Пробой СВЧ-резистора

Вооруженным глазом № 24

Пробой СВЧ-резистора
Пробой СВЧ-резистора. Фото сделано с помощью светового микроскопа ZEISS Axio Imager z2

Нас окружают сотни и тысячи электронных устройств, в которых работают миллионы электронных компонентов. Cамые простые и распространенные cреди них — резисторы, или, как их еще называют, «сопротивления». Если посмотреть на работу резистора невооруженным глазом, может показаться, что это какой-то вредитель: его задача — создавать в цепи сопротивление току, не давать электронам спокойно и упорядоченно двигаться по проводнику и превращать их драгоценную энергию в тепло, которое потом просто рассеивается в окружающей среде. Но без резистора не обойдется почти ни одна электрическая схема. Они нужны, чтобы согласовывать работу элементов и управлять распределением токов и напряжений в цепи.

Самый простой резистор и устроен просто: проволочку с высоким удельным сопротивлением наматывают на каркас — от количества витков и, соответственно, длины будет зависеть величина сопротивления. Но для устройств, работающих на высоких частотах, такой резистор не подойдет. Спираль из проволоки будет создавать слишком большую ненужную индуктивность. Поэтому в СВЧ-технике применяют не проволочные, а, например, металлопленочные резисторы. Тонкую проводящую пленку напыляют на подложку-диэлектрик. Чем тоньше пленка, тем сложнее передвигаться по ней электронам и тем больше сопротивление. Выводит тепло из такой системы подложка-диэлектрик, которая не проводит ток, но обладает хорошей термостойкостью и теплопроводностью.

На этом фото что-то пошло не так. На СВЧ-резистор подали слишком высокое напряжение, и ток побежал через подложку-диэлектрик, выжигая все на своем пути. Произошел коронарный пробой диэлектрика. От электрического контакта (белый полукруг) расходятся древовидные канальцы, их форму определяет кристаллическая структура подложки, выполненной из ситалла. Процесс удалось быстро остановить, и на подложке испорченного диэлектрика получился красивый «лес».

За предоставленное изображение «Чердак» благодарит м.н.с. центра коллективного пользования «Прикладные нанотехнологии» Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева Ильвину Биктагирову.

Теги:

Читать еще на Чердаке: