CN111262585B - 一种电容器及模拟数字转换器芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容器及模拟数字转换器芯片，该电容器应用于模拟数字转换器芯片中，该电容器包括有效电容及环绕有效电容设置的冗余电容，有效电容包括多个并排排列的电容单元。每个电容单元包括第一电极及第二电极。在任意一个电容单元中，第一电极的个数为一个，第二电极的个数为两个。两个第二电极电连接，两个第二电极分列于第一电极的两侧。任意相邻的两个电容单元之间共用一个第二电极。通过在一个电容单元中设置一个第一电极及两个第二电极，第一电极位于两个第二电极之间，可以在一个电容单元中形成两个电容，更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。通过在任意相邻的两个电容单元之间共用一个第二电极，使电容器所占用的面积减小。

Description

一种电容器及模拟数字转换器芯片

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电容器及模拟数字转换器芯片。

背景技术

目前在ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)芯片技术领域，SAR(Successive Approximation，逐次逼近)ADC具有低功耗、尺寸小、转换效率高等特点。SARADC通常采用电容定标型DAC(Digital to Analog Converter，数字模拟转换器)的基本结构，其工作原理为运用电荷原理，对电容阵列中存储的总电荷再进行分配。在该基本结构中，电容器是ADC电路中非常重要的器件，该器件对芯片的面积、电路的速度、精度都有很重要的影响。

ADC芯片中的常用的电容结构有MIM(Metal Insulator Metal，金属-绝缘体-金属)电容，MOM(Metal-Oxide-Metal，金属-氧化物-金属)电容，MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体)电容。其中MIM电容在制造中需要新增MASK(掩膜)层，会增大成本。而MOS电容受工艺影响精度较差，采用MOM电容是较合适的选择。

目前电容器的基本结构为如图1所示出的结构，其由电容阵列102组成，其中，电容阵列102包括固定接地电容103、第一位电容104、第二位电容105、……、由右至左(以图1示出的结构为参考)依次到第N位电容108。其中，N为ADC的位数，表示电容单元个数为2^N个，其决定ADC的精度。电容阵列102包含多个电容单元，每个电容单元的上极板与比较器101的正端相连，电容阵列102中每个电容单元的下极板与对应的开关阵列109相连。比较器101的负端与地相连。开关阵列109的一端与电容阵列102中的对应电容单元相连，另一端可根据不同的开关配置与V_REF(Reference Voltage，参考电压)，V_IN(Input Voltage，输入电压)或地相连。

按照标准MOM的工艺器件设置时，如图2所示，201为MOM电容的PLUS(正)端，由工艺所提供的金属层次构成，在具体设置时，可以自行选择第一金属层，第二金属层等金属层次。202为MOM电容的MINUS(负)端，其与MOM电容的PLUS(正)端所采用的金属层位于同一金属层。203所示的标记为金属连接孔，用于电连接不同层及相同层的金属层或电容的极板。在设置时，根据金属层选择对应的连接孔。205为电容的电位环。每层金属之间构成电容。

所设计的SAR ADC的电容阵列采用MOM标准电容布局情况如图3所示，301为图2所示的MOM电容单元，一共有2^N个电容单元。在具体排列电容单元时，低位的电容放置于版图中心，按照共质心摆放，高位电容相互错开摆放可以提高匹配度。302为Dummy(冗余)电容，置于整个电容阵列102的***，提高匹配度。采用该布局方式，每个电容单元之间必须留有足够的间距303，以满足金属、通孔之间的工艺规则，同时保证连接开关阵列109和连接比较器101输入端的走线。由于需要额外预留出间距303，从而使电容器所占用的面积比较大，使设计的成本较高，且不利于芯片的小型化及集成化。

