Mit Produktionsbeginn des weltweit ersten SMD-mOhm-Strommess-Widerstands im Jahr 1987 haben wir unterschiedliche Präzisions- und Leistungswiderstände entwickelt. Sie alle wurden auf Basis unserer ISA-PLAN®- und ISA-WELD®-Technologien hergestellt.

Diese beiden Technologien ermöglichen es uns, Widerstände anzubieten, die alle Eigenschaften erfüllen, die von einem Präzisionswiderstand zur Strommessung erwartet werden: hohe Langzeitstabilität und Dauer- sowie Pulsbelastbarkeit, minimierte Verlustleistungen bei Hochstrommessungen, niedrige Induktivitätswerte, niedrige Thermospannung gegen Kupfer sowie Widerstandswerte, die von der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängig sind.

Der Fertigungsprozess von ISA-PLAN®-Widerständen beginnt mit der Verklebung der Manganin®- oder Zeranin®-Folie mit einem Metall-Substrat aus Kupfer oder eloxiertem Aluminium. Diese hochtemperaturbeständige Verbindung ist in puncto Haftung, Isolation und vor allem niedrigem Wärmewiderstand zwischen Widerstandsfolie und Substrat optimiert.
Widerstandsfolie und Substrat werden vorbehandelt und anschließend bei hohem Druck und hoher Temperatur im Vakuum laminiert. Dies garantiert gleichbleibende Verklebungen auf dem Nutzen, ohne jeglichen Lufteinschluss.

Die Nutzen durchlaufen nach Reinigung, Markierung und Passlochstanzen einen Photolithographie-Prozess, bei dem einzelne Widerstandsstrukturen (z. T. mehr als 10.000 Stück pro Nutzen) bereits definiert werden. Zusammen mit der Ätztechnik ermöglicht dieser planare Aufbau die Herstellung von idealen Vier-Leiter-SMD-Widerständen im Wertebereich weniger Milliohm.

Der Vierleiter(Kelvin)-Anschluss eliminiert den Einfluss des Cu-Anschluss-Widerstandes auf Widerstandswert und TK vollständig und garantiert eine hohe Reproduzierbarkeit. Jeglicher Einfluss der Lötstellenqualität auf den Widerstandswert wird hierdurch ausgeschlossen. Bei den 2-Leiter-Ausführungen kann zusammen mit dem Layout der Leiterplatte ein quasi 4-Leiteranschluss realisiert werden, der dem idealen 4-Leiter-Widerstand sehr nahe kommt.

Nach dem Ätzprozess folgen weitere chemische Behandlungen sowie weitgehend automatisch ablaufende Prozesse wie Laserbearbeitung und Abgleich. Die Trennung der Widerstände aus dem Substrat erfolgt durch Lasern, Stanzen oder Sägen. Ebenfalls vollautomatisiert arbeitende Automaten führen die abschließenden Arbeiten durch: Reinigung, Widerstandsmessung, Beschriftung und Verpackung (im Gurt für die automatische SMD-Bestückung beim Kunden). Um Schwachstellen in der Ätzstruktur zu erkennen, wird jeder Widerstand unter elektrischer Pulsbelastung mit anschließender Auswertung des IR-Bildes getestet. Die fertigen Spulen werden zur Erhaltung der Lötbarkeit in Folie eingeschweißt und mit Stickstoff rückbegast. Jede Spule ist mit einem Bar-Code gekennzeichnet, durch den sich alle relevanten Daten rückverfolgen lassen, wie Widertandstyp, Wert, Toleranz, Date-Code, Menge und Spulennummer.
Auf Wunsch ist eine zusätzliche Kennzeichnung mit einer kundenspezifischen Teilenummer möglich.

ISA-PLAN®-Widerstände: SMD-Montage, Hybrid-Montage, Bremswiderstände, Leiterplatten- und Kühlkörper-Montage

Die Widerstände werden aus Verbundmaterial (drei Längsnaht-geschweißte Bänder aus Kupfer-Widerstandsmaterial-Kupfer) gestanzt. Das Verfahren ist sehr flexibel: Dicke und Breite der Bänder sind ebenso variabel wie die Widerstandsmaterialen Manganin®, Zeranin®, Isaohm® und Aluchrom. Die relativ freie Formgebung im Stanz-, Biege- und Prägeprozess erhöht die Gestaltungsoptionen des Designers.

Das Verbundmaterial wird kontinuierlich am Band verschweißt. Dies erfolgt im Vakuum mittels Elektronenstrahl und ohne Materialzugabe, wobei die Bänder beim Einlauf in die Maschine gereinigt und die Flanken frisch bearbeitet werden. Das vermeidet Verunreinigungen oder Oxide in der Schweißnaht und lässt zu, dass auch physikalisch bzw. metallurgisch stark unterschiedliche Materialien fehlerfrei und preiswert verschweißt werden können. Ein besonderer Vorteil ist die schmale Schweißzone, mit etwa einem Drittel der Materialdicke. Der Übergang erfolgt dadurch quasi abrupt, was den Einfluss der Legierungszone auf den Widerstandswert und die elektrischen Eigenschaften des Messwiderstandes minimiert. Der Vorteil für den Anwender: er muss beim Montieren des Bauteils auf die Leiterplatte oder in die Stromschiene die Verbindung Widerstandsmaterial-Kupfer nicht mehr selbst herstellen.

Der vergleichsweise niedrige Zuleitungswiderstand der Cu-Anschlüsse sorgt dafür, dass der Gesamtwiderstand nur unwesentlich höher ist als der eigentliche Messwiderstand. Die Gesamtbelastung wird somit auf ein Minimum reduziert. Zusätzlich wird die im Widerstandsmaterial erzeugte Wärme sehr effizient im angrenzenden Cu-Anschluss mit seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität abgeführt bzw. gespeichert. 

Die massiven Cu-Anschlüsse sorgen wegen ihrer extrem hohen elektrischen Leitfähigkeit zusätzlich für eine gleichmäßige Stromdichte und Wärmeverteilung im Widerstand. Dadurch werden Hot Spots vermieden und eine hohe Puls- und Dauerbelastbarkeit erreicht.

ISA-WELD®-Widerstände: SMD-Montage, Hybrid-Montage, Präzisionswiderstände für Hochstromanwendungen und Energiemessung