Resistor de Filme Metálico: O que é
O resistor de filme metálico é amplamente utilizado atualmente, sendo superior em desempenho aos resistores de filme de carbono e, em muitos aspectos, aos resistores de filme de óxido metálico.
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Tutorial de Resistores Inclui:
Visão geral de resistores | Composição de carbono | Filme de carbono | Filme de óxido metálico | Filme metálico | Resistor de fio enrolado | Resistor SMD | Resistor MELF | Resistores variáveis | Resistor dependente de luz | Termistor | Varistor | Códigos de cor de resistores | Marcas e códigos de resistores SMD | Especificações de resistores | Onde e como comprar resistores | Valores padrão de resistores e séries E
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Como o nome indica, resistores de filme de metal resistores axiais com chumbo utilizam um filme fino de metal que foi depositado em uma haste de cerâmica para o elemento resistivo dentro do componente eletrônico.
Hoje em dia, os resistores de filme metálico são o tipo mais utilizado desse componente eletrônico, e às vezes pode ser difícil comprar alguns dos tipos anteriores que eram usados.
O resistor de filme de metal é amplamente utilizado e oferece desempenho superior em muitos aspectos aos resistores de filme de óxido de metal e, é claro, ao filme de carbono anterior e aos resistores de composição de carbono ainda anteriores.
O termo resistor de filme metálico normalmente se aplica aos componentes axiais com chumbo, embora os resistores de chip de montagem em superfície de filme fino usem a mesma tecnologia para criar o resistor. Desta forma, o resistor de filme metálico é a tecnologia mais utilizada para resistores.
Em termos de desempenho, o resistor de filme metálico oferece melhor estabilidade, precisão, confiabilidade e o ruído que gera é muito menor do que alguns outros tipos, especialmente a composição de carbono, filme de carbono e até mesmo os resistores de filme de óxido de metal que também estão disponíveis.
O que é um resistor de filme metálico?
Como o nome indica, o resistor de filme metálico é feito depositando uma fina camada de metal em um molde de cerâmica. O filme de metal atua da mesma forma que o fio de resistência e, como a espessura, a largura e o comprimento podem ser controlados com precisão, o resistor de filme de metal pode ser produzido com alta tolerância.
Além disso, como o resistor de filme de metal pode ser pré-envelhecido e o metal protegido para garantir que não se degrade com o tempo, a estabilidade a longo prazo é boa.
Os resistores de filme metálico são uma escolha popular atualmente para resistores axiais com chumbo e, portanto, são usados em grandes quantidades.
Construção e fabricação de resistor de filme metálico
O resistor de filme metálico é fabricado pela deposição a vácuo de uma camada de metal em uma haste cilíndrica de cerâmica de alta pureza.
Freqüentemente, quanto mais espesso for o filme de metal depositado, mais estável será o valor do resistor. Além disso, a espessura do material tem um grande impacto na resistência. Obviamente, quanto mais espesso o material, menor a resistência, embora outros fatores tenham um impacto maior, incluindo a resistividade do material usado e a largura do corte helicoidal realizado posteriormente no processo.
Normalmente, espessuras de filme entre 50 e 250 nm são usadas, pois as espessuras do material nessa região tendem a fornecer um maior nível de estabilidade a longo prazo. Várias técnicas diferentes podem ser usadas para isso, mas uma das mais comuns é a pulverização catódica. O metal que é depositado é normalmente níquel-cromo, NiCr, mas outros metais, incluindo ouro com platina ou nitreto de tântalo, podem ser usados para aplicações especializadas.
Uma vez que o filme foi depositado, uma tampa de metal é pressionada sobre o metal depositado. Este faz contato com o filme resistivo e tem os condutores incorporados. Essas tampas metálicas entram em contato com o elemento resistivo e são conectadas aos condutores que saem de toda a estrutura, permitindo uma conexão elétrica.
A próxima etapa da fabricação é ajustar o valor da resistência ao valor necessário. Isso normalmente é obtido usando lasers para cortar uma hélice no filme de metal. Isso aumenta o comprimento do elemento de metal e também reduz a largura do trilho de transporte de corrente, mantendo a espessura do material depositado dentro da faixa ideal para estabilidade a longo prazo.
A precisão do corte a laser significa que os resistores de filme metálico podem ser fabricados com uma tolerância muito próxima. Tolerâncias de 0,1%, 0,25%, 0,5%, bem como 1% e 2% estão disponíveis. Os 1% e 2% são os mais amplamente disponíveis e, devido à sua tolerância rígida, permitem que os circuitos mantenham uma boa repetibilidade de uma unidade para outra.
