3.4. Выбор оптимальных резистивных материалов

Электрофизические характеристики некоторых резистивных материалов представлены в табл.6 [4, с.154-155; 3, с.8; 1, с.92].

Таблица 6

Характеристики материалов для плёночных резисторов

Материал резистора	Материал конт. площадок	Удельная сопрот. , см/	Диапазон номин. значений,Ом	Темп. кофф. сопрот.,R, 10-4 1/с о	Уд. мощн. расс.,Р0 Вт/см2	Относит. изменен. сопрот.,ст.%		Способ нане- сения плёнок
Хром ГОСТ 5905-67	Медь-Никель Золото	300-500 10-50	50-30000 5-5000	0,6 -2,5	1	 1,5-3	3-5	Термическое и электронно- лучевое напыление
Нихром Х20Н80 ГОСТ 12766-67	Медь-Никель Медь Золото	300 10-50	50-30000 5-5000	1 -2	2	 1,1-1,3	5 - 10	Термическое и электронно- лучевое напыление
Сплав МЛТ-3М 0.028.005 ТУ	Нихром-Медь Ванадий-Медь Ванадий- -Алюминий	500	100-50000	2	2	0,5	5 - 10	Термическое напыление
Рений ВЧ-РЭТУ	Нихром-Медь Хром-Никель	300-5000	100-200000	13	3	1,5	5-10	Ионно-плазменное распыление
Тантал ТВЧ РЭТУ 1244-67	Ванадий -Алюминий Нихром-Медь Тантал	200-100 100 10	100-100000 50-100000 10-10000	-2	3	1	10-15	Ионно-плазменное распыление
Кермет К-50С 2.021. 013ТУ	Хром -Золото Нихром- Золото	3000 5000 10000	1000-10000 500-200000 1000-10000000	3 -4 -5	2	1	10-15	Термическое напыление
Сплав РС-3710 ЕТО.021. 034 ТУ	Хром-Медь- Никель Нихром-Медь- Никель Хром-Золото	1000- -3000	1000-200000	-3	2	0,5	5-10	Термическое и ионно-плазменное распыление

При выборе материала резистивной пленки рекомендуется стремиться к тому, чтобы все резисторы, расположенные на одной подложке, имели одинаковое удельное поверхностное сопротивление (p_s). В случае, если

а также в том случае, если в схеме имеются резисторы с номиналом ниже 200 Ом, резисторы разбиваются на группы, выполняемые из разных материалов. Материал выбирают с таким средним значением, чтобы коэффициенты формы для всех резисторов К_ф=К/р_s лежали в пределах 0,2-40 для фотолитографических методов.

Для определения оптимального удельного поверхностного сопротивления пленки группы резисторов по критерию минимизации площади, занимаемой резисторами, пользуются выражением вида:

где n- число резисторов,

R_j- номинал i-ого резистора.

Полученная информация является оправданной для выбора оптимального резистивного материала по таблицам электрофизических параметров резистивных материалов. Проверка правильности выбора резистивного материала проводится по оценке величины допустимой погрешности геометрических размеров или коэффициента формы резистора [3. с. 22]:

где _R - допуск на резисторы (задается в ТЗ);

_po- относительная погрешность удельного поверхностного сопротивления резистивной пленки;

_Rt- относительное отклонение сопротивления резистора при наибольшей рабочей температуре;

где _r - ТКС резистивной пленки;

_Rk- относительная погрешность, связанная с наличием контактных переходов;

_Rk⁼(4-8)% для низкоомных резисторов,

_r = (1-3)% в остальных случаях;

_ст- относительная погрешность старения материала.

По значению _кфдоп определяют необходимость подгонки для резистора.

Резисторы выполняются без подгонки при:

_kфдоп > 2% - для масочных методов;

_kфдоп> 1% - для фотолитографических методов,

3%<_kфдоп<2%- необходима дискретная подгонка.

Если _kфдоп <-3% - конструкция резистора должна предусматривать лазерную подгонку. Резисторы, имеющие допуск 5% и менее не могут быть изготовлены без подгонки. Если же величина допуска на номинал резистора порядка 10% и выше, то можно найти такой резистивный материал, что резистор будет выполняться без подгонки, что, конечно, является более предпочтительным вариантом. Таким образом, при выборе материала резистивной пленки следует руководствоваться не только величиной удельного сопротивления, но и учитывать температурную стабильность и стойкость к старению резистивных структур.