9.Резисторы интегральных схем.

Интегральная схема (ИС) – конструктивно законченное изделие электронной техники, содержащее электрически связанных между собой различных электрических элементов изготовленных в едином технологическом цикле. Гибридные интегральные схемы (ГИС) – включают дополнительные дискретные пассивные и активные элементы.

Виды пленочной технологии: 1. Тонкопленочные - высокоточные напыления через маску (б_пл≤ 1 3 ÷ мкм) – фотолиграфические 2. Толстопленочная - выжигание пленочной пасты (б_пл >3 ÷5 мкм) В основу изготовления современных ГИС положена пленочная технология. Пассивные элементы при тонкопленочной технологии наносят на подложку методом термовакуумного распыления и катодного осаждения металлов и других проводящих материалов через окна специальных масок. Пассивные элементы толстопленочных ГИС получают нанесением и вжиганием резистивных паст. Подложка представляет собой диэлектрическую пластинку толщиной 0,5÷ 1 мм тщательно отшлифованную и отполированную. Пленочные резисторы наносят в виде пленки определенной конфигурации на концах которых выполнены металлические пленочные выводы.

1 – Резисторный элемент 2 – выводы 3 – подложка

В ГИС используют также плоские резисторы, которые имеют конфигурацию типа меандры. В – ширина контура a– расстояние между звеньямиt– шаг контураl– длина,h– число звеньев

Удельная сопротивление пленочных резисторов выражается в особых единицах: P_ڤ=P/d[Ом/ڤ];P- удельное сопротивление материала [Ом/см]P_ڤ- ввели для удобства вычисления сопротивления пленки, т.к. сопротивление пленки заданной толщины в форме квадрата не зависит от размеров этого квадрата.

Для меандра k_ф=lср/llср =n(B+a);n=l/t

Рекомендуемое оптимальное соотношение для получения минимальной площади, занимаемой меандром: L=B

При конструировании необходимо учитывать, что чем больше В, тем длиннее полоски звеньев, по которым ток проходит в противоположных направлениях тем меньше собственные индуктивность контура, но тем больше его собственная емкость.

Толстопленочные резисторы имеют удельное сопротивление

P_ڤ(5*10⁶)[Ом/ڤ]; допуск ±0,2% ÷ ± 10%

10.Резисторы постоянные проволочные.

Резисторный элемент – молибден, кобальт, сплавы никеля. Малый уровень собственных шумов. Резистивный элемент выполнен из резистивной проволоки, намотанной на каркас из изоляционного материала. Число слоев может изменяться от 1 до 4. Диаметр проволоки d=0,009÷5 мм. Иногда для изоляции проволоку покрывают лаком, эмалью или стеклом.Достоинства:- высокая точность параметров (легко регулировать величинуRн при изготовлении. - высокая стабильность параметров при воздействии внешних факторов (температуры, влажности и т.д.) - низкий уровень собственных шумов; - устойчивость к электрическим перегрузкам - большая Рн.Недостатки: - нетехнологичность, дороговизна, малый частотный диапазон.Rн до десятков к Ом.

Конструктивные исполнения проволочных резисторов.

С трубчатым цилиндрическим каркасом и радиальными выводами. 1. Трубчатый каркас – керамика, стеклокерамика, фарфор, стекло 2. Проволочный резисторный элемент 3. Влагостойкая эмаль 4. Выводы (ленточные с монтажными отверстиями, проволочные в малошумных резисторах).Иногда резисторы с торцов защищаются шайбами. Маломощные резисторы иногда выполняют на стержневых каркасах. Основные типы: ПЭ – проволочные, эмалированные ПЭВ– проволочные, эмалированные, влагостойкие ПЭВТ – проволочные, эмалированные, влагостойкие, термостойкие С5 - …..Особенности: - значительные габариты и масса - Рн ≤150 Вт -Rн ≤ 50 – 60 кОм -Uн ≤ 1500 В - большие величиныLиC.

