貼片式固定電阻器又稱片式固定電阻器，簡(jiǎn)稱貼片電阻、片阻。英文 Chip Fixed Resistor 簡(jiǎn)稱 Chip-R、SMD Risistor，是電子電路中使用量最大，應(yīng)用最廣的元件。

分類

從材料工藝角度分主要有兩大類：

厚膜貼片電阻器 Thick Film Risister

薄膜貼片電阻器 Thin Film Risister

兩者區(qū)別對(duì)比見表一。

表一 厚膜貼片電阻器和薄膜貼片電阻器對(duì)比

目前厚膜貼片電阻器生產(chǎn)量使用量占絕大部分。

以下內(nèi)容以厚膜貼片電阻器為主。

厚膜貼片電阻從設(shè)計(jì)性能上可分為常規(guī)、超低阻值、高壓、高阻、精密和大功率等六種類別，具體差別見表二。

表二厚膜貼片電阻不同類別區(qū)分

貼片電阻中的還有一類叫零歐姆電阻，本質(zhì)上相當(dāng)跳線,應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

外型外觀

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

生產(chǎn)流程

尺寸規(guī)格

貼片電阻主要有“0201~ 2512”9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸規(guī)格系列。有兩種尺寸代碼系統(tǒng)表示方式：

①EIA英制：如1206，”12”表示長(zhǎng)度為0.12英寸，“06”表示寬度為0.06英寸。

②國(guó)際單位制：如3216，“32”表示長(zhǎng)度為3.2mm英寸，“16”表示寬度為1.6mm。

由于1英寸=25.4mm，所以經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后英制“1206”與國(guó)際單位單位制“3216”表達(dá)的尺寸規(guī)格一致。

表三貼片電阻常規(guī)尺寸系列

具體尺寸公差,不同廠家略有不同。

還有更小尺寸的，如國(guó)巨的：

RC0075長(zhǎng)0.30X寬0.15X厚0.10 (mm)

RC0100長(zhǎng)0.40X寬0.20X厚0.13 (mm)

當(dāng)前應(yīng)用最廣的尺寸是040206030805及1206。0201及更小尺寸主要用于移動(dòng)終端集成度較高的產(chǎn)品中；2010和2512等大規(guī)格主要用于大功率如電力電路領(lǐng)域。

標(biāo)稱阻值及公差

標(biāo)稱阻值：標(biāo)識(shí)在電阻器上的阻值。要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化了的阻值系列表進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

公差：電阻器的標(biāo)稱阻值與實(shí)際測(cè)量的阻值是存在偏差的，對(duì)偏差設(shè)定一個(gè)限度，如標(biāo)稱阻值+5%范圍內(nèi)，這就是標(biāo)稱電阻值的公差或叫容許誤差、精度。

貼片電阻的標(biāo)稱電阻值和公差按1952年國(guó)際電工學(xué)會(huì)規(guī)定的“固定電阻器和固定電容器優(yōu)選值及其公差”系列確定。

優(yōu)選值是一系列的數(shù)值或數(shù)列，是通過(guò)下面公式得出：

公式

E分別取6、12、24、48、96、192

K取0、1、2、3 …自然數(shù)

當(dāng)E取值24，K為0 、1、 2 … 21、22、23時(shí)就可得到E24系列值，見表三，左邊第一列。

E24最常用的系列值。標(biāo)稱阻值按系列確定，每個(gè)電阻器的阻值是系列值的1倍、10倍、100倍、1000倍、10000倍 … 。

表四給出E24系列值及據(jù)E24系列值進(jìn)行標(biāo)稱的系列標(biāo)稱阻值。

表四E24系列值及對(duì)應(yīng)系列標(biāo)稱阻值

當(dāng)E-24系列標(biāo)稱電阻值的允差取±5%時(shí)，例如：

標(biāo)稱阻值“620”下限值為620ΩX(1-5%)=589Ω

標(biāo)稱阻值“560”上限值為560ΩX(1+5%)=588Ω

如此推算，取公差為J級(jí)：±5%時(shí)，對(duì)應(yīng)E24系列標(biāo)稱阻值的相鄰標(biāo)稱阻值上下限充值剛好相銜接。

據(jù)公式一，可形成E6、E12、48、E96、E192系列，其中E96也是貼片電阻常用系列，E96的公差為F級(jí)：±l.0%。

E24、E96系列是最常用的，選擇阻值是應(yīng)選擇接近計(jì)算值的標(biāo)稱值。公差標(biāo)稱與阻值系列相關(guān)，公差越窄，精度越高，成本越高。

