薄膜电阻器和厚膜电阻器之间的区别是什么?哪一个好?
2023-12-27
薄膜电阻器和厚膜电阻器之间的区别是什么?哪一个好?
薄膜和厚膜电阻器是市场上最常见的类型。它们的特点是在陶瓷基底上有一个电阻层。尽管它们看起来非常相似,但它们的性能和制造过程却完全不同。命名约定来自不同的层厚度。薄膜的厚度大约为0.1微米或更小,而厚膜的厚度大约是数千倍。然而,主要的区别在于将电阻膜施加到衬底上的方法。薄膜电阻器是真空沉积在绝缘衬底上的金属膜。厚膜电阻器是通过在基板上烧制特殊的糊状物来制造的。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竞争,如绕线或大块金属箔。另一方面,厚膜是首选,因为价格要低得多,而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,是用于在电子电路中提供电阻的电子元件。它们是通过在陶瓷或玻璃纤维基底上沉积电阻材料薄膜来构建的。
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金属合金薄层,例如镍铬(NiCr)或氧化锡(SnO2)。电阻膜以螺旋或螺旋图案精确地沉积在衬底上,形成细长的电阻路径。
薄膜电阻器的优点
1.精度:它们提供高精度和稳定的电阻值,适用于需要精确电阻值的应用。
2.低噪声:薄膜电阻器具有较低的固有噪声水平,非常适合需要将噪声干扰降至最低的应用。
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较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电平,适用于广泛的应用。
薄膜技术
薄膜芯片电阻器的示意图包括将电阻层溅射(真空沉积)到陶瓷衬底上。这产生了约0.1微米厚的均匀金属膜。通常使用镍和铬(镍)合金。它们具有不同的层厚度以适应各种电阻值。该层致密均匀,适用于通过减法调整电阻值。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。衬底通常是氧化铝陶瓷、硅或玻璃。薄膜通常作为芯片或SMD电阻器生产,但它们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。如果使用圆柱形螺旋(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,这可能是比厚膜电阻器价格更高的一个因素。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一层电阻材料厚膜来构建的。电阻材料通常是金属氧化物、玻璃和粘合剂的混合物。
厚膜电阻器的制造过程包括将电阻器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。
薄膜电阻器的优点
1.性价比:与其他类型的电阻器(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,适用于各种应用。
3.良好的温度稳定性:厚膜电阻器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较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,适用于需要高功耗的应用。
厚膜技术
20世纪70年代,厚膜电阻器开始流行起来。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。它们通常以贴片电阻器(SMD)的形式提供,与任何其他技术相比,贴片电阻器的成本最低。
电阻材料是一种特殊类型的浆料,包含粘合剂、载体和待沉积的金属氧化物的混合物。粘合剂是玻璃状玻璃料,载体是有机溶剂体系和增塑剂。现代电阻浆料是基于钌、铱和铼的氧化物。这也被称为金属陶瓷(陶瓷金属)。在850℃的温度下将电阻层打印到基板上。基底通常是95%的氧化铝陶瓷。将浆料烧制到载体上后,薄膜将变成玻璃状,因此具有良好的防潮性。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,这个过程是额外的。
温度系数通常在50ppm/K到200ppm/K之间。公差在1%和5%之间。由于其低成本,当不需要高公差、低TCR或高稳定性时,通常优选较厚的膜。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。厚技术和薄技术的好处不仅是成本更低,而且能够处理更大的功率,提供更大范围的电阻值,并承受高浪涌条件。