例如，順利點(diǎn)亮發(fā)光二極管。 要使LED（發(fā)光二極管）發(fā)光，需要通過(guò)限制流過(guò)電路的電流，使施加于LED的電壓值變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹担s2V）。

如圖1-(a)所示，只是直接連接1節(jié)干電池（約1.5V）時(shí)，因電壓不足而無(wú)法發(fā)光。

另外，如圖1-(b)所示，當(dāng)串聯(lián)連接2節(jié)干電池時(shí)，會(huì)使施加于LED的電壓過(guò)高（約3V），并會(huì)流過(guò)過(guò)電流，從而導(dǎo)致LED損壞。

因此，如圖1-(C)所示，如果在LED和干電池之間連接1枚電阻器，通過(guò)控制電阻器，使流過(guò)電路的電流合適，則施加于LED的電壓值就會(huì)變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹担s2V），從而可以使LED和干電池都能正常工作?？梢?jiàn)，電阻器具有通過(guò)限制電流的流動(dòng)來(lái)使電路平穩(wěn)運(yùn)行的功能，是電路中不可或缺的元件之一。

前面所述的例子中，提到要使電路正常工作，需要使用適當(dāng)?shù)碾娮杵?，那么，?yīng)該使用多大的電阻值才合適呢？明確這一點(diǎn)的，便是歐姆定律。即電壓為V（單位V），電流為I（單位A）時(shí)，關(guān)系式如下。

V=R?I…(1)

其中，R為電壓V和電流I的比例常數(shù)，稱(chēng)為電阻（單位Ω）。電阻器為電子元器件之一。

在此，回想一下歐姆定律。 如圖2，電壓V為1V，電流I為1A時(shí)，根據(jù) (1) 式可求得電阻R…

換句話說(shuō)，1Ω指的是施加1V電壓并流過(guò)1A電流時(shí)的電阻值，或者流過(guò)1A電流并產(chǎn)生1V時(shí)的電阻值。

圖2

那么電壓1V，電流0.2A時(shí)，電阻值如下…

另外，5Ω電阻器流過(guò)1A電流時(shí)，需要的電壓如下。

電路中總是成立歐姆定律，電壓、電流、電阻中知道其中兩個(gè)值，變可求得另一個(gè)值。

在此，考慮一下圖1-? 中使用的電阻器的電阻值是多少。LED正常工作時(shí)約2V，干電池電壓3V減去LED兩端的電壓2V，則電阻器兩端的電壓VR如下…

若LED流過(guò)的電流ILED為15mA (1mA=1/1000A)，根據(jù)歐姆定律，電阻值R如下…

因此，圖1-? 的電阻值為67Ω。

通常，像工作時(shí)需要能量一樣，電機(jī)和加熱器、燈等電器工作時(shí)，也需要電能。表示這些電器需要多少能量的參數(shù)就是消耗功率。功率（消耗功率也一樣）用電壓和電流的乘積表示，功率P有如下關(guān)系式…

電阻器有電流流過(guò)時(shí)，根據(jù)歐姆定律，兩端產(chǎn)生電壓，和電器一樣，電阻也消耗電能。例如，1Ω電阻器流過(guò)1A電流時(shí)，根據(jù)歐姆定律產(chǎn)生1V的電壓，電阻器的消耗功率為1W，關(guān)系式如下…

電阻器情況下，這個(gè)功率會(huì)全部變成熱能散發(fā)出來(lái)，消耗功率過(guò)高，則電阻器的溫度上升，最后可能燒斷或溶解電阻器。因此，需要標(biāo)注電阻器能消耗幾W功率，即額定功率。 出于電阻器燒壞等安全考慮，通常在額定功率的1/2以下的消耗功率下使用。

電氣電路的連接大體上可分為串聯(lián)連接和并聯(lián)連接，如圖3所示。連接多個(gè)電阻器時(shí)，串聯(lián)連接和并聯(lián)連接其合并電阻值各不相同，阻值如下。

串聯(lián)連接時(shí)：R=R1+R2+R3+……

并聯(lián)連接時(shí)：并聯(lián)連接時(shí)

因此，圖3的合并電阻值如下。

(a) 串聯(lián)連接時(shí)合并電阻值…10Ω+40Ω=50Ω

(b) 并聯(lián)連接時(shí)合并電阻值…1/R=1/10+1/40=1/8

即串聯(lián)連接時(shí)電阻器越多，合并電阻值越大，并聯(lián)連接時(shí)電阻器越多，合并電阻值反而越小。

電阻器具有廣泛的類(lèi)型。在此為了更好的了解羅姆電阻器的類(lèi)型，除了通常的按材料分類(lèi)，還按照“形狀”、“集成度”、“功能”進(jìn)行了分類(lèi)。

按照電阻器具有的功能分類(lèi)。 可分為固定電阻器和可變電阻器，通常所說(shuō)的“電阻器”指的是固定電阻器。

按照構(gòu)成電阻器的材料分類(lèi)。 除了通常所熟知的金屬釉材料外，還有哪些電阻器呢。

※金屬釉：將金屬、金屬氧化物、玻璃混合后，以高溫?zé)Y(jié)到鋁電路板等物體上的燒結(jié)物。

大致可分為插入型和面貼裝型。

復(fù)合電阻器是指內(nèi)部集成了電阻器的電阻器。

※復(fù)合電阻器：在電路板上組合相同阻值或不同阻值的電阻器進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)電路的電阻器。

