Chip-R 贴片电阻器 学习珍藏版
贴片式固定电阻器 又称片式固定电阻器，简称贴片电阻、片阻。英文 Chip Fixed Resistor 简称 Chip-R、SMD Risistor，是电子电路中使用量最大，应用最广的元件。
分 类
从材料工艺角度分主要有两大类：
厚膜贴片电阻器 Thick Film Risister
薄膜贴片电阻器 Thin Film Risister
两者区别对比见表一。
表一 厚膜贴片电阻器和薄膜贴片电阻器对比
种类 对比项 | 厚膜 贴片电阻器 | 薄膜 贴片电阻器 | |
电阻体材料 | 氧化钌类 | 镍铬合金 | |
电阻体厚度 | >10um | <1um | |
关键工艺 | 丝网印刷 高温烧结 | 真空/磁控溅射 | |
性 能 特 点 | 常规阻值 | 1Ω~22MΩ | 1Ω~ 2MΩ |
常规精度 | ±5%、±1% | ±0.1%、±0.01% | |
TCR | （±50~±500） ppm/℃ | （±5~±25） ppm/℃ | |
功率 | 较大 | 较小 | |
成本 | 低 | 高 | |
适用范围 | 无特别要求的广泛场合 | 高精度、高稳定要求，如仪器表，医疗器械等 | |
目前厚膜贴片电阻器生产量使用量占绝大部分。
以下内容以厚膜贴片电阻器为主。
厚膜贴片电阻从设计性能上可分为常规、超低阻值、高压、高阻、精密和大功率等六种类别，具体差别见表二。
表二 厚膜贴片电阻不同类别区分
参数 分类 | 阻值 Ω | TCR ± ppm/℃ | 功率 W | 电压 V | 公差 |
常规 | 1.0 ~22M | 100 ~300 | 0603 1/10 0805 1/8 1206 1/4 1210 1/3 2010 3/4 2512 1 | ≤200 | ±5% ±1% |
超低阻 | 10m ~1000m | 500 | ≤200 | ±5% ±1% | |
高压 | 10K ~15M | 200 | 200 ~1000 | ±5% ±1% | |
精密 | 10~1M | 50 | ≤200 | ±0.5% ±0.1% | |
高阻 | 22M ~1.0G | 500 ~ 2000 | ≤200 | ±5% ±10% | |
大功率 | 0.1 ~22M | 75 ~ 500 | 0603 1/5 0805 1/4 1206 1/2 1210 1/2 2010 1 2512 1.5 | ≤200 | ±5% ±1% |
贴片电阻中的还有一类叫零欧姆电阻，本质上相当跳线,应用相当广泛。
外型外观
内部结构
生产流程
尺寸规格
贴片电阻主要有“0201~ 2512”9个标准化的尺寸规格系列。有两种尺寸代码系统表示方式：
①EIA英制：如1206，”12”表示长度为0.12英寸，“06”表示宽度为0.06英寸。
②国际单位制：如3216，“32”表示长度为3.2mm英寸，“16”表示宽度为1.6mm。
由于1英寸=25.4mm，所以经标准化后英制“1206”与国际单位单位制“3216”表达的尺寸规格一致。
表三贴片电阻常规尺寸系列
英制 (in) | 公制 (mm) | 长(L) (mm) | 宽(W) (mm) | 厚(t) (mm) |
0201 | 0603 | 0.60±0.05 | 0.30±0.05 | 0.23±0.05 |
0402 | 1005 | 1.00±0.10 | 0.50±0.10 | 0.30±0.10 |
0603 | 1608 | 1.60±0.15 | 0.80±0.15 | 0.40±0.10 |
0805 | 2012 | 2.00±0.20 | 1.25±0.15 | 0.50±0.10 |
1206 | 3216 | 3.20±0.20 | 1.60±0.15 | 0.55±0.10 |
1210 | 3225 | 3.20±0.20 | 2.50±0.20 | 0.55±0.10 |
2010 | 5025 | 5.00±0.20 | 2.50±0.20 | 0.55±0.10 |
2512 | 6432 | 6.40±0.20 | 3.20±0.20 | 0.55±0.10 |
具体尺寸公差,不同厂家略有不同。
还有更小尺寸的，如国巨的：
RC0075 长0.30X宽0.15X厚0.10 (mm)
RC0100 长0.40X宽0.20X厚0.13 (mm)
当前应用最广的尺寸是0402 0603 0805及1206。0201及更小尺寸主要用于移动终端集成度较高的产品中；2010和2512等大规格主要用于大功率如电力电路领域。
标称阻值及公差
标称阻值：标识在电阻器上的阻值。要根据标准化了的阻值系列表进行标识。
公差：电阻器的标称阻值与实际测量的阻值是存在偏差的，对偏差设定一个限度，如标称阻值+5%范围内，这就是标称电阻值的公差或叫容许误差、精度。
