ตัวต้านทาน SMD อีกรูปแบบหนึ่งที่สามารถใช้ได้เรียกว่าตัวต้านทาน MELF - Metal Electrode Leadless Face ตัวต้านทานเหล่านี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเท่ากับตัวต้านทาน SMD มาตรฐาน แต่ในบางกรณีก็มีข้อดีและสามารถใช้งานได้

ตัวต้านทาน MELF มีราคาแพงกว่าตัวต้านทาน SMD ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ใช้ในการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพเพิ่มเติม

ตัวต้านทาน MELF สามารถให้ประสิทธิภาพในระดับที่สูงขึ้นในแง่ของความเสถียรในระยะยาว ความต้านทานต่อความชื้น ความน่าเชื่อถือ และความต้านทานต่อผลกระทบของการหมุนเวียนของอุณหภูมิที่พบในกระบวนการบัดกรีที่ใช้ในปัจจุบัน

พื้นฐานและโครงสร้างตัวต้านทาน MELF

ตัวต้านทาน MELF มีรูปร่างทรงกระบอกและมีโลหะที่ปลายทั้งสองข้าง ขนาดรูปแบบที่ดินสําหรับตัวต้านทาน MELF จะเหมือนกับตัวต้านทานชิป SMD

การผลิตตัวต้านทาน MELF นั้นซับซ้อนกว่าตัวต้านทาน SMD แบบฟิล์มหนามาตรฐานที่ใช้ในหลายพันล้านในแต่ละปีบนแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกคําอธิบาย

ตัวต้านทาน MELF ผลิตขึ้นโดยการฝากหรือสปัตเตอร์ฟิล์มโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันลงบนตัวเครื่องเซรามิกคุณภาพสูง แท่งหรือตัวเครื่องเซรามิกมักเป็นอลูมินา 85%

ขั้นตอนต่อไปในกระบวนการคือการกดฝาปิดปลายสายเหล็กชุบนิกเกิลลงบนแท่งโลหะ

เมื่อทําเสร็จแล้วเลเซอร์พิเศษจะตัดร่องเกลียวในชั้นตัวต้านทานเพื่อให้ตัวต้านทานมีค่าความต้านทานที่ต้องการ

การตัดแบบเกลียวหมายความว่าตัวต้านทาน MELF มีความเหนี่ยวนํา แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาสําหรับการใช้งานจํานวนมาก แม้ว่าจะจําเป็นต้องตระหนักถึงสิ่งนี้สําหรับการออกแบบวงจร RF และไมโครเวฟ

ขั้นตอนต่อไปคือองค์ประกอบตัวต้านทานจะถูกปกคลุมด้วยสารเคลือบป้องกัน การเคลือบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันสภาวะทางไฟฟ้า เครื่องกล และสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย

ในที่สุดการสิ้นสุดจะได้รับการชุบดีบุกบริสุทธิ์เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถบัดกรีได้ดีที่สุดกับกระบวนการบัดกรีใด ๆ ที่ใช้

ขนาดและโครงร่างของตัวต้านทาน MELF

ในแง่ของการใช้ตัวต้านทาน MELF ในการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูงจํานวนมาก จึงรวมอยู่ในมาตรฐานต่างๆ EN 140401-803 และ DO-213 อธิบายขนาดและโครงร่างของตัวต้านทาน MELF หลายตัว

• เมลฟ์ (MMB) 0207 L: 5.8 มม., Ø: 2.2 มม. 1.0 W, 500 V
• มินิเมลฟ์ (MMA) 0204 L: 3.6 มม., Ø: 1.4 มม. 0.25 W, 200 V
• ไมโครเมลฟ์ (MMU) 0102 L: 2.2 มม., Ø: 1.1 มม. 0.2 W, 100 V

ตัวต้านทาน MELF ขนาด 0102, 0204 และ 0207 เทียบเท่ากับขนาดตัวต้านทานชิป SMD แบบแบนที่ 0805, 1206 และ 2512

แม้ว่าตัวต้านทานแบบชิปแบนมาตรฐานจะมีราคาถูกกว่าและจัดการได้ง่ายกว่ามากในระหว่างการผลิต แต่ประสิทธิภาพของตัวต้านทาน MELF อาจเป็นปัจจัยสําคัญที่ทําให้เป็นโซลูชันที่คุ้มค่า

