2 유전체 박막 (4) 의 상측에 적층된 제 1 유전체 박막 (5) 이 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것이며, 나아가 제 1 유전체 박막 (5) 의 상측에 제 1 유전체 박막 (5) 을 피복하는 보호막 (8 ; 캡재) 이 적층되어 있는 점이다.
그리고, 제 1 실시형태와 동일한 구성부분은 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
보호막 (8) 의 재료로는 전극형성시에 사용하는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 대해 내식성이 우수한 것이 사용되고, 예컨대 Si3N4등의 SiNx, SiO2등의 SiOx, 비결정질 SiOxNy, Ti 등 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
제 3 실시형태의 박막 콘덴서 (31) 에서는 상기 구성으로 함으로써, 제 1 실시형태의 박막 콘덴서 (1) 와 동일한 작용효과가 있다. 또한 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하여 이루어지는 제 1 유전체 박막 (5) 의 상측에 제 1 유전체 박막 (5) 을 피복하는 보호막 (8) 이 형성되어 있으므로, 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 제 1 유전체 박막 (5) 이 부식되는 것을 방지할 수 있어 유리하다.
그리고, 상기 실시형태에서는 제 1 과 제 2 전극층 (3,7) 사이에 제 2 와 제 1 유전체 박막 (4,5) 과 보호막 (8) 을 형성한 경우에 대해 설명하였지만, 도 11 에 나타내는 바와 같이 제 1 과 제 2 전극층 (3,7) 사이에 제 1 유전체 박막 (5) 과 이것의 상측에 형성된 보호막 (8) 을 형성한 박막 콘덴서 (31a) 일 수도 있다.그리고, 도 11 에서 부호 2 는 기판이다.
실시예
실험예 1
알루미나 또는 유리로 이루어지는 기판 위에 막형성된 Cu 로 이루어지는 상부와 하부전극층 사이에 막형성하는 유전체 박막의 재질을 하기 표 1 에 나타내는 것으로 변경하였을 때의 각종 박막 콘덴서 (샘플 No.1 내지 12) 의 Q 값에 대해 조사한다. 상부와 하부전극층의 두께는 각각 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 로 한다. 상기 유전체 박막의 두께는 2000 ㎚ (20000 Å) 로 한다. 또한 박막 콘덴서의 시트 용량 설정값은 10 ㎊ 로 일정하게 하기 위해, 상부 전극층의 세로가로의 치수는 50 내지 1000 ㎛ 의 범위로 변경한다. Q 값의 측정결과 및 평가결과를 표 1 에 나타낸다. 또한 각 유전체 박막의 비유전율 및 선열팽창계수와 그 평가결과를 표 1 에 나타낸다.
표 1 에서 PTFE 는 폴리테트라플루오로에틸렌, PFA 는 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, FEP 는 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, PCTFE 는 폴리클로로트리플루오로에틸렌, ETFE 는 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, ECTFE 는 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, PP 는 폴리프로필렌, PMMA 는 폴리메타크릴산메틸, PEI 는 폴리에테르이미드, PPS 는 폴리페닐렌설파이드, SPS 는 신디오택틱 폴리스티렌, PEEK 는 폴리에테르에테르케톤을 나타낸다.
표 1 의 비유전율의 란에서 ○은 비유전율이 4.0 이하인 것을 나타내고, ×는 비유전율이 4.0 을 초과하는 것을 나타내고, 선열팽창계수의 란에서 ○은 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 것을 나타내고, ×는 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 미만인 것을 나타낸다.
표 1 의 결과로부터 샘플 No.9 내지 10 의 유전체 박막은 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 미만이기 때문에 용량온도계수를 마이너스로 제어하기가 곤란하다.