Os resistores de filme metálico também mantêm um bom coeficiente de resistência de temperatura e este normalmente cai entre 50 e 100 ppm / °K.
A etapa final na fabricação do resistor de filme metálico é adicionar o revestimento protetor e as marcações. Normalmente, o revestimento protetor consiste em uma resina que é adicionada em várias camadas que são cozidas individualmente. Finalmente, os anéis de marcação são adicionados para indicar o valor do resistor de filme metálico e outras características relevantes.
Os resistores de montagem em superfície usam a mesma tecnologia básica, ou seja, filme de metal, mas usam uma forma diferente de processo de fabricação em vista das diferentes considerações mecânicas.
Aplicações e uso do resistor de filme metálico
Os resistores de filme metálico com chumbo são quase o padrão definitivo usado hoje em dia para resistores de uso geral com chumbo de baixa potência. Custo, confiabilidade e disponibilidade de produtos de tolerância estreita significam que eles são quase universalmente usados para resistores com chumbo de uso geral.
É claro que os resistores de montagem em superfície são usados em quantidades muito maiores porque as técnicas de fabricação em volume mudaram. No entanto, quando são necessários componentes eletrônicos com chumbo, os resistores de filme metálico tendem a ser usados.
Oferecendo alta tolerância, boa estabilidade a longo prazo e bom coeficiente de resistência à temperatura, esses resistores podem ser usados com confiança na maioria das aplicações.
O resistor de filme de metal também oferece um bom nível de desempenho de estabilidade de tensão. Este é o parâmetro que mede a resistência do componente eletrônico contra aumentos na tensão aplicada.
Ao usar esses resistores, é uma boa prática operá-los abaixo de suas classificações máximas. Este é um procedimento padrão para qualquer projeto e, muitas vezes, eles podem ser executados em um máximo de 50 a 60% de sua classificação máxima.
Devido ao seu tamanho e construção, os resistores de filme metálico não são adequados para aplicações em que possam sofrer transientes de surto. Os resistores de composição de carbono são muito mais adequados, pois são capazes de tolerar muito melhor os transientes.
Além disso, tendo em vista o corte helicoidal para aparar a resistência, esses resistores podem ser levemente indutivos. Embora sejam bons para a maioria das aplicações, seu desempenho pode ser afetado, mas a indutância causada pelo corte helicoidal quando usado na região de micro-ondas. No entanto, para essas frequências, é mais provável que os resistores de montagem em superfície possam ser processados nessas aplicações.
Outra vantagem dos resistores de filme metálico é que eles geram baixos níveis de ruído como resultado de sua construção e tecnologia.
Especificações típicas do resistor de filme metálico
Os resistores de filme metálico são especificados usando muitos dos mesmos tipos de parâmetros usados para outros tipos de resistor. Valor, precisão, dissipação de energia, ruído gerado e muito mais são aplicáveis ao resistor de filme metálico.
Os valores típicos de desempenho para resistores de filme metálico são fornecidos abaixo como um guia para o desempenho
| GUIA DE DESEMPENHO DO RESISTOR DE FILME METÁLICO | |
|---|---|
| PARÂMETRO DO RESISTOR DE FILME METÁLICO | DESEMPENHO DO RESISTOR DE FILME METÁLICO |
| Disponibilidade de tolerância típica | ±0,1%, ±0,25%, ±0,5%, ±1%, ±2%, |
| Faixa de valor | <1Ω – ~10MΩ |
| Vida útil da carga (% de alteração em 1000h) | 1 |
| Ruído máximo (µV/V) | 0,2 |
| Coeficiente de temperatura (ppm/°C) | ±50 – >±100 |
| Coeficiente de tensão (%/V) | 0,0 |
| Temperatura máxima do resistor (°C) | 175 |
Os resistores de filme metálico são a forma mais amplamente usada de resistores axiais com chumbo atualmente, tendo quase substituído os outros tipos, até mesmo os resistores de filme de óxido de metal. Eles oferecem melhor desempenho na maioria dos casos e a um custo menor que os outros tipos. Como resultado, eles foram adotados quase universalmente, exceto para algumas aplicações específicas.
Os resistores vêm em uma variedade de formatos de dissipação de energia, quarto de watt, meio watt, um watt e assim por diante. Diferentes fabricantes podem ter diferentes níveis de dissipação, por isso sempre vale a pena consultar a especificação.
Em termos de aparência, é difícil, se não impossível, distinguir entre resistores de filme metálico e sua relação próxima, o filme de óxido metálico. Felizmente, o desempenho de ambos os tipos é suficientemente semelhante para que isso não importe na maioria dos casos. Hoje, a maioria dos resistores de chumbo será filme de metal e não filme de óxido de metal.
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