薄膜電阻與厚膜電阻技術及差異

什么是薄膜電阻和厚膜電阻

薄膜電阻和厚膜電阻是市場上最常見的電阻類型。它們的特征是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非常不同。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千倍。然而，主要的不同之處在于將電阻薄膜涂在襯底上的方法。薄膜電阻具有真空沉積在絕緣襯底上的金屬薄膜。厚膜電阻是通過在基片上燒一種特殊的糊狀物而產生的。這種漿料是玻璃和金屬氧化物的混合物。薄膜更精確，具有更好的溫度系數和更穩定。因此，它與其他具有高精度的技術競爭，如線繞或大塊金屬箔。另一方面，由于價格低得多，厚膜在這些高要求并不重要的場合更受歡迎。

薄膜技術

薄膜片式電阻器的示意圖

電阻層濺射(真空沉積)到陶瓷基底上。這就形成了厚度約為0.1微米的均勻金屬薄膜。通常使用鎳和鉻的合金(鎳鉻合金)。它們具有不同的層厚，以適應不同的阻力值。該層致密均勻，適合采用減法工藝對電阻值進行修整。通過光蝕刻或激光切邊圖案來增加電阻路徑和校準電阻值。底座通常是氧化鋁陶瓷、硅或玻璃。通常薄膜是作為芯片或SMD電阻生產的，但薄膜也可以應用于帶有軸向引線的圓柱形底座上。在這種情況下，更常用的術語是金屬薄膜電阻。

薄膜通常用于精密應用。它們具有相對較高的公差，低溫度系數和低噪音。同樣對于高頻應用，薄膜比厚膜表現更好。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格的因素。使用薄膜的典型例子是醫療設備，音頻設備，精密控制和測量設備。

厚膜技術

厚膜片式電阻器的示意圖

在20世紀70年代厚厚的電影開始流行起來。今天，這些是迄今為止電氣和電子設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，載體存在有機溶劑體系和增塑劑。現代電阻漿料基于釕，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。基材通常是95％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。

厚膜燒制過程的圖表

在隨時間變化的溫度曲線中厚膜的燒制程序

溫度系數通常為50ppm至200ppm / K. 公差在1％到5％之間。由于成本低，因此在不需要高公差，低TCR或高穩定性的情況下通常優選厚膜。因此，這些電阻幾乎可以在任何帶有AC插頭或電池的設備中找到。厚薄技術的優點不僅是成本更低，而且能夠處理更多功率，提供更寬范圍的電阻值并承受高浪涌條件。

薄膜電阻與厚膜電阻有什么區別？

在下表中列出了兩種技術之間的主要差異。組件看起來可能相同，但生產方式和電氣特性肯定是不同的。

薄膜電阻與厚膜電阻的差異對比表

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