이에 비해 샘플 No.1 내지 8, 11, 12 의 유전체 박막은 비유전율 및 선열팽창계수가 요구되는 조건을 만족하고 있기 때문에, 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 를 마이너스로 제어할 수 있고, 또한 가공정밀도의 영향을 받기 어려워서 정전용량의 편차의 문제도 없다. 또한 Q 값은 주파수가 높아지면 저하되는 경향이 있으나, 샘플 No.1 내지 4, 8, 11, 12 의 콘덴서는 1 ㎓ 이상의 영역에서 Q 값이 100 이상이기 때문에, 고주파특성이 우수함을 알 수 있다.
실험예 2
다음과 같은 방법으로 제작한 적층형 박막 콘덴서의 전극층간의 제 1 과 제 2 유전체 박막 중 제 1 유전체 박막의 막두께를 50 ㎚ 내지 300 ㎚ (500 Å 내지 3000 Å) 범위로 변경하였을 때의 용량온도계수와, 1 ㎓ 에서의 Q 값과, 내전압성에 대해 조사한다. 여기서의 용량온도계수는 분위기온도를 20 ℃ 에서 120 ℃ 로 승온하였을 때의 온도 (℃) 와 정전용량 (㎊) 의 관계를 나타낸 도 5 의 그래프의 기울기로부터 각각 구한 것으로, 제 1 과 제 2 유전체 박막의 막두께와, 용량온도계수의 결과를 하기 표 2 에 나타낸다.
알루미나 또는 유리로 이루어지는 기판 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 하부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성한다. 이어서, 이 하부전극층 위에 SiNx로 이루어지는 막두께 300 ㎚ (3000 Å) 의 제 2 유전체박막을 PECVD 법으로 막형성한다.
계속하여, 상기 제 2 유전체 박막의 표면에 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자를 용매로서의 퍼플루오로트리부틸아민 (TFPA) 에 용해한 것을 스핀 코트법으로 도포한 후, 상기 용매를 제거하기 위해 핫플레이트 위에서 ① 50 ℃ 에서 2 분, ② 110 ℃ 에서 2 분, 바람직하게는 ③ 250 ℃ 에서 10 분의 순서로 3 단계의 큐어링을 행하여 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자막을 얻는다. 그 후, 드라이에칭기를 사용하여 상기 고분자막으로 이루어지는 제 1 유전체 박막의 표면을 Ar 플라스마로 20 ㎚ (200 Å) 에칭하고, 그 위에 포토레지스트 코트, 프리 베이크, 노광, 현상, 포스트 베이크를 행하여 레지스트 패턴을 형성하고, SF6또는 CF4플라스마로 상기 제 1 과 제 2 유전체 박막을 연속적으로 드라이에칭한 후, 포토레지스트를 박리한다. 마지막으로 상기 제 2 유전체 박막 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 상부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성하여 적층형 박막 콘덴서를 얻는다. 또한, 박막 콘덴서의 용량설정값은 10 ㎊ 로 일정하게 하기 위해, 상부 전극층의 세로가로의 치수는 50 내지 1000 ㎛ 의 범위로 변경한다. 이 같은 방법으로 얻어진 적층형 박막 콘덴서의 1 ㎓ 에서의 Q 값은 210 내지 290 범위이고, 내전압은 200 V 이상을 나타내고, 이들 Q 값이나 내전압은 제 1 유전체 박막의 두께에 따라 상이한 값을 나타낸다.
그리고, 여기서의 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막은 선열팽창계수가 3 ppm/℃, 비유전율이 7.0 이고, 전극층 사이에 제 2 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 1 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 1 ㎓ 에서의 Q 값이 200 이다. 또한, 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막은 선열팽창계수가 74 ppm/℃, 비유전율이 2.1 이고, 전극층 사이에 제 1 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 2 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 의 용량온도계수는 －677 ppm/℃, 1 ㎓ 에서의 Q 값이 300 이다.
