Tloustkové rezistory: Úvod, vlastnosti a aplikace
Tloustkové rezistory jsou pasivní elektronické součástky, které se staly základními prvky moderní elektroniky. Tyto rezistory se vyrábějí nanášením odporové pasty (obvykle směsi kovových oxidů a skleněného fritu) na keramický substrát, zpravidla oxid hlinitý (Al₂O₃), a následným vypálením při vysokých teplotách (obvykle 850–1000 °C), čímž vznikne odolná odporová vrstva. Tloušťka této vrstvy se obvykle pohybuje v rozmezí 10 až 50 mikrometrů, což je výrazně více než u jejich tenkovrstvých protějšků (které mají tloušťku asi 0,1 mikrometru).
Výrobní proces umožňuje přesnou kontrolu hodnot odporu úpravou složení odporové pasty, rozměrů tištěného vzoru a podmínek vypalování. Tloustková technologie vznikla ve šedesátých letech jako nákladově efektivní alternativa k jiným rezistorovým technologiím a od té doby se vyvíjela tak, aby nabízela vynikající provozní vlastnosti pro široké spektrum aplikací.
Vlastnosti tloustkových rezistorů
1. **Rozsah odporu**: Tenké odporové vrstvy jsou dostupné v širokém rozsahu odporů, typicky od 1 ohmu do 10 megohmů, což je činí vhodnými pro různorodé požadavky obvodů.
2. **Tolerance**: Standardní tolerance se pohybují od ±1 % do ±5 %, přičemž pro specializované aplikace jsou dostupné přesné verze s tolerancí ±0,5 % nebo lepší.
3. **Teplotní koeficient odporu (TCR)**: Typicky mezi ±100 ppm/°C až ±250 ppm/°C, i když pokročilé formulace mohou dosáhnout hodnot ±50 ppm/°C nebo lepších.
4. **Jmenovitý výkon**: Dostupné v různých výkonových třídách od 0,1 W až po několik wattů, v závislosti na velikosti a konstrukci.
5. **Jmenovité napětí**: Jsou schopny odolat relativně vysokým napětím, často až do 200 V nebo více u standardních rozměrů.
6. **Frekvenční odezva**: I když jejich vlastnosti na vysokých frekvencích nejsou tak dobré jako u tenkých odporových vrstev, tlusté odporové vrstvy zajišťují dostatečný výkon pro většinu aplikací s frekvencemi pod několik set MHz.
7. **Charakteristika hluku**: Vytvářejí více proudového hluku než rezistory s tenkou fólií, ale méně než uhlíkové kompoziční typy.
8. **Odolnost proti pulznímu zatížení**: Díky své tepelné hmotnosti a konstrukci vykazují dobré vlastnosti při pulzním zatížení.
9. **Stabilita vůči prostředí**: Při správné ochraně vykazují dobrou odolnost vůči vlhkosti a kontaminacím z okolního prostředí.
10. **Nákladová efektivita**: Jednou z nejekonomičtějších technologií rezistorů pro běžné aplikace.
Použití tlustěfilmových rezistorů
Tlustěfilmové rezistory se běžně používají ve všech segmentech elektronického průmyslu:
1. **Spotřební elektronika**: Rozsáhle se používají v televizorech, zvukových zařízeních, domácích spotřebičích a mobilních zařízeních díky své spolehlivosti a nákladové efektivitě.
2. Automobilová elektronika: Používají se v řídicích jednotkách motoru, senzorech, osvětlovacích systémech a infotainment systémech, kde musí odolávat náročným prostředím.
3. Průmyslové řídicí systémy: Nacházejí uplatnění v pohonech motorů, napájecích zdrojích a řídicích systémech, kde je ceněna jejich odolnost.
4. Lékařské přístroje: Používají se v systémech pro sledování stavu pacientů, diagnostickém vybavení a terapeutických zařízeních, kde je spolehlivost zásadní.
5. Telekomunikace: Používají se v základnových stanicích, směrovačích a síťovém vybavení pro zpracování signálů a řízení napájení.
6. Napájecí zdroje: Slouží pro regulaci napětí, omezení proudu a zpětnovazební obvody v lineárních i spínaných napájecích zdrojích.
7. Hybridní obvody: Často se používají v hybridních mikroobvodech, kde jsou součástky přímo tisknuty na substráty.
8. SMD montáž (Surface Mount Technology): Většina čipových rezistorů pro SMD montáž jsou typy s tlustou vrstvou, které se vyskytují téměř na každé moderní desce plošných spojů.
9. Rezistorové sítě: Více rezistorů s tlustou vrstvou může být vytisknuto na jednom substrátu pro vytvoření kompaktních rezistorových polí.
10. Specializované senzory: Některé tlustovrstvé kompozice se používají ve tenzometrických měřicích páscích, tlakových senzorech a jiných aplikacích převodníků.
