Une résistance à couche mince est une résistance, un composant électronique commun, qui est fabriqué par des méthodes de dépôt sous vide pour placer un matériau résistif sur un substrat. Elle se différencie des résistances à couche épaisse non par le matériau ou la fonction mais par la fabrication. Cette définition plutôt technique est mieux comprise par endroits.
Une résistance fait référence à un élément de l’architecture de l’électronique qui entrave la circulation de l’électricité. Une augmentation de la valeur de résistance nécessitera une augmentation de la tension appliquée pour maintenir un courant électrique constant. Mathématiquement, c’est la valeur R dans la loi d’Ohm, qui relie le courant (I) et la tension (V) – représenté par la formule V = I/R – ou dans une autre version, exprime la relation entre la puissance (P) et la tension – comme dans la formule P=V2/R. En permettant des changements de tension ou de courant, la résistance fait partie du langage de l’électronique qui permet d’évaluer électroniquement des expressions mathématiques.
Il existe deux méthodes principales de dépôt sous vide utilisées dans la fabrication d’une résistance à couche mince. Le matériau à utiliser comme résistance, appelé matériau résistif, est vaporisé par l’application de chaleur électrique puis condensé sur une surface. Deuxièmement, lors de la pulvérisation cathodique, les ions d’un plasma gazeux impactent et dynamisent les molécules de matériau résistif. Ces molécules sont éjectées du matériau et sur un substrat.
La première méthode peut être visualisée sous forme de peinture en aérosol, une application directe de matériau. La seconde peut être considérée comme l’éclaboussure d’une roue traversant une flaque de boue, une application indirecte de matériau. Dans les deux cas, la couche de matériau résistif est si mince qu’elle n’a que quelques atomes ou molécules de profondeur. En menant le processus sous vide, une couche uniforme est obtenue et les contaminants ou les réactions chimiques indésirables sont évités.
Les matériaux à partir desquels les résistances sont fabriquées comprennent des composés de tantale, de bismuth et de ruthénium, ainsi que de chrome, de nickel et de plomb. Il existe des milliers de composés possibles, y compris des mélanges organiques plus récents. Une résistance à couche mince est plus chère que les autres types, mais a également des tolérances plus strictes. Ces résistances sont généralement utilisées dans des applications plus exigeantes telles que les communications haute fréquence et l’informatique.
Comme leurs cousines à couche épaisse, les résistances à couche mince peuvent être ajustées pour augmenter la précision de leur évaluation. Les résistances sont coupées en déposant légèrement le matériau requis. Ensuite, des lasers contrôlés par ordinateur gravent le matériau jusqu’à ce que la valeur de résistance souhaitée soit atteinte. Le raffinement du rognage au laser d’une résistance à couche mince déjà précise est une indication des tolérances très strictes requises par les petits appareils électroniques d’aujourd’hui, rapides, puissants et produisant moins de chaleur.