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Chip-R 貼片電阻器

文章來源：萬利隆電子閱讀次數(shù)：發(fā)布時間：2017-11-23

貼片式固定電阻器又稱片式固定電阻器，簡稱貼片電阻、片阻。英文 Chip Fixed Resistor 簡稱 Chip-R、SMD Risistor，是電子電路中使用量最大，應(yīng)用最廣的元件。

電阻器分類

從材料工藝角度分主要有兩大類：

厚膜貼片電阻器 Thick Film Risister

薄膜貼片電阻器 Thin Film Risister

兩者區(qū)別對比見表一。

表一厚膜貼片電阻器和薄膜貼片電阻器對比

種類對比項		厚膜貼片電阻器	薄膜貼片電阻器
電阻體材料		氧化釕類	鎳鉻合金
電阻體厚度		>10um	<1um
關(guān)鍵工藝		絲網(wǎng)印刷高溫?zé)Y(jié)	真空/磁控濺射
性能特點	常規(guī)阻值	1Ω~22MΩ	1Ω~ 2MΩ
	常規(guī)精度	±5%、±1%	±0.1%、±0.01%
	TCR	（±50~±500） ppm/℃	（±5~±25） ppm/℃
	功率	較大	較小
成本		低	高
適用范圍		無特別要求的廣泛場合	高精度、高穩(wěn)定要求，如儀器表，醫(yī)療器械等

目前厚膜貼片電阻器生產(chǎn)量使用量占絕大部分。

以下內(nèi)容以厚膜貼片電阻器為主。

厚膜貼片電阻從設(shè)計性能上可分為常規(guī)、超低阻值、高壓、高阻、精密和大功率等六種類別，具體差別見表二。

表二厚膜貼片電阻不同類別區(qū)分

參數(shù) 分類	阻值 Ω	TCR ± ppm/℃	功率 W	電壓 V	公差
常規(guī)	1.0 ~22M	100 ~300	0603 1/10 0805 1/8 1206 1/4 1210 1/3 2010 3/4 2512 1	≤200	±5% ±1%
超低阻	10m ~1000m	500		≤200	±5% ±1%
高壓	10K ~15M	200		200 ~1000	±5% ±1%
精密	10~1M	50		≤200	±0.5% ±0.1%
高阻	22M ~1.0G	500 ~ 2000		≤200	±5% ±10%
大功率	0.1 ~22M	75 ~ 500	0603 1/5 0805 1/4 1206 1/2 1210 1/2 2010 1 2512 1.5	≤200	±5% ±1%

貼片電阻中的還有一類叫零歐姆電阻，本質(zhì)上相當(dāng)跳線,應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

尺寸規(guī)格

貼片電阻主要有“0201~ 2512”9個標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸規(guī)格系列。有兩種尺寸代碼系統(tǒng)表示方式：

①EIA英制：如1206，”12”表示長度為0.12英寸，“06”表示寬度為0.06英寸。

②國際單位制：如3216，“32”表示長度為3.2mm英寸，“16”表示寬度為1.6mm。

由于1英寸=25.4mm，所以經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后英制“1206”與國際單位單位制“3216”表達(dá)的尺寸規(guī)格一致。

表三貼片電阻常規(guī)尺寸系列

英制 (in)	公制 (mm)	長(L) (mm)	寬(W) (mm)	厚(t) (mm)
0201	0603	0.60±0.05	0.30±0.05	0.23±0.05
0402	1005	1.00±0.10	0.50±0.10	0.30±0.10
0603	1608	1.60±0.15	0.80±0.15	0.40±0.10
0805	2012	2.00±0.20	1.25±0.15	0.50±0.10
1206	3216	3.20±0.20	1.60±0.15	0.55±0.10
1210	3225	3.20±0.20	2.50±0.20	0.55±0.10
2010	5025	5.00±0.20	2.50±0.20	0.55±0.10
2512	6432	6.40±0.20	3.20±0.20	0.55±0.10

具體尺寸公差,不同廠家略有不同。

還有更小尺寸的，如國巨的：

RC0075 長0.30X寬0.15X厚0.10 (mm)

RC0100 長0.40X寬0.20X厚0.13 (mm)