‍

ตัวต้านทาน MELF ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

แม้ว่าตัวต้านทาน MELF จะมีข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สําคัญและน่าสนใจสําหรับการใช้งานบางอย่าง แต่ก็ไม่ใช่วิธีที่ง่ายที่สุดในการจัดการในการผลิตเสมอไป

รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของตัวต้านทาน SMD คือรูปแบบแบนหรือทรงลูกบาศก์ สิ่งเหล่านี้ต้องใช้หัวฉีดรูปแบบเดียวบนเครื่องหยิบและวาง แต่ตัวต้านทาน MELF ต้องการหัวฉีดแบบอื่นที่ช่วยให้สามารถรองรับรูปทรงกระบอกของตัวต้านทาน MELF ได้ พวกเขายังต้องการสุญญากาศในระดับที่สูงขึ้นบนเครื่องหยิบและวาง

ตัวต้านทาน MELF สามารถจัดหาในรูปแบบหลวมเพื่อป้อนจากถังพัก และยังสามารถจัดหาในรูปแบบเทปและม้วนในลักษณะจําลองกับส่วนประกอบยึดพื้นผิวทรงลูกบาศก์จํานวนมาก

เครื่องหมายตัวต้านทาน MELF SMD

ตัวต้านทาน MELF SMD ถูกนํามาใช้ในบางการออกแบบในบางครั้ง ตัวต้านทานเหล่านี้เป็นทรงกระบอกและไม่เหมาะกับการพิมพ์อักขระบนพื้นผิว แม้ว่าแถบสีจะใช้งานง่ายก็ตาม ด้วยเหตุนี้รหัสการทําเครื่องหมายตัวต้านทาน MELF SMD จึงเหมือนกับที่ใช้สําหรับตัวต้านทานแบบตะกั่ว

มีสามรูปแบบที่ใช้:

• รหัสสี่แบนด์: ระบบนี้ใช้สําหรับตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อนสูงถึง 5% โดยใช้ชุดตัวต้านทาน E24 สองแถบแรกให้ตัวเลขที่มีนัยสําคัญ แถบที่สามให้ตัวคูณและแถบที่สี่ซึ่งปกติจะกว้างกว่าให้ความอดทน

บางครั้งอาจใช้ระบบแถบสีทางเลือกโดยที่แถบทั้งหมดถูกจัดกลุ่มไปทางปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน MELF แทนที่จะมีแถบที่กว้างขึ้นที่ปลายสุด

• รหัสห้าแบนด์:   ระบบนี้ใช้สําหรับตัวต้านทานที่มีความคลาดเคลื่อนสูงกว่าโดยทั่วไปจะดีกว่า 1% ที่ใช้ค่าซีรีส์ E48, E96 หรือ E192 สามวงแรกให้ตัวเลขที่สําคัญ แถบที่สี่ให้ตัวคูณและแถบที่ห้าให้ความคลาดเคลื่อน

• รหัสหกแบนด์: รหัสนี้มีพื้นที่สําหรับทําเครื่องหมายค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ เช่นเดียวกับรหัสสี่แบนด์สามแบนด์แรกให้ตัวเลขที่มีนัยสําคัญ ถัดไปคือแถบความอดทน และในที่สุดแถบที่ห้าจะให้ความอดทน .

ตารางแสดงสีและตัวเลขต่างๆ แสดงไว้ด้านล่าง:

‍

แถบสีเหล่านี้ช่วยให้สามารถระบุรายละเอียดค่าและแง่มุมอื่นๆ ของประสิทธิภาพบนบรรจุภัณฑ์ได้ พบได้ในตัวต้านทาน MELF แทบทั้งหมด ซึ่งแตกต่างจากตัวต้านทาน SMD สี่เหลี่ยมผืนผ้าแบบดั้งเดิม เนื่องจากรูปร่างวงกลมของส่วนประกอบ MELF ทําให้ทําด้วยแถบสีได้ง่ายกว่า

ประโยชน์ของตัวต้านทาน MELF

ตัวต้านทาน MELF ไม่สะดวกที่สุดในการจัดการส่วนประกอบในกระบวนการผลิตขนาดใหญ่ ซึ่งส่วนประกอบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามาตรฐานหรือรูปแบบคิวไบโอดที่ถูกต้องกว่านั้นเป็นมาตรฐาน

นอกจากนี้ตัวต้านทานเหล่านี้ยังมีราคาแพงกว่าตัวต้านทานรูปแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั่วไป

