隨著應用的普及
，晶片電阻具有越來越重要的作用。主要參數包括 ESD 保護

、熱電動勢 (EMF)、電阻熱係數 (TCR)
、自熱性、長期穩定性、功率係數和噪聲等。

yixiajishuduibizhongjiangtaolunxianraodianzuzaijingmidianluzhongdeyingyong。buguoqingzhuyi
，xianraodianzumeiyoujingpianxing，yinci，shouzhonglianghechicunxianzhixuyaocaiyongjingmijingpiandianzudeyingyongbushiyongzhezhongdianzu。

盡(jin)管(guan)升(sheng)級(ji)每(mei)個(ge)組(zu)件(jian)或(huo)子(zi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)整(zheng)體(ti)性(xing)能(neng)，但(dan)整(zheng)體(ti)性(xing)能(neng)仍(reng)是(shi)由(you)組(zu)件(jian)鏈(lian)中(zhong)的(de)短(duan)板(ban)決(jue)定(ding)的(de)。係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)每(mei)個(ge)組(zu)件(jian)都(dou)具(ju)有(you)關(guan)係(xi)到(dao)整(zheng)體(ti)性(xing)能(neng)的(de)內(nei)在(zai)優(you)缺(que)點(dian)，特(te)別(bie)是(shi)短(duan)期(qi)和(he)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)

、頻響和噪聲等問題。分立式電阻行業在線繞電阻、厚膜電阻
、薄膜電阻和金屬箔電阻技術方麵取得了進步

，而從單位性能成本考慮，每種電阻都有許多需要加以權衡的因素。

各種電阻技術的優缺點如表1所示，表中給出了熱應力和機械應力對電阻電氣特性的影響。

表1：不同類型電阻的特性

應力（無論機械應力還是熱應力）會造成電阻電氣參數改變。當形狀

、長度
、幾何結構、配置或模塊化結構受機械或其他方麵因素影響發生變化時，電氣參數也會發生變化
，這種變化可用基本方程式來表示：R = ρ L/A，式中

R = 電阻值，以歐姆為單位，
ρ = 材料電阻率，以歐姆米為單位，
L = 電阻元件長度，以米為單位，
A = 電阻元件截麵積，以平方米為單位。

dianliutongguodianzuyuanjianshichanshengreliang
，refanyinghuishiqijiandemeizhongcailiaofashengpengzhanghuoshousuojixiebianhua。huanjingwendutiaojianyehuichanshengtongyangdejieguo。yinci，lixiangdedianzuyuanjianyingnenggougenjuzhexieziranxianxiangjinxingziwopingheng，zaidianzujiagongguochengzhongbaochiwuliyizhixing，shiyongguochengzhongbubijinxingrexiaoyinghuoyinglixiaoyingbuchang，congertigaoxitongwendingxing。
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線繞電阻的特性及應用

線繞電阻一般分為“功率線繞電阻”和“精密線繞電阻”。功率線繞電阻使用過程中會發生很大變化
，不適於精密度要求很高的情況下使用。因此

，本討論不考慮這種電阻。

線繞電阻的製作方法一般是將絕緣電阻絲纏繞在特定直徑的線軸上。不同線徑、長度和合金材料可以達到所需電阻和初始特性。精密線繞電阻 ESD 穩定性更高，噪聲低於薄膜或厚膜電阻。線繞電阻還具有 TCR 低
、穩定性高的特點。

線繞電阻初始誤差可以低至 ± 0.005 %。TCR (溫度每變化一攝氏度，電阻的變化量) 可以達到 3 ppm/°C典型值。不過，降低電阻值
，線繞電阻一般在15 ppm/°C 到 25 ppm/°C。熱噪聲降低
，TCR 在限定溫度範圍內可以達到 ± 2 ppm/°C 。

線繞電阻加工過程中，電阻絲內表麵 (靠近線軸一側) 收縮，而外表麵拉伸。這道工藝產生永久變形 — 相對於彈性變形或可逆變形
，必須對電阻絲進行退火。永久性機械變化 (不可預測) 會造成電阻絲和電阻電氣參數任意變化。因此，電阻元件電性能參數存在很大的不確定性。

