简介
厚膜电阻主要是指采用厚膜工艺印刷而成的电阻。薄膜电阻稳定性的老化过程因实现不同电阻值所需的薄膜厚度而不同,因此在整个电阻范围内是可变的。此外,改变最佳薄膜厚度还会严重影响 tcr。tcr是一个不容忽视的微小参数,它的单位是ppm/℃。1%的普通电阻的tcr系数在几千ppm/°c范围内,整体阻值的变化与电阻的材料、实际功率以及物理尺寸有关系。
?
厚膜电阻主要是指采用厚膜工艺印刷而成的电阻。
薄膜电阻器是用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。
制造工艺的区别:厚膜电阻一般采用丝网印刷工艺,薄膜电阻采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺方法。厚膜电阻和薄膜电阻在材料和工艺上的区别直接导致了两种电阻在性能上的差异。厚膜电阻一般精度较差,10%,5%,1%是常见精度,而薄膜电阻则可以做到0.01%万分之一精度,0.1%千分之一精度等。同时厚膜电阻的温度系数上很难控制,一般较大,同样的,薄膜电阻则可以做到非常低的温度系数,这样电阻阻值随温度变化非常小,阻值稳定可靠。所以薄膜电阻常用于各类仪器仪表,医疗器械,电源,电力设备,电子数码产品等。
厚膜电阻采用的丝网印刷法,就是在陶瓷基底上贴一层钯化银电极,然后在电极之间印刷一层二氧化钌作为电阻体。厚膜电阻的电阻膜通常比较厚,大约100微米。厚膜电阻是目前应用最多的电阻,价格便宜,容差有5%和1%,绝大多数产品中使用的都是5%和1%的片状厚膜电阻。
薄膜电阻就是氧化铝陶瓷基底上通过真空沉积形成镍化铬薄膜,通常只有0.1um厚,只有厚膜电阻的千分之一,然后通过光刻工艺将薄膜蚀刻成一定的形状。光刻工艺十分精确,可以形成复杂的形状,因此,薄膜电容的性能可以控制的很好。
从图可以看出薄膜电阻电阻具有最佳温度敏感沉积层厚度,但最佳薄膜厚度产生的电阻值严重限制了可能的电阻值范围。因此,采用各种沉积层厚度可以实现不同的电阻值范围。薄膜电阻的稳定性受温度上升的影响。薄膜电阻稳定性的老化过程因实现不同电阻值所需的薄膜厚度而不同,因此在整个电阻范围内是可变的。这种化学/机械老化还包括电阻合金的高温氧化。此外,改变最佳薄膜厚度还会严重影响 tcr。由于较薄的沉积层更容易氧化,因此高阻值薄膜电阻退化率非常高。
?
tcr是一个不容忽视的微小参数,它的单位是ppm/℃(每℃温度变化所引起的阻值改变了百万分之几)。1%的普通电阻的tcr系数在几千ppm/°c范围内,整体阻值的变化与电阻的材料、实际功率以及物理尺寸有关系。
厚膜电阻依靠玻璃基体中粒子间的接触形成电阻。这些触点构成完整电阻,但工作中的热应变会中断接触。由于大部分情况下并联,厚膜电阻不会开路,但阻值会随着时间和温度持续增加。因此,与其他电阻技术相比,厚膜电阻稳定性差 (时间、温度和功率)。
薄膜电阻的物理结构决定了他的电流特性:
由于结构中成串的电荷运动,粒状结构还会使厚膜电阻产生很高的噪声。给定尺寸下,电阻值越高,金属成份越少,噪声越高,稳定性越差。厚膜电阻结构中的玻璃成分在电阻加工过程中形成玻璃相保护层,因此厚膜电阻的抗湿性高于薄膜电阻。
电流噪声对比:
电阻器的功能:电阻对流过自身电流有着阻碍作用的一种器件。在电子设备中占元件总数的30%以上,在电路中,电阻器的作用主要是稳定和调节电路中的电流和电压,
即起降压、分压、限流、分流、隔离、过滤(与电容器配合),匹配和信号幅度调节等作用。常见材质的各类电阻明细如下。
1、玻璃釉膜电阻
? ? ? 玻璃釉膜电阻由贵金属银、钯、铑、钌等的氧化物粉末(如氧化钯、氧化钌等)与玻璃釉粉末混合,再与有机粘合剂按一定的比例调制成一定粘度的浆料,涂覆在陶硅
? ? ?基体上,经真空高温烧结形成皮膜,施行螺旋状切条调整阻值,再加两端导线、涂装而成。
2、碳膜电阻
? ? ?碳膜电阻用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成的悬浮液涂覆于陶硅基体上,经真空高温烧结形成皮膜(气态碳氢化合物在真空高温中分解,碳沉积在基体上),施
行螺旋状切条调整阻值,再加两端导线、涂装而成。
3、金属膜电阻
? ? ? 金属膜电阻用高温真空镀膜技术(真空蒸镀法或磁控溅镀法)将镍铬或类似合金紧密附着在陶硅基体上形成皮膜,施行螺旋状切条调整阻值,再加两端导线、涂
? ? ? 装而成
?