상기 도 5 와 표 2 의 결과로 알 수 있는 바와 같이 전극층간에 제 2 유전체 박막 (SiNx막) 과 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막 (고분자막) 을 형성한 박막 콘덴서에 있어서는 선열팽창계수를 74 ppm/℃, 비유전율이 2.1 인 제 1 유전체 박막의 두께를 50 ㎚ 내지 300 ㎚ 의 범위로 조정함으로써, 제 1 과 제 2 유전체 박막의 막두께 비율을 조정하고, 따라서 용량온도계수를 －240 내지 －512 ppm/℃ 의 범위로 조정할 수 있음이 판명되었다. 따라서 본 예의 박막 콘덴서라면 용량온도계수를 －240 내지 －512 ppm/℃ 의 범위로 조정할 수 있으므로, 버랙터 다이오드 등의 온도계수가 플러스인 전자 기기의 온도 보상용으로 바람직하다. 또한 전극 사이에 제 2 유전체 박막만 형성한 것의 1 ㎓ 에서의 Q 값은 200 이지만, 전극층간에 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막 이외에 퍼플루오로디비닐에테르의 환화체 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막을 형성한 본 예의 박막 콘덴서는 1 ㎓ 의 Q 값을 210 이상으로 크게 할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 3
Cu 로 이루어지는 상부와 하부전극층간에 개재시키는 유전체 박막의 유전율을 변경하였을 때의 박막 콘덴서의 가공편차와 용량 (Cs) 의 편차에 대해 조사한다. 여기서의 박막 콘덴서의 목표 시트 용량 설정값은 10 ㎊ 로 한다. 용량은 다음의 수학식 7 로 계산한 것이다.
(식중, ε0＝ 8.854 ×10－14(F ㎝－1), S 는 전극면적, d 는 전극간 거리, ε는 비유전율이다)
표 3 에 상기 박막 콘덴서에 형성한 유전체 박막으로서 비유전율이 2.5 인 것 (ECTFE 로 이루어지는 것) 을 사용하였을 때의 가공편차와 용량의 편차를 나타낸다. 그리고, 여기서는 전극의 길이 (L) ＝ 0.4 ㎜, 전극간 거리 (d) ＝ 0.3 ㎛ 로 한다.
표 4 에 상기 박막 콘덴서에 형성한 유전체 박막으로서 비유전율이 4 인 것 (PPS 로 이루어지는 것) 을 사용하였을 때의 가공편차와 용량의 편차를 나타낸다.그리고, 여기서는 전극의 길이 (L) ＝ 0.3 ㎜, 전극간 거리 (d) ＝ 0.3 ㎛ 로 한다. 또한 여기서 사용한 PPS (폴리페닐렌설파이드) 는 표 1 에 나타내는 바와 같이 비유전율에 대해서는 본 발명의 범위이지만, 선열팽창계수는 본 발명의 범위 밖의 것이며, 따라서 이 실험예에서 PPS 는 비유전율의 값이 가공편차에 의한 용량의 편차에 미치는 영향에 대해서만 조사하기 위해 사용한 것이다.
표 5 에 상기 박막 콘덴서에 형성한 유전체 박막으로서 비유전율이 1000 인 것 (BaTiO3계로 이루어지는 것) 에서, 전극간 거리를 비유전율이 2.5 나 4 인 것을 사용한 것과 동일한 거리로 하였을 때의 가공편차와 용량의 편차를 나타낸다. 그리고, 여기서는 전극의 길이 (L) ＝ 0.02 ㎜, 전극간 거리 (d) ＝ 0.3 ㎛ 로 한다.
표 6 에 상기 박막 콘덴서에 형성한 유전체 박막으로서 비유전율이 1000 인 것 (BaTiO3계로 이루어지는 것) 에서, 전극면적을 비유전율이 4 인 것과 동일한 면적으로 하였을 때의 가공편차와 용량의 편차를 나타낸다. 그리고, 여기서는 전극의 길이 (L) ＝ 0.3 ㎜, 전극간 거리 (d) ＝ 80 ㎛ 로 한다.
