کاربردها و عملکرد مقاومت های لایه نازک در آزمون نظام مهندسی برق

کاربردها و عملکرد مقاومت های لایه نازک در آزمون نظام مهندسی برق

مقاومت لایه نازک چیست؟

مقاومت لایه نازک مقاومتی است که از یک لایه مقاومتی نازک استفاده می کند. یک پایه سرامیکی در زیر این لایه قرار گرفته است. راز های موفقیت در آزمون نظام مهندسی برق این مقاومت ضخامت بسیار کمی دارد و تنها 0.1 میکرون در مقایسه با مقاومت های فیلم ضخیم است. این مقاومت‌ها معمولاً در فناوری‌های با دقت بالاتر استفاده می‌شوند، زیرا دقیق‌تر، پایدارتر هستند و ضریب دمایی بالاتری دارند. اگرچه به نظر می رسد که آنها یکسان هستند، مقاومت های لایه ضخیم و لایه نازک فرآیندهای تولید متفاوتی دارند.

مقاومت های لایه نازک نظام مهندسی برق
مقاومت های لایه نازک

خواص مقاومت های لایه نازک

  • مقدار مقاومت بین 0.2 – 20 MΩ است.
  • دامنه تحمل از 0.1 ± تا 2 ± ٪.
  • ضریب دما از 5± تا 50 ± ppm/°C می باشد.
  • حداکثر دمای عملیاتی 155 درجه سانتیگراد است.
  • حداکثر ولتاژ کاری 50 تا 500 ولت است.
  • غیر خطی بودن بیش از 110dB است.
  • نویز فعلی کمتر از 0.1 µV/V است.
  • توان 1/16 تا 1 وات است.
  • پایداری ± 0.15 تا ± 0.5 ∆R/R ٪ است.
  • رفتار با فرکانس بالا

ساخت یک مقاومت لایه نازک

از طریق کندوپاش مواد مقاوم بر روی سرامیک، می توان مقاومت فیلم را ساخت. سپس می توان سطح را با استفاده از روش های اچینگ لازم و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش اچ کرد. این مقاومت از مواد مختلفی از جمله نیترید تانتالیوم، اکسید سرب، نیکل کروم و اکسید روتنیوم ساخته شده است. پس از آن می توان از لیزر برای برش فیلم اچ شده استفاده کرد.

ساخت یک مقاومت لایه نازک
ساخت یک مقاومت لایه نازک

حتی اگر اجزای حاصل معمولاً به عنوان مقاومت فیلم فلزی به جای لایه نازک، در هزینه اندوکتانس انگلی نامیده شوند. از طرف دیگر، فیلم را می توان روی یک صفحه استوانه ای از طریق سرب های محوری پاشید.

مقاومت فیلم ضخیم چیست؟

یک لایه مقاوم فیلم ضخیم که یک پایه سرامیکی را می پوشاند، این نوع مقاومت را از سایر مقاومت ها متمایز می کند. ترفندهای قبولی در آزمون نظام مهندسی برق اگرچه این مقاومت شبیه به یک مقاومت لایه نازک به نظر می رسد، فرآیندهای ساخت و ویژگی های فیزیکی آن ها متفاوت است. مقاومت فیلم ضخیم از نظر ضخامت 1000 برابر ضخیم تر از مقاومت لایه نازک است. اگر به مقاومت فیلم نازک یا مقاومت فیلم فکر می کنید.

مقاومت فیلم ضخیمنظام مهندسی برق
مقاومت فیلم ضخیم
نظام مهندسی برق

ساخت یک مقاومت فیلم ضخیم

یک بستر عایق را می توان با خمیر رسانا با استفاده از تکنیک غربالگری ابریشم برای ایجاد یک مقاومت فیلم ضخیم پوشاند. برای ایجاد یک اتصال پایدار، این خمیر رسانا را می توان سوزاند. یک عنصر مقاومتی ساخته شده از سرامیک های معدنی، فریت شیشه ای و نقره همگی در خمیر به شکل ریز تقسیم شده وجود دارد. نظام مهندسی برق و همه چیز درباره‌ آن یک پایه سرامیکی متشکل از پودر اکسید آلومینیوم، فریت شیشه و مقدار کمی از چسب آلی برای نگه داشتن پودر در هنگام آتش سوزی با خمیر پوشانده شده است.