?
?4、片式厚膜电阻
? ? ?片式厚膜电阻采用丝网印刷技术把金属浆料(二氧化钌 ruo2等)印刷在精纯氧化铝结晶陶瓷基板上真空高温烧结,以激光切口技术(l型)调整阻值,外层涂上玻
? ? ?璃釉保护层固定而成。
5、片式薄膜电阻
? ? ??片状薄膜电阻的稳定性、温度系数、高频特性均优于片状厚膜电阻,推荐应用于对稳定性、温度系数指标要求较高的信号处理电路(采样、放大)。
?
6、高精密固定电阻?(csrv系列、melf)
? ? ??晶圆电阻?(melf?resistor?)又可称为柱状电阻、无脚电阻、圆柱型电阻、或无引线电阻,主要用于表面贴装加工过程。晶圆无脚电阻与晶片(贴片)电阻,
? ? ? 同样为表面贴装元件,晶圆电阻在功能上,机械结构上,电气特性上,安全性上,明显优于贴片(晶片)电阻,且噪声比厚膜晶片电阻器更低。
?
?
?
转载于:https://www.cnblogs.com/camelchan/articles/10224689.html
作者:aircity 2020.2.8 aircity007@sina.com 本文所有权归作者aircity所有
1 电阻符号
2 电阻分类
下图基本概括了常见电阻类型,其中基带工程师最常用的就是厚膜电阻,材料一般是金属或合金。
2.1 薄膜与厚膜
薄膜电阻和厚膜电阻是市场上最常见的电阻类型,他们都是在陶瓷基底上镀一层电阻率材料,之后在这个电阻层上“刻”出不同的阻值。薄膜电阻的镀层厚度是0.1um,厚膜电阻在数千倍以上,所以有薄厚之分。
薄膜电阻蚀刻电阻层一般用真空蒸发,激光雕刻工艺,厚膜电阻用丝网印刷工艺,两种工艺差别很大。光刻工艺很精准,因此薄膜电阻的精度很高,高达0.01%,而厚膜电阻一般在1%,5%,10%。
电阻层厚度影响温度稳定性tcr,薄膜电阻tcr低(越低越好),厚膜电阻tcr高。如下图: 薄膜电阻由于电阻层太薄,而且阻值越高越薄,电子越少,使其热噪声很高。而且比较薄的电阻层容易被氧化,不耐湿。厚膜电阻在这点上要优秀一些。
厚膜电阻有一个天生优势,可以做到较大功率,有更大范围的阻值和电流耐受能力。在一些有大电流浪涌的地方,厚膜电阻是比较好的选择。
厚膜电阻出现的较早,它工艺简单,精度差,tcr高,成本低,一般都用在电视机的开关电源电路、音响系统、功率放大电路,消费类电子中。现在的手机中,几乎全部都是厚膜电阻。薄膜电阻工艺复杂,精度好,tcr低,成本高,常被用于电源、电力设备、仪器仪表等产品。
2.2 碳膜与金属膜
一般薄膜工艺电阻的电阻率材料用碳或者金属。 碳膜电阻,有负的温度系数,土黄色或粉色。 金属膜电阻,有正的温度系数,一般是蓝色。 碳膜电阻它的生产成本相对比较低,而且制作起来也是比较容易的,所及价格就比较便宜;
金属膜电阻它的体积比较小,噪声小,tcr非常低,稳定性也很好;但是由于生产成本比较高,所以市场价格也高。目前vishay在金属膜电阻工艺上,非常领先。比如melf系列,mcat系列,可以用在汽车电子和军工领域。
3 关键参数
阻值:不解释 额定功率: 电阻的额定功率是指电阻在70℃的环境温度下安全使用的最大允许功率。通常所说的rated dismission p70功耗。