電阻值溫度系數(shù)TCR

TCR—TemperatureCoefficient ofResistance

電阻值溫度系數(shù)--表征電阻值隨溫度變化的程度。

用于制造厚膜貼片電阻器的電阻體材料電阻值會(huì)隨溫度的變化而有一定的變化，因此隨溫度的變化電阻值會(huì)發(fā)生變化。

定義式：TCR=dR/(R.dT)

即當(dāng)溫度改變1℃時(shí)，電阻器電阻值的相對(duì)變化，單位為ppm/℃（即10E（-6）/℃）。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，采用平均電阻溫度系數(shù)

其中：△T=T2-T1

T1= +25 °C 基準(zhǔn)溫度

T2=（ –55 ~ +125 ）°C 測(cè)試溫度

R1=+25 °C基準(zhǔn)溫度下的電阻值

R2=（ –55 ~ +125 ）°C 測(cè)試溫度點(diǎn)下的電阻值

TCR有負(fù)溫度系數(shù)、正溫度系數(shù)和臨界溫度系數(shù)（在某一特定溫度下電阻只會(huì)發(fā)生突變）。

電阻體電極中的氧化釕與玻璃的比例成份決定了TCR的具體值。不同廠家、不同尺寸規(guī)格及不同阻值段所采用的電阻體材料不同，其阻值溫度系數(shù)（TCR）有差異，一般在（±50~±600）ppm/℃，常見有±100 ppm/℃、±200 ppm/℃、±400 ppm/℃。

因環(huán)境存在溫度變化，電阻器工作時(shí)也會(huì)引起溫升，阻值隨溫度變化對(duì)電路的工作穩(wěn)定性將產(chǎn)生不良影響，電路要求越高，電阻溫度系數(shù)應(yīng)越小，特別是作為基準(zhǔn)電壓和提供工作點(diǎn)的電阻，更應(yīng)該注意這一點(diǎn)。厚膜貼片電阻TCR最好水平做到±50ppm/℃，如需要變化率更小的電阻器，即須選用薄膜貼片電阻器，其TCR可達(dá)到±5ppm的水平。

選用時(shí)注意參考廠家提供的技術(shù)資料，掌握控制TCR參數(shù)。

額定功率與最大額定電壓

額定功率

貼片電阻通電做功發(fā)熱升溫，如熱功率過(guò)大，散熱不良，貼片電阻溫升過(guò)高會(huì)被燒毀。需要對(duì)貼片電阻熱功率進(jìn)行限制，為額定功率。

公式：P = I2R = U2/ R

貼片電阻散熱能力與材料、形狀和尺寸有關(guān)。同為厚膜貼片電阻，尺寸規(guī)格越大，散熱面積越大，額大功率就越大。

表五貼片電阻的尺寸規(guī)格與功率關(guān)系表

厚膜電阻器的額定功率通常定義在環(huán)境溫度70℃下，當(dāng)高于70℃時(shí)，應(yīng)參照斜率按對(duì)應(yīng)溫度降額使用,見圖A。

圖A 額定功率降額曲線

貼片電阻功率一般都較小，注意設(shè)計(jì)余量，必要時(shí)采用降功率設(shè)計(jì)；有些尺寸的功率是可以兼容的，如0805可以做到1/4W與1206相當(dāng)，具體要參考生產(chǎn)廠家技術(shù)資料

額定電壓（Vr）

額定電壓與額定功率有一定的相關(guān)性，最大工作電壓與尺寸有關(guān)，一般地額定工作電壓不超過(guò)200V，額定電壓大于200V的屬中高壓產(chǎn)品，需特別的設(shè)計(jì)。目前貼片電阻器的最大額定工作電壓最高可達(dá)1000V。

最大額定電壓不能完全按公式（P=U2/R）確定，因?yàn)楫?dāng)貼片電阻阻值R較大時(shí)，據(jù)公式得出的電壓值會(huì)很高，大大超出貼片電阻材料結(jié)構(gòu)承受能力。