发明内容

本发明提供了一种电容器及模拟数字转换器芯片，用以降低电容器所占用的面积，降低设计成本，便于芯片的小型化及集成化。

第一方面，本发明提供了一种电容器，该电容器应用于模拟数字转换器芯片中，该电容器包括用于将模拟信号转化为数字信号的有效电容、以及环绕有效电容设置的冗余电容，有效电容包括多个并排排列的电容单元。其中，每个电容单元包括第一电极及第二电极。在任意一个电容单元中，第一电极的个数为一个，第二电极的个数为两个。两个第二电极电连接，且两个第二电极分列于第一电极的两侧。且任意相邻的两个电容单元之间共用一个第二电极。

在上述的方案中，通过在一个电容单元中设置一个第一电极及两个第二电极，且第一电极位于两个第二电极之间，从而可以在一个电容单元中形成两个电容的设置方式，更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。通过在任意相邻的两个电容单元之间共用一个第二电极，从而无需在电容单元之间预留出额外的间距，从而使电容器所占用的面积减小，降低设计成本，便于芯片的小型化及集成化。

在一个具体的实施方式中，在任意一个电容单元中，两个第二电极通过一根金属连接棒电连接，从而便于连接两个第二电极，且便于对两个第二电极进行通电；且任意相邻的两个电容单元中的金属连接棒之间固定连接，从而使多个电容单元中的第一电极位于一侧，多个第二电极位于另一侧；且多个第二电极共用一个通电端口，在应用时，便于对多个电容单元中的第二电极进行通电。

在一个具体的实施方式中，在任意一个电容单元中，两个第二电极及金属连接棒组成倒“匚”字型的结构，第一电极位于所述倒“匚”字型的结构内，从而使两个第二电极及一个第一电极构成类似“山”字的形状，更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。

在一个具体的实施方式中，第一电极及第二电极均为金属棒，便于设置第一电极及第二电极。

在一个具体的实施方式中，在任意一个电容单元中，第一电极上远离金属连接棒的一端设置有用于与外部电连接的第一金属连接孔，金属连接棒上设置有用于与外部电连接的的第二金属连接孔，从而使多个电容单元中的第一金属连接孔位于一侧，第二金属连接孔位于另一侧，不需要在电容单元之间预留用于供走线使用的间距，尽量减少电容器所占用的面积。

在一个具体的实施方式中，在任意一个电容单元中，第二金属连接孔位于两个第二电极的对称线上，便于保持每个电容单元中电容的一致性。

在一个具体的实施方式中，在任意一个电容单元中，第一电极为正极，第二电极为负极，以便于电容器与外部的比较器及开关电连接。

在一个具体的实施方式中，多个电容单元包括固定电容、第一位电容、第二位电容、……、依次到第n位电容；其中，固定电容包括一个电容单元，第一位电容包括2⁰个电容单元，第二位电容包括2¹个电容单元，……，第n位电容包括2^n-1个电容单元(n为大于等于2的正整数)。第一位电容至第n/2位电容中的每位电容的排列方式为：位数为奇数的电容排列在固定电容的一侧，位数为偶数的电容排列在固定电容的相对的另一侧。第(n/2+1)位电容至第n位电容中的每位电容的电容单元，以2^n/2-1个电容单元为一组，均为分至少两组，与其他位电容的电容单元交叉排列在固定电容及第一位电容至第n/2位电容的两侧；且位数相邻的两个电容存在至少一组电容单元交叉排列。通过上述排列方式，以提高模拟数字转换器芯片的精度。

在一个具体的实施方式中，第一位电容至第n/2位电容在排列时，位数越低的电容越靠近固定电容，以进一步提高模拟数字转换器芯片的精度。

在一个具体的实施方式中，冗余电容包括两组相同的第一冗余电容，且两组第一冗余电容沿多个电容单元的排列方向，设置在有效电容的两侧。冗余电容还包括两组相同的的第二冗余电容，且两组第二冗余电容沿垂直于多个电容单元的排列方向上，设置在有效电容的两侧，从而提高模拟数字转换器芯片的精度及匹配度。

