SMT表面组装元件：电阻器介绍

表面组装元件包括各种电阻器、电容器、电感器、磁珠、电阻网络、电位器、开关、继连接器等。封装形状有矩形、圆柱形、复合形和异形。

表面组装电阻器

当电流通过导体时,导体对电流的阻力,被称为电阻。在电路中起电阻作用的元件,称为电阻器。表而组装电阻器最初为矩形片状,20世纪80年代出现了圆柱形。随着表面组装器件和机电元件等向集成化、多功能化方向发展,又出现了貝有短小、扁平引脚的电阻网络( Resistor Networks)。它与分立元件相比,具有微型化、无引脚(或扁平、矮小引脚)、尺寸标准化等特点,特别适合在印制电路板上进行表面组装。

(1)矩形片式电阻器

①结构。如图2-1

矩形电阻的基体为高纯度的A12O3基板具有良好的电绝缘性性能,基板平整,划线准确、标准,充分保证电阻、电极浆料印刷到位。在此基体上,采用两种不同的制造工艺涂覆电阻膜。根据该阶躞制造工艺的不同，矩形电阻可分为两种类型,即厚膜型(RN型)和薄膜型(RK型)。厚膜型是在扁平的高纯度Al2O3基板上印一层二氧化钌基浆料,烧结后经光刻而成,制作工艺简单,价格便宜;薄膜型电阻是在基体上喷射一层镍铬合金而成,性能稳定,阻值精度高,但价格较责。然后,在电阻膜上涂覆特殊的玻璃和涂层,一方面起机械保护作用,另一方面使电阻体表面具有绝缘性。

矩形电阻焊端有三层端电极。最内层为连接电阻体的内部电极,一般为银钯(Ag-Pd)合金约0.5mil(1mil=0.0254mm)厚,它与陶瓷基板有良好的结合力。中间为镀镍层,又称镍阻挡层约0.5mil厚,它是防止在焊接期间银层的浸析,向外扩散与锡形成合金,同时提高电阻器在焊接时的耐热性。最外层为端焊头,又称可焊层,其成分一殷与所川焊料相似,使电极具有良好的可焊性,并延长电极的保存期,不同国家采用不同的材料,日本通常采用Sn-Pb合金,厚度为1mil，美国则采用Ag或Ag-Pd合金。三层电极结构,保证了矩形电阻器具有良好的可爆性和可靠性。

②精度。根据IEC63标准“电阻器和电容器的优选值及其公差”的规完,电阻值允许偏差±20%,称为E6系列;电阻值允许偏差±10%,称为E12系列;电阻值允许偏差±5%,弥为E24系列；电阻值允许偏差+2%,称为F48系列；电阻值允许偏差+1%,称为F96系列。

③外形尺寸。片式电阻常以它们外形尺寸的长宽命名.来标志它们的大小。现在有两种表示方法,英制系列和公制系列,欧美产品大多采用英制系列,日本产品大多采用公制系列,我国这两种系列均可以使用。但不管哪科系列，系列型号的前两位数字表示元件的长度.后两位数字表示元件的宽度。例如,公制系列3216(英制1206)的矩形片状电阻,长L=3.2mm(0.12in),宽W=1.6mm(0.06in)。

系列型号的发展变化也反映了SMC元件的小型化进程。典型的SMC系列的外形尺寸的公英制对照如表2-3所示。

④标注

电阻器阻值的标注。当片式电阻阻值精度为±5%时,阻值采用3个数字表示。阻值小于10Ω时,在小数点处加“R”,如4.8Ω记为4R8,0.47Ω记为R47。阻值在10Ω及以上的,前面两位数字为有效数字,最后一个数字表示增加的零的个数,如15Ω记为150,108则表示阻值为1000MΩ。当采用3个数字表示时,一般标在元件上,但0603、0402系列元件的表面积太小,相关参数则标记在料盘上。

当片式电阻阻值精度为±1%时,阻值采用4个数字表示。阻值小于10Ω时,在小数点处加“R”，不足4位的在末尾加0，如4.8Ω记为4R80。阻值介于10~100Ω时,在小数点处加“R”,如15.5Ω记为15R5。若电阻阻值大于等于100Ω,前3个数字代表电阻的有效数字,第4位表示后面增加的零的个数,如2002表示20kΩ。当采用4个数字表示时,一般阻值不在元件上进行标注,只标注在料盘上。

另外,对于特殊电阻,如跨接线,即电阻为0Ω的片状电阻,无论精度为F还是J时,均记为000。

料盘上的标注。到目前为止,料盘上的标注还没有一个统一的标准,不同生产家的电阻器标注不同。华达电子片状电阻器标识含义如图2-3所示。

(2)圆柱形电阻器

圆柱形圊定电阻器即金属电极无引脚端面型( Metal Electrode Leadless Face Bonding Type)元件,简称MELF电阻器。与矩形片式电阻器相比,圆柱形电阻器无方向性和正反面,包装使用方便,裝配密度高,同定到印电路板上有较高的抗弯曲能力,特别是噪声电平和三次谐波失真都比较低,常用于高档音响电器产品中。但是,圆柱形电阻器在组装时可能会滚动,而且标准化不够完整。

MELF电阻器可以用溥膜工艺来制作。在高纯度陶瓷基柱表血溅射镍铬合金膜或碳膜,在膜上刻槽凋整电阻值。两端压上金属碳膜,再涂敷耐热漆形成保护层,并印上色环标志。MELF电阻器主要有碳膜(ERD)型、金属膜(ERO)型和跨接用的0电阻器3种。

①精度。碳膜(ERD)型电阻器称阻值公差即精度为J(±5%),金属膜（ERO）型电阻器精度为G(±2%)或F(±1%),如表2-4所示。

②标注。标称阻值系列可参见GB2691-81。

碳膜ERD型电阻器用三色环表示,第1条、第2条色环表示有效数宇,第3条色环表示有效数字后面零的个数。金属膜ERO型电阻器用四色环或五色环表示,最后一条色环表示阻值允许偏差,倒数第2条色环表示有效数字后面零的个数,前面儿环即表示有效数字。电阻器色环标记如图2-4所示,各色环代表的含义如表2-5所示。

(3)小型固定电阻网络

小型固定电阻网络是指在一块基片上,将多个参数和性能一致的电阻,按预定的配置要求连接后置于一个组装体内形成的电阻网络,也称集成电阻或电阻排,如图2-5所示。

小型固定电阻网络结构可分为SOP型、芯片功率型、芯片载体型和芯片阵列型4种。其体型一般采用标准矩形件,主要有0603、0805、1206等尺寸。其精度一般为J、G、F。其跨接电阻网络为0Ω,记为000。

(4)表面组装电位器

表面组装电位器又称为片式电位器,是一种可以人为地将阻值连续可调变化的电阻器,用以调节分电路的电阻和电压,如图2-6所示。片式电位器一般适用于-20℃-85℃的温度下,阻值允许偏差一股为正负25%。

片式电位器根据其结构可以分为敞开式和密封式。敞开式电位器适用干回流焊工艺,密封式电位器则可以用波峰焊和回流焊进行焊接。