स्टील आधारित प्रतिरोध की शक्ति सिरेमिक प्रतिरोध से अधिक है

सिरेमिक मोटी फिल्म प्रतिरोधक लंबे समय से इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में मुख्य शक्ति रहे हैं, लेकिन वे भंगुर सब्सट्रेट्स पर भरोसा करते हैं जो क्रैकिंग या प्रदूषण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, बर्न्स, इंक. उन अनुप्रयोगों के लिए स्टील आधारित विकल्प प्रदान करता है जिनके लिए उच्च शक्ति, थर्मल दक्षता और यांत्रिक मजबूती की आवश्यकता होती है।

सिरेमिक मोटी फिल्म प्रतिरोधक क्रैकिंग या डेलैमिनेशन से पहले विश्वसनीय होते हैं, लेकिन कम उपकरण और बढ़ी हुई बिजली घनत्व के साथ क्रैकिंग या डेलैमिनेशन का जोखिम काफी बढ़ जाता है। सर्किट बोर्डों का विक्षेपण, कंपन, या थर्मल साइक्लिंग उनके प्रदर्शन और विश्वसनीयता को ख़राब कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप संभावित क्षेत्र विफलताएँ हो सकती हैं।

पारंपरिक सिरेमिक मोटी-फिल्म प्रतिरोधक सस्ते और व्यापक रूप से उपलब्ध हैं, लेकिन उनके सब्सट्रेट भंगुर होते हैं और कठोर वातावरण में उनकी विश्वसनीयता कम होती है। स्टेनलेस स्टील एक कठोर लेकिन थोड़ा आज्ञाकारी सब्सट्रेट प्रदान करता है जो असेंबली के दौरान सर्किट बोर्ड के झुकने, कंपन और हैंडलिंग के कारण होने वाले यांत्रिक तनाव को अवशोषित करता है, जिससे दरार या प्रदूषण का खतरा कम हो जाता है।

स्टील आधारित मोटी फिल्म (टीएफओएस) प्रतिरोधक उच्च तनाव वाले डिजाइनों की मांग के लिए यांत्रिक रूप से मजबूत और थर्मल रूप से कुशल विकल्प प्रदान करते हैं, जिसमें सर्किट बोर्ड के झुकने, कंपन या थर्मल साइक्लिंग की थोड़ी मात्रा भी सिरेमिक प्रतिरोधों के क्षरण का कारण बन सकती है।

बॉर्न्स ने 2025 के मध्य में पहला TFOS रेसिस्टर TFOS30-1-150T पेश किया (चित्र 1)। टीएफओएस से निर्मित तत्वों में उत्कृष्ट तापीय चालकता, उच्च शक्ति घनत्व और मजबूत यांत्रिक स्थायित्व होता है, जो उन्हें मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। कई शक्ति या उच्च ऊर्जा सर्किटों में दरार, बहाव या समय से पहले विफलता से बचने के लिए ऊर्जा आवेगों को अवशोषित करने, नष्ट करने और झेलने की तत्व की क्षमता पर सीमाएं होती हैं।

चित्र 1: बॉर्न्स का TFOS30-1-150T एक स्टेनलेस स्टील सब्सट्रेट का उपयोग करता है जो मोटी फिल्म सिरेमिक प्रतिरोधों की तुलना में अधिक विश्वसनीय है। चित्र बॉर्न्स के सौजन्य से)

स्टील सब्सट्रेट बेहतर बिजली अपव्यय और छोटे पैकेजों में उच्च शक्ति घनत्व के लिए उत्कृष्ट गर्मी अपव्यय प्रदान करते हैं। स्टील के माध्यम से विद्युत ऊर्जा के संचालन को रोकने के लिए साफ किए गए स्टेनलेस स्टील सब्सट्रेट पर एक उच्च अखंडता ढांकता हुआ परत लागू करें।

पावर हैंडलिंग और मजबूती को प्रतिरोधों में स्थानांतरित करके, डिजाइनर रेडिएटर के उपयोग को कम कर सकते हैं, भागों की संख्या कम कर सकते हैं और क्षेत्र की विश्वसनीयता में सुधार कर सकते हैं। संक्षेप में, बॉर्न्स के अनुसार, डिज़ाइनर अतिरिक्त कूलिंग हार्डवेयर के बिना छोटी जगहों में उच्च प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं।

