電阻的工藝與結(jié)構(gòu)（圖文詳解）

電阻的工藝種類繁多，可以根據(jù)阻值是否可以變化，分成兩大類介紹：

固定電阻

可變電阻

2.1 固定電阻

固定電阻，顧名思義就是電阻值是定值，不可變。大多數(shù)時(shí)候，我們使用的電阻都是固定值的?？梢愿鶕?jù)封裝的不同大致再分類。

2.1.1 軸向引線電阻(Axial Leaded Resistor)

軸線引線電阻通常都是圓柱形，兩個(gè)外電極是圓柱體兩端的軸向?qū)Ь€，根據(jù)材料和工藝的不同還可以再分為多種。

繞線電阻(Wire Wound Resistor)

繞線電阻是將鎳鉻合金導(dǎo)線繞在氧化鋁陶瓷基底上，一圈一圈控制電阻大小。繞線電阻可以制作為精密電阻，容差可以到0.005%，同時(shí)溫度系數(shù)非常低，缺點(diǎn)是繞線電阻的寄生電感比較大，不能用于高頻。繞線電阻的體積可以做的很大，然后加外部散熱器，可以用作大功率電阻。

碳合成電阻(Carbon Composition Resistor)

碳合成電阻主要是由碳粉末和粘合劑一起燒結(jié)成圓柱型的電阻體，其中碳粉末的濃度決定了電阻值的大小，在兩端加鍍錫銅引線，最后封裝成型。碳合成電阻工藝簡(jiǎn)單，原材料也容易獲得，所以價(jià)格最便宜。但是碳合成電阻的性能不太好，容差比較大(也就是做不了精密電阻)，溫度特性不好，通常噪聲比較大。碳合成電阻耐壓性能較好，由于內(nèi)部是可以看作是碳棒，基本不會(huì)被擊穿導(dǎo)致被燒毀。

特點(diǎn)：

1、適用于高壓大功率應(yīng)用

2、短時(shí)間可承受高能量

3、已經(jīng)在通常場(chǎng)景不再使用，因?yàn)閮r(jià)格

應(yīng)用場(chǎng)景：

1、接地電阻

2、氣體斷路器

3、大型電機(jī)

4、感性加熱器

碳膜電阻(Carbon Film Resistor)

碳膜電阻主要是在陶瓷棒上形成一層碳混合物膜，例如直接涂一層，碳膜的厚度和其中碳濃度可以控制電阻的大?。粸榱烁泳_的控制電阻，可以在碳膜上加工出螺旋溝槽，螺旋越多電阻越大；最后加金屬引線，樹脂封裝成型。碳膜電阻的工藝更加復(fù)雜一點(diǎn)，可以做精密電阻，但由于碳質(zhì)的原因，還是溫度特性不太好。

碳膜電阻器是膜式電阻器(FilmResistors)中的一種。它是采用高溫真空鍍膜技術(shù)將碳緊密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加適當(dāng)接頭切割，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封保護(hù)而成的。其表面常涂以綠色保護(hù)漆。碳膜的厚度決定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽來控制電阻器。

特點(diǎn)：

1.性能穩(wěn)定、阻值范圍廣、極限電壓較高;

2.表面涂為土黃色面漆，小型化為土黃色或粉紅色;

3.使用環(huán)境溫度：-55℃～+125℃;

4.精度范圍：±5%，±2%。

金屬膜電阻(Metal Film Resistor)

與碳膜電阻結(jié)構(gòu)類似，金屬膜電阻主要是利用真空沉積技術(shù)在陶瓷棒上形成一層鎳鉻合金鍍膜，然后在鍍膜上加工出螺旋溝槽來精確控制電阻。金屬膜電阻可以說是性能比較好的電阻，精度高，可以做E192系列，然后溫度特性好，噪聲低，更加穩(wěn)定。