ساخت یک مقاومت فیلم ضخیم
ساخت یک مقاومت فیلم ضخیم

این مقاومت ها در مقادیر زیاد ارزان هستند و در اندازه های کوچک قابل دسترسی هستند. این در مدارهای مجتمع و هیبریدی مهم است زیرا این مقاومت ها ممکن است در زیرلایه چاپ شوند و نیاز به بارگذاری و لحیم کاری برد را برطرف کنند.

این مقاومت ها کاملاً غیر مغناطیسی هستند و تا دمای 300 درجه سانتی گراد را تحمل می کنند. بنابراین، اینها در اسکنرهای MRI و CT و سایر مکان‌های دارای میدان مغناطیسی شدید استفاده می‌شوند. نسخه های مقاومت فیلم ضخیم بدون نیکل یا قلع برای لحیم کاری بدون سرب یا اتصال اپوکسی نقره ای مناسب هستند. همه این مقاومت‌ها ضرایب ولتاژ پایینی از مقاومت را نشان می‌دهند، که ویژگی‌ای است که ممکن است به عنوان تغییر در مقاومت با توجه به ولتاژ اعمال شده در یک محدوده خاص از ولتاژ مشخص شود. بزرگترین سطوح مقاومت، تا 10 تراوهم، و همچنین عملکرد در دماهای بسیار بالا توسط مقاومت های فیلم ضخیم ارائه می شود.

مقاومت لایه نازک در مقابل مقاومت لایه ضخیم

بر اساس لایه مقاومتی به کار رفته بر روی پایه یا بستر سرامیکی، مقاومت های لایه نازک و فیلم ضخیم متمایز می شوند. مقایسه توان راکتیو و اکتیو و توان ظاهری در آزمون نظام مهندسی برق اگرچه این دو مقاومت به نظر یکسان هستند، فرآیند ساخت و ویژگی های آنها تغییر کرده است. نام این مقاومت ها را می توان در ضخامت لایه مقاومت جستجو کرد. ویژگی های زیر مقاومت لایه نازک را از مقاومت لایه ضخیم متمایز می کند.

مقاومت لایه نازک مقاومت فیلم ضخیم
این مقاومت با قرار دادن یک لایه همگن و متراکم از یک آلیاژ فلزی بر روی یک بستر سرامیکی در حالی که در خلاء است ساخته می شود. بنابراین، این لایه به عنوان لایه مقاومتی عمل می کند. این مقاومت را می توان با شلیک خمیر به زیرلایه در طول فرآیند تولید ساخت. در این حالت، اکسیدهای شیشه و فلز خمیر را تشکیل می دهند.
قیمت ساخت بالاست. قیمت ساخت بالا نیست.
ظرفیت کمتری دارد. ظرفیت بیشتری دارد.
تحمل این مقاومت کمتر است. تحمل این مقاومت ها بیشتر است.
ضریب دما در مقاومت لایه نازک کوچکتر است. یک ضریب دمای بالا در مقاومت فیلم ضخیم وجود دارد.
روی یک بستر عایق، یک فیلم فلزی بخشی از این مقاومت ها است. این مقاومت ها با زدن یک خمیر خاص روی بستر و سوزاندن آن که حاوی مخلوطی از اکسیدهای شیشه و فلز است، ساخته می شوند.
لایه مقاومتی به کار رفته در این مقاومت دارای ضخامت 0.1 میکرومتر می باشد. لایه مقاومتی این مقاومت هزار برابر ضخیم‌تر از لایه‌های مقاومتی دیگر است.
این مقاومت از یک لایه نازک به عنوان لایه مقاومت خود استفاده می کند. این مقاومت از یک لایه ضخیم به عنوان لایه مقاومت خود استفاده می کند.
مقایسه بین مقاومت لایه نازک و مقاومت لایه ضخیم

پایداری و قابلیت اطمینان مقاومت لایه نازک Ti/TiN

با توجه به آزمایشات روی پایداری حرارتی و قابلیت اطمینان مقاومت‌های لایه نازک Ti/TiN، پایداری حرارتی مقاومت در دمای 350 درجه سانتی‌گراد استثنایی است. آزمایش‌های الکتریکی نشان می‌دهد که لایه Ti از مقاومت الکتریکی کمتری نسبت به لایه TiN برخوردار است. علاوه بر این، فعال سازی حرارتی مکانیسم شکست اولیه مقاومت از طریق گرمایش ژول امکان پذیر است.