※感溫電阻器（參考）：利用根據(jù)溫度變化阻值變化的特性的電阻器。通常情況下，與作為電阻器使用相比，更多地作為傳感器使用。在用途上除了作為傳感器使用之外，也可用于消除半導(dǎo)體元件溫度偏移的溫度補(bǔ)償電路等。

固定電阻器

貼片固定電阻器：可在電路板表面直接貼裝的具有電極形狀的表面貼裝用電阻器。方形貼片電阻器在固定電阻器中將近占9成，是現(xiàn)在一般使用的電阻器的主流產(chǎn)品。

碳膜固定電阻：在穩(wěn)定的瓷器表面貼裝碳膜形成電阻器，從發(fā)熱、燃燒的安全性出發(fā)，之前一直作為小功率電阻器大量使用。

金屬膜固定電阻器:代替碳膜電阻器的碳膜，使用Ni-Cr等金屬材料作為電阻材料的電阻器。與碳膜電阻器相比，在溫度特性、電流噪音和線性方面特性優(yōu)異?？捎糜诟呙芏荣N裝。但另一方面，價(jià)格比碳膜電阻高。

金屬氧化膜電阻器:代替金屬膜電阻器的金屬膜，使用氧化錫等氧化金屬的電阻器。由于金屬氧化膜發(fā)熱不會(huì)燃燒，多用在數(shù)W這種中等功率的場(chǎng)合。發(fā)熱卻不燃燒，所以在貼裝的時(shí)候需要注意。

繞線電阻器：把細(xì)金屬線纏繞在陶瓷繞線管上的電阻器。受溫度影響小，噪音也比較小，但頻率特性差，不適用于高頻電路。另外，由于加工上有諸多問(wèn)題，所以逐漸被其他電阻器替代。有功率用和精密用兩種。

固體電阻器：混合碳粉和樹(shù)脂形成固體的電阻器。雖然堅(jiān)固，但在精密性方面不足，逐漸被碳膜電阻器替代。由于可以生產(chǎn)高耐壓高阻值的產(chǎn)品，所以主要用于電源電路等大負(fù)載電路。

排阻電阻器：該產(chǎn)品是把多個(gè)電阻器集成在一個(gè)封裝里的復(fù)合元器件的一種。因?yàn)榫哂性骷€(gè)數(shù)減少、省力、可高密度貼裝等優(yōu)點(diǎn)，所以開(kāi)始廣泛用于電子電路中。電阻體的特性和一般的厚膜電阻器相同。

半固定電阻器

厚膜半固定電阻器：在電阻體上使用厚膜的可變電阻器，與碳質(zhì)可變電阻器相比，溫度系數(shù)小。另外，因?yàn)榫哂卸嘀匦D(zhuǎn)形及各種形狀的產(chǎn)品，所以成為模擬電路微調(diào)方面不可缺少的元器件。

碳質(zhì)半固定電阻器：由于在電阻體材料里使用了碳膜，所以價(jià)格低。但是特性一般，尤其是溫度系數(shù)隨著電阻值的變化而變化，所以不固定。

金屬膜半固定電阻器：在電阻體材料里使用了Ni-Cr等金屬膜的可變電阻器。與碳質(zhì)可變電阻器相比，具有優(yōu)異的溫度特性和穩(wěn)定性，但價(jià)格較高。

電阻的各種特性

公稱(chēng)電阻值：IEC（國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議）制定的、基于E系列※標(biāo)準(zhǔn)數(shù)規(guī)定的電阻值，通過(guò)選擇初值1、公比10I/n (n=6、12、24???)，各電阻值的容許誤差就成為固定值。根據(jù)n的值，稱(chēng)為E6系列、E12系列、E24系列等。例如，以E12系列為例，1.0、1.2、1.5、18、???就把這些數(shù)值（最大誤差±10）的電阻值作為公稱(chēng)電阻值。另外，這一數(shù)列值不僅用于電阻值，還用于電容器的電容值。

使用溫度范圍：表示連續(xù)工作狀態(tài)下周?chē)鷾囟鹊姆秶?/span>

額定功率：在規(guī)定的周?chē)鷾囟认?，連續(xù)工作狀態(tài)下可使用的最大功率。一般，根據(jù)負(fù)載電阻的功耗決定使用的電阻器種類(lèi)。例如，方形貼片固定電阻器大多用在1W以下的場(chǎng)合。另外，周?chē)鷾囟瘸^(guò)70°C時(shí)有必要減輕負(fù)載功率。

電阻值容許誤差：表示各電阻器的公稱(chēng)電阻值的容許誤差。該數(shù)值用F、G、J、K、M等符合表示，表明分別具有±1％、±2％、±5％、±10％、±20％的容許誤差。