由you於yu線xian圈quan結jie構gou，線xian繞rao電dian阻zu成cheng為wei電dian感gan器qi，圈quan數shu附fu近jin會hui產chan生sheng線xian圈quan間jian電dian容rong。為wei提ti高gao使shi用yong中zhong的de響xiang應ying速su度du，可ke以yi采cai用yong特te殊shu工gong藝yi降jiang低di電dian感gan。不bu過guo
，這zhe會hui增zeng加jia成cheng本ben，而er且qie降jiang低di電dian感gan的de效xiao果guo有you限xian。由you於yu設she計ji中zhong存cun在zai的de電dian感gan和he電dian容rong，線xian繞rao電dian阻zu高gao頻pin特te性xing差cha，特te別bie是shi 50 kHz 以上頻率。

兩個額定電阻值相同的線繞電阻，彼此之間很難保證特定溫度範圍內精確的一致性，電阻值不同，或尺寸不同時更為困難 (例如，滿足不同的功率要求)。這種難度會隨著電阻值差異的增加進一步加劇。以1-kΩ 電阻相對於100-kΩ電阻為例
，這種不一致性是由於直徑、長度，並有可能由於電阻絲使用的合金不同造成的。而且，電阻芯以及每英寸圈數也不同—機ji械xie特te性xing對dui電dian氣qi特te性xing的de影ying響xiang也ye不bu一yi樣yang。由you於yu不bu同tong的de電dian阻zu值zhi具ju有you不bu同tong的de熱re機ji特te性xing，因yin此ci它ta們men的de工gong作zuo穩wen定ding性xing不bu一yi樣yang，設she計ji的de電dian阻zu比bi在zai設she備bei生sheng命ming周zhou期qi中zhong會hui發fa生sheng很hen大da變bian化hua。TCR 特性和比率對於高精度電路極為重要。

傳統線繞電阻加工方法不能消除纏繞、封裝、插cha入ru和he引yin線xian成cheng型xing工gong藝yi中zhong產chan生sheng的de各ge種zhong應ying力li。固gu定ding過guo程cheng中zhong

，軸zhou向xiang引yin線xian往wang往wang采cai用yong拉la緊jin工gong藝yi
，通tong過guo機ji械xie力li加jia壓ya封feng裝zhuang。這zhe兩liang種zhong方fang法fa會hui改gai變bian電dian阻zu，無wu論lun加jia電dian或huo不bu加jia電dian。從cong長chang期qi角jiao度du看kan
，由you於yu電dian阻zu絲si調tiao整zheng為wei新xin的de形xing狀zhuang，線xian繞rao元yuan件jian會hui發fa生sheng物wu理li變bian化hua。
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薄膜電阻的特性及應用

薄膜電阻由陶瓷基片上厚度為 50 A 至 250 A的金屬沉積層組成 (采用真空或濺射工藝)。薄膜電阻單位麵積阻值高於線繞電阻或 Bulk Metal 金屬箔電阻，而且更為便宜。在需要高阻值而精度要求為中等水平時，薄膜電阻更為經濟並節省空間。

它ta們men具ju有you最zui佳jia溫wen度du敏min感gan沉chen積ji層ceng厚hou度du，但dan最zui佳jia薄bo膜mo厚hou度du產chan生sheng的de電dian阻zu值zhi嚴yan重zhong限xian製zhi了le可ke能neng的de電dian阻zu值zhi範fan圍wei。因yin此ci
，采cai用yong各ge種zhong沉chen積ji層ceng厚hou度du可ke以yi實shi現xian不bu同tong的de電dian阻zu值zhi範fan圍wei。薄bo膜mo電dian阻zu的de穩wen定ding性xing受shou溫wen度du上shang升sheng的de影ying響xiang。薄bo膜mo電dian阻zu穩wen定ding性xing的de老lao化hua過guo程cheng因yin實shi現xian不bu同tong電dian阻zu值zhi所suo需xu的de薄bo膜mo厚hou度du而er不bu同tong，因yin此ci在zai整zheng個ge電dian阻zu範fan圍wei內nei是shi可ke變bian的de。這zhe種zhong化hua學xue/機械老化還包括電阻合金的高溫氧化。此外，改變最佳薄膜厚度還會嚴重影響 TCR。由於較薄的沉積層更容易氧化
，因此高阻值薄膜電阻退化率非常高。