E24 系列值	標(biāo)稱阻值系列單位：歐姆（Ω）
E24 系列值	×1	×10	×100	×103	×104	×105	×106	×107
1.0	1.0	10	100	1K	10K	100K	1M	10M
1.1	1.1	11	110	1.1K	11K	110K	1.1M	11M
1.2	1.2	12	120	1.2K	12K	120K	1.2M	12M
1.3	1.3	13	130	1.3K	13K	130K	1.3M	13M
1.5	1.5	15	150	1.5K	15K	150K	1.5M	15M
1.6	1.6	16	160	1.6K	16K	160K	1.6M	16M
1.8	1.8	18	180	1.8K	18K	180K	1.8M	18M
2.0	2.0	20	200	2K	20K	200K	2M	20M
2.2	2.2	22	220	2.2K	22K	220K	2.2M	22M
2.4	2.4	24	240	2.4K	24K	240K	2.4M
2.7	2.7	27	270	2.7K	27K	270K	2.7M
3.0	3.0	30	300	3K	30K	300K	3M
3.3	3.3	33	330	3.3K	33K	330K	3.3M
3.6	3.6	36	360	3.6K	36K	360K	3.6M
3.9	3.9	39	390	3.9K	39K	390K	3.9M
4.3	4.3	43	430	4.3K	43K	430K	4.3M
4.7	4.7	47	470	4.7K	47K	470K	4.7M
5.1	5.1	51	510	5.1K	51K	510K	5.1M
5.6	5.6	56	560	5.6K	56K	560K	5.6M
6.2	6.2	62	620	6.2K	62K	620K	6.2M
6.8	6.8	68	680	6.6K	68K	680K	6.8M
7.5	7.5	75	750	7.5K	75K	750K	7.5M
8.2	8.2	82	820	8.2K	82K	820K	8.2M
9.1	9.1	91	910	9.1K	91K	910K	9.1M

當(dāng)E-24系列標(biāo)稱電阻值的允差取±5%時，例如：

標(biāo)稱阻值“620”下限值為620ΩX(1-5%)=589Ω

標(biāo)稱阻值“560”上限值為560ΩX(1+5%)=588Ω

如此推算，取公差為J級：±5%時，對應(yīng)E24系列標(biāo)稱阻值的相鄰標(biāo)稱阻值上下限充值剛好相銜接。

據(jù)公式一，可形成E6、E12、48、E96、E192系列，其中E96也是貼片電阻常用系列，E96的公差為F級：±l.0%。

E24、E96系列是最常用的，選擇阻值是應(yīng)選擇接近計算值的標(biāo)稱值。公差標(biāo)稱與阻值系列相關(guān)，公差越窄，精度越高，成本越高。

電阻值溫度系數(shù) TCR

TCR — Temperature Coefficient of Resistance

電阻值溫度系數(shù)--表征電阻值隨溫度變化的程度。

用于制造厚膜貼片電阻器的電阻體材料電阻值會隨溫度的變化而有一定的變化，因此隨溫度的變化電阻值會發(fā)生變化。

定義式：TCR=dR/(R.dT)

即當(dāng)溫度改變1℃時，電阻器電阻值的相對變化，單位為ppm/℃（即10E（-6）/℃）。

實際應(yīng)用時，采用平均電阻溫度系數(shù)

其中：△T=T2-T1

T1= +25 °C 基準(zhǔn)溫度

T2=（ –55 ~ +125 ）°C 測試溫度

R1=+25 °C基準(zhǔn)溫度下的電阻值

R2=（ –55 ~ +125 ）°C 測試溫度點下的電阻值

TCR有負(fù)溫度系數(shù)、正溫度系數(shù)和臨界溫度系數(shù)（在某一特定溫度下電阻只會發(fā)生突變）。

電阻體電極中的氧化釕與玻璃的比例成份決定了TCR的具體值。不同廠家、不同尺寸規(guī)格及不同阻值段所采用的電阻體材料不同，其阻值溫度系數(shù)（TCR）有差異，一般在（±50~±600）ppm/℃，常見有±100 ppm/℃、±200 ppm/℃、±400 ppm/℃。