11. Металлофольговые резисторыРезистивный элемент выполнен из фольги, укрепленной на изоляционной подложке (плоской или цилиндрической формы). Толщина фольги 0,002÷0,1 мм. Выполнена из манганина, копстатантана и дрCNiиNiMoсплавов. Сочетают достоинства проволочных (низкий уровень шумов, высокая точность) и пленочных (технологичность, широкий частотный диапазон). С изменениемtвозможны внутренние напряжения из-за различных коэффициентов температурного расширения. При правильном выборе материалов подложки и фольги можно достигнуть того, чтобы изменение сопротивления фольги с изменением температуры полностью или частично компенсировались изменением сопротивления за счет коэффициента тепло чувствительности.

Основные типы металлофольговых резисторов.

С5-25Ф, С5-53Ф «Ф» - фольговый Имеют конструкцию аналогичную 1.1 Рн до 0,25 Вт, Rн до 10 кОм.Практически все металлофольговые резисторы относятся к подклассу прецизионных и имеют допуск ±0,05% ÷ ± 5% .Рекомендуется к использованию в целях постоянного и переменного тока с 8 частотой до 1 МГц, в качестве элементов навесного монтажа, а также к использованию в гибридных антигральных схемах (ГИС), в которых используются также плоские фольговые резисторы.

Резисторы специального назначения.

Прецизионные - это резисторы с повышенной точностью (допуск от ±0,05 до 2%_ и стабильностью параметров (ТКС ~ +-10"⁴ 1/°С) Могут быть: проволочными и непроволочными (металлодиэлектрик, металлофольга, бороуглеродистые)

Высокую точность R_H обеспечивают технологической подгонкой под заданное допустимое отклонение: подгонкой числа витков при намотке либо (для непроволочных) коррекцией нарезных витков на каркасе. Высокую стабильность параметров достигают различными способами:

- уменьшение перегрева РЭ за счет увеличения поверхности теплоотдачи (увеличение габаритов примерно в два раза по сравнению с РОН при одной Р_н (для пров.) - длительная термообработка

Такие меры не являются рациональными. Они определяют основные недостатки R данного типа:

- высокая стоимость - большие габариты (в отдельных случаях), особенно у проволочных - малая величина Р_н (до 2 Вт) Основные типы:

- металлодиэлектрические. Два различных типа С2-1, С2-13, С2-14, С2-29В, С2-31,32-36; - бороуглеродистые

БЛП - бооруглеродистые, лакированные, прецизионные И БЛПа, УЛИ. ТКС=±200 10-⁶;

- проволочные (из микропроволоки в стеклянной изоляции: С5-5, С5-25)

Высокочастотные - резисторы с подавленной реактивностью -обладают малыми собственными параметры (L и С) и предназначены для работы на частотах: - до сотен мГц (непроволочные) - до сотен кГц (проволочные) без существенного изменения R_H

РЭ - поверхностного типа; металлодиэлектрическое конструктивное исполнение а) , и металлоокисные , а также цилиндрические и дисковые без выводов.

Основные типы: С2-10, С2-34, МОУ и МОУ-Ш

МОУ - металлоокисные, высокочастотные

МОН - металлоокисные, низкоомные

- малая величина R_H (МОУ - до 150 Ом) из-за отсутствия нарезки в виде спирали. Это уменьшает собственное L и С

- неизолированные - отсутствие покровной эмали улучшает теплоотвод, что особенно важно в СВЧ - диапазоне

- в конструкциях без выводов имеются либо контактные колпачки по торцам стержня, либо контактные пояски по краям стержня (уменьшает Величину Lсобст) Если РЭ выполнен из проволоки, то для уменьшения L и С применяют специальные виды намотки: перекрестная, встречное включение слоев или секций и т.д.

Применяют:

Высокоомные - с диапазоном R_H от десятков Мом до единиц ТОм. Для повышения R_H используются пленки с высоким р и мелким шагом. R - толстопленочные с РЭ из композиционного материала: сажа + связующее + наполнитель и отвердитель. Основные типы: СЗ-13, СЗ-14. КВМ - композиционный, высокоомный, малогабаритный. КИМ - композиционный, изолированный, малогабаритный. Применяют для измерения токов малой величины. Особенности: - малая величина Р_н (до 0,5 Вт);

- высокий уровень собственных шумов (у СЗ-14 до 100 мкВ/В);