youyujinshuliangshao，bomodianzuzaichaoshidetiaojianxiajiyizishi。jinrufengzhuangguochengzhong
，shuizhengqihuidairuzazhi，chanshengdehuaxuefushihuizaidiyazhiliuyingyongjixiaoshineizaochengbomodianzukailu。gaibianzuijiabomohouduhuiyanzhongyingxiang TCR。由於較薄的沉積層更容易氧化，因此高阻值薄膜電阻退化率非常高。

厚膜電阻的特性及應用

如前所述，受尺寸
、體積和重量的影響
，線繞電阻不可能采用晶片型。盡管精度低於線繞電阻，但由於具有更高的電阻密度 (高阻值/小尺寸) 且qie成cheng本ben更geng低di

，厚hou膜mo電dian阻zu得de到dao廣guang泛fan使shi用yong。與yu薄bo膜mo電dian阻zu和he金jin屬shu箔bo電dian阻zu一yi樣yang
，厚hou膜mo電dian阻zu頻pin響xiang速su度du快kuai，但dan在zai目mu前qian使shi用yong的de電dian阻zu技ji術shu中zhong，其qi噪zao聲sheng最zui高gao。雖sui然ran精jing度du低di於yu其qi他ta技ji術shu，但dan我wo們men之zhi所suo以yi在zai此ci討tao論lun厚hou膜mo電dian阻zu技ji術shu，是shi由you於yu其qi廣guang泛fan應ying用yong於yu幾ji乎hu每mei一yi種zhong電dian路lu
，包bao括kuo高gao精jing密mi電dian路lu中zhong精jing度du要yao求qiu不bu高gao的de部bu分fen。

houmodianzuyikaobolijitizhonglizijiandejiechuxingchengdianzu。zhexiechudiangouchengwanzhengdianzu，dangongzuozhongdereyingbianhuizhongduanjiechu。youyudabufenqingkuangxiabinglian，houmodianzubuhuikailu，danzuzhihuisuizheshijianhewenduchixuzengjia。yinci，yuqitadianzujishuxiangbi

，houmodianzuwendingxingcha (時間、溫度和功率)。

由(you)於(yu)結(jie)構(gou)中(zhong)成(cheng)串(chuan)的(de)電(dian)荷(he)運(yun)動(dong)，粒(li)狀(zhuang)結(jie)構(gou)還(hai)會(hui)使(shi)厚(hou)膜(mo)電(dian)阻(zu)產(chan)生(sheng)很(hen)高(gao)的(de)噪(zao)聲(sheng)。給(gei)定(ding)尺(chi)寸(cun)下(xia)，電(dian)阻(zu)值(zhi)越(yue)高(gao)
，金(jin)屬(shu)成(cheng)份(fen)越(yue)少(shao)，噪(zao)聲(sheng)越(yue)高(gao)

，穩(wen)定(ding)性(xing)越(yue)差(cha)。厚(hou)膜(mo)電(dian)阻(zu)結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)玻(bo)璃(li)成(cheng)分(fen)在(zai)電(dian)阻(zu)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)形(xing)成(cheng)玻(bo)璃(li)相(xiang)保(bao)護(hu)層(ceng)，因(yin)此(ci)厚(hou)膜(mo)電(dian)阻(zu)的(de)抗(kang)濕(shi)性(xing)高(gao)於(yu)薄(bo)膜(mo)電(dian)阻(zu)。
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金屬箔電阻的特性及應用