• ความแม่นยําของตัวต้านทาน MELF

ความแม่นยําเป็นคําที่กว้างมากและประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ หลายประการ ได้แก่ ความคลาดเคลื่อน ความเสถียรในระยะยาว และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

เนื่องจากตัวต้านทาน MELF ใช้กระบวนการที่มีความแม่นยําและผลิตขึ้นโดยการสปัตเตอร์โลหะผสมบนฐานเซรามิกแล้วตัดเกลียวโดยใช้เลเซอร์จึงสามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนที่ใกล้เคียงกันมาก สามารถรับตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อนต่ําถึง ± 0.02%

นอกจากนี้การสร้างตัวต้านทานยังให้ความเสถียรในระยะยาวที่ดีมากด้วยตัวเลข &DeltaR / R 0.05% หลังจากใช้งาน 10,000 ชั่วโมงขึ้นไป

นอกจากนี้ตัวเลขความเสถียรของอุณหภูมิยังดีมากอีกครั้งอันเป็นผลมาจากกระบวนการผลิตโดยรวม ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ําถึง ±5ppm/°K มีอยู่ทั่วไป

•ความสามารถในการทนต่อชีพจร

ในบางสถานการณ์สิ่งสําคัญคือตัวต้านทานจะต้องสามารถทนต่อพัลส์ระยะสั้นได้

ตัวต้านทาน MELF ให้ความสามารถในการทนต่อที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีตัวต้านทานชิปฟิล์มหนาและฟิล์มบาง ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนาทํางานได้แย่ที่สุด ตามด้วยตัวต้านทานแบบฟิล์มบาง จากนั้นตัวต้านทาน MELF มีประสิทธิภาพดีกว่าทั้งสองประเภท

ต้องกล่าวว่าสําหรับการออกแบบวงจรจํานวนมากนี่อาจไม่ใช่ปัญหา แต่ในกรณีที่จําเป็นต้องมีความสามารถในการทนต่อพัลส์ที่สูงกว่าปกติหรือทนต่อชั่วคราวตัวต้านทาน MELF จะทํางานได้ดี

•ความน่าเชื่อถือโดยรวม

ตัวต้านทาน MELF เป็นที่รู้จักในด้านความน่าเชื่อถือในระดับที่สูงมาก ทํางานได้ดีกว่าตัวต้านทานชิป SMD มาตรฐาน และในสถานการณ์ที่ต้องการส่วนประกอบที่มีความน่าเชื่อถือสูงมาก ตัวต้านทาน MELF เป็นตัวเลือกที่ดีในการพิจารณา

ตัวเลขทั่วไปสําหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ MELF อาจดีกว่าความล้มเหลว 0.1 x 10-9 ครั้งต่อชั่วโมง

•ความสามารถที่อุณหภูมิสูง

เทคโนโลยีตัวต้านทาน MELF ทําให้สามารถใช้งานรุ่นที่มีอุณหภูมิในการทํางานสูงได้ โครงสร้างและวัสดุที่ใช้หมายความว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้บางส่วนสามารถทํางานได้ที่อุณหภูมิ 175°C

แม้ว่าจะต้องได้รับการลดระดับอย่างเหมาะสมในแง่ของการกระจายพลังงาน แต่ก็เป็นอุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษสําหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ และหมายความว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้ในหลายสถานการณ์ที่สภาพแวดล้อมรุนแรงมาก

• สรุปตัวต้านทานชิป MELF กับ SMD

ควรเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวต้านทาน MELF กับตัวต้านทานชิป SMD ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและราคาถูกกว่า เนื่องจากจําเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกส่วนประกอบที่ถูกต้องสําหรับการออกแบบวงจรใดๆ

‍

‍

แม้ว่าตัวต้านทาน MELF จะไม่ใช้กันทั่วไปเท่ากับตัวต้านทาน SMD รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั่วไป แต่สําหรับบางการใช้งานประสิทธิภาพของตัวต้านทานนั้นตรงตามความต้องการสําหรับการออกแบบวงจรเฉพาะ

ในกรณีที่จําเป็นต้องใช้ตัวต้านทาน MELF สามารถหาได้ง่ายผ่านช่องทางการจัดจําหน่ายตามปกติโดยมีปัญหาเพียงเล็กน้อย แม้ว่าจะคุ้มค่าที่จะตรวจสอบเวลานํา (เช่น การจัดส่ง) ก่อนที่จะรวมเข้ากับการออกแบบ