Толстопленочные резисторы: введение, характеристики и применение
Толстопленочные резисторы представляют собой пассивные электронные компоненты, которые стали основными элементами современной электроники. Эти резисторы создаются путем нанесения резистивной пасты (обычно смеси металлических оксидов и стеклянного фритта) на керамическую подложку, обычно оксид алюминия (Al₂O₃), после чего следует обжиг при высоких температурах (обычно 850-1000°C) для формирования прочного резистивного слоя. Толщина этого слоя обычно составляет от 10 до 50 микрометров, что значительно толще, чем у тонкопленочных аналогов (толщина которых около 0,1 микрометра).
Производственный процесс позволяет точно контролировать значения сопротивления за счет регулирования состава резистивной пасты, размеров печатного рисунка и условий обжига. Технология толстопленочных резисторов появилась в 1960-х годах как экономически эффективная альтернатива другим технологиям резисторов и с тех пор развилась, чтобы обеспечить отличные эксплуатационные характеристики для широкого спектра применений.
Характеристики толстопленочных резисторов
1. **Диапазон сопротивления**: Толстопленочные резисторы доступны в широком диапазоне сопротивления, обычно от 1 Ом до 10 мегаом, что делает их подходящими для различных схемных требований.
2. **Допуск**: Стандартные допуски находятся в пределах ±1% до ±5%, а прецизионные версии доступны с допуском ±0,5% или лучше для специализированных применений.
3. **Температурный коэффициент сопротивления (ТКС)**: Обычно находится в пределах ±100 ppm/°C до ±250 ppm/°C, хотя передовые составы могут достичь ±50 ppm/°C или лучше.
4. **Номинальная мощность**: Доступна в различных номиналах мощности от 0,1 Вт до нескольких ватт, в зависимости от размера и конструкции.
5. **Номинальное напряжение**: Может выдерживать относительно высокие напряжения, часто до 200 В или более для стандартных размеров.
6. **Частотная характеристика**: Хотя она и не так хороша, как у тонкопленочных резисторов на высоких частотах, толстопленочные резисторы обеспечивают достаточную производительность для большинства применений ниже нескольких сотен МГц.
7. **Шумовые характеристики**: Создают больше токового шума, чем тонкопленочные резисторы, но меньше, чем резисторы из углеродного композита.
8. **Импульсная нагрузка**: Проявляют хорошие способности выдерживать импульсы благодаря своей тепловой массе и конструкции.
9. **Стабильность окружающей среды**: Обладают хорошим сопротивлением влаге и окружающим загрязнителям при надлежащей защите.
10. **Стоимость**: Одна из самых экономичных технологий резисторов для общих применений.
Применение толстопленочных резисторов
Толстопленочные резисторы находят широкое применение практически во всех сегментах электронной промышленности:
1. **Бытовая электроника**: Широко используется в телевизорах, аудиооборудовании, бытовой технике и мобильных устройствах благодаря своей надежности и экономичности.
2. Автомобильная электроника: Применяется в блоках управления двигателем, датчиках, системах освещения и информационно-развлекательных системах, где они должны выдерживать тяжелые условия эксплуатации.
3. Промышленная автоматика: Используется в приводах двигателей, источниках питания и системах управления, где ценится их надежность.
4. Медицинское оборудование: Используется в системах мониторинга пациентов, диагностическом оборудовании и терапевтических устройствах, где надежность критична.
5. Телекоммуникации: Применяется в базовых станциях, маршрутизаторах и сетевом оборудовании для обработки сигналов и управления питанием.
6. Источники питания: Используются в цепях регулирования напряжения, ограничения тока и обратной связи как в линейных, так и в импульсных источниках питания.
7. Гибридные схемы: Часто используются в гибридных микросхемах, где компоненты наносятся непосредственно на подложки.
8. Технология поверхностного монтажа (SMT): Большинство резисторов-чипов поверхностного монтажа относятся к типу толстопленочных, которые применяются практически на всех современных печатных платах.
9. Резисторные сети: Несколько толстопленочных резисторов могут быть напечатаны на одной подложке для создания компактных массивов резисторов.
10. Специализированные датчики: Некоторые толстопленочные составы используются в тензодатчиках, датчиках давления и других измерительных приложениях.
Преимущества по сравнению с другими резисторными технологиями
По сравнению с другими типами резисторов, толстопленочные резисторы обладают рядом существенных преимуществ:
- **Эффективность производства**: Процесс трафаретной печати позволяет организовать массовое производство с высокой степенью стабильности параметров.