在一个具体的实施方式中，第一冗余电容及第二冗余电容的长度之和为L₁，第一冗余电容、第二冗余电容及多个电容单元的长度之和为L₂；其中，L₁≥5％L₂。从而进一步提高模拟数字转换器芯片的匹配度。

在一个具体的实施方式中，电容器还包括覆盖在有效电容及冗余电容上的屏蔽层，以提高多个电容单元的抗干扰能力，提高模拟数字转换器的精度。

在一个具体的实施方式中，电容器还包括环绕冗余电容设置的电位环，以满足相应的工艺标准。

第二方面，本发明还提供了一种模拟数字转换器芯片，该模拟数字转换器芯片包括上述任意一种电容器，以减小电容器占用的面积，提高电容器内的电极的金属侧壁的利用效率，降低设计成本，便于芯片的小型化及集成化。

附图说明

图1为现有技术中的电容定标型ADC的结构示意图；

图2为现有技术中的标准MOM电容单元的结构示意图；

图3为现有技术中采用MOM电容单元组成ADC电容阵列的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电容单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电容器的结构示意图。

附图标记：

10-电容单元 11-第一电极 12-第二电极

13-金属连接棒 111-第一金属连接孔

121-第二金属连接孔 20-固定电容 21-第一位电容

22-第二位电容 23-第三位电容 24-第四位电容

2n-第n位电容 31-第一冗余电容 32-第二冗余电容

40-屏蔽层 50-电位环

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

为了方便理解本发明实施例提供的电容器，下面首先说明一下本发明实施例提供的电容器的应用场景，该电容器应用于模拟数字转换器芯片中，用于存储由模拟信号所产生的电荷，并与模拟数字转换器芯片中的比较器、开关、参考电压及输入电压等配合，将模拟信号转化为数字信号。下面结合附图对该电容器进行详细的叙述。

参考图4及图5，本发明实施例提供的电容器包括用于将模拟信号转化为数字信号的有效电容及环绕有效电容设置的冗余电容。其中有效电容包括多个电容单元10，多个电容单元10可以设置在任意一层金属层，具体可以为模拟数字转换器芯片中的第一层金属层、第二层金属层、第三层金属层等，其具体的金属层次可根据工艺提供的层次选择。每个电容单元10的一个电极与比较器的一端连接，每个电容单元10的另一极通过开关可以选择性的与参考电压、输入电压或地连接，从而存储模拟信号产生的电荷，并与比较器、开关、参考电压等配合将模拟信号转化为数字信号。

在设置每个电容单元10时，参考图4，每个电容单元10包括一个第一电极11及两个第二电极12。两个第二电极12电连接，且两个第二电极12分列于第一电极11的两侧。通过在一个电容单元10中设置一个第一电极11及两个第二电极12，且第一电极11位于两个第二电极12之间，从而可以在一个电容单元10中形成两个电容的设置方式，更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。

在具体设置第一电极11及第二电极12时，第一电极11及第二电极12可以均为金属棒，具体的，第一电极11及第二电极12可以为诸如但不限于柱体、棱体等长条形的金属棒，从而便于设置第一电极11及第二电极12，且更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。

在连接每个电容单元10中的两个第二电极12时，参考图4,两个第二电极12通过一根金属连接棒13电连接，从而便于连接两个第二电极12，且便于对两个第二电极12进行通电。金属连接棒13可以采用诸如但不限于柱体、棱体等长条形的金属棒。

在连接两个第二电极12及金属连接棒13时，参考图4，两个第二电极12及金属连接棒13组成倒“匚”字型的结构，第一电极11位于所述倒“匚”字型的结构内，从而使两个第二电极12及一个第一电极11构成类似“山”字的形状，更有效率的利用电极的金属侧壁形成电容。具体的，可以采用浇筑的方式一体加工出两个第二电极12及金属连接棒13，从而便于制造。应当理解的是，两个第二电极12及金属连接棒13组成的形状并不限于如图4所示出的倒“匚”字型的结构，除此之外，其还可以采用其他能够使两个第二电极12电连接的设置方式。