टीएफओएस घटकों के निर्माण के दौरान, स्क्रीन प्रिंटिंग प्रक्रिया का उपयोग करके ढांकता हुआ परत पर मोटी फिल्म कंडक्टर और प्रतिरोधी पैटर्न तैयार किए जाते हैं। हर बार पारित होने के बाद, आसंजन और एक मजबूत प्रवाहकीय और प्रतिरोधी पथ सुनिश्चित करने के लिए सामग्री को उच्च तापमान भट्ठी में जला दिया जाता है और ठोस बना दिया जाता है। अंत में, सब्सट्रेट से यांत्रिक सुरक्षा, पर्यावरण प्रतिरोध और विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करने के लिए कंडक्टर और प्रतिरोधकों को एक सुरक्षात्मक शीशे का आवरण से ढक दिया जाता है।

उच्च स्तरीय डिज़ाइन संबंधी विचार
टीएफओएस प्रतिरोधक कठिन परिस्थितियों में प्रदर्शन लाभ बनाए रखने के लिए कॉम्पैक्ट रूप में उच्च शक्ति और पल्स प्रोसेसिंग क्षमताएं प्रदान करते हैं। यह इंजीनियरों को समग्र आयामों से समझौता किए बिना कठोर विश्वसनीयता और थर्मल प्रबंधन आवश्यकताओं को पूरा करने की अनुमति देता है।

TFOS30-1-150T AEC-Q200 मानक के अनुरूप है और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों जैसे बैटरी स्टोरेज सिस्टम, मोटर ड्राइव, इनवर्टर, ईंधन सेल वाहन सेंसर पैनल और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां उच्च शक्ति, थर्मल प्रबंधन और यांत्रिक मजबूती महत्वपूर्ण है।

ईंधन सेल स्टैक सेंसर बोर्डों में इस तत्व के उपयोग पर बॉर्न्स ने एक एप्लिकेशन नोट [1] में लिखा है कि टीएफओएस इस एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है क्योंकि यह उच्च शक्ति घनत्व को संभालता है। यह ईंधन सेल वाहनों के प्रीचार्ज और डिस्चार्ज सर्किट के अनुकूल हो सकता है, और परिवर्तनीय आवृत्ति संचालन के तहत भी कुशल ऊर्जा प्रबंधन सुनिश्चित कर सकता है। इसका कम प्रेरकत्व और कड़ी सहनशीलता ईंधन सेल स्टैक में वोल्टेज, करंट और तापमान का सटीक माप सुनिश्चित करती है।

TFOS30-1-150T 4.000 "L x 2.756" W (101.60 मिमी x 70.00 मिमी) कस्टम टर्मिनेशन विकल्पों में उपलब्ध है, जिसमें पैड, पुश-ऑन कनेक्टर, सस्पेंशन लीड और टर्मिनेशन केबल शामिल हैं। बॉर्न्स का कहना है कि इस सपाट, ठोस स्टील बेस प्लेट को विभिन्न प्रकार के कस्टम लेआउट में फिट करने के लिए 406 मिमी x 406 मिमी तक के विभिन्न आकार और साइज़ में बनाया जा सकता है या सीधे विकिरण वाली सतह पर लगाया जा सकता है। डिज़ाइनर अतिरिक्त ओमिक मान, प्रतिरोध सहनशीलता और एकाधिक प्रतिरोधों के एकीकरण को भी निर्दिष्ट कर सकते हैं।

इसका प्रतिरोध 150 ओम और सहनशीलता ± 10% है और यह सटीकता के लिए अनुकूलित है। रेडिएटर पर लगाए जाने पर इसकी रेटिंग 260 वॉट और पंखे से ठंडा होने पर 900 वॉट तक होती है, जो इसे महत्वपूर्ण गर्मी अपव्यय की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। TFOS30-1-150T की विस्तारित ऑपरेटिंग तापमान सीमा - 55°C से+125°C है और, बॉर्न्स के अनुसार, यह 350°C तक अत्यधिक उच्च तत्व तापमान का सामना कर सकता है।