最大額定工作電壓是由貼片電阻材料與結(jié)構(gòu)決定的，不同廠家的材料與結(jié)構(gòu)略有不同，最大額定工作電壓值會(huì)有所差異，選用時(shí)需注意。

表六貼片電阻最大額定工作電壓表

過(guò)載工作電壓不能超過(guò)最大額定工作電壓的2倍，如1206常規(guī)型過(guò)載電壓不能大于400V。

在實(shí)際使用貼片電阻時(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)滿足額定功率和最大額定電壓要求。

命名方法

各廠家品牌貼片電阻的命名方法不完全一致，但基本包含有產(chǎn)品系列、尺寸、標(biāo)稱電阻值、誤差級(jí)別和包裝方式等信息，有些品牌命名還含有溫度系數(shù)、額定功率等信息。

常見的命名規(guī)則

標(biāo)識(shí)在貼片電阻器電阻體表面上的阻值代碼一般規(guī)則如下：

E24系列公差±5%：

兩位有效數(shù)字+零的個(gè)數(shù) 10KΩ=103

E96系列公差±1% ：

三位有效數(shù)字+零的個(gè)數(shù) 10.2KΩ=1022

不同品牌具體標(biāo)示方式不盡一致,參看相關(guān)廠家說(shuō)明資料.

全球主要品牌及產(chǎn)品命名方式

貼片電阻使用常見問(wèn)題

厚膜貼片電阻器制造工藝相當(dāng)成熟,多為自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品一致性好，來(lái)料中最常見的問(wèn)題不是很多，使用過(guò)程中主要有以下問(wèn)題：

電極脫落：

電阻本身的電極附著強(qiáng)度不好或是焊接過(guò)程溫度過(guò)高灼傷電極，特別是手工焊接時(shí)更容易發(fā)生這種情況。

阻值變異：

一般都是阻值變大而失效。主要是長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載造成的。貼片電阻應(yīng)用的線路往往元件密度都比較高，散熱條件也就差一些，考慮可能較高的環(huán)境溫度，選用電阻時(shí)要進(jìn)行降功率設(shè)計(jì)。

端電極氧化：

易造成虛焊。顯微鏡下觀察外電極是否發(fā)黃發(fā)黑或可焊性試驗(yàn)（235℃*3s）觀察外電極上錫情況（上錫率>85%）

基體斷裂：

主要受到機(jī)械應(yīng)力破壞所致，極個(gè)別是熱應(yīng)力引起。

最全面陶瓷貼片電容(MLCC)知識(shí)篇章，值得電子工程師們珍藏。

多層片式陶瓷電容器

——簡(jiǎn)稱貼片電容、片容

日本及臺(tái)灣地區(qū)常稱為積層電容或疊層電容

MLCC—Multi-LayerCeramicCapacitors

1960’s由美國(guó)人發(fā)明，1980’s日本人發(fā)揚(yáng)光大并實(shí)現(xiàn)用低成本賤金屬量產(chǎn)。

制造流程

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

尺寸系列

標(biāo)準(zhǔn)系列化的外形尺寸

最常用英寸單位系統(tǒng)來(lái)表示：

0603—"06"表示:長(zhǎng)0.06inch=1.6mm，

"03"表示:寬0.03inch=0.8mm

也有用國(guó)際單位系統(tǒng)表示：

1608—"16"表示:長(zhǎng)1.6mm

"08"表示:寬0.8mm

表一 貼片電容全系列尺寸表

最小規(guī)格尺寸01005(長(zhǎng)0.25mm*寬0.125mm),目前只有少數(shù)幾家日本公司在批量生產(chǎn)；

0201、0402、0603是目前用量最大的尺寸規(guī)格，大型的MLCC企業(yè)均可批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)，深圳宇陽(yáng)是專做小尺寸MLCC的廠家；

2220及以上尺寸規(guī)格產(chǎn)品，市場(chǎng)占有量很小，大型企業(yè)一般不生產(chǎn)，主要是中小MLCC企業(yè)在生產(chǎn)供應(yīng)。

