Skip to content
RFrftools.io
PCB

Calculadora de resistencias integrada

Calcule la geometría de las resistencias integradas en PCB a partir de la resistencia objetivo y la resistencia de la lámina. Soporta materiales de NiP, TaN, CrSiO y carbono.

Loading calculator...

Fórmula

R=R□×LWR = R_{\square} \times \frac{L}{W}
R— Resistance (Ω)
R_□— Sheet resistance of resistive film (Ω/□)
L— Resistor length (mm)
W— Resistor width (mm)

Cómo Funciona

Las resistencias integradas son películas resistivas delgadas laminadas en capas internas de PCB durante la fabricación. La resistencia sigue la relación fundamental R = R_sheet × (L/W), donde R_sheet es la resistencia de la lámina en ohmios por cuadrado y L/W es el número de cuadrados. Un «cuadrado» es cualquier rectángulo de igual longitud y ancho; un cuadrado de 1 × 1 mm tiene la misma resistencia que un cuadrado de 10 × 10 mm del mismo material.

Los materiales resistivos más comunes incluyen el níquel-fósforo (NiP, de la marca Ohmega-Ply), disponible a 25-100 Ω/□ con una tolerancia de ± 10% al grabado, el nitruro de tántalo (TaN) a 25-100 Ω/□ con una tolerancia de ± 5%, y el óxido de cromo-silicio (CrSiO) a 250—1000 Ω/□ para resistencias de alto valor. El recorte con láser después de la fabricación puede reducir la tolerancia entre un 1 y un 2% al cortar una ranura serpentina en la película.

La consideración clave del diseño es que el recorte con láser solo puede aumentar la resistencia: elimina el material. Por lo tanto, las resistencias integradas se diseñan entre un 10 y un 20% por debajo del valor objetivo y luego se recortan. El margen de ajuste determina directamente la geometría del diseño: un objetivo de 100 Ω con un margen del 10% se diseña a 90 Ω, lo que requiere 3,6 cuadrados (a 25 Ω/□) en lugar de 4,0.

Ejemplo Resuelto

Dado: Resistencia objetivo = 100 Ω, material NiP (25 Ω/□), ancho de resistencia = 1,0 mm, margen de ajuste = 10% Paso 1: Número de cuadrados para el objetivo Nsquares= fracRtargetRsheet= frac10025=4.0N_ {squares} =\ frac {R_ {target}} {R_ {sheet}} =\ frac {100} {25} = 4.0 cuadrados Paso 2: Longitud de la resistencia para el objetivo L=Ncuadrados timesW=4.0 times1.0=4.0L = N_ {cuadrados}\ times W = 4.0\ times 1.0 = 4.0 mm Paso 3: Resistencia de diseño (prerecorte) Rdesign=Rtarget times(1− fractrim%100)=100 times0.90=90R_ {design} = R_ {target}\ times (1 -\ frac {trim\%} {100}) = 100\ times 0.90 = 90 Ω Paso 4: Diseño geométrico Ndesign= frac9025=3.6N_ {design} =\ frac {90} {25} = 3.6 cuadrados Ldisen~o=3.6 times1.0=3.6L_ {diseño} = 3.6\ times 1.0 = 3.6 mm Paso 5: Manejo de la energía

Área = 1,0 × 4,0 = 4,0 mm². Densidad de potencia de NiP = 25 mW/mm².

Pmax=4.0 times25=100P_ {max} = 4.0\ times 25 = 100 mW Paso 6: Tolerancia sin recorte

NiP tal como está grabado: ± 10%. Con corte láser: ± 5% (reducido a la mitad, tapado al 5%).

Resultado: Diseñe una resistencia de 3,6 × 1,0 mm y, a continuación, recórtela con láser a 100 Ω. Disipación máxima de 100 mW.

