Резистори с дебел слой: Въведение, характеристики и приложения
Резисторите с дебел слой са пасивни електронни компоненти, които са станали основни елементи в съвременната електроника. Тези резистори се създават чрез нанасяне на резистивна паста (обикновено смес от метални оксиди и стъклен фрит) върху керамична подложка, най-често алумина (Al₂O₃), след което се изпича при високи температури (обикновено между 850-1000°C), за да се формира издръжлив резистивен слой. Дебелината на този слой обикновено е в диапазона от 10 до 50 микрометра, значително по-дебел в сравнение с техните аналогови резистори с тънък слой (които са около 0,1 микрометър дебели).
Производственият процес осигурява прецизен контрол върху стойностите на съпротивлението чрез настройка на състава на резистивната паста, размерите на отпечатания модел и условията на изпичане. Технологията с дебел филм се появява през 60-те години на миналия век като по-икономична алтернатива на други технологии за резистори и оттогава се развива, за да предлага отлични експлоатационни характеристики за широк спектър от приложения.
Характеристики на резисторите с дебел филм
1. **Диапазон на съпротивление**: Резисторите с дебел филм се предлагат в широк диапазон на съпротивление, обикновено от 1 ом до 10 мегаома, което ги прави подходящи за разнообразни изисквания на електрически вериги.
2. **Допуск**: Стандартните допуски варира от ±1% до ±5%, като има прецизни версии с допуск ±0,5% или по-добър за специализирани приложения.
3. **Температурен коефициент на съпротивлението (TCR)**: Обикновено между ±100 ppm/°C и ±250 ppm/°C, въпреки че напреднали формулировки могат да постигнат ±50 ppm/°C или по-добър.
4. **Мощностен клас**: Налични в различни мощностни класове от 0,1W до няколко вата, в зависимост от размера и конструкцията.
5. **Напрежен клас**: Могат да понасят относително високи напрежения, често до 200V или повече за стандартни размери.
6. **Честотен отговор**: Въпреки че не са толкова добри като тънкопленовите резистори при високи честоти, дебелопленовите резистори осигуряват напълно задоволително представяне за повечето приложения с честоти под няколко стотин MHz.
7. **Шумови характеристики**: Създават повече токов шум в сравнение с тънкопленовите резистори, но по-малко в сравнение с въглеродните композитни типове.
8. **Импулсно издръжливост**: Проявяват добра издръжливост при кратковременни импулси поради тяхната топлинна маса и конструкция.
9. **Стабилност на околната среда**: Проявяват добро съпротивление към влага и замърсители в околната среда, когато са правилно защитени.
10. **Икономическа изгодност**: Една от най-икономичните технологии на резистори за общо приложение.
Приложения на дебелопленови резистори
Дебелопленовите резистори намират широко приложение в почти всички сегменти на електронната индустрия:
1. **Битова електроника**: Използва се широко в телевизори, аудио оборудване, домакински уреди и мобилни устройства поради своята надеждност и рентабилност.
2. Автомобилна електроника: Използва се в блокове за управление на двигателя, сензори, осветителни системи и инфотеймънт системи, където трябва да издържат на неблагоприятни условия.
3. Индустриални контролери: Използват се в задвижвания на двигатели, захранващи източници и системи за управление, където се ценят съпротивата им.
4. Медицинско оборудване: Използва се в системи за наблюдение на пациенти, диагностични устройства и терапевтични апарати, където надеждността е от решаващо значение.
5. Телекомуникации: Използват се в базови станции, маршрутизатори и мрежово оборудване за обработка на сигнали и управление на енергията.
6. Захранващи източници: Използват се за регулиране на напрежението, ограничаване на тока и обратна връзка в линейни и импулсни захранващи източници.
7. Хибридни схеми: Често използвани в хибридни микросхеми, където компонентите се отпечатват директно върху подложки.
8. Технология за монтаж на повърхност (SMT): Повечето резистори с чип за монтаж на повърхност са от тип „дебел филм“, изпълвайки практически всяка съвременна PCB.
9. Резисторни мрежи: Няколко резистора от дебел филм могат да се отпечатат на един и същ субстрат, за да се създадат компактни масиви от резистори.
10. Специализирани сензори: Някои състави от дебел филм се използват в тензометри, сензори за налягане и други приложения с трансдъсери.
Предимства пред други технологии за резистори
В сравнение с други типове резистори, резисторите от дебел филм предлагат няколко ясни предимства:
- **Ефективност при производството**: Екранната печатна технология позволява производство в големи обеми с отлична стабилност.
