Vékonyréteg-precíziós ellenállások
Az elektronikai áramkörökben használt precíziós ellenállások kiválasztásakor a tervezőmérnöknek rendkívül körültekintően kell eljárnia. Az alacsony tolerancia - a gyártáskor mért ellenállásérték és a célzott érték eltérése – biztosítja, hogy a végtermék gyártásakor lényegében azonos értékekkel számolhatunk.

 

Az áramkör stabilitása feltételezi, hogy az alkalmazott ellenállás nem változik időben, a hőmérséklet függvényében, vibráció vagy egyéb környezeti hatások következtében. Minden, az eredeti ellenállástól való eltérés a rendszer stabilitásának rovására mehet, természetesen alkalmazástól függően eltérő mértékben.

A digitális áramkör kevésbé érzékeny ezekre a változásokra, azonban analóg mérőkapcsolások esetén komoly problémák merülhetnek fel. Írásunkban áttekintjük a stabilitást befolyásoló jellemzőket és bemutatunk néhány érdekes családot a japán SUSUMU kínálatából.

A stabilitást befolyásoló jellemzők

Az ellenállás stabilitását elsősorban a hőmérsékletváltozásnak való kitettség befolyásolja. Ezek és az egyéb hatások a következőképpen részletezhetők :

• TCR ( Tempeature Coefficient of Resistance ): az ellenállásváltozás termikus koefficiense, mely az ellenállás változását írja le a környezeti hőmérséklet változásának függvényében. Definíciója a következő :

 [ppm/°C], ahol

R1: Az ellenállás értéke T1 szobahőmérsékleten

R2 : Az ellenállás értéke T2 üzemi hőmérsékleten

Bizonyos alkalmazásokban a nagy TCR előnyős, például hőmérsékletméréskor használatos termisztorok esetében, azonban precíziós ellenállások esetén ez az érték ideálisan nagyon alacsony kell, hogy legyen.

• PCR ( Power Coefficient): a hirtelen fellépő nagy energiaváltozás következtében fellépő önmelegedés (I2R) okozta termikus sokk hatása,

• nagy terhelésnek, vagy hosszú ideig tartó magas hőmérsékletnek való kitettség (load life stability),

• ismétlődő stressz (gyakori ki- és bekapcsolási terhelés) – temperature cycling,

• rövid ideig tartó túlterhelés (STO- short Time Overload) , mely a hirtelen hőtágulás hatására mechanikai erőhatást ébreszt az alkatrészben és jelentős változást okozhat annak ellenállásában,

• ESD – az elektrosztatikus feltöltődés rejtett hibákat okozhat az ellenállásban.

SUSUMU precíziós vékonyréteg-ellenállások

Alacsony zaj eléréséhez speciális anyagot kell használni , ezért elsősorban (DC közeli) kisebb frekvenciákon és kis feszültségen vékonyréteg chip ellenállások használata javasolt.

 

 

A vékonyréteg alkalmazása mellett a kis (nm) és egyenletes méretű részecskék között az elektronáram egyenletesebb, mint a vastagréteg ellenállásokban, ahol azok eltérítődése zajt okoz. Nagy frekvencián a skin effektus lép fel, azaz az elektronok a vezető felületéhez közel áramolnak. A vékonyréteg-ellenállásban ez a hatás elhanyagolható, annak vékony volta miatt.

 

 

A fémek általában pozitív, a nem- és félvezetők negatív TCR értékkel rendelkeznek. A vastagréteg-ellenállások általában fémek és nem vezető anyagok kompozitjai, így nagyobb ellenállásértéken a domináns szigetelő anyagok miatt negatív, kis ellenállás értékek mellett a domináns fém komponensek miatt pozitív TCR a jellemző. A SUSUMU vékonyréteg-ellenállásai jellemzően a 0 TCR közelében maradnak.

