常用电阻特性优缺点比较

们具有最佳温度敏感沉积层厚度，但最佳薄膜厚度产生的电阻值严重限制了可能的电阻值范围。因此，采用各种沉积层厚度可以实现不同的电阻值范围。薄膜电阻的稳定性受温度上升的影响。薄膜电阻稳定性的老化过程因实现不同电阻值所需的薄膜厚度而不同，因此在整个电阻范围内是可变的。这种化学/机械老化还包括电阻合金的高温氧化。此外，改变最佳薄膜厚度还会严重影响 TCR。由于较薄的沉积层更容易氧化，因此高阻值薄膜电阻退化率非常高。

　　由于金属量少，薄膜电阻在潮湿的条件下极易自蚀。浸入封装过程中，水蒸汽会带入杂质，产生的化学腐蚀会在低压直流应用几小时内造成薄膜电阻开路。改变最佳薄膜厚度会严重影响 TCR。由于较薄的沉积层更容易氧化，因此高阻值薄膜电阻退化率非常高。

　　厚膜电阻

　　如前所述，受尺寸、体积和重量的影响，线绕电阻不可能采用晶片型。尽管精度低于线绕电阻，但由于具有更高的电阻密度 (高阻值/小尺寸) 且成本更低，厚膜电阻得到广泛使用。与薄膜电阻和金属箔电阻一样，厚膜电阻频响速度快，但在目前使用的电阻技术中，其噪声最高。虽然精度低于其他技术，但我们之所以在此讨论厚膜电阻技术，是由于其广泛应用于几乎每一种电路，包括高精密电路中精度要求不高的部分。

　　厚膜电阻依靠玻璃基体中粒子间的接触形成电阻。这些触点构成完整电阻，但工作中的热应变会中断接触。由于大部分情况下并联，厚膜电阻不会开路，但阻值会随着时间和温度持续增加。因此，与其他电阻技术相比，厚膜电阻稳定性差 (时间、温度和功率)。

　　由于结构中成串的电荷运动，粒状结构还会使厚膜电阻产生很高的噪声。给定尺寸下，电阻值越高，金属成份越少，噪声越高，稳定性越差。厚膜电阻结构中的玻璃成分在电阻加工过程中形成玻璃相保护层，因此厚膜电阻的抗湿性高于薄膜电阻。
金属箔电阻

　　将具有已知和可控特性的特种金属箔片敷在特殊陶瓷基片上，形成热机平衡力对于电阻成型是十分重要的。然后，采用超精密工艺光刻电阻电路。这种工艺将低 TCR、长期稳定性、无感抗、无 ESD 感应、低电容、快速热稳定性和低噪声等重要特性结合在一种电阻技术中。

　　这些功能有助于提高系统稳定性和可靠性，精度、稳定性和速度之间不必相互妥协。为获得精确电阻值，大金属箔晶片电阻可通过有选择地消除内在"短板"进行修整。当需要按已知增量加大电阻时，可以切割标记的区域 (图2)，逐步少量提高电阻。

　　图2

　　合金特性及其与基片之间的热机平衡力形成的标准温度系数，在0 °C 至 + 60 °C 范围内为 ± 1 ppm/°C (Z 箔为0.05 ppm/°C) (图3)。

　　图3

　　采用平箔时，并联电路设计可降低阻抗，电阻最大总阻抗为 0.08 uH。最大电容为 0.05 pF。1-kΩ 电阻设置时间在 100 MHZ以下小于 1 ns。上升时间取决于电阻值，但较高和较低电阻值相对于中间值仅略有下降。没有振铃噪声对于高速切换电路是十分重要的，例如信号转换。

　　100 MHZ 频率下，1-kΩ 大金属箔电阻直流电阻与其交流电阻的对比可用以下公式表示：

　　交流电阻/直流电阻 = 1.001

　　图4: 大金属箔电阻结构

　　金属箔技术全面组合了高度理想的、过去达不到的电阻特性，包括低温度系数(0 °C 至 + 60 °C 为 0.05 ppm/°C)，误差达到 ± 0.005 % (采用密封时低至 ± 0.001 %)，负载寿命稳定性在 70 °C，额定加电2000小时的情况下达到 ± 0.005 % (50 ppm)，电阻间一致性在 0 °C 至 + 60 °C 时为 0.1 ppm/°C，抗 ESD 高达 25 kV。

　　性能要求

　　当然并非每位设计师的电路都需要全部高性能参数。技术规格相当差的电阻同样可以用于大量应用中，这方面的问题分为四类：

　　(1) 现有应用可以利用大金属箔电阻的全部性能升级。

　　(2) 现有应用需要一个或多个，但并非全部"行业最佳"性能参数。

　　(3) 先进的电路只有利用精密电阻改进的技术规格才能开发。

　　(4) 有目的地提前计划使用精密电阻满足今后升级要求 (例如，利用电阻而不是有源器件保持电路精度，从而节省成本，否则仅仅为了略微提高性能则要显著增加成本)。