상기 표 3 내지 표 6 의 결과를 통해 비유전율이 2.5 나 4 인 유전체 박막을 사용한 것과 전극간 거리가 동일하고 비유전율이 1000 인 유전체 박막을 사용한 콘덴서는 가공편차가 1 ㎛ 이상 있으면 용량의 편차가 허용범위 (10 ㎊ 의 ±5 % 의 범위) 밖으로 크게 벗어남을 알 수 있다. 또한 비유전율이 4 인 유전체 박막을 사용한 것과 전극면적이 동일하고 비유전율이 1000 인 유전체 박막을 사용한 콘덴서는 가공편차가 5 ㎛ 이하이면 용량의 편차를 허용범위 (10 ㎊ 의 ±5 % 의 범위) 로 할 수 있지만, 전극간 거리가 80 ㎛ 로 두꺼워지기 때문에 박형화가 어려워진다.
이에 비해 비유전율이 2.5 나 4 인 유전체 박막을 사용한 콘덴서에서는 가공편차가 5 ㎛ 이하이면 용량의 편차를 허용범위 (10 ㎊ 의 ±5 % 의 범위) 로 할 수 있음을 알 수 있다. 비유전율이 4 인 유전체 박막을 사용한 콘덴서에서는 비유전율이 1000 인 유전체 박막을 사용한 콘덴서와 전극면적을 동일하게 한 경우, 전극간 거리를 약 1/27 로 할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 유전체 박막의 비유전율이 4 이하이면 가공편차에 기인하는 용량의 편차를 적게할 수 있을 뿐만아니라 콘덴서의 박형화, 소형화가 가능함을 알 수 있다.
실험예 4
다음과 같은 방법으로 제작한 제 1 및 제 2 유전체 박막이 전극 사이에 개재된 적층형 박막 콘덴서의 전극층간의 용량온도계수와, 1 ㎓ 에서의 Q 값과, 내전압성에 대해 조사한다. 여기서의 용량온도계수는 분위기온도를 20 ℃ 에서 100 ℃ 로 승온하였을 때의 온도 (℃) 와 정전용량 (㎊) 의 관계를 나타낸 도 12 의 그래프의 기울기로부터 각각 구한 것이다.
알루미나 또는 유리로 이루어지는 기판 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 하부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성한다. 이어서, 이 하부전극층 위에 SiNx로 이루어지는 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 제 2 유전체 박막을 PECVD 법으로 막형성한다.
계속하여, 상기 제 2 유전체 박막의 표면에 하기 화학식 2 로 나타내는 구조의 디비닐실록산-비스-벤조시클로부탄을 함유하는 용액 (용매는 메시티렌) 을 스핀 코트법으로 도포한 후, 상기 용매를 제거하기 위해 핫플레이트 위에서 ① 50 ℃ 에서 2 분, ② 110 ℃ 에서 2 분, 바람직하게는 ③ 250 ℃ 에서 10 분의 순서로 3 단계의 큐어링을 행하여 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 벤조시클로부텐계 고분자막을 얻는다.
그 후, 상기 고분자막으로 이루어지는 제 1 유전체 박막의 표면에 포토레지스트 코트, 프리 베이크, 노광, 현상, 포스트 베이크를 행하여 레지스트 패턴을 형성하고, SF6또는 CF4플라스마로 상기 제 1 과 제 2 유전체 박막을 연속적으로 드라이에칭한 후, 포토레지스트를 박리한다. 마지막으로 상기 제 2 유전체 박막 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 상부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성하여 적층형 박막 콘덴서를 얻는다. 이 같은 방법으로 얻어진 적층형 박막 콘덴서의 1 ㎓ 에서의 Q 값은 100 이고, 내전압은 150 V 이상을 나타내고, 용량온도계수는 －261 ppm/℃ 를 나타낸다.