額定電壓系列

電壓系列有：

3.3V、6.3V、10V、16V、25V、50V ；

100V、200V、250V、500V、630V ；

1000V、2000V、3000V ；

4000V 、5000V、8000V

3.3V～16V，低壓,一般是高容品替代電解電容；

25V～50V，是最常規(guī)的產(chǎn)品；

100V～630V，中壓，一般是0805及以上尺寸規(guī)格；

1000V～3000V，高壓，一般是1206及以上尺寸規(guī)格；

4000V以上屬超高壓產(chǎn)品，對(duì)應(yīng)的尺寸2220及以上尺寸規(guī)格。

日本品牌占據(jù)低壓高容產(chǎn)品大部份的市場(chǎng)份額；中高壓產(chǎn)品主要生產(chǎn)廠家有TDK、風(fēng)華高科及禾申堂。

材 質(zhì)（陶瓷介質(zhì)）

陶瓷貼片電容器（MLCC）使用的陶瓷介質(zhì)材料主要分為順電體（I類）和鐵電體（II類）兩大類，它們下面均有很多種容量溫度特性規(guī)律類似，具體數(shù)值不同的具體介質(zhì)材料。這兩類介質(zhì)材料的介電常數(shù)會(huì)隨溫度的變化而變化，但變化幅度和規(guī)律完全不同，為此 EIA 制定了“I類瓷介容量溫度系數(shù)”和“II類瓷介容量溫度特性”兩套容量溫度特性標(biāo)準(zhǔn)。

表二I類瓷介容量溫度系數(shù)

例:COG表示溫度系數(shù)為(0±30)ppm/℃，也就是MIL標(biāo)準(zhǔn)中的NPO（Negative-Positive-"0",負(fù)—正—零）。COG與NPO是不同標(biāo)準(zhǔn)體系的表示方式，是等同的。

表三II類瓷介容量溫度特性

例:X7R表示-55℃～125℃溫度區(qū)間內(nèi)，以20℃為基準(zhǔn),容量允許變化范圍±15%

在實(shí)際應(yīng)用中，主要是以下三種材質(zhì)

（1）鋯酸鍶SrZrO3摻雜改性，主要制造NPO（COG）類MLCC

此種材質(zhì)MLCC電性能相當(dāng)穩(wěn)定，幾乎不隨溫度，電壓、頻率和時(shí)間的變化而變化：

-55℃~ 125℃時(shí)容量變化率為0±30ppm/℃；

電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC；

電容量的漂移或滯后小于±0.05%；

電容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%；

NPO（COG）類MLCC適用于各種電路，包括穩(wěn)定性要求要的高頻電路，常用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。

通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)制成的射頻電容器，使用頻率可高至3GHZ，其中美國(guó)ATC公司是RF-MLCC的標(biāo)杠企業(yè)。

（2）鈦酸鋇BaTiO3摻雜改性，是X7R、X5R類MLCC產(chǎn)品的制造主材料

因NPO（COG）類MLCC能實(shí)現(xiàn)的容量不能滿足電路對(duì)更大電容量的要求，人們開發(fā)了此種鈦酸鋇基的X7R、X5R類MLCC。它在相同的體積下電容量可以做的比較大，X7R、X5R類MLCC電容量可以做到很高，高至100uF。