將(jiang)具(ju)有(you)已(yi)知(zhi)和(he)可(ke)控(kong)特(te)性(xing)的(de)特(te)種(zhong)金(jin)屬(shu)箔(bo)片(pian)敷(fu)在(zai)特(te)殊(shu)陶(tao)瓷(ci)基(ji)片(pian)上(shang)
，形(xing)成(cheng)熱(re)機(ji)平(ping)衡(heng)力(li)對(dui)於(yu)電(dian)阻(zu)成(cheng)型(xing)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。然(ran)後(hou)，采(cai)用(yong)超(chao)精(jing)密(mi)工(gong)藝(yi)光(guang)刻(ke)電(dian)阻(zu)電(dian)路(lu)。這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)將(jiang)低(di) TCR、長期穩定性
、無感抗、無 ESD 感應、低電容、快速熱穩定性和低噪聲等重要特性結合在一種電阻技術中。

這些功能有助於提高係統穩定性和可靠性，精度、穩定性和速度之間不必相互妥協。為獲得精確電阻值，大金屬箔晶片電阻可通過有選擇地消除內在“短板”進行修整。當需要按已知增量加大電阻時，可以切割標記的區域
，逐步少量提高電阻。

圖2：可以切割標記的區域

合金特性及其與基片之間的熱機平衡力形成的標準溫度係數，在0 °C 至 + 60 °C 範圍內為 ± 1 ppm/°C (Z 箔為0.05 ppm/°C) 。

圖3：合金特性及其與基片之間的熱機平衡力形成的標準溫度係數

采用平箔時，並聯電路設計可降低阻抗，電阻最大總阻抗為 0.08 uH。最大電容為 0.05 pF。1-kΩ 電阻設置時間在 100 MHZ以下小於 1 ns。上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)阻(zu)值(zhi)，但(dan)較(jiao)高(gao)和(he)較(jiao)低(di)電(dian)阻(zu)值(zhi)相(xiang)對(dui)於(yu)中(zhong)間(jian)值(zhi)僅(jin)略(lve)有(you)下(xia)降(jiang)。沒(mei)有(you)振(zhen)鈴(ling)噪(zao)聲(sheng)對(dui)於(yu)高(gao)速(su)切(qie)換(huan)電(dian)路(lu)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)
，例(li)如(ru)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)。

100 MHZ 頻率下，1-kΩ 大金屬箔電阻直流電阻與其交流電阻的對比可用以下公式表示：

交流電阻/直流電阻 = 1.001

圖4: 大金屬箔電阻結構

金屬箔技術全麵組合了高度理想的
、過去達不到的電阻特性
，包括低溫度係數(0 °C 至 + 60 °C 為 0.05 ppm/°C)，誤差達到 ± 0.005 % (采用密封時低至 ± 0.001 %)，負載壽命穩定性在 70 °C
，額定加電2000小時的情況下達到 ± 0.005 % (50 ppm)，電阻間一致性在 0 °C 至 + 60 °C 時為 0.1 ppm/°C，抗 ESD 高達 25 kV。

性能要求

當然並非每位設計師的電路都需要全部高性能參數。技術規格相當差的電阻同樣可以用於大量應用中
，這方麵的問題分為四類：

(1) 現有應用可以利用大金屬箔電阻的全部性能升級。
(2) 現有應用需要一個或多個，但並非全部“行業最佳”性能參數。
(3) 先進的電路隻有利用精密電阻改進的技術規格才能開發。
(4) 有目的地提前計劃使用精密電阻滿足今後升級要求 (例如，利用電阻而不是有源器件保持電路精度，從而節省成本，否則僅僅為了略微提高性能則要顯著增加成本)。

例如，在第二 (2) 類情況下
，一個參數必須根據所有參數的經濟性加以權衡。與采用全麵優異性能的電阻相比
，這樣可以節省成本

，因為不需要調整電路 (及組裝相關組件的成本)。主要通過電阻而不是有源器件提高精度也可以節省成本，因為有源器件略微提高一點性能所需的成本要比電阻高的多。另一個問題是：“利用高性能電阻提高設備性能是否可以提高市場的市場占有率?”