在具体排列多个电容单元10时，参考图5，多个电容单元10并排排列，且任意相邻的两个电容单元10之间共用一个第二电极12，从而无需在电容单元10之间预留出额外的间距，从而使电容器所占用的面积减小，降低设计成本，便于芯片的小型化及集成化。

在具体设置时，参考图5，任意相邻的两个电容单元10中的金属连接棒13之间固定连接，具体的，可以使任意相邻的两个电容单元10中的金属连接棒13为一体结构，便于制造。在任意相邻的两个电容单元10中的金属连接棒13之间固定连接时，多个电容单元10中的第一电极11位于一侧，多个第二电极12位于另一侧，具体的，以图5所示，第一电极11位于图5中的上侧，第二电极12位于图5中的下侧，从而便于对第一电极11及第二电极12进行通电。且多个第二电极12共用一个通电端口，在应用时，便于对多个电容单元10中的第二电极12进行通电。

在具体连接多个电容单元10中的金属连接棒13时，参考图5，可以使多个电容单元10中的金属连接棒13位于同一直线上，从而便于电连接多个电容单元10中的第二电极12，且减少金属连接棒13的长度，从而减小电容器所占用的面积。应当理解的是，金属连接棒13的设置方式并不限于上述示出的位于同一条直线上的设置方式，除此之外，还可以采用其他能够使相邻的两个电容单元10中的第二电极12电连接的方式。

在实现第一电极11与第二电极12与外部电连接时，参考图4及图5，在任意一个电容单元10中，第一电极11上远离金属连接棒13的一端设置有用于与外部电连接的第一金属连接孔111，使多个电容单元10中的第一金属连接孔111位于一侧，便于第一电极11与外部的电连接。金属连接棒13上设置有用于与外部电连接的的第二金属连接孔121，第二金属连接孔121位于另一侧，从而不需要在电容单元10之间预留用于供走线使用的间距，尽量减少电容器所占用的面积。其中，第一金属连接孔111及第二金属连接孔121的设置方式为现有技术中可以实现电连接的通孔、盲孔等孔金属孔。

在设置第一金属连接孔111时，第一金属连接孔111可以设置在第一电极11上远离金属连接棒13的端部，使第一金属连接孔111位于电容器的靠外侧，便于第一电极11与外部电连接。应当理解的是，第一金属连接孔111的位置并不限于图4示出的设置在第一电极11的端部的位置，其可以设置在第一电极11上的任意位置，只要能够实现第一电极11与外部电连接即可。在设置第二金属连接孔121时，参考图4，第二金属连接孔121可以设置在该电容单元10的两个第二电极12之间的金属连接棒13的任意位置，只要可实现通过第二金属连接孔121对两个第二电极12进行通电即可。在优选的设置方式中，第二金属连接孔121可以不设置在第二电极12与金属连接棒13相交的位置，从而便于保存每个电容单元10中的电容的一致性。最优的设置方式为，第二金属连接孔121设置在两个第二电极12的对称线上，更进一步保持每个电容单元10中电容的一致性。

在将电容器中的第一电极11与第二电极12与外部电连接时，在任意一个电容单元10中，第一电极11可以为正极，第二电极12则为与第一电极11的电性相反的负极，以便于电容器与外部的比较器及开关电连接。应当理解的是，第一电极11并不限于设置为正极的设置方式，第一电极11还可以设置为负极，此时，第二电极12则为与第一电极11的电性方向相反的负极。

在具体连接多个电容单元10时，参考图5，多个电容单元10包括用于接地的固定电容20、第一位电容21、第二位电容22、……、依次到第n位电容2n。其中，n为模拟数字转换器芯片的位数，表示电容单元10个数为2ⁿ个，其决定模拟数字转换器芯片的精度，n具体可以为2、3、4、8、12、16、20等任意大于1的数字。

