詳細信息
在電阻小型化方面,封裝也發揮著重要作用。AVX的無源微元件部的技術銷售經理Kevin Christian表示,醫療設備制造商最終想要提供可以進行實時數據采集的真正便攜的監測系統,但這要求采用更小的通訊器件。他說,無源器件實現小型化的一個途徑是利用薄膜技術,它可以代替0402電阻的密度,同時縮小公差。而晶圓制造工藝使其可以節省空間并改善信號的完整性,因為“電阻值非常精確、可復制和可驗證。實現這點的方法是利用激光清理焊縫,將公差縮小至非常小的水平,從而得到超級高精度的小外形電阻。”Christian最后認為,將來開發的便攜式醫療設備將推動對于BGA封裝和高密度無源器件的需求
AVX的PMC部門利用一種高阻抗CrSi材料,同時采用BGA封裝,從而實現高密度匹配。CrSi材料漏電流較小,可以延長電池壽命。該公司生產的tantalum nitride電阻,以及CrSi電阻,采用的基片包括玻璃、石英和硅,BGA和wire bonded封裝兩種封裝形式都有,額定電壓高達1,000V。Christian表示,為醫療應用生產的多數電阻在設計、電阻值和公差等方面都是半定制的。
RCD Components公司也采用了薄膜技術來生產更小和更精密的電阻,該公司推出了新系列的超精密薄膜芯片電阻,具有更小的絕對公差和TCR。適合于取代體積較大的金屬片電阻。這種BLU系列電阻的電阻值為4.7Ω~4.7MΩ,最大額定功率為50mW~1W,公差為±0.01%。它具有從0201到2510等各種標準封裝尺寸,可以用于各種醫療、工業、通訊和便攜式電子系統之中。
先進的集成封裝技術進入更多應用
Tessera的銷售副總裁Craig Mitchell表示,將來醫療產業可能采用更先進的集成封裝技術。該公司致力于開發先進封裝產品,以使電子產品變得更小、更快和更可靠。雖然該公司的先進封裝技術主要被無線產品制造商所采用,但Mitchell表示,由于具有高可靠性和小外形特點,這些技術也開始被醫療和軍事應用所重視。一般情況下,客戶要求該公司把半導體元件集成到芯片級或者多芯片封裝之中,現在則要求把電阻、電感和電容器等無源器件集成到這些先進的封裝解決方案之中。
1)直標法—將電阻器的主要參數和技術性能用數字或字母直接標注在電阻體上。
(2)文字符號法—將文字、數字兩者有規律組合起來表示電阻器的主要參數。
(3)色標法—用不同顏色的色環來表示電阻器的阻值及誤差等級。普通電阻一般有4環表示。精密電阻用5環。
(4)數碼法:用三位數字表示元件的標稱值。從左至右,前兩位表示有效數位,第三位表示10^n(n=0~8)。當n=9時為特例,表示10^(-1),0-10歐帶小數點電阻值表示為XRX、RXX。
確定第一環色環電阻
(1)四環電阻:因表示誤差的色環只有金色或銀色,色環中的金色或銀色環一定是第四環。
(2)五環電阻:此為精密電阻。
a.從阻值范圍判斷:因為一般電阻范圍是0-10M,如果我們讀出的阻值超過這個范圍,可能是第一環選錯了。
b.從誤差環的顏色判斷:表示誤差的色環顏色有銀、金、紫、藍、綠、紅、棕.,里靠近電阻器端頭的色環不是誤差顏色,則可確定為第一環。
識別色環電阻的阻值
目前,電子產品廣泛采用色環電阻,其優點是在裝配、調試和修理過程中,不用撥動元件,即可在任意角度看清色環,讀出阻值,使用方便。一個電阻色環由4部分組成(不包括精密電阻)。四個色環的其中第一、二環分別代表阻值的前兩位數;第三環代表10的冪;第四環代表誤差。
發展趨勢
1、小型化、高可靠性;
2、分立的小型金屬膜電阻器仍有廣泛的用處,但將進一步縮小體積,提高性能,降低價格;
3、在消費類電子產品中,碳膜電阻器仍占優勢,而精密的電阻器則將以金屬膜電阻器為主;
4、為適應電路集成化、平面化的發展,對片狀電阻器的需要將明顯增加;通用型將傾向于發展厚膜電阻器,而精密型則仍將傾向于薄膜類中的金屬膜和金屬箔電阻器;
5、發展組合的電阻網絡。
金屬氧化膜電阻是由能水解的金屬鹽類溶液(如四氯化錫和三氯化銻)在熾熱的玻璃或陶瓷的表面分解覺積而成。隨著制造條件的不同,電阻器的性能也有很大差異。
這種電阻器的主要特點是耐高溫,工作溫度范圍為+140~235℃在短時間內可超負荷使用;電阻溫度系數為±3×10-4/℃;化學穩定性好。這種電阻器的電阻率較低,小功率電阻器的阻值不超過100千歐,因此應用范圍受到限制,但可用作補充金屬膜電阻器的低阻部分。
各種金屬導體中,銀的導電性能是最好的,但還是有電阻存在。20世紀初,科學家發現,某些物質在很低的溫度時,如鋁在1.39K(-271.76℃)以下,鉛在7.20K(-265.95℃)以下,電阻就變成了零。這就是超導現象,用具有這種性能的材料可以做成超導材料。目前已經開發出一些“高溫”超導材料,它們在100K(-173℃)左右電阻就能降為零。
如果把超導現象應用于實際,會給人類帶來很大的好處。在電廠發電、運輸電力、儲存電力等方面若能采用超導材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能消耗。如果用超導材料制造電子元件,由于沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大的縮小,進一步實現電子設備的微型化。
TT electronics IRC先進薄膜產品部門的應用經理Jerry Seams表示,關鍵挑戰特別是對于電池驅動的便攜醫療設備來說是功率分配問題,這要求更高的電阻值。他說,目前的趨勢是在電壓分配器中使用具有較高阻值的高精度電阻,因為它們消耗的電池功率較小,對于體外便攜式醫療設備或者可移植設備都是如此。這種需求導致該公司的新型Chromaxx系列電阻應運而生。這種薄膜電阻既可以提供標準電阻值,也可以提供定制的電阻值,電阻值可高達15MΩ,適合于高輸入阻抗醫療設備中的高電壓分配器和網絡。
另一項挑戰是滿足醫療設備無線數據傳輸的高頻需求。Seams表示,許多便攜和可移植醫療設備可以通過無線基站進行通訊,使醫生可以下載醫療信息,而很多無線通訊都是在非常高的頻率上進行的,大約為2.4 GHz。為了滿足這些需求,IRC最近推出了一系列高頻芯片電阻,命名為PFC~HF系列。該公司在過去一年內一直在確定這些產品的頻率運行特性。
IRC最近還推出了新的TaNFilm CHC系列。這種高密度電阻網絡已測試到40GHz。可以選擇包括定制配置在內的各種封裝,目前的觸點間距為1.0mm和0.65mm。它們具有多種標準和定制電阻值(從22Ω到10kΩ),從單個的電阻到包括10~40個電阻單元的電阻網絡。