Что такое тонкопленочный резистор?

Тонкопленочный резистор представляет собой резистор, общий электронный компонент, который изготавливается методами вакуумного осаждения для размещения резистивного материала на подложке. Он отличается от толстопленочных резисторов не по материалу или функции, а по способу изготовления. Это довольно техническое определение лучше понять по частям.

Резистор относится к элементу в архитектуре электроники, который препятствует потоку электричества. Увеличение значения сопротивления потребует увеличения приложенного напряжения для поддержания постоянного электрического тока. Математически, это значение R в законе Ома, которое связывает ток (I) и напряжение (V) - показанное формулой V = I / R - или в другом варианте выражает отношение мощности (P) к напряжению - как в формуле P = V2 / R. Обеспечивая возможность изменения напряжения или тока, сопротивление является частью «языка» электроники, который позволяет оценивать математические выражения в электронном виде.

Существует два основных метода вакуумного осаждения, используемых при изготовлении тонкопленочного резистора. Материал, используемый в качестве резистора, называемый резистивным материалом, испаряется под действием электрического тепла, а затем конденсируется на поверхности. Во-вторых, при «распылении» ионы из газовой плазмы воздействуют и возбуждают молекулы резистивного материала. Эти молекулы выбрасываются в сторону от материала и на подложку.

Первый метод может быть визуализирован как аэрозольная краска, прямое нанесение материала. Второе можно рассматривать как всплеск от колеса, проходящего через лужу грязи, косвенное применение материала. В любом случае слой резистивного материала настолько тонкий, что его глубина составляет всего несколько атомов или молекул. Проводя процесс в вакууме, достигается ровный слой, а загрязняющие вещества или нежелательные химические реакции исключаются.

Материалы, из которых изготовлены резисторы, включают соединения тантала, висмута и рутения, а также хром, никель и свинец. Существуют тысячи возможных соединений, в том числе новые органические смеси. Тонкопленочный резистор более дорогой, чем другие типы, но также имеет более жесткие допуски. Эти резисторы обычно используются в более требовательных приложениях, таких как высокочастотная связь и вычисления.

Как и их толстые пленочные собратья, тонкопленочные резисторы можно обрезать, чтобы повысить точность их оценки. Резисторы обрезаются путем небольшого чрезмерного нанесения необходимого материала. Затем управляемые компьютером лазеры вытравливают материал до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое значение сопротивления. Усовершенствование лазерной подстройки и без того точного тонкопленочного резистора свидетельствует об очень жестких допусках, требуемых современными небольшими, быстрыми, мощными и производящими меньше тепла электронными устройствами.