平面电阻器用箔电阻复合材料的技术要求
发布时间:2007/8/28 0:00:00 访问次数:585
1前言
随着电子技术的发展，对电子产品基本组件起重要作用的电子元器件的质量和数量在明显提高，在所有电子组件中，电阻器的用量最大、品种最多。在固定电阻器中，线绕电阻器是最稳定可靠的电阻器，然而，在人造卫星、雷达、遥感、测试仪器仪表等尖端电子产品中，对电阻的阻值精度、电阻温度系数及加载稳定性的要求愈来愈高，传统的线绕电阻器已不能满足使用要求。20世纪90年代，国外工业发达国家根据电阻应变效应开发出一种平面电阻器。这种平面电阻器除具有线绕电阻器的稳定性和可靠性外，还具有制作工艺简单，尺寸小巧，在较宽的温度范围内(－55℃～＋125℃)温度系数自动补偿，电阻温度系数小、固有电容电感小、低噪音、电阻精度高（<0.001）、高散热、低电动势、优越的加载稳定性、耐冲击电流等特点。这种平面电阻器所用的电阻材料即为本文介绍的电阻箔复合材料。
2电阻箔复合材料的发展状况
20世纪90代初，国外已有少数国家在平面电阻用电阻箔复合材料的开发和应用作了大量的工作，已取得很大成功，并在人造卫星、航空、航海、计算机及一些特殊电子设备得到了应用，其主要用途是制作电阻元件和热变换器等。而我国军工及尖端高科技电子产品中所用平面电阻主要依靠进口，为满足市场需求，704厂于1999年开始研制电阻箔复合材料，是由704厂研究所研制的，该项目于2002年2月通过总装备部组织的设计定型鉴定，产品牌号为LSC-050。
LSC-050电阻箔复合材料主要用于人造卫星、雷达、导航、计算机系统、汽车发动机系统、摄像系统、高清晰度电视等电子产品中。也可用于精密测量、数据转换、航空航海惯导系统、计算机接口电路及一些特殊要求的系统中制作精密电阻器、直插式电子元器件。也可将其压制在多层板中，取代部分电阻器件。
3电阻箔复合材料的构成和特性
本文介绍的LSC050电阻箔复合材料是由金属基板、绝缘介质粘结层和电阻箔复合而成。电阻箔、绝缘介质粘结层和金属基板的选择和特殊设计，决定了电阻箔复合材料具有低热阻、电阻温度系数小（20×10－6/℃～100×10－6/℃）、电阻精度高、耐冲击、耐湿、耐热等特性。用该电阻箔复合材料制作的平面电阻具有尺寸小、低嘈音、低电动势、在较宽温度范围内（－55℃～＋125℃）电阻温度系数小、电阻精度高、稳定性好、响应快、分布参数小等特性。LSC050电阻箔复合材料是适应当今电子产品向轻、薄、小、高可靠性发展需求的新型电阻材料。
4电阻箔复合材料电阻温度系数自动补偿原理
上个世纪90年代，由菲勒克斯·赞德曼博士应用应力知识研制出平面电阻，这种平面电阻是借助应力来补偿电阻箔自然的阻值对温度变化特性设计的，是用电阻箔复合材料作为电阻材料，用光刻和激光法制成特定的电阻图形，经调阻和封装而成。该种平面电阻具有形状随外力变化的特点，这种变形被称为“应变”。温度能使平面电阻产生应力和应变，从而使平面电阻具有在较宽的温度范围内电阻温度系数自动补偿功能。平面电阻之所以具有电阻温度系数自动补偿功能，是由制作平面电阻用电阻箔复合材料的特殊构成所赋予的。电阻箔复合材料是借助应力作用补偿电阻箔自然的阻值对温度变化特性设计的，或者说是借助电阻温度系数补偿原理设计的。以下分析电阻箔复合材料电阻温度系数补偿原理。