電阻值范圍：表示各廠家根據(jù)系列名或者產(chǎn)品類(lèi)型可以供應(yīng)給用戶的電阻值的范圍。1Ω~1MΩ的是一般電阻器，有時(shí)候也需要1Ω以下、1MΩ以上的電阻器。不過(guò)，請(qǐng)注意，根據(jù)廠家、系列和類(lèi)型也有無(wú)法供應(yīng)的產(chǎn)品。

額定電壓：在規(guī)定的周?chē)鷾囟认驴梢赃B續(xù)施加的直流電壓或交流電壓（有效值）的最大值。根據(jù)額定功率和公稱(chēng)電阻值計(jì)算出來(lái)。但是，不能超過(guò)最高使用電壓。通常被稱(chēng)為耐壓的就是指這個(gè)數(shù)值。

最高使用電壓：根據(jù)電阻器規(guī)定的、可以施加于電阻器的直流電壓或交流電壓（有效值）的最大值。

過(guò)去，為擴(kuò)大電流的測(cè)量范圍而作為分流器與電流計(jì)并聯(lián)的電阻器稱(chēng)為分流器 (Shunt) ，近年來(lái)則開(kāi)始將檢測(cè)電路電流的電流檢測(cè)用途的電阻器統(tǒng)稱(chēng)為分流電阻器。

分流器 (Shunt) 有“繞過(guò)”“回避”和“分流” 的意思，以往用于稱(chēng)呼作為分流用途與電流計(jì)并聯(lián)的電阻器。 出于擴(kuò)大電流計(jì)測(cè)量范圍的目的，將電阻器與電流計(jì)并聯(lián)，以使流動(dòng)的電流分流，從而測(cè)量電路中流動(dòng)的全部電流。

【分流器】

例如，將上方電路中流動(dòng)的全部電流 (Im) 用以下公式表示。

因此，電路中流動(dòng)的全部電流與流經(jīng)電流計(jì)的電流之比為

即電流計(jì)的顯示值 (Ir: 流經(jīng)電流計(jì)的電流值) 的 (1+r/R) 倍為電路中流動(dòng)的全部電流值。

在串聯(lián)了電阻器的電路中，檢測(cè)電阻器兩端的電勢(shì)差（壓降），利用歐姆定律來(lái)測(cè)量電路中流動(dòng)的電流值。

【檢測(cè)電路】

例如，流過(guò)電流(I)時(shí)電阻器兩端產(chǎn)生電勢(shì)差(V) 。所產(chǎn)生的電勢(shì)差可根據(jù)歐姆定律進(jìn)行計(jì)算。

通過(guò)使用檢測(cè)電路檢測(cè)電壓 (V) ，可以測(cè)量電路中流動(dòng)的電流 (I) 。 因?yàn)殡娏?I)與電壓（V）成正比，實(shí)際上可以嘗試用電流值(I)的變動(dòng)來(lái)替代檢測(cè)出的電壓（V）的變動(dòng)，用于反饋控制和閾值監(jiān)視等。

ROHM貼片電阻器代表性產(chǎn)品MCR系列的制造流程如下。

※實(shí)際上是指氧化鋁電路板上的全體，但僅對(duì)一個(gè)芯片作說(shuō)明。

ROHM的貼片電阻器各層由絲網(wǎng)印刷構(gòu)成。 絲網(wǎng)印刷是指在絲網(wǎng)膜上形成印刷圖文， 上面涂抹油墨用刮板擠壓，在目標(biāo)物（氧化鋁電路板等）上謄寫(xiě)圖文的印刷方法。

厚膜貼片電阻器各層由絲網(wǎng)印刷形成。氧化鋁電路板上一次形成幾百個(gè)電阻體，所以印刷狀態(tài)下多少存在偏差。即阻值存在偏差。 如果取有阻值偏差的芯片，只能得到部分的目標(biāo)阻值。 因此需要實(shí)施調(diào)整阻值的“激光切割”工程。

激光切割是指對(duì)每個(gè)電阻體進(jìn)行測(cè)定并用激光切割形成目標(biāo)阻值，同時(shí)減少偏差的工程。最初應(yīng)印刷比目標(biāo)阻值小的電阻體。通過(guò)在電阻體內(nèi)加入切割工藝，使電流通路變窄，阻值變大。

貼片電阻器的外形尺寸有企業(yè)獨(dú)有的稱(chēng)呼方式和mm、inch標(biāo)記方式。 代表性產(chǎn)品的尺寸互換表如下。

是產(chǎn)品名稱(chēng)（多連芯片除外）

額定功率是在額定環(huán)境溫度中可在連續(xù)工作狀態(tài)下使用的最大功率值。 當(dāng)貼片電阻器通電后將會(huì)發(fā)熱。此外，由于使用溫度的上限是確定的， 因此在高于額定環(huán)境溫度的條件下使用時(shí)，需要按照以下的功率降額曲線來(lái)降低功率。 額定環(huán)境溫度是能夠100%施加產(chǎn)品額定功率的最高環(huán)境溫度值。 在下圖中，70℃為額定環(huán)境溫度。該溫度取決于貼片電阻器的類(lèi)型。