贴片电阻的标称电阻值和公差按1952年国际电工学会规定的“固定电阻器和固定电容器优选值及其公差”系列确定。
优选值是一系列的数值或数列，是通过下面公式得出：
公式
E分别取6、12、24、48、96、192
K取0、1、2、3 …自然数
当E取值24，K为0 、1、 2 … 21、22、23时就可得到E24系列值，见表三，左边第一列。
E24最常用的系列值。标称阻值按系列确定，每个电阻器的阻值是系列值的1倍、10倍、100倍、1000倍、10000倍 … 。
表四给出E24系列值及据E24系列值进行标称的系列标称阻值。
表四 E24系列值及对应系列标称阻值
E24 系列值 | 标称阻值系列 单位：欧姆（Ω） | |||||||
×1 | ×10 | ×100 | ×103 | ×104 | ×105 | ×106 | ×107 | |
1.0 | 1.0 | 10 | 100 | 1K | 10K | 100K | 1M | 10M |
1.1 | 1.1 | 11 | 110 | 1.1K | 11K | 110K | 1.1M | 11M |
1.2 | 1.2 | 12 | 120 | 1.2K | 12K | 120K | 1.2M | 12M |
1.3 | 1.3 | 13 | 130 | 1.3K | 13K | 130K | 1.3M | 13M |
1.5 | 1.5 | 15 | 150 | 1.5K | 15K | 150K | 1.5M | 15M |
1.6 | 1.6 | 16 | 160 | 1.6K | 16K | 160K | 1.6M | 16M |
1.8 | 1.8 | 18 | 180 | 1.8K | 18K | 180K | 1.8M | 18M |
2.0 | 2.0 | 20 | 200 | 2K | 20K | 200K | 2M | 20M |
2.2 | 2.2 | 22 | 220 | 2.2K | 22K | 220K | 2.2M | 22M |
2.4 | 2.4 | 24 | 240 | 2.4K | 24K | 240K | 2.4M | |
2.7 | 2.7 | 27 | 270 | 2.7K | 27K | 270K | 2.7M | |
3.0 | 3.0 | 30 | 300 | 3K | 30K | 300K | 3M | |
3.3 | 3.3 | 33 | 330 | 3.3K | 33K | 330K | 3.3M | |
3.6 | 3.6 | 36 | 360 | 3.6K | 36K | 360K | 3.6M | |
3.9 | 3.9 | 39 | 390 | 3.9K | 39K | 390K | 3.9M | |
4.3 | 4.3 | 43 | 430 | 4.3K | 43K | 430K | 4.3M | |
4.7 | 4.7 | 47 | 470 | 4.7K | 47K | 470K | 4.7M | |
5.1 | 5.1 | 51 | 510 | 5.1K | 51K | 510K | 5.1M | |
5.6 | 5.6 | 56 | 560 | 5.6K | 56K | 560K | 5.6M | |
6.2 | 6.2 | 62 | 620 | 6.2K | 62K | 620K | 6.2M | |
6.8 | 6.8 | 68 | 680 | 6.6K | 68K | 680K | 6.8M | |
7.5 | 7.5 | 75 | 750 | 7.5K | 75K | 750K | 7.5M | |
8.2 | 8.2 | 82 | 820 | 8.2K | 82K | 820K | 8.2M | |
9.1 | 9.1 | 91 | 910 | 9.1K | 91K | 910K | 9.1M | |
当E-24系列标称电阻值的允差取±5%时，例如：
标称阻值“620”下限值为620ΩX(1-5%)=589Ω
标称阻值“560”上限值为560ΩX(1+5%)=588Ω
如此推算，取公差为J级：±5%时，对应E24系列标称阻值的相邻标称阻值上下限充值刚好相衔接。
据公式一，可形成E6、E12、48、E96、E192系列，其中E96也是贴片电阻常用系列，E96的公差为F级：±l.0%。
E24、E96系列是最常用的，选择阻值是应选择接近计算值的标称值。公差标称与阻值系列相关，公差越窄，精度越高，成本越高。
电阻值温度系数 TCR
TCR — Temperature Coefficient of Resistance
电阻值温度系数--表征电阻值随温度变化的程度。
用于制造厚膜贴片电阻器的电阻体材料电阻值会随温度的变化而有一定的变化，因此随温度的变化电阻值会发生变化。
定义式：TCR=dR/(R.dT)
即当温度改变1℃时，电阻器电阻值的相对变化，单位为ppm/℃（即10E（-6）/℃）。
实际应用时，采用平均电阻温度系数
