1Cr13Al4 FeCrAl-Legierung, blanker Flachstreifen/Breitstreifen für Widerstände

Fekralis- und Nickel-Chrom-Legierungen wurden als Widerstandsmaterial für eingebettete Widerstände ausgewählt, da Nickel-Chrom-Legierungen einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen, der häufig für Dünnschichtwiderstände genutzt wird [1, 2]. Der Flächenwiderstand einer Nickel-Chrom-Legierungsschicht mit 20 % Chrom kann bis zu 2–3 kΩ betragen und weist dennoch eine gute Stabilität auf. Der Temperaturkoeffizient des Widerstands (TCR) für massive Nickel-Chrom-Legierungen liegt bei etwa 110 ppm/°C. Durch Legieren mit geringen Mengen Silizium und Aluminium lässt sich die Temperaturstabilität von Nickel-Chrom weiter verbessern.

Anwendung:

In Leiterplatten integrierte Widerstände ermöglichen die Miniaturisierung von Bauteilen mit höherer Zuverlässigkeit und verbesserter elektrischer Leistung. Durch die Integration der Widerstandsfunktion in das Laminatsubstrat wird die von diskreten Bauelementen belegte Leiterplattenfläche frei, wodurch die Funktionalität der Bauelemente durch die Platzierung weiterer aktiver Komponenten erhöht werden kann. Nickel-Chrom-Legierungen weisen einen hohen spezifischen Widerstand auf und eignen sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen. Nickel und Chrom werden mit Silizium und Aluminium legiert, um die Temperaturstabilität zu verbessern und den Temperaturkoeffizienten des Widerstands zu senken. Eine dünne Widerstandsschicht auf Basis von Nickel-Chrom-Legierungen wurde kontinuierlich auf Kupferfolienrollen abgeschieden, um ein Material für integrierte Widerstandsanwendungen zu schaffen. Die zwischen Kupfer und Laminat eingebettete dünne Widerstandsschicht kann selektiv geätzt werden, um diskrete Widerstände zu erzeugen. Die Ätzchemikalien sind in der Leiterplattenfertigung üblich. Durch die Kontrolle der Legierungsdicke werden Flächenwiderstandswerte von 25 bis 250 Ω/sq erzielt. In dieser Arbeit werden zwei Nickel-Chrom-Werkstoffe hinsichtlich ihrer Ätzmethoden, Gleichmäßigkeit, Belastbarkeit, thermischen Leistung, Haftung und Ätzauflösung verglichen.