Металізована кераміка

Товстоплівкові резистори: вступ, характеристики та застосування

Товстоплівкові резистори є пасивними електронними компонентами, які стали основними елементами в сучасній електроніці. Ці резистори виготовляються шляхом нанесення резистивної пастки (як правило, суміші металевих оксидів та скляного порошку) на керамічну основу, зазвичай оксид алюмінію (Al₂O₃), а потім випалювання при високих температурах (зазвичай 850–1000 °C) для утворення міцного резистивного шару. Товщина цього шару зазвичай становить від 10 до 50 мікрометрів, що значно товще, ніж у тонкоплівкових аналогів (які мають товщину приблизно 0,1 мікрометра).

Процес виробництва дозволяє точно регулювати значення опору шляхом зміни складу резистивної пасти, розмірів друкованого малюнка та умов обпалювання. Товстоплівкова технологія з'явилася у 1960-х роках як економічно вигідна альтернатива іншим технологіям резисторів і з тих пір удосконалилася, щоб забезпечити відмінні експлуатаційні характеристики для широкого спектру застосувань.

Характеристики товстоплівкових резисторів

1. **Діапазон опору**: Товстоплівкові резистори доступні в широкому діапазоні опору, зазвичай від 1 Ом до 10 мегаом, що робить їх придатними для різноманітних вимог до схем.

2. **Допуск**: Стандартні допуски коливаються від ±1% до ±5%, а прецизійні версії доступні з допуском ±0,5% або краще для спеціальних застосувань.

3. **Температурний коефіцієнт опору (ТКО)**: Зазвичай в межах ±100 ppm/°C до ±250 ppm/°C, хоча передові формулювання можуть досягати ±50 ppm/°C або краще.

4. **Потужність**: Доступна в різних класах потужності від 0,1 Вт до кількох ват, залежно від розміру та конструкції.

5. **Напруга**: Здатна витримувати відносно високі напруги, часто до 200 В або більше для стандартних розмірів.

6. **Частотна характеристика**: Хоча вона не така гарна, як у плівкових резисторів на високих частотах, товстоплівкові резистори забезпечують задовільну роботу для більшості застосувань нижче кількох сотень МГц.

7. **Шумові характеристики**: Створюють більше шуму струму, ніж плівкові резистори, але менше, ніж вугільні композиційні типи.

8. **Імпульсне навантаження**: Мають добру стійкість до імпульсних навантажень завдяки тепловій масі та конструкції.

9. **Стійкість до навколишнього середовища**: Виявляють добру стійкість до вологості та забруднювачів навколишнього середовища за належного захисту.

10. **Вигідність**: Одна з найбільш економічних технологій резисторів для загального застосування.

Застосування товстоплівкових резисторів

Товстоплівкові резистори широко використовуються в усіх сегментах електронної промисловості:

1. **Побутова електроніка**: Використовується в телевізійній техніці, аудіообладнанні, пристроях для домашнього використання та мобільних пристроях завдяки своїй надійності та економічності.

2. Автомобільна електроніка: Застосовується в блоках керування двигуном, сенсорах, системах освітлення та інформаційно-розважальних системах, де вони мають витримувати важкі умови експлуатації.

3. Промислова автоматика: Використовується в приводах двигунів, джерелах живлення та системах керування, де важлива їхня міцність.

4. Медичне обладнання: Застосовується в системах моніторингу пацієнтів, діагностичному обладнанні та лікувальних пристроях, де критично важлива надійність.

5. Телекомунікації: Використовується в базових станціях, маршрутизаторах та мережевому обладнанні для обробки сигналів та керування живленням.

6. Джерела живлення: Використовуються в колах регулювання напруги, обмеження струму та зворотного зв’язку як у лінійних, так і в імпульсних джерелах живлення.

7. Гібридні схеми: Поширено використовуються в гібридних мікросхемах, де компоненти друкуються безпосередньо на підкладках.

8. Технологія поверхневого монтажу (SMT): Більшість чіп-резисторів для поверхневого монтажу є резисторами товстої плівки, які використовуються практично на всіх сучасних друкованих платах.

9. Резисторні мережі: Кілька резисторів товстої плівки може бути надруковано на одному субстраті для створення компактних масивів резисторів.

10. Спеціалізовані сенсори: Деякі композиції товстої плівки використовуються в тензометричних датчиках, датчиках тиску та інших застосуваннях перетворювачів.

