組み込み抵抗:二乗法、トリミング抵抗、支払い時期

# #デザイン全体が1つのディビジョン

埋め込み抵抗器とは、抵抗膜をパッチ状に基板に積層したものです。抵抗はシート抵抗に正方形の数を掛けたものです。

$L/W$ は二乗数であり、無次元です。4 mm x 1 mmの抵抗器と40 mm x 10 mmの抵抗は同じ抵抗です。サイズは電力処理と許容誤差を設定するものであり、値ではありません。

幅1mmの25 Ω/sq ニッケルリン膜上の100 Ω ターゲットの場合：4つの正方形、つまり長さ4mm。その素子は4 mm² を占め、約100mWを処理します。

トリミングと、低価格で設計する理由

埋め込みフィルムの製造時の許容誤差は約±10％です。これはプルダウンでは問題なく、ゲインやリファレンスを設定する場合は役に立ちません。

レーザートリミングで修正できます。素子に切り込みを入れ、電流経路を狭めると、抵抗が上昇します。トリミングは一方向にしか行えないため、設計は目標値より下から開始する必要があります。

• デザインの長さは3.6 mm、プレトリムは90 Ω です。
• 100 Ω のターゲットまでトリミングします。
• トリム後の許容誤差は約±5％、トリム時間が長くなるほどタイトになる

この例の 10% のトリム許容値がヘッドルームです。少なすぎると、ローサイド部分がターゲットに到達できません。多すぎると、すべてのボードにレーザー時間を費やし、トリムカット自体から受ける許容誤差が大きくなります。

実際の値はどこにあるのか

組み込み抵抗器の場合、抵抗1個あたりのコストはほとんどありません。ディスクリート0402は非常に安価で、組立ラインではわずか1セントで購入できます。

その場合は次のようになります。

密度。 ピン付近に終端ネットワークを配置する余地がない高密度のBGA環境では、表面積を再利用します。 インダクタンス 層スタックに直接埋め込まれた抵抗は、2つのはんだ接合と2つのファンアウトビアを備えた0402よりも寄生インダクタンスがはるかに小さくなります。高速エッジでの直列終端の場合、その差がポイントです。終端の良し悪しは、寄生成分によって決まります。 信頼性 はんだ接合部がないということは、はんだ接合不良が発生しないということです。信頼性が高く、振動の激しいハードウェアの場合、アセンブリから何百もの接合部を取り除くことで、故障モードを大幅に減らすことができます。 カウント 同一の端子が200個ある基板は、12個の端子を備えた基板では決して実現できない方法でプロセスコストを削減できます。

費用はどのくらいかかりますか

積層するかどうかの判断 埋め込み抵抗器の材質は特殊な箔なので、最初から重ねておく必要があります。後で追加することはできず、基板を構築できる製造者にも制約があります。 パネル電位 組み込み抵抗器が故障しても再加工はできません。ディスクリート設計では、不良抵抗器ははんだを外して交換します。組み込み設計では、パネルはスクラップです。そのリスクはすべての見積もりに織り込まれています。 変更なし ディスクリート抵抗の値の変更は BOM 編集です。組込み抵抗器では、新しいスタックアップ、新しいアートワーク、新しいツールが使用されています。これだけでも、まだ流動的なものは除外されます。 テスト 積層後は抵抗器にアクセスできなくなるため、検証は出荷された部品を直接測定するのではなく、テストクーポンと製造業者のプロセス管理によって決まります。

材質の選択

ニッケルリンは主力製品であり、一般的な株価は25 Ω/sq と100 Ω/sq など、さまざまなシート抵抗で入手可能です。トリミング性に優れ、適度な温度係数を備えています。

窒化タンタルは、はるかに優れた温度係数と長期安定性を提供しますが、コストは高くなります。これは、抵抗器が全温度範囲で正確な値を設定する場合に適しています。

カーボンや厚膜のオプションではシート抵抗がはるかに高くなるため、高い値では現実的でない平方カウントが必要となるような場合には問題になります。25 Ω/sq にある100 kΩ の抵抗には4000平方が必要です。これは抵抗ではなく、迷路のようなものです。

この平方カウントの計算が、値の範囲に対する実際的な制約です。組み込み抵抗器は、数十オームから数キロオームまで快適に動作します。それ以外では、ジオメトリが意味をなさなくなります。

ガイダンス

安定した設計のみを目的としています。 値が変わる可能性がある場合は、ディスクリートを使用してください。 正方形のカウントは早めに確認してください。 それが約0.5未満または約100を超える場合は、形状を歪ませるのではなく、別のシート抵抗を選択してください。 パワー密度に注目してください。 埋め込まれたフィルムには対流経路がありません。熱は伝導によってのみラミネートに伝わります。面積ベースの電力制限は保守的なパディングではありません。 縦横比を適正に保ってください。 非常に長く薄い素子は、その長さ全体にわたってエッチングのばらつきに弱く、非常に短く幅の広い素子は、終端での最終効果によって支配されます。 組み込み抵抗計算ツールは、一般的なフィルム材質の平方数、物理的な長さ、トリム前の設計目標、面積、電力制限、およびトリム後の公差とトリムなしの許容誤差を計算します。