什么是薄膜和厚膜電阻?
薄膜和厚膜電阻器是市場上最常見的類型。它們的特征在于陶瓷基底上的電阻層。雖然它們的外觀可能非常相似,但它們的性能和制造工藝卻大相徑庭。命名源自不同的層厚度。薄膜的厚度約為0.1微米或更小,而厚膜的厚度約為數(shù)千倍。然而,主要區(qū)別在于將電阻膜施加到基板上的方法。薄膜電阻器具有真空沉積在絕緣基板上的金屬膜。通過將特殊漿料燒制到基板上來制造厚膜電阻器。糊劑是玻璃和金屬氧化物的混合物。薄膜更準(zhǔn)確,具有更好的溫度系數(shù)并且更穩(wěn)定。因此,它與其他具有高精度的技術(shù)競爭,例如線繞或大塊金屬箔。另一方面,厚膜是優(yōu)選的,因?yàn)閮r(jià)格要低得多,這些高要求并不重要。
薄膜技術(shù)
薄膜片式電阻器的示意圖將電阻層濺射(真空沉積)到陶瓷基底上。這產(chǎn)生了約0.1微米厚的均勻金屬膜。通常使用鎳和鉻的合金(鎳鉻合金)。它們以不同的層厚度生產(chǎn),以適應(yīng)一系列電阻值。該層致密且均勻,這使得適合通過減成法修整電阻值。通過光刻或通過激光修整,產(chǎn)生圖案以增加電阻路徑并校準(zhǔn)電阻值。基底通常是氧化鋁陶瓷,硅或玻璃。通常薄膜是作為芯片或smd電阻器生產(chǎn)的,但是薄膜也可以用軸向引線施加到圓柱形基座上。在這種情況下,更常使用術(shù)語金屬膜電阻器。
薄膜通常用于精密應(yīng)用。它們具有相對較高的公差,低溫度系數(shù)和低噪音。同樣對于高頻應(yīng)用,薄膜比厚膜表現(xiàn)更好。電感和電容通常較低。如果以圓柱形螺旋(金屬膜電阻器)執(zhí)行,則薄膜的寄生電感可以更高。這種更高的性能伴隨著成本,這可能是高于厚膜電阻器價(jià)格的因素。使用薄膜的典型例子是醫(yī)療設(shè)備,音頻設(shè)備,精密控制和測量設(shè)備。
厚膜技術(shù)
厚膜片式電阻器的示意圖在20世紀(jì)70年代,厚片開始流行起來。今天,這些是迄今為止電氣和電子設(shè)備中使用最多的電阻器。它們通常作為芯片電阻器(SMD),與任何其他技術(shù)相比成本最低。
電阻材料是一種特殊的漿料,含有粘合劑,載體和待沉積的金屬氧化物的混合物。粘合劑是玻璃狀玻璃料,載體存在有機(jī)溶劑體系和增塑劑?,F(xiàn)代電阻漿料基于釕,銥和錸的氧化物。這也被稱為金屬陶瓷(陶瓷 - 金屬)。將電阻層在850℃下印刷到基板上?;耐ǔJ?5%的氧化鋁陶瓷。在載體上燒制糊劑后,薄膜變成玻璃狀,這使其很好地防潮。完整的燒制過程在下圖中示意性地描繪。厚度約為100微米。這比薄膜大約多1000倍。與薄膜不同,這種工藝是添加劑。
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溫度系數(shù)通常為50ppm至200ppm / K. 公差在1%到5%之間。因?yàn)槌杀镜?,所以在不需要高公差,低TCR或高穩(wěn)定性的情況下,通常優(yōu)選厚膜。因此,這些電阻幾乎可以在任何帶有AC插頭或電池的設(shè)備中找到。厚薄技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)不僅在于降低成本,而且還能夠處理更多功率,提供更寬范圍的電阻值并承受高浪涌條件。
薄膜與厚膜; 有什么區(qū)別?
在下表中列出了兩種技術(shù)之間的主要差異。組件看起來可能相同,但生產(chǎn)方式和電氣特性肯定是不同的。
特性 | 薄膜 | 厚膜 |
例 | 雖然制造工藝和性能非常不同,但薄膜和厚膜的片式電阻器通常具有相似的外觀。 |
施工 |
薄膜厚度(μm) | ±0.1 | ±100 |
制造過程 | 濺射(真空沉積) | 絲網(wǎng)印刷和模版印刷 |
修剪 | 磨料或激光,用于復(fù)雜圖案的光刻 | 磨料或激光 |
電阻材料 | 均勻的金屬薄膜,通常是鎳鉻合金 | 氧化釕或其他合金的糊狀物。 |
屬性 |
電阻值(Ω) | 0.2 - 20M | 1 - 100M |
公差(%) | ±0.1 - ±2 | ±1 - ±5 |
溫度系數(shù)(ppm / K) | ±5 - ±50 | ±50 - ±200 |
最高工作溫度(°C) | 155 | 155 |
最大工作電壓Umax(V) | 50 - 500 | 50 - 200 |
非線性(dB) | > 110 | > 50 |
電流噪聲(μV/ V) | <0.1 | <10 |
額定功率P 70(W) | 1/16 - 1 | 1/16 - 1/4 |
P 70(1000h)的穩(wěn)定性ΔR/ R% | ±0.15 - ±0.5 | ±1 - ±3 |
防潮性 | 厚膜更耐潮濕,因?yàn)樗鼈兿癫Aб粯印?/td> |
高頻行為 | 薄膜具有較低的寄生電感和電容。然而,如果以螺旋形切割的圓柱形狀執(zhí)行薄膜,則電感可能很高。 |
應(yīng)用 |
典型的使用領(lǐng)域 | 高精度:測量或監(jiān)控設(shè)備,醫(yī)療或音頻應(yīng)用,精密控制。 | 非常寬,幾乎所有帶電池或AC連接的電氣設(shè)備。普通PC包含超過1000個(gè)厚膜薄膜電阻器。 |
市場份額 |
成本 | 比厚膜更貴。 | 市場上價(jià)格最低的電阻器類型。如果性能要求低,則優(yōu)選的解決方案 |
估計(jì)在模擬電路中的使用 |
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:薄膜和厚膜電阻之間的區(qū)別
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