- **Гъвкавост при проектирането**: Стойностите на устойчивостта лесно могат да се коригират чрез промяна на геометрията на отпечатаната форма.
- **Миниатюризация**: Могат да се произведат в много малки размери (до метрични пакети 0201 – 0,6 mm × 0,3 mm).
- **Интеграция**: Могат да се комбинират с други елементи от дебел филм (кондензатори, проводници), за да се създадат пълни електрически вериги.
- **Издръжливост**: Печената керамична структура осигурява механична якост и устойчивост на външни влияния.
Основният ни резистор:
Далечно инфрачервена микрокристалична керамична стъклена нагревателна плоча
Далечно инфрачервената стъкло-керамична нагревателна плоча представлява комбинация от неметални проводими материали и материали, излъчващи инфрачервена радиация, които чрез печатане, високотемпературно спечатване и други процеси се нанасят върху външната повърхност на стъкло-керамичната плоча. Те са завинаги интегрирани с нея, образувайки слой от неорганична проводима резистивна пленка, която при захранване и загреване излъчва инфрачервена топлина, създавайки източник на топлинно излъчване, както и загряване чрез топлопроводимост и конвекция.
Далечно инфрачервена стъкло-керамична нагревателна плоча
Сигурност:
При работа няма отворен пламък и окисляване, а експлоатационният живот е 50 пъти по-дълъг в сравнение с обикновените нагревателни жици.
далечно инфрачервена стъкло-керамична нагревателна плоча
Здраве:
Чрез използване на стъкло-керамика като носител, коефициентът на разширване е малък, инфрачервеното излъчване е силно, а дължината на вълната на далечното инфрачервено излъчване е 2-15um, което е добро за човешкото здраве
Енергийно икономие:
Висок коефициент на преобразуване на енергия (няма загуба на други форми на енергия, като шум, видима светлина и др.). Висок коефициент на абсорбиране на топлина (нагряване с покритие, голяма площ за абсорбиране).
Отопяване:
Нагряването е стабилно и равномерно, а топлината се излъчва чрез инфрачервено излъчване, със силна проникваща способност и добро ефект при загреване
Широк обхват на приложение и дълъг експлоатационен живот (тези данни са средни стойности и не представляват всички стойности)
●Обхват на използвано напрежение: 110V, 220V,
●Обхват на плътност на мощността: 1w～30w/cm2
●Обхват на работна температура: 40℃～600℃.
●Експлоатационният живот е над 10 000 часа.
Технологията на резистори в дебел слой се използва за производство на електронни устройства като резисторна карта, повърхностно монтирани устройства, хибридни интегрални схеми и сензори чрез технологии за шилографско печатане и последващи процеси като съсирване/вулканизация, изпичане и лазерно подрязване на резисторите.
Характеристики:
1. Ултра прецизно печатане на стъпка между 0,18 mm и 0,25 mm
2. Перфектна стабилност и висока точност
3. Честотен диапазон с устойчивост на износване: от 300 000 до 2 000 000 пъти
4. Достъпни са и други размери или други видове по заявка
Приложения на платки с дебел слой:
Платки с дебел слой, специално проектирани за сензори на позицията на дроселната клапа на различни двигатели с директно впръскване за автомобили и мотори; продуктът има силна устойчивост на корозия от масло, смазка и солен туман в индустриална среда. Изходната линейна характеристична крива е добра, устойчивостта на износване е силна, а срокът на служба е дълъг, може да се използва за сензори на позицията на дроселната клапа като германската система BOSCH и американската система DELPHI.
сензор на позицията като германската система BOSCH и американската система DELPHI.
Други високоволтови резистори:
Плъгин високоволтов резистор, повърхностно монтиран мегаом резистор, цилиндричен високоволтов резистор
Бъдещи разработки на резистори от дебел филм
Индустрията на резистори от дебел филм продължава да се развива с:
- Подобрени материали за по-добро TCR и стабилност
- Напреднали методи за регулиране за по-голяма точност
- Нанотехнологично подобрени паста за превъзходно представяне
- Еко-съобразни формулации, които елиминират оловото и други опасни вещества
В заключение, резисторите от дебел филм представляват оптимален баланс между представяне, надеждност и цена, което е осигурило тяхното положение като най-широко използваната резисторна технология в електронната индустрия. Тяхната универсалност и непрекъснато подобрение гарантират, че те ще останат основни компоненти в електронните проекти за обозримото бъдеще.
EN