這里所說(shuō)的環(huán)境溫度是指電阻器本身未被施加功率的狀態(tài)下，當(dāng)電阻器暴露在室溫或電阻器周?chē)臒崃恐袝r(shí)的電阻器周?chē)鷾囟龋鉁兀?/span>

在JIS標(biāo)準(zhǔn)中，環(huán)境溫度被定義為不受電阻器本身產(chǎn)生的熱量影響的位置周?chē)鷾囟取?但是，在測(cè)量環(huán)境溫度時(shí)，如果在實(shí)際使用環(huán)境中很難測(cè)量到環(huán)境溫度， 雖然條件會(huì)比JIS標(biāo)準(zhǔn)要更嚴(yán)格，但作為替代方案還是需要通過(guò)“測(cè)量產(chǎn)品附近的電路板溫度” 或“測(cè)量產(chǎn)品上方約1cm處的空氣溫度”來(lái)測(cè)量溫度。這里詳細(xì)介紹了JIS標(biāo)準(zhǔn)中的定義。

當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)額定環(huán)境溫度時(shí)，容許功率將按照降額曲線下降。 也就是說(shuō)，在超過(guò)額定環(huán)境溫度的環(huán)境下，需要根據(jù)功率降額曲線降低容許功率再使用。

下面通過(guò)示例來(lái)介紹其具體步驟。

[示例]

?額定環(huán)境溫度為70℃、使用環(huán)境溫度為130℃時(shí)

施加功率比的確認(rèn)方法有兩種，一種是根據(jù)曲線圖確認(rèn)，另一種是根據(jù)公式計(jì)算。

根據(jù)曲線圖進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，可以按照以下步驟進(jìn)行確認(rèn)。

①在曲線圖的橫軸上找到環(huán)境溫度130℃

②繪制使X=130℃的直線(藍(lán)線)

③讀取紅線與藍(lán)線相交處的縱軸數(shù)值。（綠線：讀取值即為可以施加的功率比）

根據(jù)公式計(jì)算時(shí)，可按以下公式進(jìn)行計(jì)算。

將本文中的示例應(yīng)用于該公式中，得到結(jié)果：

綜上所述，在使用電阻器前，請(qǐng)按照上述任一方法獲得額定功率比并進(jìn)行功率降額。

此外，無(wú)論環(huán)境溫度如何，在使用電阻器時(shí)都需要另行確認(rèn)“額定電壓”。

由于額定電壓是根據(jù)額定功率和電阻值計(jì)算出來(lái)的電壓值，因此請(qǐng)根據(jù)降額后的額定功率來(lái)計(jì)算。

使用電阻器時(shí)，不僅要注意額定功率，還要注意電壓相關(guān)的一些項(xiàng)目。 在這里，我們將對(duì)與之關(guān)聯(lián)的額定電壓和元件最高電壓這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)及其定義（包括它們之間的關(guān)系）進(jìn)行解說(shuō)。 另外還會(huì)對(duì)相關(guān)術(shù)語(yǔ)臨界電阻值和最大過(guò)載電壓進(jìn)行解說(shuō)。

額定電壓是指在額定環(huán)境溫度或引腳溫度下可以連續(xù)施加的直流電壓或交流電壓的最大值。 對(duì)于電阻器而言，即使額定功率相同的系列產(chǎn)品，可施加的電壓也會(huì)因電阻值而不同，具體可以利用以下公式（1）代入額定功率和電阻值計(jì)算得出。

該額定電壓公式（1）是可以根據(jù)歐姆定律（2）和功率計(jì)算公式（3）導(dǎo)出的公式，并且與電阻值成正比。

那么，如果說(shuō)可以施加到元件的電壓隨著電阻值的增加而無(wú)限地增加，則不是這種情況。

元件最高電壓是指僅適用于比特定電阻值高的高阻值區(qū)域的電壓值，并且是可以連續(xù)施加的電壓極限值。

• ?額定電壓與元件最高電壓之間的關(guān)系

額定電壓通過(guò)公式（1）計(jì)算，但是在電阻值較高的情況下，由該公式計(jì)算出的電壓值太大，連續(xù)施加該電壓時(shí)可能會(huì)損壞元件。 因此，將通過(guò)公式（1）計(jì)算出的值與元件最高電壓進(jìn)行比較，并將較小的值定義為額定電壓。 所以，元件最高電壓根據(jù)每種產(chǎn)品的系列和尺寸來(lái)規(guī)定。

(例): 假設(shè)額定功率1W、電阻值100kΩ、元件最高電壓200V的產(chǎn)品，則計(jì)算如下：

?額定電壓＝√(額定功率×電阻值)＝√(1.0×100000) ≒316V 但是，由于元件最高電壓為200V，因此無(wú)法施加高于200V的電壓。因此，本產(chǎn)品的額定電壓為200V。

【小結(jié)】

■方案?

√(額定功率×電阻值)的計(jì)算值 ＜ 元件最高電壓的值

→將√(額定功率×電阻值)的計(jì)算值用作額定電壓。

■方案?