그리고, 여기서의 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막은 선열팽창계수가 3 ppm/℃, 비유전율이 7.0 이고, 전극층 사이에 제 2 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 1 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 1 ㎓ 에서의 Q 값이 200 이다. 또한, 벤조시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막은 선열팽창계수가 52 ppm/℃, 비유전율이 2.7 이고, 전극층 사이에 제 1 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 2 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 의 용량온도계수는 －380 ppm/℃, 1 ㎓ 에서의 Q값이 250 이다.
상기 결과를 통해 전극층간에 제 2 유전체 박막 (SiNx막) 과 벤조시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막 (고분자막) 을 형성한 박막 콘덴서에 있어서는 용량온도계수가 －261 ppm/℃ 인 것이 얻어짐이 판명되었다. 따라서, 본 예의 박막 콘덴서라면 용량온도계수가 마이너스인 것이 얻어지므로, 버랙터 다이오드 등의 온도계수가 플러스인 전자 기기의 온도 보상용으로 바람직하다.
또한 전극층 사이에 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막 이외에 벤조시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막을 형성한 본 예의 박막 콘덴서는 1 ㎓ 의 Q 값을 100 이상으로 크게 할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 5
다음과 같은 방법으로 제작한 제 1 과 제 2 유전체 박막이 전극 사이에 개재된 적층형 박막 콘덴서의 전극층간의 용량온도계수와 1 ㎓ 에서의 Q 값과 내전압성에 대해 조사한다. 여기서의 용량온도계수는 분위기온도를 20 ℃ 에서 100 ℃ 로 승온하였을 때의 온도 (℃) 와 정전용량 (㎊) 의 관계를 나타낸 도 13 의 그래프의 기울기로부터 각각 구한 것이다.
알루미나 또는 유리로 이루어지는 기판 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 하부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성한다. 이어서, 이 하부전극층 위에 SiNx로 이루어지는 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 제 2 유전체 박막을 PECVD 법으로 막형성한다.
계속하여, 상기 제 2 유전체 박막의 표면에 하기 화학식 3 으로 나타내는 구조의 디비닐에틸-비스-나프토시클로부탄을 함유하는 용액 (용매는 메시티렌) 을 스핀 코트법으로 도포한 후, 상기 용매를 제거하기 위해 핫플레이트 위에서 ① 50 ℃ 에서 2 분, ② 110 ℃ 에서 2 분, 바람직하게는 ③ 250 ℃ 에서 10 분의 순서로 3 단계의 큐어링을 행하여 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 나프토시클로부텐계 고분자막을 얻는다.
그 후, 상기 고분자막으로 이루어지는 제 1 유전체 박막의 표면에 포토레지스트 코트, 프리 베이크, 노광, 현상, 포스트 베이크를 행하여 레지스트 패턴을 형성하고, SF6또는 CF4플라스마로 상기 제 1 과 제 2 유전체 박막을 연속적으로 드라이에칭한 후, 포토레지스트를 박리한다. 마지막으로 상기 제 2 유전체 박막 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 상부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성하여 적층형 박막 콘덴서를 얻는다. 이 같은 방법으로 얻어진 적층형 박막 콘덴서의 1 ㎓ 에서의 Q 값은 100 이고, 내전압은 150 V 이상을 나타내고, 용량온도계수는 －238 ppm/℃ 를 나타낸다.
그리고, 여기서의 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막은 선열팽창계수가 3ppm/℃, 비유전율이 7.0 이고, 전극층 사이에 제 2 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 1 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 1 ㎓ 에서의 Q 값이 200 이다. 또한, 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막은 선열팽창계수가 50 ppm/℃, 비유전율이 2.75 이고, 전극층 사이에 제 1 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 2 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 의 용량온도계수는 －370 ppm/℃, 1 ㎓ 에서의 Q 값이 240 이다.