其中：△T=T2-T1
T1= +25 °C 基准温度
T2=（ –55 ~ +125 ）°C 测试温度
R1=+25 °C基准温度下的电阻值
R2=（ –55 ~ +125 ）°C 测试温度点下的电阻值
TCR有负温度系数、正温度系数和临界温度系数（在某一特定温度下电阻只会发生突变）。
电阻体电极中的氧化钌与玻璃的比例成份决定了TCR的具体值。不同厂家、不同尺寸规格及不同阻值段所采用的电阻体材料不同，其阻值温度系数（TCR）有差异，一般在（±50~±600）ppm/℃，常见有±100 ppm/℃、±200 ppm/℃、±400 ppm/℃。
因环境存在温度变化，电阻器工作时也会引起温升，阻值随温度变化对电路的工作稳定性将产生不良影响，电路要求越高，电阻温度系数应越小，特别是作为基准电压和提供工作点的电阻，更应该注意这一点。厚膜贴片电阻TCR最好水平做到±50ppm/℃，如需要变化率更小的电阻器，即须选用薄膜贴片电阻器，其TCR可达到±5ppm的水平。
选用时注意参考厂家提供的技术资料，掌握控制TCR参数。
额定功率与最大额定电压
额定功率
贴片电阻通电做功发热升温，如热功率过大，散热不良，贴片电阻温升过高会被烧毁。需要对贴片电阻热功率进行限制，为额定功率。
公式：P = I2 R = U2/ R
贴片电阻散热能力与材料、形状和尺寸有关。同为厚膜贴片电阻，尺寸规格越大，散热面积越大，额大功率就越大。
表五 贴片电阻的尺寸规格与功率关系表
尺寸规格 | 额定功率（70°C） | ||
英制(inch) | 公制(mm) | 常规系列 | 提升系列 |
0201 | 0603 | 1/20W | / |
0402 | 1005 | 1/16W | 1/8W |
0603 | 1608 | 1/10W | 1/5W |
0805 | 2012 | 1/8W | 1/4W |
1206 | 3216 | 1/4W | 1/2W |
1210 | 3225 | 1/3W | 1/2W |
2010 | 5025 | 1/2W | 3/4W |
2512 | 6432 | 1W | 1.5W |
厚膜电阻器的额定功率通常定义在环境温度70℃下，当高于70℃时，应参照斜率按对应温度降额使用,见图A。
图A 额定功率降额曲线
贴片电阻功率一般都较小，注意设计余量，必要时采用降功率设计；有些尺寸的功率是可以兼容的，如0805可以做到1/4W与1206相当，具体要参考生产厂家技术资料
额定电压（Vr）
额定电压与额定功率有一定的相关性，最大工作电压与尺寸有关，一般地额定工作电压不超过200V，额定电压大于200V的属中高压产品，需特别的设计。目前贴片电阻器的最大额定工作电压最高可达1000V。
最大额定电压不能完全按公式（P=U2/R）确定，因为当贴片电阻阻值R较大时，据公式得出的电压值会很高，大大超出贴片电阻材料结构承受能力。
最大额定工作电压是由贴片电阻材料与结构决定的，不同厂家的材料与结构略有不同，最大额定工作电压值会有所差异，选用时需注意。
表六 贴片电阻最大额定工作电压表
规格 | 常规型 | 中高压型 |
0201 | 25V | — |
0402 | 50V | — |
0603 | 75V | 350V |
0805 | 150V | 400V |
1206 | 200V | 500V |
1210 | 200V | 500V |
2010 | 200V | 1000V |
2512 | 200V | 1000V |
过载工作电压不能超过最大额定工作电压的2倍，如1206常规型过载电压不能大于400V。
在实际使用贴片电阻时，应当同时满足额定功率和最大额定电压要求。
命名方法
各厂家品牌贴片电阻的命名方法不完全一致，但基本包含有产品系列、尺寸、标称电阻值、误差级别和包装方式等信息，有些品牌命名还含有温度系数、额定功率等信息。
常见的命名规则
R | S | - | 06 | K | 152 | J | T |
贴 片 电 阻 标 识 | 常规功率类别 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 1210 1/3W 1812 1/2W 2010 3/4W 2512 1W | 尺寸代号 02 0402 03 0603 05 0805 06 1206 1210 1210 10 2010 12 2512 | 温度 系数 ±100 PPM/C | 标称 阻值 “152” =1500Ω =1.5KΩ “1501” =1500Ω =1.5KΩ | 公差 (精度) F±1% J ±5% | 编带 包装 |
标识在贴片电阻器电阻体表面上的阻值代码一般规则如下：
E24系列公差±5%：
两位有效数字+零的个数 10KΩ=103
E96系列公差±1% ：
三位有效数字+零的个数 10.2KΩ=1022
不同品牌具体标示方式不尽一致,参看相关厂家说明资料.