金屬膜電阻是是用鎳鉻或類似的合金真空電鍍技術(shù)，著膜于白瓷棒表面，經(jīng)過切割調(diào)試阻值，以達(dá)到最終要求的精密阻值。金屬膜電阻器提供廣泛的阻值范圍，有著精密阻值，公差范圍小的特性。亦可應(yīng)用于金屬膜保險(xiǎn)絲電阻器。而碳膜電阻是 目前電子、電器、資訊產(chǎn)品使用量最大，價(jià)格最便宜，品質(zhì)穩(wěn)定性信賴度高。其是從高溫真空中分離出有機(jī)化合物之碳，緊密附著于瓷棒表面之碳膜體，而加以適當(dāng) 之接頭后切割調(diào)適而成，并在其表面涂上環(huán)氧樹脂密封以保護(hù)。碳膜電阻從外觀上，金屬膜的為五個(gè)環(huán)（1%），碳膜的為四環(huán)（5%）。金屬膜的為藍(lán)色，碳膜的 為土黃色或是其他的色。

特點(diǎn)：

金屬膜電阻，穩(wěn)定，誤差小，精度高， 體積小。

碳膜電阻，反之。

金屬氧化物膜電阻(Metal Oxide Film Resistor)

與金屬膜電阻結(jié)構(gòu)類似，金屬氧化物膜主要是在陶瓷棒形成一層錫氧化物膜，為了增加電阻，可以在錫氧化物膜上加一層銻氧化物膜，然后在氧化物膜上加工出螺旋溝槽來精確控制電阻。金屬氧化物膜電阻最大的優(yōu)勢(shì)就是耐高溫。

特點(diǎn)：

1、低噪聲

2、高頻特性好

3、工作穩(wěn)定

2.1.2 片狀電阻

金屬箔電阻(Metal Foil Resistor)

金屬箔電阻是通過真空熔煉形成鎳鉻合金，然后通過滾碾的方式制作成金屬箔，再將金屬箔黏合在氧化鋁陶瓷基底上，再通過光刻工藝來控制金屬箔的形狀，從而控制電阻。金屬箔電阻是目前性能可以控制到最好的電阻。

厚膜電阻(Thick Film Resistor)

厚膜電阻采用的絲網(wǎng)印刷法，就是再陶瓷基底上貼一層鈀化銀電極，然后在電極之間印刷一層二氧化釕作為電阻體。厚膜電阻的電阻膜通常比較厚，大約100微米。具體工藝流程如下圖所示。

厚膜電阻是目前應(yīng)用最多的電阻，價(jià)格便宜，容差有5%和1%，絕大多數(shù)產(chǎn)品中使用的都是5%和1%的片狀厚膜電阻。

薄膜電阻(Thin Film Resistor)

薄膜電阻就是氧化鋁陶瓷基底上通過真空沉積形成鎳化鉻薄膜，通常只有0.1um厚，只有厚膜電阻的千分之一，然后通過光刻工藝將薄膜蝕刻成一定的形狀。Thin Film工藝在此前電容和電感的文章中已經(jīng)提到過多次了，光刻工藝十分精確，可以形成復(fù)雜的形狀，因此，薄膜電容的性能可以控制的很好。

薄膜電阻和厚膜電阻是電阻類應(yīng)用廣泛，外型也極為相似，很多用戶都將他們混淆或者直接把它們當(dāng)成同一樣的元器件，那么它們究竟是不是一樣的呢？有什么區(qū)別呢？且聽小編給大家解答。

兩者的最大區(qū)別是：首先當(dāng)然是膜厚的區(qū)別，厚膜電阻的膜厚通常大于10μm，而薄膜電阻通常小于10μm，而且大多更是小于1μm; 其次是制造工藝的區(qū)別，厚膜電阻通常是采用絲網(wǎng)印刷工藝制作而成，薄膜電阻采用的是真空蒸發(fā)、磁控濺射等工藝方法將具有一定電阻率的材料蒸鍍于絕緣材料表面制成電阻器。再有就是厚膜電阻一般精度不如薄膜電阻高，厚膜電阻常見精度是10%，5%，1%等，而薄膜電阻精度可達(dá)到0.1%、0.01%等；同時(shí)，在溫度系數(shù)上，厚膜電阻通常較大，而薄膜電阻的溫度系數(shù)可以做到非常低，如5PPM/℃,10 PPM/℃等，因此薄膜電阻的阻值隨溫度變化小，更加穩(wěn)定可靠。