在设置固定电容20及每一位电容时，参考图5，固定电容20包括一个电容单元10，第一位电容21包括2⁰个(即一个)电容单元10，第二位电容22包括2¹个(即两个)电容单元10，……，第n位电容2n包括2^n-1个电容单元10。

在排列上述固定电容20及每一位电容时，第一位电容至第n/2位电容中的每位电容的排列方式为：位数为奇数的电容排列在固定电容的一侧，位数为偶数的电容排列在固定电容的相对的另一侧。在具体排列时，可以使位数越低的电容越靠近固定电容，当然还可以采用其他的排列方式。

第(n/2+1)位电容至第n位电容中的每位电容的电容单元，以2^n/2-1个电容单元为一组，均为分至少两组，与其他位电容的电容单元交叉排列在固定电容及第一位电容至第n/2位电容的两侧；且位数相邻的两个电容存在至少一组电容单元交叉排列。通过上述排列方式，以提高模拟数字转换器芯片的精度。

下面以n＝8为例进行说明。当n＝8时，n/2＝4，2^n/2-1＝8。如图5所示，使位数为奇数的电容(第一位电容21和第三位电容23)排列在固定电容20的左侧，位数为偶数的电容(第二位电容22和第四位电容24)排列在固定电容20的右侧。在具体排列第一位电容22至第n/2位电容时，可以使位数越低的电容越靠近固定电容20。具体的，以图5为参考，第一位电容21中电容单元10的个数为1个，其排列在固定电容20的左侧。第二位电容22中电容单元10的个数为2个，即第二位电容22由两个电容单元10组成，将第二位电容22的两个电容单元10并排排列，并设置在固定电容20的右侧。第三位电容23中电容单元10的个数为4个，即第三位电容23由4个电容单元10组成，将第三位电容23的4个电容单元10并排排列，并排列在第一位电容的左侧。第四位电容24中电容单元10的个数为4个，即第四位电容23由8个电容单元10组成，将第四位电容23的8个电容单元10并排排列，并排列在第二位电容的右侧。从而使每一位电容都与邻近位的电容偏差最小，使总的电容失配减小，分散每位电容的电容大小误差对电容器精度的影响，以进一步提高模拟数字转换器芯片的精度。应当理解的是，在具体排列第一位电容22至第n/2位电容时，可以不限于上述示出的位数越低的电容越靠近固定电容20的方式，除此之外，还可以采用其他的方式，例如可以将位数越高的电容排列在越靠近固定电容20的位置，还可以将各个位的电容混合排列。另外，应当理解的是，第一位电容21中的电容单元10的排列方式并不限于与固定电容20紧邻设置的方式，还可以在第一位电容21与固定电容20之间设置其他位的电容。第二位电容22至第n/2位电容2n的排列方式也不限于上述示出的方式，除此之外，还可以采用其他的排列方式，例如，可以将第二位电容22至第/2n位电容中的每一位电容都排列在固定电容20的一侧。

在排列第(n/2+1)位电容至第n位电容时，还是以n＝8为例进行说明。第五位电容中电容单元10的个数为16个，即第五位电容由16个电容单元10组成，以2^n/2-1(n＝8时，2^n/2-1＝8)个电容单元为一组，将第五位电容的16个电容单元10均分为两组，每组8个电容单元10；将其中一组电容单元10设置在固定电容20的右侧，将另一组电容单元10设置在固定电容20的左侧。具体排列时，可以使第五位电容中的两组电容单元10分列在第三位电容23和第四位电容24的两侧，具体的，可以将其中一组电容单元10设置在第四位电容24的右侧，将另一组电容单元10设置在第三位电容23的左侧。