Переваги порівняно з іншими технологіями резисторів

Порівняно з іншими типами резисторів, резистори товстої плівки мають кілька суттєвих переваг:

- **Ефективність виробництва**: Процес трафаретного друку дозволяє виготовляти велику кількість продукції з високою стабільністю параметрів.
- **Гнучкість у проектуванні**: Значення опору можна легко змінювати шляхом коригування геометрії друкованого малюнка.
- **Мініатюризація**: Можуть виготовлятися в дуже малих розмірах (до корпусів метричного типу 0201 — 0,6 мм × 0,3 мм).
- **Інтеграція**: Можуть поєднуватися з іншими елементами товстої плівки (конденсаторами, провідниками) для створення повноцінних електричних схем.
- **Тривкість**: Випалена керамічна структура забезпечує механічну міцність та стійкість до впливу навколишнього середовища.

Наш основний резистор:
Далекоінфрачерв'яна мікрокристалічна керамічна скляна нагрівальна пластина
Далекоінфрачерв'яна керамічно-скляна нагрівальна пластина являє собою поєднання неметалевих провідних матеріалів і матеріалів, що випромінюють інфрачерв'яне випромінювання, завдяки друку, високотемпературному спіканню та іншим процесам на зовнішній поверхні керамічно-скляної пластини, яка назавжди інтегрована з керамічно-скляною пластиною, утворюючи шар неорганічного провідного резистивного плівкового шару, який випускає інфрачервоне тепло після підігріву та утворює джерело теплового випромінювання та нагрівання за допомогою теплопровідності та конвекції.

Далекоінфрачерв'яна керамічно-скляна нагрівальна пластина
Безпека:
Під час роботи немає відкритого полум'я і окиснення, а термін служби у 50 разів довший, ніж у звичайних нагрівальних дротів.
далекоінфрачерв'яна керамічно-скляна нагрівальна пластина
Здоров'я:
Використовуючи склокераміку як носій, коефіцієнт розширення малий, інфрачервоне випромінювання сильне, а його дальнє інфрачервоне випромінювання має довжину хвилі 2-15 мкм, що корисно для здоров'я людини
Економія енергії:
Висока ефективність перетворення енергії (немає втрат інших форм енергії, таких як шум, видиме світло тощо). Високий коефіцієнт поглинання тепла (обігрів увесь охоплюючий, велика площа поглинання).
Обігрів:
Обігрів стабільний і рівномірний, тепло випромінюється інфрачервоним випромінюванням, має сильну проникну здатність і добрий ефект обігріву
Широкий діапазон застосування та тривалий термін служби (ці дані є середніми значеннями і не відображають усі значення)

●Діапазон використовуваної напруги: 110 В, 220 В,

●Діапазон густини потужності: 1 Вт～30 Вт/см2

●Діапазон робочих температур: від 40°C до 600°C.

●Термін служби понад 10 000 годин.

Технологія товстоплівкових резисторів використовується для виробництва електронних пристроїв, таких як резисторні плати, пристрої для поверхневого монтажу, гібридні інтегральні схеми та сенсори, за допомогою технології шовкового друку та наступних процесів – сушіння/вулканізації, обпалу та лазерного підганяння резисторів.

Особливості:
1. Ультраточний друкувальний крок від 0,18 мм до 0,25 мм
2. Відмінна стабільність і висока точність
3. Зносостійкий діапазон: від 300 000 до 2 000 000 разів
4. За запитом доступні інші розміри або типи

Застосування товстоплівкових друкованих плат:
Товстоплівкові друковані плати спеціально розроблені для сенсора положення дросельної заслінки різних двигунів автомобілів і мотоциклів з прямим уприскуванням; продукт має високу стійкість до корозії з боку нафти, мастил та солонуватого туману в промисловому середовищі. Вихідна лінійна характеристична крива високої якості, висока зносостійкість, тривалий термін служби, може використовуватися в сенсорах положення дросельної заслінки, таких як німецька система BOSCH та американська система DELPHI.
сенсор положення, наприклад, німецька система BOSCH та американська система DELPHI.

Інший високовольтний резистор:
Високовольтний резистор із вилкою, плівковий мегаомний резистор, циліндричний високовольтний резистор

Перспективи розвитку товстоплівкових резисторів
Галузь товстоплівкових резисторів продовжує розвиватися завдяки:
- Вдосконаленим матеріалам для кращого ТКС та стабільності
- Сучасним методам підгонки для досягнення більшої точності
- Нанотехнологічним пастам для вищої продуктивності
- Екологічним формуванням без використання свинцю та інших небезпечних матеріалів

У підсумку, товстоплівкові резистори забезпечують оптимальне поєднання продуктивності, надійності та вартості, що забезпечило їм місце як найпоширенішої технології резисторів у електронній промисловості. Їх універсальність і постійне вдосконалення гарантує, що вони залишаться ключовими компонентами електронних схем у найближчому майбутньому.