Výhody oproti jiným odporovým technologiím
Ve srovnání s jinými typy rezistorů nabízejí tlustovrstvé rezistory několik zřetelných výhod:
- **Efektivita výroby**: Proces síťotisku umožňuje vysoké objemy výroby s vynikající konzistencí.
- **Flexibilita návrhu**: Hodnoty odporu lze snadno upravit změnou geometrie tištěného obrazce.
- **Zmenšení**: Mohou být vyráběny v velmi malých rozměrech (až do metrických pouzder 0201 - 0,6 mm × 0,3 mm).
- **Integrace**: Mohou být kombinovány s jinými tlustovrstvými prvky (kondenzátory, vodiče) pro vytvoření kompletních obvodů.
- **Odolnost**: Vypálená keramická struktura poskytuje mechanickou pevnost a odolnost vůči vnějším vlivům.
Náš hlavní rezistor:
Dalekohledná mikrokrystalická keramická skleněná topná deska
Dálkově infračervená sklokeramická topná deska je kombinací nekovových vodivých materiálů a materiálů vyzařujících infračervené záření prostřednictvím tisku, vysokoteplotního slinování a dalších procesů na vnějším povrchu sklokeramické desky, které jsou trvale integrovány se sklokeramickou deskou a tvoří vrstvu anorganické vodivé rezistivní vrstvy, která po připojení napětí a ohřevu vyzařuje infračervené teplo a vytváří zdroj tepelného záření a ohřev vedením a prouděním.
Dálkově infračervená sklokeramická topná deska
Bezpečnost:
Při provozu nevytváří otevřený plamen ani oxidaci a její životnost je 50krát delší než u běžných topných spirál.
dálkově infračervená sklokeramická topná deska
Zdraví:
Využití sklokeramiky jako nosný materiál s malým koeficientem roztažnosti, silným infračerveným zářením, jehož vlnová délka dálkově infračerveného záření je 2–15 μm, což je prospěšné pro lidské zdraví.
Úspora energie:
Vysoká účinnost přeměny energie (žádné ztráty v jiných formách energie, jako je hluk, viditelné světlo atd.). Vysoká účinnost absorpce tepla (ohřev v celém rozsahu, velká plocha absorpce).
Zahřívání:
Ohřev je stabilní a rovnoměrný, teplo je vyzařováno infračerveným zářením, má silnou průnikovou schopnost a dobrý efekt ohřevu.
Široké možnosti využití a dlouhá životnost (tato data jsou průměrné hodnoty a nezastupují všechny hodnoty)
●Rozsah použití napětí: 110 V, 220 V,
●Rozsah výkonové hustoty: 1 W až 30 W/cm2
●Rozsah provozní teploty: 40 °C až 600 °C.
●Životnost je více než 10 000 hodin.
Pro výrobu elektronických součástek, jako jsou odporové desky, povrchově montované součástky, hybridní integrované obvody a senzory, se používá technologie tlusté vrstvy rezistorů pomocí technologie síťotisku a následných procesů sušení/vypalování, vypalování a laserového doladění rezistorů.
Vlastnosti:
1. Ultra přesný tisk s roztečí mezi 0,18 mm a 0,25 mm
2. Dokonalá stabilita a vysoká přesnost
3. Frekvenční rozsah odolný proti opotřebení: 300 000 až 2 000 000 krát
4. Jiné rozměry nebo jiné typy jsou rovněž dostupné dle požadavku
Použití tlustovrstvých desek plošných spojů:
Tlustovrstvá deska plošných spojů speciálně navržená pro snímač polohy škrticí klapky různých automobilových a motocyklových motorů s přímým vstřikováním; produkt má vysokou odolnost proti korozi způsobené olejem, mazacími oleji a solnou mlhou v průmyslovém prostředí. Výstupní lineární charakteristická křivka je kvalitní, odolnost proti opotřebení je vysoká, životnost dlouhá, může být použita pro snímač polohy škrticí klapky
například německý systém BOSCH nebo americký systém DELPHI.
Jiný vysokonapěťový rezistor:
Vysokonapěťový rezistor se zástrčkou, povrchově montovaný megaohmový rezistor, válcový vysokonapěťový rezistor
Budoucí vývoj tlustovrstvých rezistorů
Průmysl tlustovrstvých rezistorů se dále vyvíjí následujícím způsobem:
- Vylepšené materiály pro lepší TCR a stabilitu
- Pokročilé techniky broušení pro vyšší přesnost
- Náplně s nanotechnologiemi pro vynikající výkon
- Ekologické formulace bez olova a jiných nebezpečných látek
Závěrem, tenké vrstvy rezistorů představují optimální rovnováhu mezi výkonem, spolehlivostí a náklady, což zajistilo jejich pozici nejpoužívanější rezistorové technologie v elektronickém průmyslu. Jejich všestrannost a neustálé vylepšování zajišťují, že zůstanou nezbytnými součástkami elektronických návrhů po zřetelnou dobu dopředu.
EN