同一种封装,额定功率是一样的。如下是国巨厚膜贴片电阻的封装和功率对应关系。 01005—1/32w 0201—1/20w 0402—1/16w,1/8w 0603—1/10w,1/5w 0805—1/8w,1/4w 还要注意,功率在高温下是会将低的,如下图,高温下注意降额使用。 精度: 生产制造过程不可能是百分百准确,出厂的电阻值会存在误差。厚生和国巨的厚膜贴片电阻精度档位分别是b—0.1%,d—0.5%,f—1%,g—2%,j—5% 最大过载电压: 通过瞬间大电压的能力。瞬间大电压的时间,各个厂家不同。 0欧姆电阻特性: 阻值小于50mω,过流能力如下:
010050201040206030805<50mω<50mω<50mω<50mω<50mω0.5a1a1a2a2a
不同类型的电阻参数对比,其中厚膜电阻基带工程师最常用,金属箔电阻用于电量计电路的电流检测。其他类型的电阻用的不多,如果你是汽车电子或者是军工行业的,可以看看。 电阻阻值标准,有e192,e96,e48等,规定如下,例如表格里面出现了数字127,说明你能买到127ω,1.27kω,12.7kω,127kω的电阻。 注意,射频经常用0欧姆电阻,即使是0ω,它的寄生电容和电感会使其在高频下阻抗发生明显变化,如下图,频率超过1ghz,电阻的阻抗就开始下降了。
常见的电阻品牌:vishay,yageo,uniohm
上拉电阻的作用与注意事项
oc和od类型的io,如i2c,lin,can,smbus,必须接一个上拉电阻,否则无法输出高电平。这个上拉电阻一般是2.2k,4.7k或者10k。上拉电阻越大,信号的上升时间约大。上拉电阻越小,漏电流越大。要注意平衡。上拉电阻可以增加驱动能力,这仅限于芯片内部的上拉配置电阻是几十k,比如高通ap的gpio上拉配置电阻在50-80k,这种情况下如果要用io驱动一个需要大电流的器件,最好外部配置一个小的上拉电阻。强上拉有助于提高抗干扰能力。用作并联匹配,比如ddr的地址·、控制线上拉50欧姆,用作信号匹配,吸收反射。
我用过的电阻型号:
品牌型号工艺特点vishaymcat系列电阻,tnpw系列电阻,acas系列排阻薄膜工艺金属膜材普通电阻,低温票,高可靠性。航电项目用,要上飞机的哦~vishaywsl系列电流检测电阻mental strip工艺电流检测用,超低温票,高可靠性。航电项目用,要上飞机的哦~yageorc0201,rc0402系列厚膜电阻消费类电子常用电阻,量很大uniohm0201wmj0563tce等,0402wgf10000tce等厚膜电阻消费类电子常用电阻,量很大yageope0805fre470r02z金属箔工艺展讯sl8521e平台用vbat电流采样电阻uniohmcs05w8f200mt5e金属箔工艺展讯sl8521e平台用vbat电流采样电阻yageorl0805fr-070r068l厚膜电阻展讯sl8521e平台用vbus电流采样电阻,成本低,tcr较高uniohmcs05w8f680mt5e金属箔工艺展讯sl8521e平台用vbus电流采样电阻yageorl0603fr-070r3l厚膜电阻mtk的mt2503平台上用的vbus电流采样电阻,成本低,tcr较高uniohm0603waf300lt5e厚膜电阻mtk的mt2503平台上用的vbus电流采样电阻,成本低,tcr较高
可以看到,表中仍然有一些厚膜电阻用于电流采样的,这么做的唯一目的就是省钱。
还没有评论,来说两句吧...