स्टील आधारित प्रतिरोधों में सिरेमिक प्रतिरोधों से अधिक शक्ति होती है

सिरेमिक मोटी फिल्म प्रतिरोध लंबे समय से इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में एक मुख्य आधार रहे हैं, लेकिन वे भंगुर सब्सट्रेट पर निर्भर हैं जो दरार या विघटन के लिए प्रवण हैं।उच्च शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए इस्पात आधारित विकल्प प्रदान करता है, थर्मल दक्षता और यांत्रिक मजबूती।

सिरेमिक मोटी फिल्म प्रतिरोधक दरार या विघटन होने से पहले विश्वसनीय होते हैं, लेकिन उपकरण सिकुड़ने और शक्ति घनत्व बढ़ने के साथ दरार या विघटन का जोखिम काफी बढ़ जाता है.सर्किट बोर्डों के झुकने, कंपन या थर्मल साइक्लिंग से उनका प्रदर्शन और विश्वसनीयता खराब हो सकती है, जिससे साइट पर संभावित विफलताएं हो सकती हैं।

पारंपरिक सिरेमिक मोटी फिल्म प्रतिरोध कम लागत वाले और व्यापक रूप से उपलब्ध हैं, लेकिन उनके सब्सट्रेट भंगुर हैं और कठोर वातावरण में कम विश्वसनीयता है।स्टेनलेस स्टील एक कठोर लेकिन थोड़ा अनुपालन सब्सट्रेट प्रदान करता है जो झुकने से उत्पन्न यांत्रिक तनाव को अवशोषित कर सकता है, कंपन, और विधानसभा के दौरान सर्किट बोर्डों के हैंडलिंग, दरार या delamination के जोखिम को कम।

स्टील आधारित मोटी फिल्म (TFOS) प्रतिरोधक उच्च तनाव डिजाइनों के लिए एक यांत्रिक रूप से मजबूत और थर्मल रूप से कुशल विकल्प प्रदान करते हैं, जहां सर्किट बोर्ड झुकने की छोटी मात्रा भी,कम्पन, या थर्मल साइक्लिंग से सिरेमिक रेजिस्टर के प्रदर्शन में कमी आ सकती है।

बोर्न्स ने 2025 के मध्य में अपना पहला TFOS प्रतिरोधक TFOS30-150T लॉन्च किया (चित्र 1) । TFOS के साथ निर्मित घटकों में उत्कृष्ट थर्मल चालकता, उच्च शक्ति घनत्व और मजबूत यांत्रिक स्थायित्व है,उन्हें अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनानाकई पावर या उच्च ऊर्जा वाले सर्किट में घटकों की क्षमता पर सीमाएं होती हैं, जो ऊर्जा के धड़कनों को अवशोषित, फैलाते और सहन करते हैं, ताकि दरार, बहाव या समय से पहले विफलता को रोका जा सके।

चित्र 1: बोर्न्स के TFOS30-150T में स्टेनलेस स्टील का सब्सट्रेट है, जो मोटी फिल्म सिरेमिक प्रतिरोधकों की तुलना में अधिक विश्वसनीय है।

इस्पात सब्सट्रेट में उत्कृष्ट गर्मी अपव्यय प्रदर्शन होता है, जो बिजली अपव्यय में सुधार कर सकता है और छोटे पैकेज में उच्च शक्ति घनत्व प्राप्त कर सकता है।स्टील के माध्यम से विद्युत ऊर्जा से गुजरने से रोकने के लिए साफ स्टेनलेस स्टील सब्सट्रेट पर एक उच्च अखंडता dielectric परत लागू करें.

प्रतिरोधकों के लिए प्रसंस्करण शक्ति और मजबूती को स्थानांतरित करके, डिजाइनर हीट सिंक के उपयोग को कम कर सकते हैं, भागों की संख्या को कम कर सकते हैं, और साइट पर विश्वसनीयता में सुधार कर सकते हैं। संक्षेप में, बोर्न्स के अनुसार,डिजाइनरों को अतिरिक्त शीतलन हार्डवेयर की आवश्यकता के बिना एक छोटी जगह में उच्च प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं.

