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14.-16. März 2017

 Shanghai, P.R. China

Shanghai New International
Expo Centre, SNIEC

am Stand unseres Partners
Double Circle Electronics

E5.5160

 

Nichtmagnetische Chip-Widerstände und Chip–Kondensatoren
Die technologische Besonderheit dieser bei SRT Resistor Technology GmbH und SRT Microcéramique Sarl hergestellten Bauelemente beruht auf dem Material der Kontaktschichten, die kein Nickel enthalten und damit unmagnetisch sind. Diese Kontaktschichten bestehen aus Edelmetall-Legierungen wie PtAg oder PtPdAg in Form von Dickschicht-Pasten, die im Walz- oder Tauchverfahren auf die Kontaktflächen der Bauelemente aufgebracht und bei etwa 850ºC eingebrannt werden

Bauteile mit diesen Kontaktflächen können bei entsprechender Wahl der Edelmetall-Legierung und der Verarbeitungsprozesse mit den üblichen SMD-Lötverfahren kontaktiert werden, sind aber auch für die Kontaktierung mit silberhaltigen Leitklebern geeignet, da sich keine instabilen Grenzflächen zwischen Zinn und Silber ausbilden können

Die Hauptanwendung dieser nichtmagnetischen Bauteile erfolgt in der Medizintechnik im Bereich der Kernspin- und Computer-Tomographen (MRI, CT), bei denen die Elektronik-Schaltungen hohen Magnetfeldern ausgesetzt sind. Die Möglichkeit der Kontaktierung durch Leitkleben wird in Anwendungsbereichen genutzt, in denen Lötverfahren nicht angewendet werden können, da die relativ hohen Löttemperaturen andere Bauelemente schädigen würden oder gleichzeitig ungehäuste Halbleiter verarbeitet werden wie z.B. in sicherheitsrelevanten Bereichen der Automobil-Industrie.

Eine weitere Besonderheit der Dickschicht-Chipwiderstände mit PtAg- oder PtPdAg-Kontakten ist die Eignung für Hochtemperaturanwendungen oberhalb der üblichen maximalen Temperatur von 155ºC. Da diese Widerstände keinerlei organisches Material und auch keine Zinnschicht enthalten und die Verarbeitungstemperatur aller Materialien im Bereich von 850ºC liegt, ist eine wesentlich höhere Anwendungstemperatur auch unter elektrischer Belastung möglich. Die Widerstandseigenschaften bleiben bis in den Bereich von 300ºC unverändert. Die Begrenzung der Anwendungstemperatur wird primär durch das für die Kontaktierung verwendete Lot begrenzt, wobei zwischen der bei der Kontaktierung angewandten Lottemperatur und der in der Anwendung auftretenden Maximaltemperatur ein Unterschied von mindestens  30ºC liegen sollte. Die Keramik-Chipkondensatoren mit nichtmagnetischen Kontaktflächen sind allerdings aufgrund des inneren technologischen Aufbaus für derartige Hochtemperatur-Anwendungen nicht geeignet.

Bei Anwendung von Standard-Lötverfahren bei der Verarbeitung von solchen nicht-magnetischen Bauteilen zeigt sich meistens ein Unterschied im Vergleich zu Bauteilen mit verzinnten Kontaktflächen. Da die PtAg- bzw. PtPdAg-Flächen nicht die gleiche Affinität zum Zinn im Lotbad oder im Reflow-Prozess wie die verzinnten Flächen haben, bildet sich nicht die gleiche Form des Lot-Meniskus aus. Wenn die Lötung auf der Leiterplatte korrekt erfolgt ist, hat diese Lötverbindung aber trotzdem eine gleichwertige Festigkeit.

Derzeit werden von SRT Resistor Technology GmbH folgende Bauelemente-Gruppen mit den oben genannten Eigenschaften hergestellt bzw. vertrieben:

Serie

Beschreibung

Werte-Bereich

Bauformen

CHR

Chipwiderstände im Normalbereich

1R bis 10M

0402 bis 1206

CHS

Chipwiderstände im Hochohmbereich

10M bis 1T

0402 bis 4020

CHM

Präzisions-Chipwiderstände
im Hochohmbereich

100k bis 10T

0805 bis 2512

CRB

Abgleich-Chipwiderstände

1R bis 10M

0603 bis 1216

TPS

PTC-Temperatursensoren

1R bis 100k

0402 bis 1210

TNS

NTC-Temperatursensoren

100R bis 100M

0402 bis 1210

MLCC

Keramik-Chipkondensatoren

0,47pF bis 3,3µF

0402 bis 2225


Die in der obigen Tabelle enthaltenen Hochohmwiderstände CHS und CHM werden aus einem wesentlichen technologischen Grund primär mit diesen nicht-magnetischen Kontaktflächen gefertigt. Für die Abscheidung von Zinn auf den Kontaktflächen der Chipwiderstände ist es nämlich notwendig, dass die Widerstandsschicht durch eine Glas-Passivierung geschützt ist, um eine Zinn-Abscheidung auf der Widerstandsschicht zu verhindern. Diese Glasschicht beeinflusst jedoch im Gigaohm-Bereich und darüber durch Diffusionsprozesse die zu schützende Widerstandsschicht, so dass sich die Widerstandswerte in nicht definierbarer Weise verändern und eine gezielte Produktion mit vernünftiger Ausbeute verhindern. 

Neben den Chip-Widerständen sind auch eine Reihe von bedrahteten Bauelementen in der Produktion, die ebenfalls nichtmagnetische Eigenschaften haben, da die Kontaktierung der Anschlussdrähten aus Kupfer durch Löten auf den nichtmagnetischen Kontaktflächen erfolgt. Es sind dies Hochohm- und Hochspannungswiderstände im Wertebereich bis 10T und im Spannungsbereich bis 30kV sowie PTC- und NTC-Temperatursensoren mit radialen Anschlussdrähten. Darüber hinaus besteht infolge der vorhandenen flexiblen Fertigungsverfahren die Möglichkeit, kundenspezifische Bauelemente mit nichtmagnetischen Eigenschaften zu realisieren.

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Chipwiderstände und bedrahtete Widerstände in verschiedenen Bauformen mit nicht-magnetischen Eigenschaften eignen sich für Anwendungen in hohen Magnetfeldern.