√(額定功率×電阻值)的計(jì)算值 ＞ 元件最高電壓的值

→將元件最高電壓的值用作額定電壓。

＜POINT＞請(qǐng)對(duì)上式計(jì)算出的值與元件最高電壓值進(jìn)行比較，并使用較小的值作為產(chǎn)品的額定電壓。

臨界電阻值是指上述“元件最高電壓”中描述的特定電阻值。

最大過(guò)載電壓是指僅在過(guò)載測(cè)試（JIS C 5201-1 4.13）中使用的值，并且是在過(guò)載測(cè)試中可以施加的最大電壓值。 它與元件最高電壓一樣是適用于高阻值區(qū)域的值，如果通過(guò)“額定電壓×每種產(chǎn)品的保證倍率”計(jì)算出的過(guò)載電壓值是高阻值，則該值會(huì)很大，并且會(huì)因過(guò)電壓而造成損壞。 因此，作為最大過(guò)載電壓，設(shè)定了可以在過(guò)載測(cè)試中使用的上限電壓值。

以往的額定功率保證是基于環(huán)境溫度來(lái)規(guī)定的。當(dāng)在超過(guò)額定環(huán)境溫度的條件下使用產(chǎn)品時(shí)，需要根據(jù)功率降額曲線來(lái)降低功率，稱(chēng)之為“環(huán)境溫度降額”。

而“引腳溫度降額”并不是根據(jù)環(huán)境溫度來(lái)規(guī)定這種功率降額曲線的，而是通過(guò)施加功率時(shí)的產(chǎn)品引腳溫度來(lái)規(guī)定的。能夠100%施加產(chǎn)品額定功率時(shí)的最高產(chǎn)品引腳溫度值稱(chēng)為“額定引腳溫度”。額定引腳溫度還取決于產(chǎn)品系列和尺寸，在某些情況下還取決于電阻值。

貼片電阻器的溫升情況因安裝元器件的電路板的散熱性能而異。由于應(yīng)用產(chǎn)品的小型化和高密度安裝趨勢(shì)，使得散熱性能出色的電路板越來(lái)越普及。通過(guò)使用散熱性能良好的電路板，可以降低引腳部位的溫度，使產(chǎn)品能夠獲得更高的保證功率，從而使產(chǎn)品可以在更高的功率下使用。

引腳溫度的測(cè)量位置取決于產(chǎn)品類(lèi)型。 需要考慮使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)的穩(wěn)定性。

所有物質(zhì)隨溫度變化內(nèi)部阻值會(huì)發(fā)生變化。 電阻器也不例外，隨溫度變化阻值會(huì)發(fā)生變化。其變化比例稱(chēng)為電阻溫度系數(shù)。 單位為ppm/°C。根據(jù)基準(zhǔn)溫度條件下的阻值變化率和溫度差，可以用下式求得電阻溫度系數(shù)。

多數(shù)貼片電阻器都規(guī)定了正負(fù)值，例如±100ppm/℃或±200ppm/℃。 這表明電阻值可能會(huì)因溫度變化而向其中任一方向發(fā)生變化。 下面以厚膜貼片電阻器為例來(lái)說(shuō)明其原因。

當(dāng)厚膜貼片電阻器的溫度特性不是線性變化的，當(dāng)以橫軸為溫度、以縱軸為阻值時(shí)， 會(huì)呈現(xiàn)出下圖所示的下圖變化曲線。 這種變化的行為是由厚膜貼片電阻器中使用的材料的溫度特性造成的。

上圖中橫軸與縱軸的交點(diǎn)為基準(zhǔn)溫度，表示25℃(或20℃)常溫。 在上圖中，對(duì)于藍(lán)線來(lái)說(shuō)，由于正負(fù)斜率正好以該基準(zhǔn)溫度為中心進(jìn)行交替，因此，在基準(zhǔn)溫度以下的區(qū)域，表現(xiàn)出電阻值隨溫度的升高而減小的負(fù)斜率，在基準(zhǔn)溫度以上的區(qū)域，表現(xiàn)出電阻值隨溫度的升高而增加的正斜率。

然而，實(shí)際電阻體材料的溫度與電阻值之間的關(guān)系曲線圖頂點(diǎn)會(huì)有不同。 下面以下圖中的①?③為例進(jìn)行說(shuō)明。

下圖的①?③是同種材料的溫度與電阻關(guān)系曲線圖，由于材料的制造批次不同，故電阻的溫度系數(shù)不同，所以圖中頂點(diǎn)的位置也不同。 最終會(huì)導(dǎo)致不同產(chǎn)品批次產(chǎn)品的電阻溫度系數(shù)存在差異，即使在相同的溫度范圍內(nèi)使用電阻器時(shí)，電阻值變化的正負(fù)行為也存在因產(chǎn)品而異的溫度范圍。

[示例] ?對(duì)圖中的頂點(diǎn)分別為①?80℃、②±0℃、③+100℃時(shí)進(jìn)行比較

→對(duì)于①?③來(lái)說(shuō)，在?80℃?±0℃、±0℃?+100℃時(shí)會(huì)表現(xiàn)出什么樣的電阻值變化行為？

可見(jiàn)，即使在相同的產(chǎn)品和相同的溫度范圍內(nèi)，不同的產(chǎn)品阻值變化行為也會(huì)不同，因此為了表示電阻值可能會(huì)向正或負(fù)兩個(gè)方向變化，而將電阻溫度系數(shù)的值規(guī)定為用正負(fù)表示。

