مقاومت های فلمی ضخیم سرامیکی برای مدت طولانی نیروی اصلی در کاربردهای الکترونیکی بوده اند، اما آنها به زیربناهای شکننده ای که مستعد ترک یا جداسازی هستند، تکیه می کنند. با توجه به این، برنز،اینک. یک جایگزین مبتنی بر فولاد را برای کاربردهایی که نیاز به قدرت بالا، بهره وری حرارتی و پایداری مکانیکی دارند، ارائه می دهد.
مقاومت های فیلم ضخیم سرامیکی قبل از ترک یا جداسازی قابل اعتماد هستند، اما خطر ترک یا جداسازی به طور قابل توجهی با کاهش تجهیزات و افزایش تراکم قدرت افزایش می یابد.انحراف، ارتعاش یا چرخه حرارتی صفحه های مداری می تواند عملکرد و قابلیت اطمینان آنها را کاهش دهد و منجر به شکست های بالقوه میدان شود.
مقاومت های سنتی سرامیکی با فیلم ضخیم ارزان قیمت و به طور گسترده در دسترس هستند، اما زیربناهای آنها شکننده هستند و در محیط های خشن قابلیت اطمینان کمتری دارند.فولاد ضد زنگ یک بستر سفت اما کمی سازگار را فراهم می کند که استرس های مکانیکی ناشی از خم شدن صفحه مدار را جذب می کند، ارتعاش و دستکاری در طول مونتاژ، کاهش خطر ترک یا از هم جدا شدن.
مقاومت های فلز ضخیم مبتنی بر فولاد (TFOS) یک جایگزین مکانیکی قوی و گرمایی کارآمد برای طراحی های فشار بالا که حتی مقدار کمی از خم شدن صفحه مدار را در اختیار دارند، ارائه می دهند.لرزش یا چرخه حرارتی می تواند باعث تخریب مقاومت های سرامیکی شود..g
بورنز اولین مقاومت TFOS TFOS30-1-150T را در اواسط سال 2025 معرفی کرد (شکل 1). عناصر ساخته شده با TFOS رسانایی حرارتی بسیار خوبی دارند.چگالی قدرت بالا و دوام مکانیکی قویبسیاری از مدارهای قدرت یا انرژی بالا محدودیت هایی در توانایی عنصر برای جذب، تبعید،و مقاومت در برابر فشار انرژی برای جلوگیری از ترکیا شکست زودرس.
شکل 1: بورنز TFOS30-1-150T استفاده می کند یک زیربنای فولاد ضد زنگ است که قابل اطمینان تر از مقاومت های سرامیکی فیلم ضخیم است.
زیربناهای فولادی باعث از بین رفتن گرما عالی برای از بین رفتن قدرت بهبود یافته و چگالی قدرت بالاتر در بسته های کوچکتر می شوند.استفاده از یک لایه دی الکتریک با یکپارچگی بالا بر روی زیربنای فولاد ضد زنگ تمیز شده برای جلوگیری از هدایت انرژی الکتریکی از طریق فولاد.
با انتقال قدرت و مقاومت به مقاومت ها، طراحان می توانند مصرف رادیاتور را کاهش دهند، تعداد قطعات را کاهش دهند و قابلیت اطمینان میدان را بهبود بخشند. به طور خلاصه، بر اساس بورنز،طراحان می توانند عملکرد بالاتری را در فضاهای کوچکتر بدون تجهیزات خنک کننده اضافی به دست آورند.
در طول تولید قطعات TFOS، الگوهای هادی فیلم ضخیم و مقاومت بر روی لایه دی الکتریک با استفاده از فرآیند چاپ صفحه نمایش کشیده می شوند.مواد در یک کوره با دمای بالا سوخته و جامد می شوند تا از چسبندگی و یک مسیر رسانا و مقاوم قوی اطمینان حاصل شود.در نهایت، هادی ها و مقاومت ها با یک گلاس محافظ پوشش داده می شوند تا حفاظت مکانیکی، مقاومت محیطی و عایق الکتریکی از بستر را فراهم کنند.
ملاحظات طراحی سطح بالا
مقاومت های TFOS قابلیت پردازش پالس و قدرت بالا را در فرم فشرده ای ارائه می دهند تا مزایای عملکرد را در شرایط سخت حفظ کنند.این اجازه می دهد تا مهندسان برای برآورده کردن سختگیرانه قابلیت اطمینان و مدیریت حرارتی بدون به خطر انداختن ابعاد کلی.
TFOS30-1-150T با استاندارد AEC-Q200 مطابقت دارد و برای کاربردهای خودرو مانند سیستم های ذخیره سازی باتری، محرک های موتور، اینورترها، پانل های سنسور خودرو سلول سوخت،و برنامه های کاربردی دیگر که در آن قدرت بالا، مدیریت حرارتی و پایداری مکانیکی بسیار مهم است.
بورنز در یک یادداشت کاربردی [1] در مورد استفاده از این عنصر در برد های سنسور سلول سوخت اشاره می کند که TFOS برای این برنامه بسیار مناسب است زیرا چگالی قدرت بالا را مدیریت می کند.می تواند به مدار پیش شارژ و تخلیه وسایل نقلیه سلول سوخت سازگار شود، و مدیریت انرژی کارآمد را حتی در حالت عملکرد فرکانس متغیر تضمین می کند.جریان و درجه حرارت در استیک سلول سوخت.
TFOS30-1-150T در گزینه های انتهای سفارشی 4000 "L x 2.756" W (101.60 mm x 70.00 mm) ، از جمله پد ها ، کانکتورهای فشار ، سیم های تعلیق و کابل های انتهای موجود است.بورنز يادآور شد که اين آپارتمان، صفحه پایه فولادی جامد می تواند در اشکال و اندازه های مختلف، تا 406 میلی متر × 406 میلی متر، برای متناسب بودن با انواع طرح های سفارشی یا نصب مستقیم بر روی یک سطح تابش تولید شود.طراحان همچنین می توانند مقادیر اضافی اوهمی را مشخص کنند، تحمل مقاومت و ادغام مقاومت های متعدد.
این دستگاه دارای مقاومت 150 اوم و تحمل ± 10٪ است و برای دقت بهینه شده است. در صورت نصب بر روی رادیاتور 260 W و در صورت خنک شدن توسط یک فن تا 900 W،که آن را برای کاربردهایی که نیاز به تبعید گرما قابل توجهی دارند، ایده آل می کند.TFOS30-1-150T دارای طیف گسترده ای از دمای کار از - 55 ° C تا + 125 ° C است و بر اساس بورنز می تواند دمای عنصر بسیار بالا تا 350 ° C را تحمل کند.