상기 결과를 통해 전극층간에 제 2 유전체 박막 (SiNx막) 과 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막 (고분자막) 을 형성한 박막 콘덴서에 있어서는 용량온도계수가 －238 ppm/℃ 인 것이 얻어짐이 판명되었다. 따라서, 본 예의 박막 콘덴서라면 용량온도계수가 마이너스인 것이 얻어지므로, 버랙터 다이오드 등의 온도계수가 플러스인 전자 기기의 온도 보상용으로 바람직하다.
또한 전극층 사이에 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막 이외에 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막을 형성한 본 예의 박막 콘덴서는 1 ㎓ 의 Q 값을 100 이상으로 크게 할 수 있음을 알 수 있다.
(실험예 6)
다음과 같은 방법으로 제작한 제 1 과 제 2 유전체 박막이 전극 사이에 개재된 적층형 박막 콘덴서의 전극층간의 용량온도계수와 1 ㎓ 에서의 Q 값과 내전압성에 대해 조사한다. 여기서의 용량온도계수는 분위기온도를 20 ℃ 에서 100 ℃ 로 승온하였을 때의 온도 (℃) 와 정전용량 (㎊) 의 관계를 나타낸 도 14 의 그래프의 기울기로부터 각각 구한 것이다.
알루미나 또는 유리로 이루어지는 기판 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 하부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성한다. 이어서, 이 하부전극층 위에 SiNx로 이루어지는 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 제 2 유전체 박막을 PECVD 법으로 막형성한다.
계속하여, 상기 제 2 유전체 박막의 표면에 하기 화학식 4 로 나타내는 구조의 디비닐실록산-비스-나프토시클로부탄을 함유하는 용액 (용매는 메시티렌) 을 스핀 코트법으로 도포한 후, 상기 용매를 제거하기 위해 핫플레이트 위에서 ① 50 ℃ 에서 2 분, ② 110 ℃ 에서 2 분, 바람직하게는 ③ 250 ℃ 에서 10 분의 순서로 3 단계의 큐어링을 행하여 막두께 150 ㎚ (1500 Å) 의 나프토시클로부텐계 고분자막을 얻는다.
그 후, 상기 고분자막으로 이루어지는 제 1 유전체 박막의 표면에 포토레지스트 코트, 프리 베이크, 노광, 현상, 포스트 베이크를 행하여 레지스트 패턴을 형성하고, SF6또는 CF4플라스마로 상기 제 1 과 제 2 유전체 박막을 연속적으로 드라이에칭한 후, 포토레지스트를 박리한다. 마지막으로 상기 제 2 유전체 박막 위에 Cu 로 이루어지는 막두께 1500 ㎚ (15000 Å) 의 상부전극층을 스퍼터링법으로 실온에서 막형성하여 적층형 박막 콘덴서를 얻는다. 이 같은 방법으로 얻어진 적층형 박막 콘덴서의 1 ㎓ 에서의 Q 값은 100 이고, 내전압은 150 V 이상을 나타내고, 용량온도계수는 －243 ppm/℃ 를 나타낸다.
그리고, 여기서의 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막은 선열팽창계수가 3 ppm/℃, 비유전율이 7.0 이고, 전극층 사이에 제 2 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 1 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 1 ㎓ 에서의 Q 값이 200 이다. 또한, 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막은 선열팽창계수가 50 ppm/℃, 비유전율이 2.8 이고, 전극층 사이에 제 1 유전체 박막만 형성하였을 때 (제 2 유전체 박막의 두께가 0 일 때) 의 용량온도계수는 －373 ppm/℃, 1 ㎓ 에서의 Q 값이 230 이다.
상기 결과를 통해 전극층간에 제 2 유전체 박막 (SiNx막) 과 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막 (고분자막) 을 형성한 박막 콘덴서에 있어서는 용량온도계수가 －243 ppm/℃ 인 것이 얻어짐이 판명되었다. 따라서, 본 예의 박막 콘덴서라면 용량온도계수가 마이너스인 것이 얻어지므로, 버랙터 다이오드 등의 온도계수가 플러스인 전자 기기의 온도 보상용으로 바람직하다.