برای خرابی لایه Ti و شکست لایه TiN، فعال شدن انرژی حرارتی را می توان به ترتیب 1.3 eV و 1.8 eV محاسبه کرد. این یافته ها نشان می دهد که اگر دمای مقاومت های لایه نازک Ti/TiN کمتر از 311 درجه سانتی گراد نگه داشته شود، باید حداقل 10 سال از نظر الکتریکی پایدار بمانند.

در فناوری میکروالکترونیک سیلیکونی، پوشش هایی مانند تیتانیوم و نیترید تیتانیوم اغلب به عنوان موانع انتشار، لایه های ضد انعکاس و لایه های چسب استفاده می شوند. علاوه بر این، این دو فیلم در تولید مقاومت های لایه نازک برای MMIC و RFIC (مدارهای مجتمع فرکانس رادیویی) (مدارهای مجتمع مایکروویو یکپارچه) مفید هستند. TCR یا ضریب دمایی مقاومت، پایداری حرارتی، عملکرد قابلیت اطمینان و مقاومت ویژه ویژگی‌های کلیدی مقاومت لایه نازک هستند.

نیترید تانتالیوم و نیترید تیتانیوم هر دو توسط مهندسان به عنوان مقاومت های لایه نازک بالقوه مورد تحقیق قرار گرفته اند. با این حال، بررسی های زیادی در مورد قابلیت اطمینان این مقاومت ها که در مدارهای نیمه هادی استفاده می شوند، انجام نشده است. علاوه بر این، از آنجایی که اولین لایه “Ti” به عنوان یک لایه مرطوب کننده در طول ساخت مقاومت ها عمل می کند، قبل از لایه TiN رسوب می کند. ویژگی‌های بررسی پایداری و قابلیت اطمینان برای مقاومت‌های لایه نازک بارگذاری‌شده Ti/TiN محدود است.

مزایا و معایب مقاومت لایه نازک

مزایای مقاومت لایه نازک

  • این مقاومت ها به ضرایب و تحمل دمای مقاومت بسیار کمتری دست می یابند.
  • آنها نویز کمتر، ظرفیت خازنی کمتر و اندوکتانس انگلی کمتری دارند.
  • عملکرد الکتریکی این مقاومت ها بالاست.
  • پاسخ با فرکانس بالا
  • توان بالایی را ارائه می دهد.
  • صدای کمتری دارد.
  • این مقاومت ها را می توان برای دقت برش داد.

معایب مقاومت لایه نازک

  • این اجزا ظریف هستند.
  • هزینه بالا.
  • نیاز به رسیدگی بسیار با دقت.

کاربرد مقاومت های لایه نازک

هدف از مقاومت لایه نازک این است که در کاربردهایی استفاده شود که به دقت بالا، نویز کم و پایداری زیاد نیاز دارند. ابزارهای مختلفی مانند اندازه گیری، آزمایش، پزشکی، نظارت، ابزار دقیق، دقیق و کاربردهای صوتی ممکن است در این برنامه ها گنجانده شود. برنامه های کاربردی دقیق از این مقاومت ها استفاده می کنند.

از دیگر کاربردهای این مقاومت ها می توان به تقسیم ولتاژ پایدار، مراجع پایدار، ADC یا DAC و حلقه های بازخورد پایدار اشاره کرد. آنها همچنین برای تنظیم بهره اپ امپ استفاده می شوند. این مقاومت ها به شکل شبکه مزایای عملکردی بیشتری را ارائه می دهند.

کاربردها و عملکرد مقاومت های لایه نازک در آزمون نظام مهندسی برق
کاربردها و عملکرد مقاومت های لایه نازک در آزمون نظام مهندسی برق

هر جا که به دقت بالاتری نیاز باشد، مانند نظارت و اندازه گیری تجهیزات در صنایع هوافضا و پزشکی، تراشه های رایانه صوتی، کاربردهای RF، مخابرات، مبدل های منبع تغذیه، سیستم های HVAC و غیره، از مقاومت های لایه نازک استفاده می شود.

