薄膜通常用于精密应用。它们具有相对较高的公差,低温度系数和低噪音。同样对于高频应用,薄膜比厚膜表现更好。电感和电容通常较低。如果以圆柱形螺旋(金属膜电阻器)执行,则薄膜的寄生电感可以更高。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。
厚膜技术
厚膜片式电阻器的示意图在20世纪70年代,厚片开始流行起来。今天,这些是迄今为止电气和电子设备中使用最多的电阻器。它们通常作为芯片电阻器(SMD),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。粘合剂是玻璃状玻璃料,载体存在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。这也被称为金属陶瓷(陶瓷 - 金属)。将电阻层在850℃下印刷到基板上。基材通常是95%的氧化铝陶瓷。在载体上烧制糊剂后,薄膜变成玻璃状,这使其很好地防潮。完整的烧制过程在下图中示意性地描绘。厚度约为100微米。这比薄膜大约多1000倍。与薄膜不同,这种工艺是添加剂。
温度系数通常为50ppm至200ppm / K. 公差在1%到5%之间。因为成本低,所以在不需要高公差,低TCR或高稳定性的情况下,通常优选厚膜。因此,这些电阻几乎可以在任何带有AC插头或电池的设备中找到。厚薄技术的优点不仅在于降低成本,而且还能够处理更多功率,提供更宽范围的电阻值并承受高浪涌条件。
薄膜与厚膜; 有什么区别?
在下表中列出了两种技术之间的主要差异。组件看起来可能相同,但生产方式和电气特性肯定是不同的。
特性 |
薄膜 |
厚膜 |
例 |
虽然制造工艺和性能非常不同,但薄膜和厚膜的片式电阻器通常具有相似的外观。 |
薄膜厚度(μm) |
±0.1 |
±100 |
制造过程 |
溅射(真空沉积) |
丝网印刷和模版印刷 |
修剪 |
磨料或激光,用于复杂图案的光刻 |
磨料或激光 |
电阻材料 |
均匀的金属薄膜,通常是镍铬合金 |
氧化钌或其他合金的糊状物。 |
电阻值(Ω) |
0.2 - 20M |
1 - 100M |
公差(%) |
±0.1 - ±2 |
±1 - ±5 |
温度系数(ppm / K) |
±5 - ±50 |
±50 - ±200 |
最高工作温度(°C) |
155 |
155 |
最大工作电压Umax(V) |
50 - 500 |
50 - 200 |
非线性(dB) |
> 110 |
> 50 |
电流噪声(μV/ V) |
<0.1 |
<10 |
额定功率P 70(W) |
1/16 - 1 |
1/16 - 1/4 |
P 70(1000h)的稳定性ΔR/ R% |
±0.15 - ±0.5 |
±1 - ±3 |
防潮性 |
厚膜更耐潮湿,因为它们像玻璃一样。 |
高频行为 |
薄膜具有较低的寄生电感和电容。然而,如果以螺旋形切割的圆柱形状执行薄膜,则电感可能很高。 |
典型的使用领域 |
高精度:测量或监控设备,医疗或音频应用,精密控制。 |
非常宽,几乎所有带电池或AC连接的电气设备。普通PC包含超过1000个厚膜薄膜电阻器。 |
成本 |
比厚膜更贵。 |
市场上价格最低的电阻器类型。如果性能要求低,则优选的解决方案 |
估计在模拟电路中的使用 |
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