Dünnschicht oder Dickschicht
Den richtigen Widerstand finden
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Produktvielfalt für unterschiedlichste Einsatzfälle
Unterschiedliche Anforderungen an die Bauelemente haben zu einer Diversifizierung des Produktspektrums geführt. Beispielsweise zeichnen sich die CECC-zertifizierten Dünnschicht-Chipwiderstände MCS 0402, MCT 0603, MCU 0805 und MCA 1206 durch hohe Stabilität und Zuverlässigkeit aus. Sie ermöglichen Präzisionsanwendungen in Schaltungsdesigns auf kleinstem Raum.
Die Dünnschicht-Chipwiderstände der Serie MC sind ebenfalls für professionelle und Präzisionsanwendungen konzipiert und werden heute in nahezu allen Industriesegmenten wie Industrieelektronik, Telekommunikationsinfrastruktur, Automobilelektronik, Medizingerätetechnik und im Bereich der gehobenen Unterhaltungselektronik eingesetzt. Bei Temperaturkoeffizienten von ±10 ppm/K bis ±50 ppm/K reicht die Ausliefertoleranz der MC-Serie von ±0,1 % bis ±1 %. Für besondere Anwendungen, zum Beispiel im Bereich der Luftfahrt, sind Bauelemente mit nachgewiesener Zuverlässigkeit verfügbar.
Die Automobilversion der MC-Serie, das MC_AT, erfüllt die erweiterten Anforderungen der Automobilindustrie. Es ist mit einer maximalen Schichttemperatur von 175 °C/1000 h und P85 = 150 mW spezifiziert. Zudem liegt neben der CECC-Zertifizierung auch eine Qualifikation nach AECQ200 vor. Eine spezifizierte ESD-Festigkeit von 1000 V für die Baugröße 0603 und die Feuchtestabilität in der 85-°C/85-%-RH-Prüfung bestätigen die Robustheit dieses Bauelementes.
Der TNPW e3 ist ein hochstabiles Bauelement und für Präzisionsanwendungen konzipiert. Er ist ebenfalls nach AEC-Q200 qualifiziert und bei 1000 h P70 mit einer maximalen Widerstandswert-Änderung von ±0,05 % spezifiziert. Neben der bleifreien e3-Version ist dieses Produkt auch mit verbleiten Anschlüssen verfügbar. Bei Temperaturkoeffizienten von ±10 ppm/K bis ±50 ppm/K reicht die Ausliefertoleranz der Serie TNPW e3 von ±0,1 % bis ±1 %. Dieses Bauelement ist aufgrund seiner besonderen Stabilität in nahezu allen Industriesegmenten stark verbreitet. Eine Ergänzung der Serie um die Toleranz ±0,05 % und einen Temperaturkoeffizienten von ±5 ppm/K ist in Vorbereitung.
Präzisions-Widerstandsarrays wie das ACAC 0612 und ACAS 0612 (Bild 7) bieten besondere Vorzüge in Spannungsteilerschaltungen. Mit einem spezifizierten „Tolerance Matching“ und „Temperature Coefficient Tracking“ wird ein stabiles Widerstandsteilerverhältnis sichergestellt. Es sind Standardbauelemente mit einem Tolerance Matching bis zu 0,1 % und einem TK-Tracking bis 10 ppm/K verfügbar.
Die Serie ACAS 0612 AT ist insbesondere für Kunden im Bereich der Automobilelektronik entwickelt worden. Diese Bauelemente sind nach den Anforderungen der AEC-Q200 qualifiziert und haben eine ESD-Stabilität von 1000 V. Das Widerstandsarray ist ausgelegt für eine maximale Schichttemperatur von +155 °C. Auch Anwendungen in Bereichen der Industrieelektronik und Telekommunikationsindustrie profitieren von diesem Bauelement.
Der MELF-Widerstand als hochstabiles Bauelement hat aufgrund seiner zylindrischen Konstruktion besondere Vorzüge bei der Dauer- und Impulsbelastbarkeit. Neben der CECC-Zertifizierung sind die MELF-Produkte nach AEC-Q200 qualifiziert. Eine spezielle Serie mit einem erweiterten Temperaturbereich und höherer Leistung ist in Vorbereitung (MM_HT) und wird in Kürze im Markt eingeführt. Für Anwendungen im Bereich der Luft- und Raumfahrt sind Bauelemente mit nachgewiesener Zuverlässigkeit verfügbar. Die Dünnschicht-MELF-Familien SMM und MM_ wurden durch die Kohleschicht-Serien CMA 0204 und CMB 0207 erweitert. Diese Bauelemente sind speziell für besonders hohe Impulsbelastungen konstruiert. Der CMB 0207 hat eine VDE-Zertifizierung mit Fertigungsüberwachung auf die Sicherheitsanforderungen der IEC 60065, Abschnitt 14.1a.
Kleiner, stabiler und noch zuverlässiger
Jede der erwähnten Technologien hat aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an Leistung, Stabilität und Miniaturisierung ihre bevorzugten Anwendungsbereiche. Bei Dünnschicht-Widerständen erfreut sich die Baugröße 0603 größter Beliebtheit, parallel dazu steigt in den letzten Jahren der Bedarf nach Bauteilen der Baugröße 0402. Die Baugrößen 0805 und 1206 werden überwiegend aufgrund der höheren zulässigen Belastung oder auch aufgrund des niedrigeren Temperaturanstiegs bei Belastung eingesetzt.
MELF-Widerstände haben sich seit über 20 Jahren in der Elektronik bewährt, denn sie werden aufgrund der hervorragenden elektrischen Eigenschaften, der hohen Stabilität, Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit der Eigenschaften über lange Zeiträume von Herstellern professioneller Elektronik sehr geschätzt. Das Produktspektrum wird ständig erweitert.
Die Autoren:
Thomas Steidl studierte in Gießen Elektrotechnik und war im Anschluss im Resort Projektplanung und Service für digitale Regelungen und Steuerungen zuständig. 1996 wechselte er in den Bereich der elektronischen Bauelemente, wo er Positionen im Key Account Management und in der Vertriebsleitung besetzte. Seit 2006 leitet er das Technische Support Center Europa bei Ecomal. Dort ist er verantwortlich für Applikationsunterstützung, technische Beratung und neue Projekte. (thomas.steidl@ecomal.com)
Volker Waitz arbeitet als Produktmanager bei der Vishay BCcomponents Beyschlag GmbH.
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