Qu’est-ce qu’une résistance à puce ?
Les résistances à puce, également appelées résistances montées en surface, sont des résistances rectangulaires dont l’élément résistif est un film métallique monté sur un petit substrat en céramique.
Les composants sous forme de puce désignent généralement tous les petits composants passifs montés en surface. Les composants à puce sont constitués de condensateurs, de résistances, de fusibles, de bobines, de transformateurs, etc. qui se caractérisent tous par des électrodes fixes.
Dans les anciennes résistances, les fils conducteurs flexibles étaient traités comme des électrodes à insérer dans les trous des circuits imprimés, alors que les résistances à puce ont des électrodes fixes qui sont soudées directement à la surface du circuit imprimé.
Utilisations des résistances à puce
Avec les condensateurs et les bobines, les résistances sont les éléments passifs les plus élémentaires des circuits électroniques. Les résistances à puce jouent divers rôles, tels que la limitation du courant, la détection de la tension et le réglage de la tension de polarisation, et sont utilisées dans toutes sortes d’équipements électroniques.
Ces dernières années, la demande de résistances à puce a connu une croissance rapide, notamment dans le secteur des communications mobiles, en particulier pour les téléphones mobiles et les smartphones. Les résistances à puce sont vendues dans une variété de produits pour répondre à différents objectifs et applications, il est donc nécessaire d’identifier les performances et les caractéristiques des résistances en fonction des performances requises.
Principe des résistances à puce
Les résistances à puce sont classées dans les trois types suivants en fonction de l’élément résistif formé sur le substrat céramique.
1. Résistances à couche épaisse
Les résistances à couche épaisse utilisent un glaçage métallique comme élément résistif et forment un film de plusieurs µm d’épaisseur. Elles sont appelées résistances à couche épaisse parce qu’elles sont plus épaisses que les résistances à couche mince décrites ci-dessous.
Après la formation du film à glaçure métallique, la valeur de la résistance peut être ajustée en coupant une partie de l’élément résistif. Les films métalliques glacés peuvent être formés en une seule fois sur des substrats céramiques à l’aide de la méthode de sérigraphie, ce qui rend ces résistances relativement peu coûteuses et polyvalentes. Elles sont disponibles dans une grande variété de constantes et de tailles.
2. Résistances à couche mince
La structure est presque la même que celle des résistances à puce à couche épaisse, mais l’élément résistif est un alliage métallique et l’élément résistif est formé sur un substrat céramique à l’aide de la méthode d’évaporation sous vide. L’épaisseur de cet élément résistif est extrêmement fine, de l’ordre de quelques nm. C’est pourquoi on les appelle résistances à puce à couche mince.
Les résistances à couche mince ont une faible erreur (±1% ou moins) par rapport à la valeur nominale de la résistance et un faible coefficient de température, de sorte qu’elles sont utilisées lorsqu’une valeur de résistance précise est requise. Une autre caractéristique est que la valeur de la résistance ne change pas avec le temps.
3. Résistances à plaque métallique
Les résistances à plaque métallique utilisent une plaque métallique comme élément résistif et peuvent produire des résistances avec de petites valeurs de résistance. Des résistances de 1 mΩ ou moins sont également disponibles pour la détection de courant. Elles présentent également une excellente dissipation de la chaleur et une grande capacité thermique, ce qui permet de transporter un courant relativement important.
En revanche, elles présentent l’inconvénient d’être difficiles à produire pour des valeurs de résistance élevées et d’être coûteuses. Le substrat céramique sur lequel repose la résistance est principalement constitué d’alumine, une céramique à base d’oxyde, et présente d’excellentes propriétés de résistance, de conductivité thermique et d’isolation.
Types de résistances à puce
Les produits haute performance suivants sont fournis pour les résistances à puce en fonction des besoins du marché.
1. Résistances à puce résistantes au soufre
L’argent est utilisé pour les électrodes internes des résistances à puce générales, et si elles sont laissées dans une atmosphère contenant du soufre, l’argent réagit avec le soufre pour former du sulfure d’argent, qui est un isolant, et cette croissance est susceptible de provoquer une défaillance de la conduction des électrodes internes.
