薄膜电阻器提供不渗透硫的解决方案

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当前的小型化趋势将电阻器技术推到了极限。例如，0201尺寸的片状电阻器仅封装就大约占到了元件总成本的60%。对某些在电路板上同一相邻位置使用相同电阻值的设计来说，片状元件阵列可以帮助缓解布局和封装问题。不过，这并不适用于所有厂商。

　　厚膜和薄膜技术的近发展可以在给定的芯片尺寸上实现更高的额定功率。众所周知，与厚膜电阻元件相比，薄膜电阻元件具有众多性能优势，而厚膜电阻器的明显优势就是成本。

　　借助的材料和工艺进步，这种明显的成本差别可被显著降低，这很可能会对片状电阻器市场产生重大影响。目前，一种合理的预期是，容差1%、电阻温度系数（TCR）为±100×10-6/℃的商品薄膜片状电阻器的价位将与同等的厚膜电阻器的价位大致相同。

　　在硫含量较高的环境，例如汽车装备、工业设备和重型农用和建筑设备中，由于硫化银的形成，常见的厚膜片状电阻器会出现阻值偏移问题。硫渗过电镀层和屏蔽层，与银接触形成硫化银（如图1所示）。

　　图1 硫渗过电镀层和屏蔽层，与银接触形成硫化银

　　硫化银是不导电的，而持续暴露在硫环境中将意味着更多硫化银的形成，直到所有的银都完全转化成硫化银。导电层将因此被中断，而该元件将变成开路。对任何汽车或工业设备制造商而言，这是一种特别令人沮丧的现象，因为它是一种在制造时完全无法检测的潜在故障。有些汽车和工业设备制造商已经通过密封电子设备，成功地阻止了硫化银的形成，但要将该方法应用于所有情况并不可行，而且这并不是一种能确保防止硫污染的可靠方法。

　　厚膜和薄膜

　　厚膜电阻器的内部端接通常都不同程度地采用了镀银/钯工艺。这些相对廉价的端接材料具有更高的银含量，但通常正是内部端接中的银容易受到硫的污染。

　　尽管有可能找到银含量更低的厚膜材料，但至今为止，这些备选材料都需要更高的成本，因此批量生产似乎不太可能。另一方面，薄膜片状电阻器使用溅射的、以镍铬铁合金为主要材质的内部端接，不含银且通常也不包含任何其他贵金属。这意味着镍铬铁合金薄膜材料的价位比那些金、钯或铂含量更高的厚膜材料更为稳定。

　　只有内部端接不包含银或铜质材料的片状电阻器，或者那些内部端接由硫无法渗透的中间层加以保护的片状电阻器，才能够完全不受硫污染的影响。市场上存在具有竞争力的基于厚膜的解决方案，它们有一定防硫效果，但仍不能完全避免硫污染——时间一长，它们终也会失效，变成开路。

　　同样，我们知道，浸镀的保护性钝化层的不重合也可能会使得硫污染的影响更为严重。在这种情况下，降低浸渡工艺的速度可以将这种效应降至，但这样做也会增加制造成本并降低制造产能。因为薄膜内部端接不受硫污染的影响，所以这一工艺的并不重要。

　　很明显，就其内部端接而言，薄膜电阻器技术可以更好地抵抗硫污染。除此之外，采用薄膜技术的电阻器也具有整体稳定性、更低的噪声以及更低的寄生电容和电感（取决于电阻值）。图2展示了常见的薄膜电阻器，它比厚膜片状电阻器有显著的改善，特别是它的电阻值较大。

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厚膜和薄膜技术的近发展可以在给定的芯片尺寸上实现更高的额定功率。