前面介紹了厚膜貼片電阻器的電阻溫度系數(shù)，但電阻器中還包括金屬膜貼片電阻器。 金屬膜貼片電阻器產(chǎn)品的電阻溫度系數(shù)基本上要小于厚膜貼片電阻器的電阻溫度系數(shù)。

厚膜貼片電阻器主要使用銀作為電極材料，但這種銀的電阻溫度系數(shù)非常高。 此外，在厚膜貼片電阻器的情況下，電阻值越低的產(chǎn)品，電阻體材料也會(huì)使用銀。 因此，銀成分的比例增加，厚膜貼片電阻器會(huì)表現(xiàn)出電阻值越低、電阻溫度系數(shù)越高的特點(diǎn)。

而金屬膜貼片電阻器主要采用銅或鍍銅作為電極材料。 銅也是一種電阻溫度系數(shù)非常高的材料，其主要區(qū)別在于電阻體材料。 金屬膜貼片電阻器所用的電阻體材料是由多種金屬合成的特殊合金。 這種合金的電阻溫度系數(shù)很小，電阻體材料的電阻溫度系數(shù)差異是造成厚膜貼片電阻器和金屬膜貼片電阻器差異的主要原因。

①輸入要確認(rèn)的電阻值。

②輸入要確認(rèn)的產(chǎn)品電阻溫度系數(shù)的＋側(cè)值和?側(cè)值。

　請(qǐng)從各產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格書(shū)中確認(rèn)電阻溫度系數(shù)。

　*例如，在ESR01為1Ω的情況下，請(qǐng)?jiān)?側(cè)輸入“500”，在?側(cè)輸入“250”。

③輸入電阻值測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn)溫度?！⊥ǔ＃鶞?zhǔn)溫度為“25℃”或“20℃”。

④輸入要確認(rèn)的使用環(huán)境的最低溫度。

⑤輸入要確認(rèn)的使用環(huán)境的最高溫度。

⑥上述①?⑤項(xiàng)全部輸入后，點(diǎn)擊“Calculate”。

如果①?⑥步全部執(zhí)行，將會(huì)顯示上述畫(huà)面。

通過(guò)向左或向右移動(dòng)所顯示圖形底部的●標(biāo)記，即可查看在指定范圍溫度內(nèi)某個(gè)溫度下的電阻值波動(dòng)范圍。 在上面的示例中，可以看出當(dāng)電阻溫度為60℃時(shí)，1Ω產(chǎn)品的阻值波動(dòng)在最?到1.018Ω、最?到0.9911Ω的范圍區(qū)間內(nèi)。

電阻溫度系數(shù)(TCR) 計(jì)算工具

額定功率的定義為可施加于產(chǎn)品的最大功率，因此哪怕超過(guò)額定功率值一瞬間，也會(huì)超出產(chǎn)品的質(zhì)保范圍。

因此，需要根據(jù)正常施加在產(chǎn)品上的功率的最大值來(lái)判斷相應(yīng)的電阻器是否可以使用。 此外，如果按平均功率來(lái)判斷電阻器是否可用，最壞的情況下可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品損壞（失效），因此需要格外謹(jǐn)慎。

下面舉例介紹“即使平均功率相同，最大功率不同對(duì)產(chǎn)品的影響也不同”這一情況。

[測(cè)試條件]

?在脈沖寬度和峰值功率不同、但脈沖能量（焦耳熱）相同的兩種條件下進(jìn)行測(cè)試

?條件①：峰值功率低，脈沖寬度長(zhǎng)

?條件②：峰值功率高，但脈沖寬度短

上述兩種波形，峰值功率×脈沖寬度＝焦耳熱[J]（圖中淺藍(lán)色部分的面積）的條件是相等的，每秒的平均功率條件是相等的，但實(shí)際上帶給芯片元件的損害（電阻值變化）是有差異的。

即使每秒的平均功率相同，峰值功率不同對(duì)產(chǎn)品的損害也不同，如條件②所示，峰值功率高、脈沖寬度短的條件對(duì)產(chǎn)品造成的損害更大。因此，對(duì)產(chǎn)品施加明顯超過(guò)產(chǎn)品額定功率的功率，即使時(shí)間很短也是非常危險(xiǎn)的。

另外，要在短暫施加大功率的條件下使用時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品本身的實(shí)際值進(jìn)行判斷。對(duì)于ROHM的產(chǎn)品，我們可以提供脈沖極限功率曲線（參考數(shù)據(jù)），通過(guò)該曲線可以了解當(dāng)施加超過(guò)額定功率的脈沖時(shí)產(chǎn)品的耐受能力。由于該脈沖極限功率的實(shí)際值因產(chǎn)品尺寸和系列而異，因此需要對(duì)所使用的每款產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)。

分流電阻器在檢測(cè)電流值時(shí)，需要用LSI來(lái)讀取產(chǎn)品電阻值和流過(guò)電阻器的電流所產(chǎn)生的電極間電位差（電壓差）。檢測(cè)電極間電位差的方法包括兩線法和四線法（開(kāi)爾文接法）。