또한 전극층 사이에 SiNx로 이루어지는 제 2 유전체 박막 이외에 나프토시클로부텐계 고분자로 이루어지는 제 1 유전체 박막을 형성한 본 예의 박막 콘덴서는 1 ㎓ 의 Q 값을 100 이상으로 크게 할 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서에 의하면 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막을 한쌍의 전극 사이에 개재함으로써, 용량온도계수 (정전용량의 온도계수) 를 마이너스로 제어할 수 있고, 또한 가공정밀도의 영향을 받기 어려워져서 정전용량의 편차의 문제를 개선할 수 있고, 그럼으로써 소형화, 박형화, 경량화할 수 있으며, 온도 보상이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상으로 한 것에서는 1 ㎓ 이상의 고주파영역에서의 유전손실이 작아져서 주파수 1 ㎓ 이상의 고주파회로에 적합한 박막 콘덴서가 얻어진다.
또한, 상기 유전체 박막은 불소계 고분자 재료가 주성분으로 함유되어 있으면 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 얻어지고, 또한 유전체 박막에 사용하는 불소계 고분자 재료에 의해서는 이 유전체 박막을 전극 사이에 개재시킨 박막 콘덴서의 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상으로 할 수 있다.
또한, 상기 유전체 박막은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료가 주성분으로 함유되어 있으면 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 얻어지고, 또한 유전체 박막에 사용하는 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료에 의해서는 이 유전체 박막을 전극사이에 개재시킨 박막 콘덴서의 주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값을 100 이상으로 할 수 있다.
이와 같이 상기 유전체 박막을 상기 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료로 구성하는 경우, 이들 고분자 재료는 전극형성시에 사용되는 레지스트 현상액이나 레지스트 박리액에 의해 부식되기 어렵기 때문에 유리하다.
또한 본 발명의 전자 기기에 따르면 온도에 대응하여 보상할 필요가 있는 전자회로에 본 발명의 온도 보상용 박막 콘덴서를 구비하도록 함으로써, 상기 전자회로를 갖는 휴대형 전자 기기, 마이크로파용 통신 기기 등과 같은 전자 기기의 온도안정성을 우수하게 할 수 있다.
Claims (16)
- 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 25 ppm/℃ 이상인 유전체 박막이 한쌍의 전극 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 1 항에 있어서,주파수 1 ㎓ 이상의 Q 값이 100 이상인 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 1 항에 있어서,용량온도계수가 마이너스인 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 3 항에 있어서,상기 용량온도계수의 절대값이 200 ppm/℃ 이상인 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 1 항에 있어서,상기 유전체 박막은 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 5 항에 있어서,상기 유전체 박막의 상측에 이 유전체 박막을 피복하는 보호막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 1 항에 있어서,상기 유전체 박막은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 7 항에 있어서,상기 고분자 재료는 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와, 에틸렌기를 갖는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 7 항에 있어서,상기 고분자 재료는 분자내에 벤조시클로부텐기 또는 나프토시클로부텐기와, 에틸렌기와, 실록산 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 비유전율이 4.0 이하이면서 선열팽창계수가 50 ppm/℃ 이상인 제 1 유전체 박막과, 용량온도계수의 절대값이 50 ppm/℃ 이하인 제 2 유전체 박막이 한쌍의 전극 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 유전체 박막은 불소계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 2 유전체 박막은 상기 제 1 유전체 박막의 상측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 유전체 박막은 상기 제 2 유전체 박막의 상측에 적층되어 있고, 또한 상기 제 1 유전체 박막의 상측에 이 제 1 유전체 박막을 피복하는 보호막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 유전체 박막은 벤조시클로부텐계 또는 나프토시클로부텐계 고분자 재료를 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 온도 보상용 박막 콘덴서.
- 제 1 항에 기재된 온도 보상용 박막 콘덴서가 구비된 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 제 10 항에 기재된 온도 보상용 박막 콘덴서가 구비된 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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