綜上所述，薄膜電阻具有更多的優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格也相對(duì)貴些，常用于各類儀器儀表，醫(yī)療器械，電源，電力設(shè)備，電子數(shù)碼產(chǎn)品等。在電阻選型時(shí)，當(dāng)然不能盲目的選擇最貴的，而是根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的，當(dāng)溫度系數(shù)和精度要求高時(shí)，就使用薄膜工藝的電阻,如果是一般要求就可使用厚膜工藝的。

2.2 可變電阻

可變電阻就是電阻值可以變化，可以有兩種：一是可以手動(dòng)調(diào)整阻值的電阻；另一種就是電阻值可以根據(jù)其他物理?xiàng)l件而變化。

2.2.1 可調(diào)電阻

上中學(xué)的時(shí)候，應(yīng)該都使用過滑動(dòng)變阻器做實(shí)驗(yàn)，動(dòng)一動(dòng)滑動(dòng)變阻器，小燈泡可以變亮或變暗?；瑒?dòng)變阻器就是可調(diào)電阻，原理都是一樣的。

可調(diào)電阻，通常分成了三種：

Potentiometer

電位器或分壓計(jì)，這是一種三端口器件。電位器被中間抽頭分成兩個(gè)電阻，通過中間抽頭可以改變兩個(gè)電阻的阻值，就可以改變分得的電壓。

Rheostat

變阻器，其實(shí)就是電位器，唯一的區(qū)別就是變阻器只需要用到兩個(gè)端口，純粹一個(gè)可以精確調(diào)整阻值的電阻。

Trimmer

微調(diào)器，其實(shí)也是電位器，只不過不需要經(jīng)常調(diào)整，例如設(shè)備出廠的時(shí)候調(diào)整一下即可，通常需要用螺絲刀等特殊工具才能調(diào)整。

2.2.2 敏感電阻

敏感電阻是一類敏感元件，這類電阻大都對(duì)某種物理?xiàng)l件特別敏感，該物理?xiàng)l件一變化，電阻值就會(huì)隨著變化，通常可以用作傳感器， 例如光敏電阻、濕敏電阻、磁敏電阻等等。在電路設(shè)計(jì)應(yīng)用比較多的應(yīng)該是熱敏電阻和壓敏電阻，常用作保護(hù)器件。

熱敏電阻

PTC就是正溫度系數(shù)電阻，通常有兩種：一種是陶瓷材料，叫CPTC，適用于高電壓大電流場(chǎng)合；另一種是高分子聚合物材料，叫PPTC，適用于低電壓小電流場(chǎng)合。

陶瓷PTC，其電阻材料是一種多晶體陶瓷，是碳酸鋇、二氧化鈦等多種材料的混合物燒結(jié)而成。PTC溫度系數(shù)具有很強(qiáng)的非線性，當(dāng)溫度超過一定閾值時(shí)電阻會(huì)變得很大，相當(dāng)于斷路，從而可以起到短路和過流保護(hù)的作用。

同時(shí)還有負(fù)溫度系數(shù)電阻，即NTC。

壓敏電阻

壓敏電阻通常都是金屬氧化物可變電阻，即Metal Oxide Varistor(MOV)，其電阻材料是氧化鋅顆粒和陶瓷顆?；旌虾笠黄馃Y(jié)成型。MOV的特性就是當(dāng)電壓超過一定閾值的時(shí)候，電阻迅速下降，可以通過大電流，因此可以用于浪涌防護(hù)和過壓保護(hù)。

將氧化鋅陶瓷采用和MLCC類似的工藝制作成多層型壓敏電阻，即 MLV。MLV封裝較小，通常是片狀的，額定電壓和通流能力都比MOV小很多，適用于低壓直流場(chǎng)合。