C’est pourquoi les résistances dotées de mesures contre la sulfuration doivent être utilisées dans des environnements où l’atmosphère contient des composants sulfurés, par exemple à proximité de volcans en activité ou de matériaux contenant du soufre.
De ce fait, des résistances dont l’électrode interne a été remplacée par un matériau qui ne réagit pas avec le soufre, au lieu de l’argent, ont été mises au point.
2. Résistances à puce résistantes aux surtensions et aux impulsions
Lorsque des surtensions ou des impulsions sont fréquemment appliquées aux résistances, comme dans les circuits de commutation ou les circuits sujets aux décharges électrostatiques, il est nécessaire d’utiliser des résistances qui résistent aux dommages, même lorsque de grandes quantités d’énergie sont appliquées momentanément. C’est pourquoi des résistances à puce anti-surtension et anti-impulsion sont également disponibles.
3. Résistances à puce à haute précision de mesure
Les équipements de précision tels que les instruments de mesure et de contrôle nécessitent des résistances de haute précision avec une faible erreur de résistance (tolérance de résistance) et une faible variation de résistance en fonction de la température (coefficient de température de la valeur de résistance).
4. Résistances à puce pour la détection de courant
Les résistances pour les applications de détection de courant ont une faible valeur de résistance, et les résistances à puce à plaque métallique sont principalement utilisées pour la détection de courant afin de détecter les surintensités et la puissance restante de la batterie.
Il existe également un besoin croissant de résistance plus faible pour réduire la consommation d’énergie dans les circuits et de résistances de haute précision qui garantissent un excellent coefficient de température de résistance, même dans des environnements à température élevée.
5. Résistances à puce à électrode longue
À l’origine, les résistances à puce avaient des électrodes disposées sur le côté court. L’élément résistif lui-même a une faible capacité de dissipation de la chaleur, de sorte que la dissipation de la chaleur par les électrodes affecte grandement la puissance nominale de la résistance à puce.
C’est pourquoi plusieurs fabricants de résistances ont vendu des produits dont les électrodes sont disposées sur le côté long de la résistance à puce afin d’augmenter la surface des électrodes et d’améliorer la dissipation de la chaleur. Ces résistances à puce sont appelées “résistances à puce à côté long”.
Pour les distinguer, les résistances à puce conventionnelles sont parfois appelées “résistances à puce à côté court”.
Autres informations sur les résistances à puce
Taille des résistances à puce
Les tailles typiques des résistances à puce sont les suivantes
- 6,mm x 3,mm
- 5,0 mm x 2,5 mm
- 4,5 mm x 3,2 mm
- 3,2 mm x 2,5 mm
- 3,2 mm x 1,6 mm
- 2,0 mm x 1,25 mm
- 1,6 mm x 0,8 mm
- 1,0 mm x 0,5 mm
- 0,6 mm x 0,3 mm
- 0,4 mm x 0,2 mm
- 0,3 mm x 0,15 mm
Cependant, la tension nominale et la puissance nominale sont limitées par la taille, la plus grande taille étant plus avantageuse, de sorte que la taille ne peut pas être déterminée librement. D’autre part, les petites résistances peuvent être choisies pour des circuits fonctionnant à des tensions relativement basses, mais l’équipement de montage (par exemple le monteur) qui peut les prendre en charge peut être limité.
La taille de 1005 (1,0 mm x 0,5 mm) est celle qui représente le volume d’expédition le plus important pour les résistances à puce, tandis que la taille de 1608 (1,6 mm x 0,8 mm), qui était jusqu’à présent le pilier, voit son volume diminuer. En revanche, le volume du futur produit phare “0603:0,6mm x 0,3mm” augmente.
De plus, la taille 03015:0,3mm x 0,15mm a été commercialisée en tant que résistance à petite puce dès octobre 2011, et le développement de la taille 0201:0,2mm x 0,125mm est encouragé par les fabricants de résistances.