1Cr13Al4 FeCrAl-Legierung, heller Flachstreifen/breiter Streifen für den Einsatz mit Widerständen

Als Widerstandsmaterial für eingebettete Widerstände wurden FeCral-Legierungen und Nickel-Chrom-Legierungen gewählt, da Nickel-Chrom-Legierungen einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen, der häufig für Dünnschichtwiderstände verwendet wird [1, 2]. Der Flächenwiderstand einer Nickel-Chrom-Legierung mit 20 % Chrom kann bis zu 2–3 Kiloohm betragen und bleibt dennoch stabil. Der Temperaturkoeffizient 1 des Widerstands (TCR) für eine Nickel-Chrom-Legierung beträgt etwa 110 ppm/°C. Durch die Legierung mit geringen Mengen Silizium und Aluminium mit Nickel-Chrom wird die Temperaturstabilität weiter verbessert.

Anwendung:

In Leiterplatten eingebettete Widerstände ermöglichen die Miniaturisierung von Gehäusen mit höherer Zuverlässigkeit und verbesserter elektrischer Leistung. Durch die Integration der Widerstandsfunktionalität in das Laminatsubstrat wird die von diskreten Komponenten belegte Leiterplattenoberfläche frei, wodurch durch die Platzierung aktiverer Komponenten eine erhöhte Gerätefunktionalität ermöglicht wird. Nickel-Chrom-Legierungen besitzen einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, wodurch sie für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen geeignet sind. Nickel und Chrom werden mit Silizium und Aluminium legiert, um die Temperaturstabilität zu verbessern und den thermischen Widerstandskoeffizienten zu senken. Eine dünne Widerstandsschicht auf Basis von Nickel-Chrom-Legierungen wurde kontinuierlich auf Kupferfolienrollen abgeschieden, um ein Material für eingebettete Widerstandsanwendungen zu schaffen. Die dünne Widerstandsschicht zwischen Kupfer und Laminat kann selektiv geätzt werden, um diskrete Widerstände zu bilden. Die zum Ätzen verwendeten Chemikalien sind in der Leiterplattenproduktion üblich. Durch Steuerung der Dicke der Legierungen werden Flächenwiderstände von 25 bis 250 Ohm/sq. erreicht. In diesem Artikel werden zwei Nickel-Chrom-Materialien hinsichtlich ihrer Ätzmethoden, Gleichmäßigkeit, Belastbarkeit, Wärmeleistung, Haftung und Ätzauflösung verglichen.