此種材質(zhì)比NPO(COG)MLCC 穩(wěn)定性差，X7R、X5R類MLCC的容量隨電壓、頻率條件和時(shí)間的變化而變化：

存在直流偏壓特性，即是說(shuō)當(dāng)電容器兩端加載較高直流電壓時(shí)，其有效容量會(huì)降低；

-55℃～125℃時(shí)容量變化率為+15%，變化曲線是非線性的；

大約每10年變化1%ΔC，表現(xiàn)為10年變化了約5%；

X7R、X5R類MLCC廣泛應(yīng)用非高頻電路，是用量最大的一類電容器，占MLCC市場(chǎng)總量的60%以上。

（3）鈦酸鍶鋇BaSrTiO3摻雜改性，是Z5U、Y5V類MLCC產(chǎn)品的制造主材料

該類材質(zhì)是為獲得比X7R、X5R類MLCC更大容量而開發(fā)應(yīng)用的，這種材質(zhì)能做到很高的容量，而且每單位容量成本較低。

Z5U、Y5V類MLCC其穩(wěn)定性較差，對(duì)溫度電壓較敏感，使用溫度范圍較窄：

-30℃~85℃容量變化+22%～－82%；

存在很強(qiáng)烈的直流偏壓特性；

損耗大，達(dá)5%甚至更大；

盡管它的容量不穩(wěn)定，但能實(shí)現(xiàn)可替代電解電容的容量級(jí)別，有一定的應(yīng)用范圍，主要在退耦電路的應(yīng)用中。

近年來(lái)由于X7R/X5R類產(chǎn)品制造技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)不斷降低X7R/X5R類MLCC介質(zhì)膜厚獲得的電容量已接近Y5V/Z5U MLCC的電容量水平。而Y5V/Z5U類材質(zhì)因晶粒較大的特點(diǎn)，其介質(zhì)厚度不能更進(jìn)一步的降低，不能有效發(fā)展更高容量的產(chǎn)品。另外Y5V/Z5U類材質(zhì)存在著損耗較大和可靠性較差的問(wèn)題，所以Y5V/Z5U有逐步被淘汰之勢(shì)。

容 量及其誤差級(jí)別

NPO（COG）電容器

容量精度在5%左右，選用這種材質(zhì)一般是做容量較小的，常規(guī)100PF 以下，10nF以上的產(chǎn)品也能批量生產(chǎn)，但成本會(huì)較高。下表列出該類產(chǎn)品常用規(guī)格電壓下的最大電容量。

表四 NPO（COG）MLCC 量產(chǎn)容量極大值量

X7R 電容器

容量精度在10%左右，容量范圍較寬，常規(guī)100PF~47uF能生產(chǎn)。

下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍最大值.

表五 X7R MLCC量產(chǎn)容量極大值

命名規(guī)則

貼片電容的命名一般含有以下參數(shù)：尺寸、溫度特性、標(biāo)稱容量、容量誤差級(jí)別、額定電壓、端電極類型和包裝方式等。

典型命名規(guī)則如下：

0805X7R104K500NT

0805：尺寸大小，“08”長(zhǎng)度0.08 英寸、05 表示寬度為 0.05 英寸；

X7R ：容量溫度特性；

104 ：靜電容量，前兩位是有效數(shù)字、后面的4 表示有多少個(gè)零104=10×10000 也就是= 1000PF；

K：容量值達(dá)到的誤差精度為10%，誤差精度與介質(zhì)類型相關(guān)；

500：是要求電容承受的耐壓為50V ，500 前兩位是有效數(shù)字，后面是"0"的數(shù)量。

N：端頭材料，一般的端頭是三層電極（銀/銅層）、鎳、錫 ；

T：包裝方式，T 表示編帶包裝。

MLCC主要品牌及其命名規(guī)則：

國(guó)際上主要的貼片電容（MLCC）制造商分布在亞太地區(qū)，以日本技術(shù)最為先進(jìn)，臺(tái)灣、韓國(guó)次之，主要MLCC主要生產(chǎn)廠家：

日本村田、TDK、京瓷、太陽(yáng)誘電；韓國(guó)三星；臺(tái)灣國(guó)巨、華新科；大陸有名的則是風(fēng)華高科、宇陽(yáng)。

各制造商的產(chǎn)品規(guī)格命名規(guī)則形式上不盡相同，但規(guī)格代號(hào)中基本上都包括：尺寸、溫度特性、標(biāo)稱容量、容量誤差級(jí)別、額定電壓和包裝方式等信息。

主要品牌制造商MLCC命名規(guī)則：

貼片電容的選購(gòu)

選用貼片電容般需提供的參數(shù)要有尺寸的大小、要求的精度、電壓的要求、容量值,更進(jìn)一步的可要求損耗大小、瓷體強(qiáng)度、直流偏壓特性等。

關(guān)于價(jià)格

價(jià)格由成本決定，MLCC的成本與生產(chǎn)批量大小有很大的關(guān)系，尺寸、容量和電壓均是標(biāo)準(zhǔn)系列化且連續(xù)大批量生產(chǎn)的規(guī)格，其成本一定低，價(jià)格自然會(huì)低。

審核編輯：湯梓紅