Vrstvové rezistory: Úvod, vlastnosti a použitie
Vrstvové rezistory sú pasívnymi elektronickými súčiastkami, ktoré sa stali základnými prvky modernej elektroniky. Tieto rezistory sa vytvárajú nanášaním odporovej pasty (zvyčajne zmesi kovových oxidov a skleneného fritu) na keramický substrát, zvyčajne aluminu (Al₂O₃), a následne sa vypaľujú pri vysokých teplotách (zvyčajne 850-1000 °C), aby vytvorili odolnú odporovú vrstvu. Táto vrstva má hrúbku zvyčajne medzi 10 a 50 mikrometrami, čo je výrazne hrubšie ako u tenkovrstvových rezistorov (ktoré majú hrúbku približne 0,1 mikrometra).
Výrobný proces umožňuje presnú kontrolu hodnôt odporu úpravou zloženia odporovej pasty, rozmerov vytlačeného vzoru a podmienok vypaľovania. Technológia hrubovrstvových odporov sa objavila v 60. rokoch 20. storočia ako nákladovo efektívna alternatíva k iným technológiám odporov a odvtedy sa vyvíjala tak, aby ponúkala vynikajúce prevádzkové vlastnosti pre širokú škálu aplikácií.
Vlastnosti hrubovrstvových odporov
1. **Rozsah odporu**: Hrubovrstvové odpory sú dostupné v širokom rozsahu odporov, zvyčajne od 1 ohmu do 10 megohmov, čo ich činí vhodnými pre rôzne požiadavky obvodov.
2. **Tolerancia**: Štandardné tolerance sa pohybujú od ±1 % do ±5 %, pričom presné verzie s toleranciou ±0,5 % alebo lepšie sú dostupné pre špeciálne aplikácie.
3. **Teplotný koeficient odporu (TCR)**: Zvyčajne medzi ±100 ppm/°C a ±250 ppm/°C, pričom pokročilé zloženia môžu dosiahnuť hodnotu ±50 ppm/°C alebo lepšiu.
4. **Výkonový výkon**: Dostupný v rôznych výkonových triedach od 0,1 W do niekoľkých wattov v závislosti od veľkosti a dizajnu.
5. **Prieťahové napätie**: Môže odolávať relatívne vysokým napätiam, často až do 200 V alebo viac pre bežné veľkosti.
6. **Frekvenčná odozva**: Hoci nie je taká dobrá ako u tenkých rezistorov pri vysokých frekvenciách, hrubé filmové odpory vykazujú uspokojivý výkon pre väčšinu aplikácií pod niekoľko stoviek MHz.
7. **Šumové charakteristiky**: Vytvárajú viac prúdového šumu ako tenké filmové odpory, ale menej ako uhlíkové zložené typy.
8. **Impulzné zaťaženie**: Preukazujú dobré schopnosti impulzného zaťaženia vďaka svojej tepelnej hmotnosti a konštrukcii.
9. **Environmentálna stabilita**: Prejavujú dobrú odolnosť voči vlhkosti a environmentálnym kontaminantom, ak sú správne chránené.
10. **Nákladová efektívnosť**: Jednou z najekonomickejších technológií rezistorov pre všeobecné aplikácie.
Aplikácie hrubých filmových rezistorov
Hrubé filmové odpory sa všeobecne rozšírili vo všetkých segmentoch elektronického priemyslu:
1. **Spotrebné elektronické výrobky**: Používajú sa v televízoroch, zvukových zariadeniach, domácich spotrebičoch a mobilných zariadeniach vďaka svojej spoľahlivosti a nízkym nákladom.
2. Automobilová elektronika: Používajú sa v riadiacich jednotkách motora, senzoroch, osvetľovacích systémoch a infotainment systémoch, kde musia odolávať náročným podmienkam.
3. Priemyselné riadiace systémy: Používajú sa v pohonoch motorov, napájacie zdroje a riadiace systémy, kde je cenená ich odolnosť.
4. Zdravotnícke zariadenia: Používajú sa v systémoch na monitorovanie pacientov, diagnostických zariadeniach a terapeutických prístrojoch, kde je spoľahlivosť kritická.
5. Telekomunikácie: Používajú sa v základňových staniciach, smerovačoch a sieťových zariadeniach na spracovanie signálov a riadenie energie.
6. Napájacie zdroje: Používajú sa na reguláciu napätia, obmedzenie prúdu a spätnoväzbové obvody v lineárnych aj spínaných napájacích zdrojoch.
7. Hybridné obvody: Bežne sa používajú v hybridných mikroobvodoch, kde sú komponenty priamo tlačené na substráty.
8. Technológia povrchovej montáže (SMT): Väčšina čipových rezistorov na povrchovej montáž je založená na hrubovrstvových typoch, ktoré sa nachádzajú takmer na každej modernej plošnej sústruži.
9. Rezistorové siete: Viacero hrubovrstvových rezistorov možno vytlačiť na jedinom substráte, aby vznikli kompaktné sústavy rezistorov.
10. Špeciálne snímače: Niektoré zloženia hrubovrstvových materiálov sa používajú v tenzometroch, tlakových snímačoch a iných aplikáciách premenových prvkov.
