Mikä on ohutkalvovastus?

Ohutkalvovastus on vastus, yleinen elektroninen komponentti, joka valmistetaan tyhjökerrostusmenetelmillä resistiivisen materiaalin asettamiseksi alustalle. Se erottuu paksuista kalvovastuksista materiaalin tai toiminnon, mutta valmistuksen avulla. Tämä melko tekninen määritelmä ymmärretään paremmin osittain.
Vastus viittaa elektroniikan arkkitehtuurin elementtiin, joka estää sähkön virtausta. Vastusarvon nousu vaatii lisättyä jännitettä jatkuvan sähkövirran ylläpitämiseksi. Matemaattisesti se on Ohmin lain R -arvo, joka liittyy virtaan (I) ja jännitteeseen (V) – joka on esitetty kaavalla V = I/R – tai toisessa versiossa ilmaisee tehon (P) ja jännitteen suhteen – kuten kaavassa P = V2/R. Mahdollistamalla jännitteen tai virran muutokset vastus on osa elektroniikan “kieltä”, joka mahdollistaa matemaattisten lausekkeiden arvioinnin sähköisesti.

Ohutkalvovastuksen valmistuksessa käytetään kahta pääasiallista tyhjökerrostusmenetelmää. Vastusmateriaalina käytettävä materiaali, jota kutsutaan resistiiviseksi materiaaliksi, höyrystetään sähkölämmöllä ja kondensoidaan sitten pinnalle. Toiseksi “sputteroinnissa” kaasumaisen plasman ionit iskevät ja antavat energiaa resistiivisille materiaalimolekyyleille. Nämä molekyylit heitetään pois materiaalista ja alustalle.

Ensimmäinen menetelmä voidaan visualisoida ruiskumaalina, materiaalin suorana levityksenä. Toista voidaan ajatella roiskeena pyörän läpi, joka kulkee muta -lätäkkön läpi, materiaalin epäsuoraa käyttöä. Kummassakin tapauksessa resistiivisen materiaalin kerros on niin ohut, että se on vain muutaman atomin tai molekyylin syvä. Suorittamalla prosessi tyhjiössä saavutetaan tasainen kerros ja vältetään epäpuhtaudet tai ei -toivotut kemialliset reaktiot.

Materiaalit, joista vastukset valmistetaan, sisältävät tantaalin, vismutin ja ruteniumin yhdisteitä sekä kromia, nikkeliä ja lyijyä. Mahdollisia yhdisteitä on tuhansia, mukaan lukien uudemmat orgaaniset seokset. Ohutkalvovastus on kalliimpaa kuin muut tyypit, mutta sillä on myös tiukemmat toleranssit. Näitä vastuksia käytetään tyypillisesti vaativammissa sovelluksissa, kuten suurtaajuisessa viestinnässä ja laskennassa.

Paksukalvoisten serkkujensa tavoin ohutkalvovastuksia voidaan leikata luokituksen tarkkuuden lisäämiseksi. Vastuksia leikataan kerrostamalla hiukan liikaa tarvittavaa materiaalia. Sitten tietokoneohjatut laserit syövyttävät materiaalia, kunnes haluttu vastusarvo saavutetaan. Jo tarkan ohutkalvovastuksen laserleikkauksen hienosäätö on osoitus nykypäivän pienten, nopeiden, tehokkaiden ja vähemmän lämpöä tuottavien elektronisten laitteiden erittäin tiukoista toleransseista.