Consejos Prácticos

  • ✓Utilice 25 Ω/□ NiP para un rango de 10 a 500 Ω, 100 Ω/□ para 100 a 2000 Ω y 1000 Ω/□ CrSiO para entre 1000 y 50 000 Ω para mantener las relaciones de aspecto entre 0, 5:1 y 10:1
  • ✓El ancho mínimo debe ser 10 veces mayor que la tolerancia de grabado; para un grabado de ± 0,025 mm, utilice un ancho de ≥ 0,25 mm
  • ✓Coloque las resistencias integradas en las capas internas alejadas de la superficie de la placa para evitar la tensión mecánica provocada por la soldadura de los componentes
  • ✓Especifique siempre el margen de corte en el plano de fabricación; la fábrica necesita conocer el desfase entre el diseño y el objetivo
  • ✓Para aplicaciones de precisión (< ± 1%), utilice material TaN y especifique un recorte láser al 100% en las notas de fabricación

Errores Comunes

  • ✗Diseñar con el valor objetivo exacto: el recorte solo puede aumentar la resistencia, por lo que la resistencia tal como se fabricó debe estar por debajo del objetivo para permitir el recorte
  • ✗Usar un ancho de resistencia demasiado estrecho: la tolerancia de grabado (normalmente ± 0,025 mm) tiene un efecto proporcionalmente mayor en las resistencias estrechas, lo que aumenta la variación
  • ✗Relación de aspecto superior a 10:1 sin diseño serpentino: las resistencias largas y delgadas son frágiles y propensas a agrietarse durante el ciclo térmico
  • ✗Ignorando el coeficiente de temperatura: NiP tiene un TCR de +50-100 ppm/°C; una resistencia de 100 Ω cambia un 0,5% de 25 °C a 75 °C

Preguntas Frecuentes

El rango práctico depende del material: el NiP a 25 Ω/□ maneja de 5 a 2500 Ω (de 0,2 a 100 cuadrados). El CrSiO a 1000 Ω/□ soporta entre 1 000 y 100 000 Ω. Por debajo de 5 Ω se requieren geometrías extremadamente anchas; por encima de 100 000 Ω se requieren patrones serpentinos poco prácticos.
Tal como está grabado: ± 10— 20% (peor que un 5% discreto). Después del corte con láser: ± 1— 2% (comparable a los discretos de película delgada de precisión). La ventaja es la eliminación de las uniones soldadas, la reducción de la inductancia parásita y el ahorro de superficie de la placa.
Sí, las resistencias integradas tienen una inductancia parásita extremadamente baja (< 0,1 nH) en comparación con las discretas (0,5 a 2 nH). Esto las hace excelentes para terminaciones de RF, atenuadores y redes de polarización de hasta más de 40 GHz.
Nip: 25 mW/mm². Tanque: 50 mW/mm². Carbono: 10 mW/mm². Estos se reducen con respecto al límite térmico de la película debido a la resistencia térmica del dieléctrico circundante. Verifique siempre que la resistencia térmica a nivel de la placa pueda disipar el calor.
Por lo general, se agrega entre un 15 y un 40% al costo de la placa base para la laminación de la capa resistiva y un 20— 50% más si se especifica el recorte por láser. Resulta económico a la hora de reemplazar más de 20 resistencias discretas (ahorra el costo de recoger y colocar, el área de la placa y el riesgo de confiabilidad de las juntas de soldadura).

Shop Components

As an Amazon Associate we earn from qualifying purchases.

PCB Manufacturing (JLCPCB)

Affordable PCB fabrication with controlled impedance options

JLCPCB →

FR4 Copper Clad Laminate

FR4 laminate sheets for custom PCB prototyping

Amazon →

Thermal Paste

Thermal interface material for component heat management

Amazon →

Calculadoras relacionadas

PCB

Resistencia de Pista

Calcula la resistencia eléctrica de una pista de cobre en PCB en función de sus dimensiones y temperatura.

Power

Divisor de Tensión

Calcula tensiones de salida, valores de resistencias y corriente de un divisor resistivo de tensión.

RF

Diseñador de Atenuadores

Diseña atenuadores RF en configuración Pi, T o puente con los valores de resistencia exactos.

RF

Efecto Pelicular

Calcula la profundidad de penetración de corriente en conductores en función de la frecuencia y el material.