المقاومات السيراميكية السميكة هي القوة الرئيسية في التطبيقات الإلكترونية، لكنها تعتمد على الأساسات الهشةIncيقدم بديلاً على أساس الصلب للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية وكفاءة حرارية وقوة ميكانيكية.
المقاومات السيراميكية السميكة موثوقة قبل التشقق أو التشطيب ، ولكن خطر التشقق أو التشطيب يزداد بشكل كبير مع تقليل المعدات وزيادة كثافة الطاقة.الانحناء، الاهتزاز، أو الدورة الحرارية لألواح الدوائر يمكن أن يضعف أدائها وموثوقيتها، مما يؤدي إلى فشل المجال المحتمل.
المقاومات السيراميكية التقليدية ذات الألواح السميكة رخيصة ومتوفرة على نطاق واسع، ولكن الركائز عليها هشة ولها موثوقية منخفضة في البيئات القاسية.الفولاذ المقاوم للصدأ يوفر قاعًا صلبًا ولكن متوافقًا قليلاً يمتص الضغوط الميكانيكية الناجمة عن ثني ألواح الدوائر، الاهتزاز، والتعامل مع أثناء التجميع، والحد من خطر الشقوق أو التشطيب.
المقاومات الفولاذية القائمة على الألواح السميكة (TFOS) توفر بديلاً قوياً ميكانيكياً وفعالاً حراريًا لتصاميم الإجهاد العالي المتطلبة التي تتطلب حتى كمية صغيرة من ثني لوح الدوائر ،الاهتزاز أو الدورة الحرارية يمكن أن يسبب تدهور المقاومات السيراميكية. غ.
قدم بورنز أول مقاومة TFOS TFOS30-1-150T في منتصف عام 2025 (الشكل 1). تحتوي العناصر المصنعة باستخدام TFOS على توصيل حراري ممتاز.كثافة طاقة عالية ومتانة ميكانيكية قوية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المتطلبة. العديد من دوائر الطاقة أو الطاقة العالية لديها قيود على قدرة العنصر على امتصاص،وتتحمل نبضات الطاقة لتجنب الشقوق، والانحراف، أو الفشل المبكر.
الشكل 1: يستخدم بورنز TFOS30-1-150T رصيف الفولاذ المقاوم للصدأ الذي هو أكثر موثوقية من المقاومات السيراميكية ذات الأفلام السميكة. الصورة بمنح بورنز)
توفر الأساسات الفولاذية تبديد الحرارة الممتاز لتحسين تبديد الطاقة وكثافة الطاقة الأعلى في حزم أصغر.تطبيق طبقة كهربائية عالية النزاهة على رصيف الفولاذ المقاوم للصدأ نظيفة لمنع توصيل الطاقة الكهربائية من خلال الفولاذ.
من خلال نقل القدرة على التعامل مع القوة والصلبة إلى المقاومة، يمكن للمصممين تقليل استخدام المشعّلات، وتقليل عدد الأجزاء، وتحسين موثوقية المجال. باختصار، وفقا لبورنز،يمكن للمصممين تحقيق أداء أعلى في مساحات أصغر دون أجهزة تبريد إضافية.
أثناء تصنيع مكونات TFOS ، يتم رسم أنماط موصل فيلم سميك ومقاومة على الطبقة الكهربائية باستخدام عملية الطباعة الشاشة.يتم حرق المواد وتصلبها في فرن عالي درجة الحرارة لضمان الالتصاق ومسار موصل ومقاوم قويوأخيراً، يتم تغطية الموصلات والمقاومات بجلد وقائي لتوفير الحماية الميكانيكية والمقاومة البيئية والعزل الكهربائي من الركيزة.
اعتبارات التصميم رفيعة المستوى
المقاومات TFOS تقدم قدرات عالية من الطاقة ومعالجة النبضات في شكل مضغوط للحفاظ على مزايا الأداء في ظل الظروف الصعبة.هذا يسمح للمهندسين لتلبية متطلبات صارمة للموثوقية والإدارة الحرارية دون المساس الأبعاد العامة.
تتوافق TFOS30-1-150T مع معيار AEC-Q200 وهي مناسبة لتطبيقات السيارات مثل أنظمة تخزين البطارية، محركات المحركات، المحولات، لوحات استشعار مركبات خلايا الوقود،وتطبيقات أخرى حيث قوة عالية، الإدارة الحرارية، والصمود الميكانيكي أمر بالغ الأهمية.
يلاحظ بورنز في ملاحظة التطبيق [1] حول استخدام هذا العنصر في لوحات مستشعرات خلايا الوقود أن TFOS مناسبة لهذا التطبيق لأنه يتعامل مع كثافة طاقة عالية.يمكن أن تتكيف مع دائرة الشحن المسبق وتفريغ مركبات خلايا الوقود، وتضمن إدارة الطاقة بكفاءة حتى في ظل تشغيل الترددات المتغيرة.التيار والحرارة في كومة خلايا الوقود.
يتوفر TFOS30-1-150T في خيارات الانتهاء المخصصة 4.000 "L x 2.756" W (101.60 mm x 70.00 mm) ، بما في ذلك الأحزمة والإصلاحات التي يتم الضغط عليها وأحزمة التعليق وكابلات الانتهاء.بورنز يلاحظ أن هذه الشقة، يمكن تصنيع لوحة أساس الصلب الصلب في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام ، تصل إلى 406 مم × 406 مم ، لتناسب مجموعة متنوعة من التخطيطات المخصصة أو تركيبها مباشرة على سطح مشع.يمكن للمصممين أيضا تحديد قيم أومية إضافية، وموافقات المقاومة، وتكامل المقاومات المتعددة.
يحتوي على مقاومة 150 أوم وتسامح ± 10 ٪ ومُحسّنة للدقة. يقدر بـ 260 واط عند تركيبه على المبرد وتصل إلى 900 واط عند تبريده بواسطة مروحة ،مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب تبديد الحرارة الكبيريمتلك TFOS30-1-150T نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة التشغيلية من - 55 ° C إلى + 125 ° C ووفقًا لـ Bourns ، يمكنه تحمل درجات حرارة عنصر عالية للغاية تصل إلى 350 ° C.