Schwefelresistente Dickschichtwiderstände für raue Umgebungen
Gerhard StelzerGerhardStelzer
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Ein schwefelhaltiges Umfeld kann herkömmliche Widerstände beschädigen. Dies kann massive Beeinträchtigungen der Zuverlässigkeit von Systemen bis hin zum Totalausfall zur Folge haben.(Bild: Würth Elektronik)
Schwefelhaltige Umgebungsbedingungen sind im rauen Industrie- und im Verkehrsumfeld keine Seltenheit. Um die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit von Geräten und Maschinen zu erhöhen, können dort schwefelresistente Widerstände zum Einsatz kommen.
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Die chemische Industrie, Raffinerien, Öl- und Gasindustrie, Umweltüberwachung, der Bergbau, die Landwirtschaft und der Verkehrssektor haben eines gemein: In ihrem Umfeld spielen Schwefelverbindungen oder Schwefelgase eine Rolle. Setzt man nun in der Elektronik von Geräten und Maschinen herkömmliche Widerstände ein, können diese durch ein schwefelhaltiges Umfeld beschädigt werden. Die Folge kann eine massive Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit von Geräten und Maschinen sein, die bis zum Totalausfall reicht.
Dies lässt sich vermeiden, indem man schwefelresistente Widerstände, wie die neue Produktserie WRIS-RSKS von Würth Elektronik, einsetzt. Häufig findet man diese Widerstände in langlebigen Anwendungen, in denen stabile Bauteilparameter eine zentrale Rolle spielen. Gleichzeitig müssen die Parameter über einen breiten Temperaturbereich und eine hohe Luftfeuchtigkeit stabil sein.
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Nickel-Chrom-Schutzschicht
Typischerweise kann es bei herkömmlichen Widerständen mit silberbasierten inneren Elektroden in einer schwefelhaltigen Umgebung dazu kommen, dass das reaktionsfreudige Silber mit Schwefel zu Silbersulfid reagiert. Silbersulfid ist durch eine erheblich niedrigere Leitfähigkeit gekennzeichnet, was den Übergangswiderstand der silberbasierten Elektrode deutlich erhöht und auch deren Oberflächenstruktur verändert. Damit geht eine unerwünschte Veränderung des Widerstandswerts einher. Dies gilt es durch den Einsatz von schwefelresistenten Widerständen zu vermeiden.
Bei den schwefelresistenten Widerständen WRIS-RSKS von Würth Elektronik (Bild 1) wird auf die silberbasierte Elektrode (hier Silber mit Palladium – Ag/Pd) eine Schutzschicht aus einer Nickel-Chrom-Legierung aufgebracht, die die silberbasierten Elektroden in schwefelhaltigen Umgebungen schützt. Eine Prüfung der Bauteile nach dem Standard ASTM B-809 bestätigt die zuverlässige Funktion.
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Bild 1: Die schwefelresistenten Widerstände WRIS-RSKS setzen auf eine Nickel-Chrom-Legierung (lila: Anti-Sulfur layer) als Schutzschicht, die die darunter befindliche Silber-Palladium-Elektrode (dunkelgrau: Topside electrode) vor Kontakt mit schwefelhaltigen Verbindungen schützt.(Bild: Würth Elektronik)
Das Produktsortiment der schwefelresistenten Widerstände von Würth Elektronik umfasst 247 Bauteile ohne Mindestbestellmenge und 260 weitere Bauteile, die auf Anfrage ab Stückzahlen von 50 k oder 100 k geliefert werden können.
Die Widerstandswerte liegen im Bereich von 1 Ω bis 10 MΩ mit Toleranzen von ±1 Prozent bzw. ±5 Prozent. Typische Bauformen sind 0402, 0603, 0805,1206 und 1210. Die schwefelresistenten Widerstände sind für Leistungen von 0,1 bis 0,5 W ausgelegt und für einen Temperaturbereich von -55 bis +155 °C geeignet.
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Würth Elektronik wird für die Produktserie WRIS-RSKS von schwefelresistenten Widerständen drei Design-Kits anbieten, aufgeteilt nach den Bauformen 0402, 0603 sowie 0805/1206. (na)