 

URG Extrém alacsony TCR és hosszú stabilitás
RG Nagy megbízhatóságú autóipari sorozat
RR Standard vékonyréteg ellenállás
RM Nagyon alacsony tolerancia és TCR , ellenállás hálózatok
RT Trimmelhető vékonyréteg ellenállás
PRG Hosszúoldali kivezetéses és nagyteljesítményű vékonyréteg-ellenállás
RGA Arany kivezetéssel ellátott ellenállás
NRG Orvoselektronikai alkalmazásokhoz kifejlesztett nem mágneseződő ellenállás

 

Trimmelhető vékonyréteg-ellenállások

Az elektronikai áramkörök tervezői sok esetben trimmer, vagy forgó potenciométereket alkalmaznak a gyártás utosó (teszt)fázisában végzendő finombállításokhoz. Sok esetben ez a megoldás komoly veszélyeket hordoz magában, mert az elállítódás, vagy az ellenállás érték eltolódása, illetve az esetleges zaj instabillá teszi az áramkört.

 

 

A SUSUMU erre is kínál megoldást a trimmelhető vékonyréteg-ellenállás család (RT) bevezetésével. A lézeres vágástechnikával elkészített eredeti precíziós ellenállást, a gyártósoron további lézeres kezeléssel pontosan a kívánt ellenállás értékre lehet trimmelni. Ezzel nagységrendekkel javul a pontosság és a hosszútávú stabilitás is.

Precíziós feszültségosztók – ellenálláshálók

A diszkrét  precíziós ellenállásokból épített feszültségosztók pontossága nagyban függ az alkalmazott alkatrészek egyedi TCR értékeinek szórásától. Ha azonban, az ellenállások közös tokban, lézeres vágással, azonos anyagból egy időben készülnek, akkor bármi is történik az ellenállásokkal a hőmérsékletváltozás hatására, azok egyforma TCR értékei miatt a feszültségek aránya változatlan marad.

 

 

Az RM sorozatok 1:1 ... 1:500 ellenállás arányokkal, 0.5%..0,01% toleranciával és 0.5ppm/K..5ppm/K TCR értékekel rendelkeznek. A SUSUMU nagy megbízhatóságú, hosszú élettartamú, kénálló kivitelű ellenálláshálói nagyon népszerűek az autóipari, méréstechnikai és orvoselektronikai alkalmazásokban.

 

Cikkünk az Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH közreműködésével készült. Szerzője Kiss Zoltán okleveles villamosmérnök, kelet-európai értékesítési vezető.

Értékesítési iroda: H-1188 Budapest, Kölcsey u. 102/A.

E-mail: z.kiss@endrich.com

Web: www.endrich.com

További konzultációért és mintákért, adatlapokért keresse a szerzőt!

 

IoT-fejlesztések támogatása az Endrich Cloud Database szolgáltatásával
Európa egyik vezető elektronikaialkatrész-forgalmazója által fejlesztett online szenzorhálózati infrastruktúra minden komponense a cég által képviselt gyártók alkatrészeiből épül fel.
Ilyen lesz a jövő gyára
Megnyitotta első kelet-európai innovációs bemutatóközpontját a Schneider Electric a plovdivi okosgyárban. A vállalat a régióban több, tevékenységében fontos szerepet betöltő létesítményt működtet, köztük a szigetszentmiklósi CEELogot, ami a közép-kelet-európai térséget kiszolgáló logisztikai központ.
Globális robbanás a távgyógyításban
Az elemzők korábban azt várták, hogy a globális e-egészségügyi piac 2022-re 308 milliárdosra nőhet, melyen belül a távorvoslást 37 milliárd eurós üzleti területként határozták meg.
Megkezdődött a kísérleti erőmű összeszerelése
Az Energiatudományi Kutatóközpont mérnökeinek és kutatóinak a részvételével megkezdődik a világ első erőműméretű fúziós kísérleti berendezésének összeszerelése.
A gyorsuló átalakulás válik majd az új normává
A Cisco nemrégiben két nemzetközi kutatást is végzett, amelyek az informatikai szakemberek és vezetők (CIO-k, CTO-k) által tapasztalt kihívásokat, valamint a nagymértékű digitális átalakuláshoz kapcsolódó technológiai stratégiákat, terveket térképezte fel.