Che cos'è un resistore a film sottile?
Un resistore a film sottile è un resistore, un componente elettronico comune, che viene realizzato con metodi di deposizione sotto vuoto per posizionare un materiale resistivo su un substrato. Si differenzia dai resistori a film spesso non per materiale o funzione ma per fabbricazione. Quella definizione piuttosto tecnica è meglio compresa in alcune parti.
Un resistore si riferisce a un elemento nell'architettura dell'elettronica che ostacola il flusso di elettricità. Un aumento del valore di resistenza richiederà un aumento della tensione applicata per mantenere una corrente elettrica costante. Matematicamente, è il valore R nella Legge di Ohm, che collega la corrente (I) e la tensione (V) - mostrata dalla formula V = I / R - o in un'altra versione, esprime la relazione tra potenza (P) e tensione - come nella formula P = V2 / R. Abilitando le modifiche alla tensione o alla corrente, la resistenza fa parte del "linguaggio" dell'elettronica che consente di valutare elettronicamente le espressioni matematiche.
Esistono due metodi principali di deposizione sotto vuoto utilizzati nella fabbricazione di un resistore a film sottile. Il materiale da utilizzare come resistenza, chiamato materiale resistivo, viene vaporizzato dall'applicazione di calore elettrico e quindi condensato su una superficie. In secondo luogo, nello "sputtering", gli ioni da un impatto al plasma gassoso ed energizzano le molecole del materiale resistivo. Queste molecole vengono espulse dal materiale e su un substrato.
Il primo metodo può essere visualizzato come vernice spray, un'applicazione diretta di materiale. Il secondo può essere pensato come lo splash di una ruota che attraversa una pozza di fango, un'applicazione indiretta di materiale. In entrambi i casi, lo strato di materiale resistivo è così sottile che è profondo solo pochi atomi o molecole. Conducendo il processo nel vuoto, si ottiene uno strato uniforme e si evitano contaminanti o reazioni chimiche indesiderate.
I materiali con cui sono realizzati i resistori comprendono composti di tantalio, bismuto e rutenio, nonché cromo, nichel e piombo. Esistono migliaia di possibili composti, tra cui nuove miscele organiche. Un resistore a film sottile è più costoso di altri tipi ma ha anche tolleranze più strette. Questi resistori sono in genere utilizzati in applicazioni più impegnative come comunicazioni e elaborazione ad alta frequenza.
Come i loro cugini a film spesso, i resistori a film sottile possono essere tagliati per aumentare la precisione del loro rating. I resistori vengono tagliati depositando leggermente il materiale richiesto. Quindi i laser controllati dal computer si attaccano al materiale fino a raggiungere il valore di resistenza desiderato. Il perfezionamento del taglio laser di un resistore a film sottile già accurato è un'indicazione delle tolleranze molto strette richieste dai dispositivi elettronici piccoli, veloci, potenti e che producono calore di oggi.