就(jiù)在(zài)不(bù)久之(zhī)前,大(dà)多數微波電容器還都基于(yú)多層陶瓷燒制技術。在(zài)生産過程中,多層高導電性的(de)金屬合金電極層和(hé / huò)低損耗的(de)陶瓷絕緣層交錯排列,從而(ér)得到(dào)所需要(yào / yāo)的(de)電容值。然後,将合成的(de)疊層進行高溫燒制,将其燒結成單片結構。這(zhè)一(yī / yì /yí)工藝目前仍然很好地(dì / de)滿足大(dà)容量射頻電容器以(yǐ)及大(dà)功率電容器的(de)需要(yào / yāo)。
不(bù)過,多層陶瓷工藝可能會導緻不(bù)同批次産品以(yǐ)及同一(yī / yì /yí)批次不(bù)同産品之(zhī)間的(de)某些參數出(chū)現差異,而(ér)這(zhè)些參數對射頻設計人(rén)員來(lái)說(shuō)是(shì)十分重要(yào / yāo)的(de),如Q值、ESR,絕緣電阻的(de)變化以(yǐ)及電容值在(zài)整個(gè)指定的(de)容差範圍内的(de)變化。盡管在(zài)許多應用場合中,這(zhè)些參數變化并不(bù)會産生負面影響,目前在(zài)薄膜元件生産領域的(de)技術突破爲(wéi / wèi),設計人(rén)員提供了(le/liǎo)生産高頻微波元件的(de)一(yī / yì /yí)種替代方案。
生産半導體所使用的(de)薄膜技術也(yě)可以(yǐ)同樣用于(yú)生産具有嚴格的(de)電氣和(hé / huò)物理特性的(de)薄膜無源元件。線寬尺寸和(hé / huò)絕緣層厚度可分别達到(dào)1μm和(hé / huò)10nm以(yǐ)下。
嚴格的(de)線寬尺寸帶來(lái)了(le/liǎo)嚴格的(de)參數容差(電感值和(hé / huò)電容值),此外,其他(tā)幾項電氣性能優勢也(yě)可以(yǐ)得到(dào)進一(yī / yì /yí)步優化。由于(yú)采用了(le/liǎo)高真空電極沉積工藝,不(bù)同批次産品之(zhī)間以(yǐ)及同一(yī / yì /yí)批次不(bù)同産品之(zhī)間的(de)ESR值極其穩定。而(ér)通過化學氣相沉積工藝(CVD)得到(dào)的(de)超純淨、低K值的(de)絕緣層使得Q值和(hé / huò)ESR值都十分穩定。在(zài)很寬的(de)頻率範圍内阻抗值具有穩定性和(hé / huò)可預測性。平面栅格陣列(LGA)封裝工藝使其能夠降低寄生參數。
薄膜元件的(de)這(zhè)些性能優勢會對設計産生影響。通常,對于(yú)實現某一(yī / yì /yí)特定電路功能,可以(yǐ)減少所需的(de)元件數量。通過減少所用的(de)元件數量,不(bù)但會減小設計尺寸,還會節省組裝時(shí)間和(hé / huò)降低組裝費用,同時(shí)提高産品的(de)可靠性。此外,由于(yú)元件的(de)電氣性能更加穩定,損耗更低,應用此元件的(de)産品的(de)整體電氣性能也(yě)會得到(dào)提升。
實例:帶阻濾波器
帶阻濾波器就(jiù)是(shì)薄膜元件的(de)一(yī / yì /yí)個(gè)實際應用。帶阻濾波器的(de)電路設計是(shì)阻止特定射頻頻譜的(de)信号通過而(ér)允許其他(tā)信号無衰減通過。它也(yě)常被稱爲(wéi / wèi)陷波濾波器、帶止濾波器或頻帶抑制濾波器。帶阻濾波器常用于(yú)功率放大(dà)器和(hé / huò)天線前面的(de)匹配電路之(zhī)間。
以(yǐ)一(yī / yì /yí)個(gè)典型應用爲(wéi / wèi)例。複雜的(de)、覆蓋範圍廣的(de)多帶無線電接收器常會意外産生差頻和(hé / huò)諧波,窄帶陷波濾波器就(jiù)用于(yú)衰減這(zhè)些差頻和(hé / huò)諧波。由于(yú)薄膜近乎完美的(de)特性,使用一(yī / yì /yí)個(gè)高品質薄膜電容器就(jiù)可以(yǐ)替換掉雙T形設計中所使用的(de)6個(gè)元件。