第六位电容中电容单元10的个数为32个，以2^n/2-1(n＝8时，2^n/2-1＝8)个电容单元为一组，将第六位电容的32个电容单元10均分为4组。第七位电容中电容单元10的个数为64个，以2^n/2-1(n＝8时，2^n/2-1＝8)个电容单元为一组，将第七位电容的64个电容单元10均分为8组。第八位电容中电容单元10的个数为128个，以2^n/2-1(n＝8时，2^n/2-1＝8)个电容单元为一组，将第八位电容的128个电容单元10均分为16组。在排列时，可以使第六位电容中的两组电容单元10先排列在第五位电容的两侧，再排列第七位电容中的两组电容单元10；之后在排列第六位电容中的另两组电容单元10；之后排列第七位电容中的两组电容单元10；之后排列第八位电容中的两组电容单元，……。总之，排列的方式以位数为非最高位的电容中的每位电容中每组电容单元10的电容单元10的个数不超过8个，如果超过8个，则使该位电容中的其他组的电容单元10与相邻的其他位的电容单元10交叉排列。位数为最高位的电容与位数为次高位的电容至少存在一组电容单元10交叉排列。按照上述的设置方式设置第一位电容至第n位电容2n，以提高模拟数字转换器芯片的精度。

另外，现有技术中如图2所示出的电容单元10，MOM电容单元10的分支个数是固定的数量，其缺少灵活性。而本发明提供的方案，可以根据实际需要增加或减少电容单元10的个数，从而提高灵活性。

参考图5,本发明实施例提供的冗余电容可以包括两组相同的第一冗余电容31，且两组第一冗余电容31沿多个电容单元10的排列方向，设置在有效电容的两侧两侧，即多个电容单元10的最外侧。在具体设置时，每组第一冗余电容31包括至少一个第一电极11及至少一个第二电极12，且每组第一冗余电容31中的第二电极12与上述多个电容单元10中的第二电极12相互绝缘。且第一冗余电容31可以采用与上述电容单元10的设置方式相同的方式设置，具体的设置方式参考上述的描述，在此不再赘述。通过在多个电容单元10的最外侧设置两组第一冗余电容31，改善制造中存在的梯度效应，减小边界环境的差异，提高模拟数字转换器芯片的精度及匹配度。

继续参考图5，冗余电容还可以包括两组相同的的第二冗余电容32，且两组第二冗余电容32沿垂直于多个电容单元10的排列方向上，设置在有效电容的两侧。以图5为例，其中一组第二冗余电容32设置在多个电容单元10的上方，另一组第二冗余电源设置在多个电容单元10的下方。使多个电容单元10的上下环境一致，从而提高模拟数字转换器芯片的精度及匹配度。在具体设置第二冗余电容32时，第二冗余电容32可以采用与第一冗余电容31相同的设置方式，也可以采用现有技术中常用的冗余电容的设置方式。

在具体设置第一冗余电容31及第二冗余电容32的大小时，第一冗余电容31及第二冗余电容32的长度之和为L₁，第一冗余电容31、第二冗余电容32及多个电容单元10的长度之和为L₂；其中，L₁≥5％L₂。具体的，可以设置L₁为5％L₂、6％L₂、7％L₂、8％L₂、9％L₂等不小于5％L₂的任意值，从而进一步提高模拟数字转换器芯片的匹配度。其中，上述第一冗余电容31及第二冗余电容32的长度是指数字模拟数字转换器芯片中所有电容单元10摆放完成后，第一冗余电容31及第二冗余电容32的有效电容的长度之和；上述第一冗余电容31、第二冗余电容32及多个电容单元10的长度之和是指数字模拟数字转换器芯片中所有电容单元10摆放完成后，第一冗余电容31、第二冗余电容32及多个电容单元10的有效电容的长度之和。