نظام مهندسی برق و همه چیز درباره‌ آن

ترفندهای قبولی در آزمون نظام مهندسی برق

راز های موفقیت در آزمون نظام مهندسی برق

درصد راکتانس در سیستم قدرت (ترانسفورماتور، ژنراتور یا راکتور) در آزمون نظام مهندسی برق

مقایسه توان راکتیو و اکتیو و توان ظاهری در آزمون نظام مهندسی برق

جهت مشاوره رایگان آزمون نظام مهندسی با شماره های زیر تماس بگیرید:

مولف و مدرس برق 09129341955 (تماس تلفنی یا تلگرام)

فرم درخواست مشاوره برق

مولف و مدرس معماری 09171847882 (فقط پیام تلگرام یا واتساپ)

منابع آزمون برق

منابع آزمون نظام مهندسی اعم از فیلم و کتاب و ...

منابع معماری

منابع آزمون نظام مهندسی اعم از فیلم و کتاب و ...

کارنامه قبولی

کارنامه های قبولی داوطلبان شرکت کنننده در آزمون

تجربیات شما

انتقادات، تقدیر و نظرات مشتریان قبلی

بسته رایگان

درخواست مشاوره و وبینار آزمون نظام مهندسی برق را رایگان دانلود نمایید

جهت تهیه منابع و کتاب های مورد نیاز به فروشگاه سایت مراجعه نمایید و به صورت انلاین اقدام به سفارش نمایید.

از داخل فروشگاه از منو بالا به تفکیک رشته های مختلف می توانید دسته بندی منابع اعم از طراحی، نظارت و اجرا را ببینید

 

می توانید در واتساپ به شماره 09189102406 در ارتباط باشید.

 

جهت مشاوره با شماره های زیر در واتساپ یا تماس در ارتباط باشید:

رشته برق : 09129341955

رشته معماری : 09171847882

 

از این لینک استفاده نمایید

 
پاسخ تشریحی آمادگی آزمون نظام مهندسی برق
فیلم های نظام مهندسی برق
مدیر ارشد آی نماد

طول مسیر مشترک کابل شبکه با برق

طول مسیر مشترک کابل شبکه با برق
طول مسیر مشترک کابل شبکه با برق طبق مبحث13مقررات ملی ساختمان، طول مسیر مشترک کابل شبکه بدون شیلد با کابل برق 35 متر می باشد. در این فیلم آمادگی آزمون نظام مهندسی برق گفته شده که طول مسیر مشترک کابل شبکه شیلددار با کابل برق بدون محدودیت می باشد و حالات مختلف با جزییات کامل تشریح شده است.

ادامه مطلب »
پاسخ تشریحی آمادگی آزمون نظام مهندسی برق
فیلم های نظام مهندسی برق
مدیر ارشد آی نماد

پاسخ تشریحی آمادگی آزمون نظام مهندسی برق

پاسخ تشریحی آمادگی آزمون نظام مهندسی برق

پاسخ تشریحی آمادگی آزمون نظام مهندسی برق سوالات نظارت شهریور 1401 با موضوع مشخصات قدرت قطع ICU و ICS کلید خودکار که یکی از تست های مفهومی نظام مهندسی می باشد در ویدئو زیر تحلیل و تشریح شده است.

ادامه مطلب »
انواع هادی ها برقدار خنثی حفاظتی هم بندی در آزمون نظام مهندسی برق
کتاب وجزوات آمادگی نظام مهندسی برق
مدیر ارشد آی نماد

انواع هادی ها برقدار خنثی حفاظتی هم بندی در آزمون نظام مهندسی برق

انواع هادی ها برقدار خنثی حفاظتی هم بندی در آزمون نظام مهندسی برق طبق مبحث 13 مقررات ملی ساختمان هر سيم يا هادي ديگري كه با نيت برقدار شدن آن در بهره برداري عادي مورد استفاده قرار مي‌گيرد و شامل هادي خنثي نيز مي‌باشد ولي بطور قراردادي هادي مشترك حفاظتي – خنثي (PEN) را شامل نمي شود.

ادامه مطلب »

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیمایش به بالا