由于兩線法連接時(shí)焊料的電阻分量會(huì)導(dǎo)致誤差，因此通常采用將電流導(dǎo)線和電壓檢測(cè)導(dǎo)線分開(kāi)的四線法（開(kāi)爾文接法）進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)提高分流電阻器的阻值也可以增加電極之間的電位差，但由于發(fā)熱量與電阻值成正比，因此還是需要盡可能選用更低的電阻值。

不過(guò)，電阻值越低，銅箔和焊料的電阻分量所引起的誤差也越發(fā)不容忽視（參考右下圖）。

所以，當(dāng)用將電流導(dǎo)線與電壓檢測(cè)導(dǎo)線分開(kāi)的四線法（開(kāi)爾文接法）進(jìn)行接線時(shí)，通過(guò)采用不包括銅箔電阻值的適當(dāng)布線（參考左下圖）,就可以更高精度地檢測(cè)電極之間的電位差（電壓差）。

使用分流電阻器時(shí)，電阻值、額定功率和尺寸都是非常重要的考慮因素。另外，還需要考慮到會(huì)影響檢測(cè)電壓精度的一個(gè)因素——容許誤差。

該容許誤差不僅包括常溫環(huán)境下的阻值公差（F級(jí)產(chǎn)品：±1%），還包括電阻溫度系數(shù) (TCR:Temperature Coefficient of Resistance)。

電阻溫度系數(shù)表示當(dāng)產(chǎn)品溫度變化時(shí)電阻值的相對(duì)變化，單位為ppm/℃。

由于電阻值會(huì)隨著電流流過(guò)時(shí)的功耗所帶來(lái)的器件溫升和環(huán)境溫度變化而變化，因此電阻溫度系數(shù)成為準(zhǔn)確檢測(cè)電流值的重要參數(shù)。影響電阻溫度系數(shù)的主要因素包括以下四點(diǎn)：

• 因素①　感測(cè)線路的引出位置
• 因素②　銅箔厚度
• 因素③　產(chǎn)品電極間和焊盤(pán)間的尺寸
• 因素④　電流路徑與感測(cè)線路的錯(cuò)位

浪涌是指施加于電路的瞬態(tài)大電壓或瞬態(tài)大電流?？梢耘e人們平時(shí)熟知的例子，如雷或靜電等。 電阻被施加這種浪涌電壓或浪涌電流時(shí)，過(guò)度的電應(yīng)力會(huì)使電阻特性受到影響，最壞的情況，可能導(dǎo)致芯片損壞。

作為增強(qiáng)抗浪涌特性的方法，可舉以下例子。

• 使用抗浪涌性強(qiáng)的材料
• 拉長(zhǎng)電極間距，使電位梯度平緩，從而減少對(duì)芯片的損壞。

擴(kuò)大芯片尺寸則電極間距變大，抗浪涌性能變強(qiáng)，但使用大尺寸芯片需要更多的電路板空間。

盡管是抗浪涌貼片電阻器，卻以小型尺寸確保了優(yōu)異的抗浪涌特性。

靜電破壞測(cè)試（遵循EIAJ標(biāo)準(zhǔn)）人體模式

ROHM的抗浪涌貼片電阻

• 采用抗浪涌特性優(yōu)異的材料
• 采用獨(dú)有的電阻體元件設(shè)計(jì)，使電位梯度平緩，減輕對(duì)芯片的損壞

ROHM的抗浪涌貼片電阻器，通過(guò)提高耐壓特性、調(diào)整元件形狀，與通用產(chǎn)品相比，確保了大額定功率。

貼片電阻器用焊錫貼裝于電路板上，并在各種環(huán)境下使用。有時(shí)還在100°C以上高溫環(huán)境或-40°C低溫環(huán)境下使用。 厚膜貼片電阻以氧化鋁電路板為支撐， 與貼裝電路板的代表性材料FR-4（玻璃環(huán)氧樹(shù)脂），在溫度變化引起的收縮度（熱膨脹系數(shù)）方面有差異。重復(fù)溫度循環(huán)時(shí)，該差異轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)力，在結(jié)合兩者的焊錫圓角接合處可能產(chǎn)生裂紋。

※因是圖片緣故，作了突出性表述。

※厚膜貼片電阻的圖片。

這是貼片電阻器收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，因此電極間距大，即芯片尺寸越大對(duì)芯片越不利。

芯片大小、額定功率、元件最高電壓等特性值都是權(quán)衡后的數(shù)值。 小尺寸的特性值比大尺寸的特性值低。

=== 不降低額定功率等規(guī)格的基礎(chǔ)上，希望解決焊接裂紋問(wèn)題，提高接合可靠性！ 希望芯片尺寸的擴(kuò)大，不會(huì)引起接合可靠性下降，還能提高額定功率！ === 長(zhǎng)邊電極型產(chǎn)品可以在不改變尺寸的條件下縮短電極間距。

實(shí)際實(shí)施溫度循環(huán)測(cè)試后，沒(méi)出現(xiàn)焊接裂紋。

測(cè)試條件: JIS C 5201-1 sec4.遵循9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

