Wat is een dunne filmweerstand?
Een dunne-filmweerstand is een weerstand, een gebruikelijke elektronische component, die wordt gemaakt door vacuümafzettingsmethoden om een resistief materiaal op een substraat te plaatsen. Het onderscheidt zich van dikke filmweerstanden niet door materiaal of functie, maar door middel van vervaardiging. Die nogal technische definitie wordt in delen beter begrepen.
Een weerstand verwijst naar een element in de architectuur van elektronica dat de stroom van elektriciteit belemmert. Een toename van de weerstandswaarde vereist een toename van de aangelegde spanning om een constante elektrische stroom te behouden. Wiskundig is het de R-waarde in de wet van Ohm, die betrekking heeft op stroom (I) en spanning (V) - weergegeven door de formule V = I / R - of in een andere versie, de relatie van vermogen (P) tot spanning uitdrukt als in de formule P = V2 / R. Door veranderingen in spanning of stroom mogelijk te maken, maakt weerstand deel uit van de 'taal' van elektronica waarmee wiskundige uitdrukkingen elektronisch kunnen worden geëvalueerd.
Er zijn twee hoofdmethoden voor vacuümafzetting die worden gebruikt bij de vervaardiging van een dunne-filmweerstand. Het materiaal dat moet worden gebruikt als weerstand, het resistieve materiaal genoemd, wordt verdampt door de toepassing van elektrische warmte en vervolgens gecondenseerd op een oppervlak. Ten tweede, in "sputteren", hebben de ionen van een gasvormig plasma invloed op en activeren de resistieve materiaalmoleculen. Deze moleculen worden weg van het materiaal en op een substraat uitgestoten.
De eerste methode kan worden gevisualiseerd als verf, een directe toepassing van materiaal. De tweede kan worden gezien als de plons van een wiel dat door een modderpoel gaat, een indirecte toepassing van materiaal. In beide gevallen is de laag resistief materiaal zo dun dat deze slechts enkele atomen of moleculen diep is. Door het proces in vacuüm uit te voeren, wordt een gelijkmatige laag bereikt en worden verontreinigingen of ongewenste chemische reacties vermeden.
De materialen waaruit de weerstanden zijn gemaakt, omvatten verbindingen van tantaal, bismut en ruthenium, evenals chroom, nikkel en lood. Er zijn duizenden mogelijke verbindingen, waaronder nieuwere organische mengsels. Een dunne-filmweerstand is duurder dan andere typen, maar heeft ook nauwere toleranties. Deze weerstanden worden meestal gebruikt in veeleisendere toepassingen zoals hoogfrequente communicatie en computergebruik.
Net als hun dikke film neven en nichten, kunnen dunne film weerstanden worden bijgesneden om de nauwkeurigheid van hun rating te vergroten. Weerstanden worden getrimd door het vereiste materiaal enigszins te neerslaan. Vervolgens ets computer gestuurde lasers weg in het materiaal totdat de gewenste weerstandswaarde is bereikt. De verfijning van het lasersnijden van een reeds nauwkeurige dunne-filmweerstand is een indicatie van de zeer kleine toleranties die moderne, snelle, krachtige en minder warmte producerende elektronische apparaten vereisen.