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2022
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07
必須了解的薄膜電阻技術(shù)的3大進(jìn)步
作者：
自從八十多年前首次提供金屬化玻璃和破裂的碳膜以來(lái)，薄膜電阻器技術(shù)已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路，作為替代線繞和復(fù)合材料的替代方法。金屬氧化物是在1950年代出現(xiàn)的，它是一種更穩(wěn)定的膜，并被廣泛應(yīng)用，直到將其研磨成用于精密的金屬膜（金屬膜電阻）和用于高功率用途的厚膜（大功率貼片電阻）為止。然后，這兩種技術(shù)都以新興的SMD芯片格式采用。這一點(diǎn)在三十多年前就已實(shí)現(xiàn)，并在當(dāng)今的薄膜電阻器產(chǎn)品中得到了很大的體現(xiàn)。但是，認(rèn)為薄膜電阻器的沒(méi)有任何變化是錯(cuò)誤的。
本文確定了持續(xù)發(fā)展的三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素，并概述了正在做出的一些響應(yīng)。首要的驅(qū)動(dòng)因素是減少環(huán)境影響，當(dāng)務(wù)之急是通過(guò)立法法規(guī)和間接的消費(fèi)者壓力。此后，安全操作區(qū)域的持續(xù)擴(kuò)展，推回了限制模擬電路小型化的電氣額定值極*。后，通過(guò)為太空和軍事應(yīng)用開(kāi)發(fā)的技術(shù)過(guò)渡，可以滿足在工業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中對(duì)更高水平的穩(wěn)定性和可靠性的不斷增長(zhǎng)的需求。
確定了對(duì)環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素的兩個(gè)響應(yīng)。首先是減少了小型化所反映的整體材料使用量，其次是消除了有害物質(zhì)。在厚膜電阻器領(lǐng)域，這可以從用于配制膜材料的玻璃中去除氧化鉛中看出。考慮在何種程度上減少了對(duì)相關(guān)RoHS豁免的持續(xù)更新的依賴。
對(duì)于第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器，復(fù)查了定義電阻器安全工作區(qū)域的三個(gè)電氣額定值。連續(xù)額定功率，限制元件電壓和脈沖能量限制。每個(gè)都已定義，并通過(guò)實(shí)際示例介紹了中度和極端過(guò)載的結(jié)果和故障機(jī)理。討論了這三個(gè)額定值對(duì)電阻元件的材料，尺寸和幾何形狀的依賴性，并參考了將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為SMD格式并*小化占位面積的持續(xù)趨勢(shì)。然后給出了相對(duì)于這些額定值的商用厚膜貼片電阻器的當(dāng)前狀態(tài)，并討論了多組件解決方案及其隱性成本。然后介紹現(xiàn)有技術(shù)和新技術(shù)，從而可以擴(kuò)展三個(gè)等級(jí)。
與穩(wěn)定性和可靠性有關(guān)的終驅(qū)動(dòng)力正在促使氮化鉭技術(shù)從其高可靠性起源發(fā)展成為精密電阻器應(yīng)用的主流。將檢查與替代材料有關(guān)的差異以及高度加速的壽命測(cè)試所表明的性能優(yōu)勢(shì)。
盡管與半導(dǎo)體甚至其他無(wú)源元件相比，變化的速度似乎很慢，但薄膜電阻器技術(shù)的發(fā)展在21世紀(jì)仍在繼續(xù)。
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