氮化鋁上的厚膜高功率片式電阻器

EAK厚膜高功率片式電阻器和氮化鋁片式端接非常適合大多數(shù)需要在小尺寸封裝中實現(xiàn)高導(dǎo)熱性的應(yīng)用。AlN 是 BeO 的理想替代品，具有高功耗且對環(huán)境或健康無危害。厚膜技術(shù)以非常實惠的價格提供穩(wěn)定的電阻元件。

高穩(wěn)定性厚膜電阻元件

AlN襯底材料

標(biāo)準(zhǔn)電阻范圍為 10Ω 至 2kΩ，可提供其他值*

標(biāo)準(zhǔn)公差為 2% 或 5%，其他公差可用*

工作溫度：-55°C 至 +155°C

最大工作電壓：E=√PR

提供散裝或卷帶式*

高頻、高功率應(yīng)用的數(shù)量每年都在迅速增加。對兼具高頻性能和高功率處理能力的電阻器的需求正在增長。在大多數(shù)情況下，電阻越小，它在高頻下的性能就越好。同時，電阻越大，熱性能越好。許多設(shè)計人員在功耗和性能都很重要時會做出妥協(xié)。IMS通過一種創(chuàng)新的電阻器解決了這一難題，該電阻器提供了兩全其美的優(yōu)點，稱為SZG型終端器件。

電源

隨著電子元件密度和所施加功率的增加，熱管理變得越來越重要。這兩個因素不僅會導(dǎo)致單個組件產(chǎn)生更高的溫度，還會導(dǎo)致整個組件產(chǎn)生更高的溫度。高功率電子產(chǎn)品中的散熱給將材料選擇與熱設(shè)計集成在一起帶來了挑戰(zhàn)。由于通過電阻器的功率和信號組合，會產(chǎn)生熱量。當(dāng)電阻器施加更多功率時，會產(chǎn)生更多的熱量。如果這些熱量沒有正確地從零件中傳出，熱量積聚會導(dǎo)致零件的值發(fā)生偏移，并最終在電氣和機械上失效。

當(dāng)一家公司在廣告和數(shù)據(jù)表中聲稱具有極高的功率水平時，該設(shè)計師必須保持某些標(biāo)準(zhǔn)。最高表面或底板溫度（通常這些通常列在“細(xì)則”中）是一個常見的例子。EAK終端 NDR-2010 SZG 的額定功率為 150 瓦，底板溫度為 50°C。 由于基板具有更高的導(dǎo)熱性，并且能夠快速有效地將熱量從設(shè)備中轉(zhuǎn)移出去，因此器件本身能夠在這些額定功率下運行。挑戰(zhàn)在于熱量的傳遞位置。以下是管理高功率表面貼裝電阻器產(chǎn)生的熱能的技術(shù)。電氣測試設(shè)備租賃是檢查電路電壓和電流是否健康的好方法，因此不會停電。

一種技術(shù)是采用熱背板。該技術(shù)在電路板背面使用較大的銅板將熱量從電路中轉(zhuǎn)移出去。熱量分布在較大的熱質(zhì)量上，這將增加通過對流、傳導(dǎo)和/或輻射傳遞熱量的面積。請注意，如果不采用主動熱管理，電路板和周圍環(huán)境可能會屈服于熱量并超過安全工作溫度。

為了進(jìn)一步提高功率處理能力，EAK在將電阻器激光修整到所需的公差時，實施了“擦洗切割”，而不是傳統(tǒng)的L型切割。磨砂切割與錐形電阻器平行運行，這意味著沿電阻元件沒有電流擁擠或熱點。圖2顯示了同一元件上的電流密度圖像。左圖為L形修飾，而右圖為擦洗/掃描修整。從顏色可以看出，L 形切割中的電流密度要大得多，從而產(chǎn)生熱點，而擦洗切割圖像中幾乎沒有電流擁擠。

頻率性能

SZG電阻器使用錐形電阻體，輸入焊盤較小。使輸入側(cè)變窄可改善更高頻率下的駐波比。然后，電阻器擴展到更大的橫截面，以優(yōu)化散熱并保持駐波比匹配。當(dāng)然，實際的阻抗匹配是客戶輸入線寬和客戶基板材料以及它們與組件的交互方式的組合。由于錐度，走線越寬，高頻阻抗也會線性降低。當(dāng)您向連接到地的器件的后端移動時，更寬走線的電容增加會降低阻抗，因此阻抗為零歐姆。所以錐度需要 50？輸入，并開始將阻抗向零歐姆的輸出端過渡。

與標(biāo)準(zhǔn) SG 相比，SZG 具有繪制的電阻體，以最大限度地減少輸入端接寬度與走線的差異。SZG 使用“Scan-Cut”或邊緣修剪來調(diào)整到 2% 的容差。掃描切割提高了高功率或脈沖功率的性能，并降低了應(yīng)力集中或熱量集中對電流擁擠的影響。

上圖顯示了 SG 和 SZG 在 2 種不同封裝尺寸下的頻率響應(yīng)（回波損耗）。NDR-2010SG 在 3.4GHz 時的 RL 為 -20dB，而 NDR-2010SZG 在 4.3GHz 時的 RL 為 -20dB，但兩者的額定功率均為 150 瓦。EAK團隊還開發(fā)了一種反向縱橫比NDR-1225SZG，在6.65GHz時RL為-20dB，在保持50°C的恒定基板溫度時，額定功率為200W。（回波損耗圖如下圖5所示。）

反向縱橫向電阻器

對于可以定制尺寸且功率和頻率性能必須最佳的應(yīng)用，將電阻器更改為比端子之間的距離更寬可以帶來好處。這種配置被稱為“反向縱橫”，因為整體組件非常寬且非常短，比例與傳統(tǒng)表殼尺寸相似，但相反。在此配置中，2512 機箱大小可能顯示為“1225”。圖 6 顯示了兩個相似尺寸組件的近似配置，以直觀比較。

通過改變電阻器上的縱橫比，縮短了“項間”距離，使元件在更高頻率下具有更好的頻率響應(yīng)。在大多數(shù)情況下，電阻體的表面積不會變化。這保留了設(shè)計的潛在散熱，因此功率處理不會在很大程度上改變，同時利用頻率性能的增強。例如，N 系列 1020 SZG 的電阻元件表面積是 N 系列 2010 SZG 元件的 91.8%。這意味著幾乎相同的熱傳熱性能，確保額定功率非常接近。反長寬比型電阻器還具有更多的金屬化端子表面積和電阻端接界面面積。這僅有助于將整個電阻器基板體的熱傳遞歸一化到電路板的散熱。這些條件改善了頻率響應(yīng)和熱性能，使性能更好的組件能夠在相同的尺寸內(nèi)具有同等的功率能力。

審核編輯 黃宇