- **Гибкость проектирования**: Значения сопротивления можно легко регулировать изменением геометрии напечатанного узора.
- **Миниатюризация**: Могут изготавливаться в очень маленьких размерах (до метрических корпусов 0201 — 0,6 мм × 0,3 мм).
- **Интеграция**: Могут объединяться с другими толстопленочными элементами (конденсаторами, проводниками) для создания полных электронных схем.
- **Прочность**: Обожженная керамическая структура обеспечивает механическую прочность и устойчивость к воздействию окружающей среды.
Наш основной резистор:
Дальневолновая инфракрасная микрокристаллическая керамическая стеклянная нагревательная пластина
Дальневолновая инфракрасная керамическая нагревательная пластина представляет собой комбинацию неметаллических проводящих материалов и материалов, излучающих инфракрасные лучи, которые наносятся посредством печати, высокотемпературного спекания и других процессов на внешней поверхности керамической пластины. Проводящая пленка органически интегрирована с керамической пластиной, образуя неорганический проводящий резистивный слой, который при подаче напряжения и нагреве излучает инфракрасное тепло, формируя источник теплового излучения, а также обеспечивает теплопроводность и конвекцию.
Дальневолновая инфракрасная керамическая нагревательная пластина
Безопасность:
При работе отсутствует открытое пламя и окисление, срок службы в 50 раз превышает срок службы обычных нагревательных проводов.
дальневолновая инфракрасная керамическая нагревательная пластина
Здоровье:
При использовании стеклокерамики в качестве основы коэффициент расширения мал, инфракрасное излучение сильное, а длина волны дальнего инфракрасного излучения составляет 2-15 мкм, что благоприятно для здоровья человека
Экономия энергии:
Высокий коэффициент преобразования энергии (нет потерь в других формах энергии, таких как шум, видимый свет и т.д.). Высокая скорость поглощения тепла (обогрев за счет излучения, большая площадь поглощения)
Нагрев:
Нагревание стабильное и равномерное, тепло излучается в виде инфракрасного излучения, обладает сильной проникающей способностью и обеспечивает хороший обогрев
Широкая область применения и длительный срок службы (эти данные являются средними значениями и не отражают все параметры)
●Диапазон используемого напряжения: 110 В, 220 В,
●Диапазон плотности мощности: 1 Вт～30 Вт/см2
●Диапазон рабочих температур: 40℃～600℃.
●Срок службы более 10 000 часов.
Технология толстопленочных резисторов используется для производства электронных устройств, таких как резисторные платы, устройства для поверхностного монтажа, гибридные интегральные схемы и датчики, с применением технологии шелкографии и последующих процессов сушки/отверждения, обжига и лазерной подстройки резисторов.
Особенности:
1. Ультраточная печать шага от 0,18 мм до 0,25 мм
2. Отличная стабильность и высокая точность
3. Диапазон износостойкости: от 300 000 до 2 000 000 раз
4. По запросу доступны другие размеры или типы
Области применения толстопленочных печатных плат:
Толстопленочные печатные платы специально разработаны для датчика положения дроссельной заслонки различных двигателей внутреннего сгорания автомобилей и мотоциклов; Продукт обладает высокой устойчивостью к коррозии со стороны масла, смазочных материалов и соленого тумана в промышленной среде. Выходная линейная характеристическая кривая хорошая, износостойкость высокая, срок службы длительный, может использоваться для датчика положения дроссельной заслонки
таких систем, как немецкая BOSCH и американская DELPHI.
Другой высоковольтный резистор:
Поверхностный высоковольтный резистор, герметичный резистор мегомного типа, цилиндрический высоковольтный резистор
Перспективы развития резисторов толстой пленки
Индустрия резисторов толстой пленки продолжает развиваться в следующих направлениях:
- Улучшенные материалы для лучшего ТКС и стабильности
- Современные методы подстройки для повышения точности
- Пасты с применением нанотехнологий для превосходных характеристик
- Экологически безопасные составы, исключающие использование свинца и других вредных веществ
В заключение, резисторы толстой пленки представляют собой оптимальный баланс характеристик, надежности и стоимости, что обеспечило им лидирующее положение в качестве самого распространенного типа резисторов в электронной промышленности. Их универсальность и постоянное совершенствование гарантируют их важную роль в электронных разработках в ближайшие годы.
EN
