薄膜和厚膜电阻器是市场上最常见的类型。它们的特点是陶瓷基板上有一个电阻层。虽然它们看起来非常相似,但它们的性能和制造工艺却截然不同。命名法源自不同的层厚度。薄膜的厚度约为 0.1 微米或更小,而厚薄膜的厚度约为数千倍。然而,主要区别在于将电阻膜施加到基板上的方法。薄膜电阻器是在绝缘基板上真空沉积金属膜。厚膜电阻器是通过将特殊浆料烧制到基板上来制造的。该浆料是玻璃和金属氧化物的混合物。薄膜更精确,具有更好的温度系数并且更稳定。因此,它可以与其他高精度技术(例如线绕或块状金属箔)竞争。另一方面,厚膜是首选,因为价格低得多,而且这些高要求并不重要。 |
什么是薄膜电阻 薄膜电阻器,也称为碳膜电阻器或金属膜电阻器,是一种用于在电子电路中提供电阻的电子元件。它们是通过将电阻材料薄膜沉积到陶瓷或玻璃纤维基板上而构造的。 |
薄膜电阻器中使用的电阻材料可以是碳或金属。碳膜电阻器具有碳基电阻层,而金属膜电阻器具有薄层金属合金,例如镍铬 (NiCr) 或氧化锡 (SnO2)。电阻膜以螺旋形或螺旋形图案精确沉积在基板上,形成又长又薄的电阻路径。 薄膜电阻的优点 1.精度:它们提供高精度和稳定的电阻值,使其适合需要精确电阻值的应用。 2.低噪声:薄膜电阻具有较低的固有噪声水平,非常适合需要最小化噪声干扰的应用。 3.温度稳定性:它们表现出良好的温度系数特性,这意味着它们的电阻值在很宽的温度范围内保持相对稳定。 4.功率处理能力:薄膜电阻器可以处理相对较高的功率水平,使其适用于广泛的应用。 薄膜技术 薄膜片式电阻器示意图 将电阻层溅射(真空沉积)到陶瓷基板上。这样就产生了约 0.1 微米厚的均匀金属膜。通常使用镍和铬(镍)的合金。它们以不同的层厚度生产,以适应各种电阻值。该层致密且均匀,适合通过减成法修整电阻值。通过光刻或激光微调,创建图案以添加电阻路径并校准电阻值。基材通常是氧化铝陶瓷、硅或玻璃。通常薄膜被生产为片式或 SMD 电阻器,但薄膜也可以应用于带有轴向引线的圆柱形底座。在这种情况下,术语“金属膜电阻器”更常用。 |
薄膜通常用于精密应用。它们具有相对较高的公差、较低的温度系数和较低的噪声。此外,对于高频应用,薄膜的性能优于厚膜。电感和电容通常较低。如果采用圆柱形螺旋(金属膜电阻器),薄膜的寄生电感会更高。这种更高的性能伴随着成本,这可能是高于厚膜电阻器价格的一个因素。使用薄膜的典型例子是医疗设备、音频设备、精密控制和测量设备。 什么是薄膜电阻 厚膜电阻器是一种用于在电子电路中提供电阻的电子元件。它是通过在陶瓷或玻璃基板上沉积厚厚的电阻材料薄膜来构造的。电阻材料通常是金属氧化物、玻璃和粘合剂的混合物。 |
厚膜电阻器制造过程包括将电阻浆料丝网印刷到基板上,然后在高温下烧制以形成稳定耐用的电阻器膜。丝网印刷工艺可以精确控制电阻器的尺寸和电阻值。 薄膜电阻的优点 1.成本效益:与其他类型的电阻器(例如精密金属膜电阻器)相比,厚膜电阻器通常更具成本效益。 2.更宽的电阻范围:它们有多种电阻值可供选择,使其适合各种应用。 3.良好的温度稳定性:厚膜电阻通常表现出良好的温度系数特性,这意味着它们的电阻值在很宽的温度范围内保持相对稳定。 4.高功率处理:它们可以处理相对较高的功率水平,使其适合需要较高功耗的应用。 厚膜技术 厚膜片式电阻器示意图 20 世纪 70 年代,厚片式电阻器开始流行。如今,这些电阻器是迄今为止电气和电子设备中最常用的电阻器。它们通常以片式电阻器 (SMD) 形式提供,与任何其他技术相比成本最低。 电阻材料是一种特殊的浆料,含有粘合剂、载体和待沉积的金属氧化物的混合物。粘合剂是玻璃状熔块,载体是有机溶剂体系和增塑剂。现代电阻浆料基于钌、铱和铼的氧化物。这也称为金属陶瓷(陶瓷金属)。在850℃下将电阻层印刷到基板上。基材通常为 95% 氧化铝陶瓷。将浆料烧制到载体上后,薄膜会变成玻璃状,从而具有良好的防潮性。完整的烧制过程如下图所示。厚度约为100微米。这大约是薄膜的 1000 倍。与薄膜不同,这个过程是附加的。 |
温度系数通常为 50ppm 至 200ppm/K。公差在 1% 到 5% 之间。由于成本较低,在不需要高公差、低 TCR 或高稳定性的情况下,通常优选较厚的薄膜。因此,这些电阻器几乎可以在任何带有交流插头或电池的设备中找到。厚和薄技术的好处不仅在于成本更低,而且能够处理更大的功率,提供更广泛的电阻值并承受高浪涌条件。 比较薄膜电阻器和厚膜电阻器 两种技术之间的主要区别如下表所示。组件可能看起来相同,但生产方法和电气特性肯定不同。 |
审核编辑 黄宇
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