टीएफओएस घटकों के निर्माण प्रक्रिया में, मोटी फिल्म कंडक्टर और प्रतिरोध पैटर्न स्क्रीन प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके डाईलेक्ट्रिक परत पर खींचे जाते हैं।सामग्री को उच्च तापमान की भट्ठी में आग लगाना और कठोर करना आवश्यक है ताकि आसंजन और एक मजबूत प्रवाहकीय और प्रतिरोधक पथ सुनिश्चित हो सकेअंत में, यांत्रिक सुरक्षा, पर्यावरण प्रतिरोध और अंतर्निहित परत से विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करने के लिए कंडक्टर और प्रतिरोधक को सुरक्षात्मक ग्लेज़ परत से कवर करें।

उन्नत डिजाइन विचार
टीएफओएस प्रतिरोधकों में उच्च शक्ति और पल्स प्रसंस्करण क्षमताएं होती हैं, कॉम्पैक्ट और छोटे आकार के होते हैं, और कठोर परिस्थितियों में प्रदर्शन लाभ बनाए रख सकते हैं।यह इंजीनियरों को बाहरी आयामों को प्रभावित किए बिना सख्त विश्वसनीयता और थर्मल प्रबंधन आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम बनाता है.

TFOS30-1-150T AEC-Q200 मानकों के अनुरूप है और ऑटोमोटिव ग्रेड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जैसे कि बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली, मोटर ड्राइव, इन्वर्टर, ईंधन सेल वाहन सेंसर बोर्ड,और अन्य अनुप्रयोगों है कि उच्च शक्ति की आवश्यकता है, थर्मल प्रबंधन, और यांत्रिक मजबूती।

Bourns emphasized in an application note [1] on the use of this component in fuel cell stack sensor boards that TFOS is highly suitable for such applications due to its ability to handle high power densitiesयह ईंधन सेल वाहनों के प्रीचार्जिंग और डिस्चार्जिंग सर्किट को अनुकूलित कर सकता है, जो चर आवृत्ति संचालन के तहत भी कुशल ऊर्जा प्रबंधन सुनिश्चित करता है।इसकी कम प्रेरण क्षमता और सख्त सहिष्णुता वोल्टेज के सटीक माप को सुनिश्चित करती है, वर्तमान, और ईंधन सेल स्टैक के अंदर तापमान।

TFOS30-1-150T की माप 4,000 इंच लंबी x 2.756 इंच चौड़ी (101.60 मिमी x 70.00 मिमी) है और अनुकूलन योग्य समापन विकल्प प्रदान करता है जिसमें सॉल्डर पैड, पुश इन कनेक्टर, सस्पेंशन केड,और समापन केबलबोर्न्स का दावा है कि इस सपाट और मजबूत स्टील सब्सट्रेट को विभिन्न आकारों और आकारों में निर्मित किया जा सकता है, जिसमें अधिकतम आकार 406 मिमी x 406 मिमी है,और विभिन्न अनुकूलित लेआउट के लिए अनुकूलित किया जा सकता है या सीधे गर्मी अपव्यय सतहों पर स्थापित किया जा सकता हैडिजाइनर अन्य ओम मूल्यों, प्रतिरोध सहिष्णुता को भी निर्दिष्ट कर सकते हैं, और कई प्रतिरोधकों को एकीकृत कर सकते हैं।

इसका प्रतिरोध 150 ओम है, ± 10% की सहिष्णुता के साथ, और परिशुद्धता अनुकूलन किया गया है। जब रेडिएटर पर स्थापित किया जाता है, तो इसकी नाममात्र शक्ति 260 W है,जबकि रेडिएटर को ठंडा करने के लिए एक प्रशंसक का उपयोग करते समयTFOS30-1-150T में -55 °C से +125 °C तक का विस्तारित ऑपरेटिंग तापमान रेंज है.बोर्न्स के अनुसार, TFOS 350 डिग्री सेल्सियस तक के अत्यधिक उच्च घटक तापमान का सामना कर सकता है।