Резисторы сложной формы.
Резисторы типа меандр имеют технологические ограничения на размеры amin и Bmax. Обычно при масочном методе производства стараются придерживаться соотношения:
а
,
где
-
толщина биметаллической маски (тогда
2
- минимально – допустимое технологическое
расстояние между двумя щелями
биметаллической маски).
Для составных резисторов допускается
,
т.к. прямоугольные резистивные полоски
и проводящие перемычки формируются
раздельно с помощью двух разных масок.
Эта же технологическая особенность
позволяет формировать тонкопленочные
резисторы сложной нерегулярной формы
с применением дополнительных металлических
перемычек по углам контуров резисторов.
Конструкция, представляющая собой параллельное соединение группы резистивных полосок, характерна для мощных резисторов. В такой конструкции наблюдается более равномерное распределение температуры по поверхности подлодки, занятой резистором.
При проектировании резисторов сложной формы необходимо обращать внимание на правильное расположение контактов относительно друг друга, т.к. от этого зависит погрешность из-за неточности совмещения резистивного слоя и контактов. Неточность совмещения не влияет на сопротивление, если направление втекающих и вытекающих токов в резисторах совпадают.
В конструкциях б) и в) неточность совмещения изменяет длину резистора, поэтому резисторы такой формы применять в ИС не рекомендуется.
Другой проблемой в резисторах сложной формы является неравномерная плотность тока в изгибах.
Это
приводит к тому, что наибольшая плотность
тока наблюдается на внутреннем угле
изгиба. В результате этого с одной
стороны снижается стабильность и
надежность таких резисторов из-за
перегрева в углах, а с другой стороны -
к сокращению электрической длины
пленочного резистора и снижение его
сопротивления на изгибах.
Неравномерное распределение токов наблюдается в пределах трех квадратов.
Поэтому в расчетах для изгиба под прямым
углом берется Rизг=2,55
,
для П-образного изгиба – состоящего из
пяти квадратов Rизг=4
.
Поэтому сопротивление резисторов
сложной формы можно представить, как
сопротивление линейных участков и
сопротивление изгибов, т.е.
.
Конструкции подгоняемых резисторов.
Применяют плавную и ступенчатую подгонку сопротивления резисторов. Плавная подгонка обеспечивает точность до сотых долей процента, а ступенчатая единицы долей процента. Плавная подгонка осуществляется изменением удельного поверхностного сопротивления за счет химического, термического или механического воздействий (упорядочение структуры или окисление пленки) или изменением формы резистивной пленки (механическое или термическое удаление части резистивного материала). Первый путь очень сложен, поэтому чаще всего применяют изменение формы резистивной пленки. В любом случае подгонку ведут в сторону увеличения сопротивления.
Применяют следующие конструкции:
Ступенчатая подгонка осуществляется удалением металлических перемычек в специальных подгоночных секциях.
В конструкциях а) и б) к сопротивлению основного резистора добавляется сопротивление секции с постоянным а) и б) или с переменным в) шагами. В конструкции г) сопротивление дополнительной секции повышается за счет уменьшения числа дополнительных шунтов. Такая конструкция применяется при подгонке низкоомных резисторов.
Подгонку обычно осуществляют воздушноабразивным или лазерным инструментами.