Condition: -40°C: 30min / +125°C: 30min

氣層 3000 cyc

Test Board: FR-4

Solder: Sn/3.0Ag/0.5Cu (t = 0.100mm)

采用長(zhǎng)邊電極結(jié)構(gòu)，增加了散熱路徑。

因此與通用產(chǎn)品相比，額定功率高。

長(zhǎng)邊電極LTR系列可以解決焊接裂紋問(wèn)題，還能提高額定功率。 另外，還確保了抗浪涌特性，是可靠性方面優(yōu)異的產(chǎn)品。

空氣中存在著各種形式的硫磺成分，像汽車(chē)尾氣和溫泉的硫磺氣體等。 這種硫磺成分吸附在金屬表面，慢慢地和金屬發(fā)生反應(yīng)。 厚膜貼片電阻器的內(nèi)部電極采用了銀 (Ag)，如果有硫磺成分氣體從保護(hù)膜和電鍍層之間的縫隙侵入，就會(huì)發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)，慢慢地生成硫化銀 (Ag2S)。 （參考照片）結(jié)果內(nèi)部電極斷線，電阻值不能顯示出來(lái)。 我們就把這種現(xiàn)象稱(chēng)為硫化引起的斷線。

低阻值電阻器不僅可正確顯示電阻器的阻值，還是小型、大功率產(chǎn)品或散熱性優(yōu)良的產(chǎn)品所必不可少的。 為了應(yīng)對(duì)大功率或提高散熱性，一般使用較大貼片尺寸的產(chǎn)品或長(zhǎng)邊電極型產(chǎn)品。

但是，如果貼片尺寸變大，就需要一定的貼裝空間，還會(huì)減弱溫度循環(huán)試驗(yàn)強(qiáng)度。

長(zhǎng)邊電極型是小型/高額定功率的低阻值電阻器的代表。 長(zhǎng)邊電極型是通過(guò)增大電極尺寸來(lái)提高散熱性，保證高額定功率的產(chǎn)品。但是，由于電極材料的增加等，與相同尺寸的通用品相比，成本方面處于劣勢(shì)。

在這點(diǎn)上，羅姆UCR系列如下圖所示，是材料成本與規(guī)格平衡的優(yōu)良產(chǎn)品。

UCR系列采用了背面貼裝結(jié)構(gòu)。背面貼裝結(jié)構(gòu)縮短了電路板與散熱點(diǎn)的距離，提高了散熱特性。 另外，UCR系列除了采用背面貼裝結(jié)構(gòu)外，還對(duì)材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重估。這樣，可保證比通用低阻值高的額定功率，對(duì)應(yīng)用的小型化作出貢獻(xiàn)。

• 額定功率比較

通過(guò)采用背面貼裝結(jié)構(gòu)，不易受側(cè)面或表面電極的額外電阻成分影響，還改善了溫度引起的阻值變化（電阻溫度系數(shù)）。

• 阻值變化率比較

• 溫度特性比較

特點(diǎn) UCR系列（背面貼裝型）…

• 可實(shí)現(xiàn)小型、大功率化
• 與通用品（表面貼裝型）相比，溫度特性優(yōu)良
• 與長(zhǎng)邊電極型相比，材料成本低

下面介紹對(duì)貼片電阻器施加高于各產(chǎn)品規(guī)定的功率（電壓）時(shí)造成的故障案例。

當(dāng)對(duì)貼片電阻器施加明顯超過(guò)規(guī)定功率（電壓）的大功率（高電壓）時(shí)， ①在激光調(diào)阻槽剩余邊緣將會(huì)產(chǎn)生電流集中現(xiàn)象。（下圖中〇圈起來(lái)的部分） 在該電流集中部分產(chǎn)生的焦耳熱導(dǎo)致局部溫升。

另一方面，通過(guò)氧化鋁基板等的散熱（熱傳遞）現(xiàn)象也同時(shí)發(fā)生。 相比其發(fā)熱量，如果散熱量不足，就有可能會(huì)超過(guò)電阻體或保護(hù)膜的耐熱溫度，這部分中的一部分可能會(huì)出現(xiàn)熔化現(xiàn)象，導(dǎo)致局部斷線。 如果再加上施加的電壓較高的情況，則激光調(diào)阻槽的剩余邊緣會(huì)完全熔斷，最終導(dǎo)致斷線（電阻開(kāi)路）。 當(dāng)負(fù)載過(guò)大時(shí)，主體還可能會(huì)開(kāi)裂。

貼片電阻器通常在被施加過(guò)電壓時(shí)負(fù)向變化，進(jìn)一步被施加重負(fù)載時(shí)正向變化，最終導(dǎo)致斷線（開(kāi)路）。

①過(guò)負(fù)載初期 電阻體中的絕緣成分(玻璃)被損壞，電阻值下降。(此時(shí)處于短路狀態(tài)) ②過(guò)負(fù)載后期?開(kāi)路損壞 發(fā)熱量導(dǎo)致導(dǎo)體成分局部熔化，電流進(jìn)一步集中在剩余的導(dǎo)體部分，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)體整體熔斷而造成開(kāi)路。