Výhody oproti iným rezistorovým technológiám
Oproti iným typom rezistorov ponúkajú hrubovrstvové rezistory niekoľko zreteľných výhod:
- **Efektívnosť výroby**: Sieťotlačový proces umožňuje vysoké objemy výroby s vynikajúcou konzistenciou.
- **Flexibilita pri návrhu**: Hodnoty odporu možno ľahko upraviť zmenou geometrie vytlačeného vzoru.
- **Zmenšenie**: Môžu byť vyrábané v veľmi malých rozmeroch (až do metrických puzdier 0201 – 0,6 mm × 0,3 mm).
- **Integrácia**: Možno ich kombinovať s inými hrubovrstvovými prvkami (kondenzátory, vodiče) na vytvorenie kompletných obvodov.
- **Odolnosť**: Vypálená keramická štruktúra zabezpečuje mechanickú pevnosť a odolnosť voči vonkajším vplyvom.
Náš hlavný rezistor:
Diaľkový infračervený mikrokrystalický keramický sklenený vyhrievací panel
Infračervený sklokeramický vyhrievací panel je kombináciou nekovových vodivých materiálov a materiálov vyžarujúcich infračervené žiarenie prostredníctvom tlačenia, vysokoteplotného spekania a iných procesov na vonkajšom povrchu sklokeramickej platne, ktoré je navždy integrované so sklokeramickou platňou a vytvára anorganickú vodivú vrstvu rezistora. Po priepustení prúdu a zahriatí vrstva vyžaruje infračervené teplo a vytvára zdroj tepelného žiarenia a vyhrievanie viedením a prúdením.
Diaľkový infračervený sklokeramický vyhrievací panel
Bezpečnosť:
Počas prevádzky nevzniká otvorený plameň ani oxidácia, životnosť je 50-krát dlhšia než pri bežných vyhrievacích vodičoch.
diaľkový infračervený sklokeramický vyhrievací panel
Zdravie:
Použitie sklokeramického materiálu ako nosiča, koeficient rozťahovania je malý, infračervené žiarenie je silné a vlnová dĺžka diaľkového infračerveného žiarenia je 2-15um, čo je prospešné pre zdravie človeka
Energetické úspory:
Vysoká miera konverzie energie (neztráca sa iné formy energie ako napríklad hluk, viditeľné svetlo atď.). Vysoká miera absorpcie tepla (ohrev v plnej miere, široká plocha absorpcie).
Ohrev:
Ohrev je stabilný a rovnomerný, teplo sa vyžaruje prostredníctvom infračerveného žiarenia, má silnú prienikavú schopnosť a dobrý efekt pečenia
Široká škála použitia a dlhá životnosť (tieto údaje sú priemerné hodnoty a nezastupujú všetky hodnoty)
●Použitý rozsah napätia: 110 V, 220 V,
●Rozsah výkonovej hustoty: 1 W až 30 W/cm2
●Rozsah prevádzkových teplôt: 40 °C až 600 °C.
●Životnosť je vyššia než 10 000 hodín.
Technológia tenkej rezistorovej vrstvy sa používa na výrobu elektronických zariadení, ako sú rezistorové dosky, povrchovo montované súčiastky, hybridné integrované obvody a senzory pomocou technológie sitotlače a nasledujúcich procesov: sušenie/vysúšanie, vypaľovanie a laserové doladenie rezistorov.
Vlastnosti:
1. Ultra-precízne vytlačenie rozostupu medzi 0,18 mm a 0,25 mm
2. Dokonalá stabilita a vysoká presnosť
3. Odolnosť proti opotrebeniu v rozsahu: 300 000 až 2 000 000 krát
4. Iné rozmery alebo iné typy sú rovnako dostupné na požiadanie
Aplikácie dosky s tenkou vrstvou:
Doska s tenkou vrstvou špeciálne navrhnutá pre senzor polohy škrtiacej klapky rôznych priemyselne vstrekovacích automobilových a motocyklových motorov; výrobok má silnú odolnosť proti korózii od oleja, maziva a salinizovaného oparu v priemyselnom prostredí. Výstupná lineárna charakteristická krivka je dobrá, odolnosť proti opotrebeniu je silná, životnosť je dlhá, môže sa použiť pre senzor polohy škrtiacej klapky
ako systém BOSCH z Nemecka a systém DELPHI z USA.
Iný vysokonapäťový rezistor:
Zástrčný vysokonapäťový rezistor, povrchovo montovaný megaohmový rezistor, valcový vysokonapäťový rezistor
Budúce vývojové smery hrúbkovej rezistorovej technológie
Priemysel hrúbkovej rezistorovej technológie sa naďalej vyvíja nasledovne:
- Zlepšené materiály pre lepšiu TCR a stabilitu
- Pokročilé techniky doladenia pre vyššiu presnosť
- Nanotechnológiou vylepšené pasty pre vysokokvalitný výkon
- Ekologické zloženie bez olova a iných nebezpečných materiálov
Hrúbkové rezistory predstavujú optimálnu rovnováhu medzi výkonom, spoľahlivosťou a cenou, čo zabezpečilo ich pozíciu najpoužívanejšej rezistorovej technológie v elektronickom priemysle. Ich všestrannosť a neustále vylepšovanie zabezpečia ich nevyhnutnú úlohu v elektronických návrhoch v dohľadnej budúcnosti.
EN
