高精度电阻技术介绍

系统整体性能的提高是通过各个电子元件或子系统来实现的，而整体性能则由电路系统中最薄弱的环节决定。每个组件都会给整个电路系统带来一些性能限制。尤其是短期过载、长期稳定性、频率响应和噪声。在分立电阻行业，目前流行的电阻技术有绕线电阻、厚膜电阻、薄膜电阻和箔电阻四种，可为客户提供不同性能要求和不同预算的解决方案。

当代高精度电阻技术简介

当电流通过电阻元件时，会产生自热，温度的变化会使材料发生机械膨胀或收缩。理想的电阻元件具有自动平衡这些现象的能力。稳定性增强系统可以通过制造过程保持电阻元件的完整物理特性，并且可以消除电阻使用过程中自热和应力所需的补偿。

      线绕电阻器一般分为功率线绕电阻器和精密线绕电阻器。电源线绕电阻器在使用过程中会发生很大的变化，不能用于对电阻器精度要求较高的应用中。因此，我们不会讨论功率线绕电阻器。

与弹性变形或可逆变形相比，此过程引起的变形和电阻丝后续退火过程中产生的变形是人为的。不可预测的永久机械变形会导致电阻丝的电气特性和电阻发生随机变化。结果是电阻丝具有多种性能参数。

线绕电阻器的初始精度可低至±0.005%。最小温漂可达到典型值3 ppm/°C；但对于低阻线绕电阻器，一般为 15 ppm/°C 至 25 ppm/°C。热噪声低，超过工作温度范围跟踪温度漂移可达±2ppm/°C。但是，由于线绕电阻器的绕组结构，线绕电阻器是感性的，类似的绕组会产生电容。可采用特殊绕线技术降低电感，提高电阻在使用过程中的响应时间。由于固有的感性和容性设计，线绕电阻器不具有良好的高频特性。特别是在 50KHz 以上的应用中。由于电感和价格等因素，目前的精密线绕电阻有被淘汰的趋势。

薄膜电阻

薄膜电阻对温度很敏感，可以选择适当厚度的薄膜来制作各种阻值，但特定的薄膜只能在一定的阻值范围内制作电阻。因此，使用各种厚度的薄膜来制造具有各种阻值范围的电阻器。

合适厚度的薄膜的温度漂移也会对电阻值产生不利影响。高阻薄膜电阻器的劣化率更大。因为薄膜越薄，越容易氧化。由于薄膜电阻很薄，很容易受到静电的影响。

通过长期多层膜沉积、高精度阻值调整和后期筛选，优化的精密薄膜电阻还可以实现±2ppm/°C的温漂和±0.01%的精度，非常好- 长期稳定性。但是功率不大，低阻部分指标差，不抗静电，功率系数差。难以满足小批量供应，不同批次之间一致性差的问题仍未解决。

厚膜电阻

厚膜电阻具有更快的频率响应，类似于薄膜电阻和箔电阻，但在各种电阻技术中，厚膜电阻的噪声最大。在精度要求不高的场合，会讨论厚膜电阻，广泛应用于各类电路，包括高精度电路中对精度要求不高的部分。

颗粒结构也表明厚膜电阻的噪声系数较高。由于电阻电子的聚合和释放运动，通过这种结构会产生较大的噪声。对于给定尺寸的电阻器，电阻越高，金属成分越低，噪声越大，越不稳定。厚膜电阻器的玻璃结构形成玻璃状的保护套，在电阻器的加工过程中保护电阻器，这也使得厚膜电阻器比具有更好防潮性能的薄膜电阻器更好。

可控的特殊箔电阻合金（镍/铬和添加剂）结合在特殊的陶瓷基板上，可以平衡热量和机械产生的应力。通过激光在箔电阻合金上蚀刻电阻路径图案。该工艺独特地将低温漂移、长期稳定性、不敏感、对静电不敏感、低电容、快速热稳定性和低噪声等重要特性集成在单电阻技术中。

标准温度系数 ± 1 ppm/°C 0 °C to ＋60 °C (0.05 ppm/°CZ－Foil)，收集自箔电阻合金和与它结合的热应力和机械应力平衡的基体（表 1） .

当代高精度电阻技术简介

1-kΩ 块状金属箔的直流电阻与其在 100 MHz 时的交流电阻的比较可以用以下公式表示：

箔电阻技术生产具有特殊规格的电阻器，这是以前技术无法实现的，也是人们所期望的。其中包括 0.2 ppm/°C 的温度漂移、低至 ±0.001% 的精度、1000 小时负载寿命稳定性 ±0.005% (50 ppm)、至少 25 kV 的抗静电能力。

一个好的产品需要多好的性能？

当然，并非工程师设计的每个电路都需要整体高性能。在很多应用中，低性能电阻已经可以满足要求，所以答案分为四类。

1、金属箔电阻可以提高器件的整体性能。

2. 一个或几个金属箔电阻可以使器件的某一性能达到最佳。

3、金属箔电阻器可以提高电路技术的发展水平，改善精密电阻器的许多有益特性。

4. 明确计划使用精密电阻的长期考虑（例如：金属箔电阻比添加昂贵的器件更划算，以少量提高电路性能以保持电路精度）。

      例如，在第二类中，单个参数必须衡量整体设计是否经济。使用相对高性能的电阻器可以节省成本，因为可以减少补偿电路（并节省相关组件及其安装成本）。提高电阻精度比改进器件更划算，因为改进器件以提高某些性能比精密电阻更昂贵。

另外，采用高性能电阻来提高设备的整体性能，可以增加设备的市场接受度，这是毋庸置疑的。任何时候无论产品质量如何，客户的认可就是最好的宣传。