因環(huán)境存在溫度變化，電阻器工作時也會引起溫升，阻值隨溫度變化對電路的工作穩(wěn)定性將產(chǎn)生不良影響，電路要求越高，電阻溫度系數(shù)應(yīng)越小，特別是作為基準(zhǔn)電壓和提供工作點的電阻，更應(yīng)該注意這一點。厚膜貼片電阻TCR最好水平做到±50ppm/℃，如需要變化率更小的電阻器，即須選用薄膜貼片電阻器，其TCR可達(dá)到±5ppm的水平。

選用時注意參考廠家提供的技術(shù)資料，掌握控制TCR參數(shù)。

額定功率與最大額定電壓

額定功率

貼片電阻通電做功發(fā)熱升溫，如熱功率過大，散熱不良，貼片電阻溫升過高會被燒毀。需要對貼片電阻熱功率進(jìn)行限制，為額定功率。

公式：P = I2 R = U2/ R

貼片電阻散熱能力與材料、形狀和尺寸有關(guān)。同為厚膜貼片電阻，尺寸規(guī)格越大，散熱面積越大，額大功率就越大。

表五貼片電阻的尺寸規(guī)格與功率關(guān)系表

尺寸規(guī)格		額定功率（70°C）
英制(inch)	公制(mm)	常規(guī)系列	提升系列
0201	0603	1/20W	/
0402	1005	1/16W	1/8W
0603	1608	1/10W	1/5W
0805	2012	1/8W	1/4W
1206	3216	1/4W	1/2W
1210	3225	1/3W	1/2W
2010	5025	1/2W	3/4W
2512	6432	1W	1.5W

厚膜電阻器的額定功率通常定義在環(huán)境溫度70℃下，當(dāng)高于70℃時，應(yīng)參照斜率按對應(yīng)溫度降額使用,見圖A。

圖A 額定功率降額曲線

貼片電阻功率一般都較小，注意設(shè)計余量，必要時采用降功率設(shè)計；有些尺寸的功率是可以兼容的，如0805可以做到1/4W與1206相當(dāng)，具體要參考生產(chǎn)廠家技術(shù)資料

額定電壓（Vr）

額定電壓與額定功率有一定的相關(guān)性，最大工作電壓與尺寸有關(guān)，一般地額定工作電壓不超過200V，額定電壓大于200V的屬中高壓產(chǎn)品，需特別的設(shè)計。目前貼片電阻器的最大額定工作電壓最高可達(dá)1000V。

最大額定電壓不能完全按公式（P=U2/R）確定，因為當(dāng)貼片電阻阻值R較大時，據(jù)公式得出的電壓值會很高，大大超出貼片電阻材料結(jié)構(gòu)承受能力。

最大額定工作電壓是由貼片電阻材料與結(jié)構(gòu)決定的，不同廠家的材料與結(jié)構(gòu)略有不同，最大額定工作電壓值會有所差異，選用時需注意。

表六貼片電阻最大額定工作電壓表

規(guī)格	常規(guī)型	中高壓型
0201	25V	—
0402	50V	—
0603	75V	350V
0805	150V	400V
1206	200V	500V
1210	200V	500V
2010	200V	1000V
2512	200V	1000V

過載工作電壓不能超過最大額定工作電壓的2倍，如1206常規(guī)型過載電壓不能大于400V。

在實際使用貼片電阻時，應(yīng)當(dāng)同時滿足額定功率和最大額定電壓要求。

命名方法

各廠家品牌貼片電阻的命名方法不完全一致，但基本包含有產(chǎn)品系列、尺寸、標(biāo)稱電阻值、誤差級別和包裝方式等信息，有些品牌命名還含有溫度系數(shù)、額定功率等信息。

常見的命名規(guī)則

R	S	-	06	K	152	J	T
貼片電阻標(biāo) 識	常規(guī)功率類別 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 1210 1/3W 1812 1/2W 2010 3/4W 2512 1W		尺寸代號 02 0402 03 0603 05 0805 06 1206 1210 1210 10 2010 12 2512	溫度系數(shù) ±100 PPM/C	標(biāo)稱阻值 “152” =1500Ω =1.5KΩ “1501” =1500Ω =1.5KΩ	公差 (精度) F±1% J ±5%	編帶包裝