Резистивные сплавы в порошках РС-1004 в Минске


Резистивные сплавы в порошках РС-1004: прецизионные материалы для тонкоплёночных резисторов

Порошок РС-1004 — дисперсный материал на основе резистивных сплавов системы никель–хром–кремний, легированных бором и алюминием. Гранулометрический состав обеспечивает стабильное распыление в плазменных и газотермических установках, а также равномерное распределение частиц при формировании толстоплёночных и тонкоплёночных резистивных структур. Удельное электрическое сопротивление спечённого слоя — 1,1–1,4 Оммм/м, температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — в пределах 5010 К в диапазоне –60…+125 C.

Технические характеристики порошка РС-1004

  • Фракционный состав: 20–63 мкм (основная фракция 40–50 мкм)
  • Насыпная плотность — 3,8–4,5 г/см
  • Содержание кислорода — не более 0,35 %
  • Температура плавления сплава — 1280–1350 C
  • Удельное сопротивление компакта — 1,1–1,4 Оммм/м
  • ТКС — 5010 К (после вакуумного отжига при 750 C)

Области применения

Порошок РС-1004 применяется в производстве прецизионных резисторов, нагревательных элементов и датчиков температуры. В микроэлектронике материал используется для магнетронного напыления резистивных слоёв на керамические подложки из AlO и AlN. В приборостроении — для изготовления чип-резисторов типоразмеров 0402–1206 с допуском 0,1 %. В авиационной и космической технике — для тонкоплёночных тензорезисторов, работающих при вибрационных нагрузках до 20 g и температурах –60…+150 C.

  • Тонкоплёночные резисторы для АЦП и ЦАП с разрядностью 16–24 бит
  • Нагревательные элементы для вакуумных камер и печей сопротивления
  • Тензорезисторы для авиационных датчиков давления и деформации
  • Резистивные элементы в СВЧ-аттенюаторах и согласующих цепях
  • Датчики температуры для систем управления литий-ионными батареями

Технологические параметры нанесения

Метод нанесенияТолщина слоя, мкмМощность, кВтДавление, ПаТКС, 10 К
Магнетронное распыление0,1–0,51,5–3,00,3–0,830
Плазменное напыление50–20025–40атмосфера50
Трафаретная печать10–25——80
Электронно-лучевое испарение0,05–0,33,0–6,010–1040

Условия эксплуатации и совместимость

Резистивные слои на основе РС-1004 сохраняют номинальное сопротивление после 1000 ч испытаний при 125 C с дрейфом не более 0,5 %. Материал совместим с подложками из оксида алюминия, нитрида алюминия, ситалла и полиимидных плёнок. При нанесении на кремниевые пластины требуется подслой из SiO толщиной 0,5–1,0 мкм для предотвращения диффузии никеля в кремний. В системах управления электроприводами порошок используется для изготовления шунтов и токоограничивающих элементов с рабочим током до 10 А.

Вопросы и ответы

Какое удельное сопротивление обеспечивает порошок РС-1004 после спекания?

После вакуумного отжига при 750 C удельное сопротивление компакта составляет 1,1–1,4 Оммм/м. Значение зависит от режима напыления и толщины слоя.

Совместим ли РС-1004 с трафаретной печатью?

Да, при использовании органической связки на основе этилцеллюлозы. Рекомендуемая толщина слоя — 10–25 мкм, вжигание при 850 C в азотной среде.

Какой ТКС у резистивных слоёв из РС-1004?

ТКС находится в пределах 5010 К в диапазоне –60…+125 C. Для магнетронных слоёв после отжига ТКС снижается до 3010 К.

Применяется ли РС-1004 в авиационных тензорезисторах?

Да, материал используется для тонкоплёночных тензорезисторов, работающих при вибрациях до 20 g и температурах –60…+150 C, благодаря стабильности сопротивления и низкому дрейфу.