Resistor film tebal keramik telah lama menjadi andalan dalam aplikasi elektronik, tetapi mereka bergantung pada substrat rapuh yang rentan terhadap retakan atau delaminasi.memberikan alternatif berbasis baja untuk aplikasi yang membutuhkan daya tinggi, efisiensi termal, dan ketahanan mekanik.
Keramik resistor film tebal dapat diandalkan sebelum retakan atau delaminasi terjadi, tetapi risiko retakan atau delaminasi meningkat secara signifikan sebagai peralatan menyusut dan kepadatan daya meningkat.Bending, getaran, atau siklus termal papan sirkuit dapat merusak kinerja dan keandalan mereka, yang menyebabkan potensi kegagalan di tempat.
Resistor film tebal keramik tradisional murah dan tersedia secara luas, tetapi substratnya rapuh dan memiliki keandalan rendah di lingkungan yang keras.Baja tahan karat memberikan substrat yang keras namun sedikit sesuai yang dapat menyerap tegangan mekanik yang dihasilkan oleh lentur, getaran, dan penanganan papan sirkuit selama perakitan, mengurangi risiko retak atau delaminasi.
Resistor film tebal (TFOS) berbasis baja menyediakan alternatif yang kuat secara mekanik dan termal yang efisien untuk desain tegangan tinggi yang menuntut, di mana bahkan sedikit lenturan papan sirkuit,getaran, atau siklus termal dapat menyebabkan penurunan kinerja resistor keramik.
Bourns meluncurkan resistor TFOS pertama TFOS30-150T pada pertengahan 2025 (Gambar 1). Komponen yang diproduksi dengan TFOS memiliki konduktivitas termal yang sangat baik, kepadatan daya yang tinggi, dan daya tahan mekanik yang kuat.membuat mereka cocok untuk aplikasi yang menuntutBanyak sirkuit daya atau energi tinggi memiliki keterbatasan pada kemampuan komponen untuk menyerap, membubarkan, dan menahan impuls energi, untuk mencegah retakan, drift, atau kegagalan dini.
Gambar 1: TFOS30-150T Bourns menggunakan substrat baja tahan karat, yang lebih dapat diandalkan daripada resistor keramik film tebal. (Sumber gambar: Bourns Corporation)
Substrat baja memiliki kinerja disipasi panas yang sangat baik, yang dapat meningkatkan disipasi daya dan mencapai kepadatan daya yang lebih tinggi dalam paket yang lebih kecil.Menerapkan lapisan dielektrik integritas tinggi pada substrat baja tahan karat dibersihkan untuk mencegah energi listrik dari melewati baja.
Dengan mentransfer daya pengolahan dan ketahanan ke resistor, desainer dapat mengurangi penggunaan heat sinks, mengurangi jumlah bagian, dan meningkatkan keandalan di tempat.desainer dapat mencapai kinerja yang lebih tinggi di ruang yang lebih kecil tanpa perlu perangkat keras pendingin tambahan.
Dalam proses pembuatan komponen TFOS, konduktor film tebal dan pola resistensi digambar pada lapisan dielektrik menggunakan teknologi pencetakan layar.bahan harus dibakar dan dikeraskan dalam tungku suhu tinggi untuk memastikan adhesi dan jalur konduktif dan resistif yang kuatAkhirnya, tutup konduktor dan resistor dengan lapisan kaca pelindung untuk memberikan perlindungan mekanik, ketahanan lingkungan, dan isolasi listrik dari lapisan yang mendasarinya.
Pertimbangan desain lanjutan
Resistor TFOS memiliki daya tinggi dan kemampuan pemrosesan pulsa, kompak dan ukurannya kecil, dan dapat mempertahankan keunggulan kinerja dalam kondisi yang keras.Hal ini memungkinkan insinyur untuk memenuhi persyaratan keandalan dan manajemen termal yang ketat tanpa mempengaruhi dimensi eksternal.
TFOS30-1-150T sesuai dengan standar AEC-Q200 dan cocok untuk aplikasi kelas otomotif seperti sistem penyimpanan energi baterai, drive motor, inverter, papan sensor kendaraan sel bahan bakar,dan aplikasi lain yang membutuhkan daya tinggi, manajemen termal, dan ketahanan mekanik.
Bourns emphasized in an application note [1] on the use of this component in fuel cell stack sensor boards that TFOS is highly suitable for such applications due to its ability to handle high power densitiesHal ini dapat beradaptasi dengan sirkuit pra pengisian dan pengurangan kendaraan sel bahan bakar, memastikan manajemen energi yang efisien bahkan di bawah operasi frekuensi variabel.Induktansinya yang rendah dan toleransi yang ketat memastikan pengukuran tegangan yang akurat, arus, dan suhu di dalam tumpukan sel bahan bakar.
TFOS30-1-150T berukuran 4.000 inci panjang x 2.756 inci lebar (101.60 mm x 70.00 mm) dan menawarkan opsi penghentian yang dapat disesuaikan termasuk bantalan solder, push in konektor, kabel suspensi,dan kabel terminasiBourns mengklaim bahwa substrat baja datar dan kokoh ini dapat diproduksi dalam berbagai bentuk dan ukuran, dengan ukuran maksimum 406 mm x 406 mm,dan dapat disesuaikan dengan berbagai tata letak yang disesuaikan atau langsung dipasang di permukaan disipasi panasDesainer juga dapat menentukan nilai ohm lainnya, toleransi resistensi, dan mengintegrasikan beberapa resistor.
Tekannya adalah 150 ohm, dengan toleransi ± 10%, dan optimasi presisi telah dilakukan.sementara ketika menggunakan kipas untuk mendinginkan radiator, daya nominal dapat mencapai 900 W, membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan sejumlah besar disipasi panas..Menurut Bourns, TFOS dapat menahan suhu komponen yang sangat tinggi hingga 350 ° C.