Como Escolher Resistores SMD de Filme Fino: Vantagens para o Seu Projeto

O resistor SMD é um componente crucial em projetos de placas de circuito impresso. Isso se deve, em parte, à facilidade de instalação desses pequenos dispositivos sem terminais durante a produção de alto volume. A seleção da opção certa de resistor de montagem em superfície, também conhecido como resistor SMD, para o seu produto começa pelo entendimento das diferenças entre as tecnologias de filme fino (projetada para precisão) e filme grosso (projetada para potência).

Ao classificar os resistores SMD, a resistência em ohms é apenas uma parte da história. A primeira consideração é entender as diferenças nos processos de fabricação e regras simples de termodinâmica. Objetos mais massivos podem lidar com mais energia do que objetos menores.

Em um resistor de filme fino, a camada condutora é depositada em um processo a vácuo conhecido como pulverização. Isso cria uma camada fina, mas uniforme, com apenas frações de um mícron de espessura, sobre um substrato cerâmico. Uma vez no lugar, essa camada é submetida a um processo de fotogravação ou gravação a laser. Isso determina a precisão do valor de resistência com uma tolerância bastante precisa, que pode ser tão baixa quanto 0,01%. É essa precisão que torna o resistor de filme fino tão útil.
 

Por outro lado, o resistor de filme grosso é fabricado com a camada condutora impressa no substrato cerâmico, na forma de uma pasta. Essa camada pode ser até mil vezes mais grossa do que a de um resistor de filme fino. A maior espessura oferece vantagens em desempenho ao lidar com aplicações de alta potência e é muito mais barata para o fabricante do que os resistores de filme fino. No entanto, as vantagens obtidas em capacidade de potência também o tornam menos previsível e preciso, com tolerâncias de até 5%.

Os processos de produção mais controláveis e a inovação em materiais estão permitindo que os fabricantes desenvolvam resistores de filme fino que oferecem uma combinação entre precisão e desempenho de potência, com faixas de aplicação que anteriormente não estavam disponíveis. Por exemplo, uma vez que os resistores são classificados usando a série E, em um E12 cada "conjunto de dez" valores (por exemplo, entre 1 e 10 ohms) é dividido em 12 etapas. Para alcançar o valor de resistência certo, os projetistas tiveram que combinar um resistor fixo com um pequeno resistor variável chamado de trimpot.

Os atuais resistores de filme fino oferecem mais variações e tolerâncias mais finas. A norma atual é a série E96. Como resultado, os projetistas podem obter muito mais valores de resistência muito mais precisos, o que significa que trimpot se torna desnecessário. Além disso, com menos componentes exigidos, um espaço crucial é economizado na PCI, o que também ajuda a reduzir o peso do dispositivo.

Ao escolher um resistor, também é importante entender a estabilidade sob alterações nas condições de temperatura. Como ocorre em qualquer circuito elétrico, as características de um resistor mudam de acordo com a temperatura, e qualquer alteração na temperatura afeta o desempenho. Todos os resistores foram projetados para converter energia elétrica indesejada em calor. Eles também têm um Coeficiente de Temperatura de Resistência que descreve como a resistência varia de acordo com alterações na temperatura. O processo de filme fino cria um componente que oferece uma resistência muito estável e que varia pouco com as alterações na temperatura.

Os resistores de filme grosso lidam com mais energia que os de filme fino, oferecendo melhor desempenho em aplicações de alta potência, mas com a desvantagem de uma precisão reduzida. Com as tecnologias atuais, existe esse dilema. Porém, isso está mudando. Novos materiais e processos de fabricação aprimorados estão permitindo que os fabricantes aumentem as capacidades de resistores de filme fino sem sacrificar a precisão. Um exemplo é o resistor de formato padrão 0805 da família RN73, que tem classificação de potência de 0,1 W. Um resistor de tamanho semelhante da nova família RP73P tem uma classificação de potência de 0,25 W. Esse aumento no desempenho é observado em todos os tamanhos de resistores.

É importante entender o valor que esse aumento na capacidade de potência pode trazer para um projeto, que pode ser descrito como a relação entre potência e tamanho.  A melhoria da relação entre potência e tamanho pode trazer diferentes benefícios para o projetista. Por exemplo, pode permitir que todo o projeto use componentes menores, tornando os equipamentos menores e mais leves. No entanto, como alternativa, uma relação maior entre potência e tamanho pode permitir que o projetista melhore o desempenho de dispositivos existentes com o emprego de uma potência maior. Em ambos os exemplos, o aumento da capacidade oferecida pelos resistores de filme fino mais recentes possibilita novas oportunidades aos projetistas.

Um uso interessante dos resistores de filme fino em um ambiente adverso pode ser encontrado na indústria farmacêutica. A fabricação de medicamentos requer medições exatas para garantir que as proporções corretas dos ingredientes sejam utilizadas. Como a velocidade de produção nesse ambiente pode ser implacável para equipamentos de precisão, as empresas farmacêuticas precisam evitar as imprecisões que poderão surgir se os resistores dentro das máquinas de pesagem não apresentarem a estabilidade necessária sob temperatura variável. Nessas condições, a nova geração de resistores de filme fino vem proporcionando estabilidade e precisão.

Embora sempre haja um lugar para resistores de filme grosso nas aplicações de produção em massa e quando a capacidade de potência é primordial, os avanços na tecnologia de filme fino estão permitindo que os projetistas alcancem mais precisão e confiabilidade em uma variedade mais ampla de aplicações.

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