参考图5，本发明实施例提供的电容器还可以包括覆盖在有效电容及冗余电容上的屏蔽层40，提高多个电容单元10的抗干扰能力，提高模拟数字转换器的精度。在具体设置时，可以将更高一层的金属层作为屏蔽层40，置于有效电容及冗余电容的上方和下方(以图5示出的电容器为参考)，从而便于设置。

继续参考图5，本发明实施例提供的电容器还可以包括环绕冗余电容设置的电位环50，以满足相应的工艺标准。如图5所示，在电位环50上设置有用于与其他金属层电连接的金属连接孔，其设置方式为现有技术中常规的设置方式。

另外，本发明实施例还提供了一种模拟数字转换器芯片，该模拟数字转换器芯片包括上述任意一种电容器，以减小电容器占用的面积，提高电容器内的电极的金属侧壁的利用效率，降低设计成本，便于芯片的小型化及集成化。

Claims (10)

1.一种电容器，应用于模拟数字转换器芯片中，其特征在于，包括：

用于将模拟信号转化为数字信号的有效电容；

环绕所述有效电容设置的冗余电容；

其中，所述有效电容包括多个并排排列的电容单元，每个电容单元包括第一电极及第二电极；在任意一个电容单元中，所述第一电极的个数为一个，所述第二电极的个数为两个；所述两个第二电极电连接，且所述两个第二电极分列在所述第一电极的两侧；

且任意相邻的两个电容单元之间共用一个第二电极；

所述多个电容单元包括固定电容、第一位电容、第二位电容、……、依次到第n位电容；其中，所述固定电容包括一个电容单元，所述第一位电容包括2⁰个电容单元，所述第二位电容包括2¹个电容单元，……，所述第n位电容包括2^n-1个电容单元；n为大于等于2的正整数；

所述第一位电容至第n/2位电容中的每位电容的排列方式为：位数为奇数的电容排列在所述固定电容的一侧，位数为偶数的电容排列在所述固定电容的相对的另一侧；

第n/2+1位电容至所述第n位电容中的每位电容的电容单元，以2^n/2-1个电容单元为一组，均为分至少两组，与其他位电容的电容单元交叉排列在所述固定电容及所述第一位电容至所述第n/2位电容的两侧；且位数相邻的两个电容存在至少一组电容单元交叉排列。

2.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，在任意一个电容单元中，所述两个第二电极通过一根金属连接棒电连接；

且任意相邻的两个电容单元中的金属连接棒之间固定连接。

3.如权利要求2所述的电容器，其特征在于，在任意一个电容单元中，所述两个第二电极及所述金属连接棒组成倒“匚”字型的结构，所述第一电极位于所述倒“匚”字型的结构内。

4.如权利要求3所述的电容器，其特征在于，在任意一个电容单元中，所述第一电极上远离所述金属连接棒的一端设置有用于与外部电连接的第一金属连接孔，所述金属连接棒上设置有用于与外部电连接的第二金属连接孔。

5.如权利要求4所述的电容器，其特征在于，在任意一个电容单元中，所述第二金属连接孔位于所述两个第二电极的对称线上。

6.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一位电容至所述第n/2位电容在排列时，位数越低的电容越靠近所述固定电容。

7.如权利要求1～5任一项所述的电容器，其特征在于，所述冗余电容包括：

沿所述多个电容单元的排列方向上，设置在所述有效电容两侧的两组第一冗余电容，且所述两组第一冗余电容相同；

沿垂直于所述多个电容单元的排列方向上，设置在所述有效电容两侧的两组第二冗余电容，且所述两组第二冗余电容相同。

8.如权利要求7所述的电容器，其特征在于，所述第一冗余电容及所述第二冗余电容的长度之和为L₁，所述第一冗余电容、所述第二冗余电容及所述多个电容单元的长度之和为L₂；其中，L₁≥5％L₂。

9.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，还包括覆盖在所述有效电容及冗余电容上的屏蔽层。

10.一种模拟数字转换器芯片，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电容器。

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