在电阻箔复合材料中，电阻箔的热膨胀系数远远大于绝缘介质粘结层的热膨胀系数，因绝缘介质粘结层的弹性小，当温度升高时，电阻箔会沿绝缘介质粘结层的长度方向伸长，沿其宽度方向收缩，但电阻箔的热膨胀会受到绝缘介质粘结层的限制而产生压应力，在其长度方向上引起压应变，从而导致电阻箔复合材料的电阻发生变化。但是，电阻箔复合材料中受应力作用产生电阻变化与电阻箔在自由状态下的电阻变化正好相反（即当温度升高时，自由状态下的电阻箔的电阻随温度升高增大，而电阻箔复合材料中，随温度升高电阻箔受压应力作用而电阻减小）。当温度降低时，电阻箔复合材料中电阻箔会发生较大的收缩，而绝缘介质粘结层的收缩较小，因此，绝缘介质粘结层限制了电阻箔的收缩，使电阻箔受到张应力，张应力引起电阻箔复合材料中电阻箔的阻值变化与自由状态时电阻箔随温度下降引起的电阻变化恰好相反（即温度降低时，自由状态下的电阻箔随温度降低而减小，而电阻箔复合材料中的电阻箔随温度降低受到张应力作用电阻增大）。总之，不管升温还是降温，电阻箔复合材料的电阻变化都与电阻箔在自由状态下的电阻变化趋势相反。因此实现了在一定的温度范围内电阻温度系数的自动补偿。
由此可见，电阻箔复合材料的电阻温度系数实际上是合金箔在自由状态下的电阻温度系数（TCR1）与应力－应变引起的电阻温度系数（TCR2）的
1前言
随着电子技术的发展，对电子产品基本组件起重要作用的电子元器件的质量和数量在明显提高，在所有电子组件中，电阻器的用量最大、品种最多。在固定电阻器中，线绕电阻器是最稳定可靠的电阻器，然而，在人造卫星、雷达、遥感、测试仪器仪表等尖端电子产品中，对电阻的阻值精度、电阻温度系数及加载稳定性的要求愈来愈高，传统的线绕电阻器已不能满足使用要求。20世纪90年代，国外工业发达国家根据电阻应变效应开发出一种平面电阻器。这种平面电阻器除具有线绕电阻器的稳定性和可靠性外，还具有制作工艺简单，尺寸小巧，在较宽的温度范围内(－55℃～＋125℃)温度系数自动补偿，电阻温度系数小、固有电容电感小、低噪音、电阻精度高（<0.001）、高散热、低电动势、优越的加载稳定性、耐冲击电流等特点。这种平面电阻器所用的电阻材料即为本文介绍的电阻箔复合材料。
2电阻箔复合材料的发展状况
20世纪90代初，国外已有少数国家在平面电阻用电阻箔复合材料的开发和应用作了大量的工作，已取得很大成功，并在人造卫星、航空、航海、计算机及一些特殊电子设备得到了应用，其主要用途是制作电阻元件和热变换器等。而我国军工及尖端高科技电子产品中所用平面电阻主要依靠进口，为满足市场需求，704厂于1999年开始研制电阻箔复合材料，是由704厂研究所研制的，该项目于2002年2月通过总装备部组织的设计定型鉴定，产品牌号为LSC-050。
LSC-050电阻箔复合材料主要用于人造卫星、雷达、导航、计算机系统、汽车发动机系统、摄像系统、高清晰度电视等电子产品中。也可用于精密测量、数据转换、航空航海惯导系统、计算机接口电路及一些特殊要求的系统中制作精密电阻器、直插式电子元器件。也可将其压制在多层板中，取代部分电阻器件。
3电阻箔复合材料的构成和特性
本文介绍的LSC050电阻箔复合材料是由金属基板、绝缘介质粘结层和电阻箔复合而成。电阻箔、绝缘介质粘结层和金属基板的选择和特殊设计，决定了电阻箔复合材料具有低热阻、电阻温度系数小（20×10－6/℃～100×10－6/℃）、电阻精度高、耐冲击、耐湿、耐热等特性。用该电阻箔复合材料制作的平面电阻具有尺寸小、低嘈音、低电动势、在较宽温度范围内（－55℃～＋125℃）电阻温度系数小、电阻精度高、稳定性好、响应快、分布参数小等特性。LSC050电阻箔复合材料是适应当今电子产品向轻、薄、小、高可靠性发展需求的新型电阻材料。
4电阻箔复合材料电阻温度系数自动补偿原理
上个世纪90年代，由菲勒克斯·赞德曼博士应用应力知识研制出平面电阻，这种平面电阻是借助应力来补偿电阻箔自然的阻值对温度变化特性设计的，是用电阻箔复合材料作为电阻材料，用光刻和激光法制成特定的电阻图形，经调阻和封装而成。该种平面电阻具有形状随外力变化的特点，这种变形被称为“应变”。温度能使平面电阻产生应力和应变，从而使平面电阻具有在较宽的温度范围内电阻温度系数自动补偿功能。平面电阻之所以具有电阻温度系数自动补偿功能，是由制作平面电阻用电阻箔复合材料的特殊构成所赋予的。电阻箔复合材料是借助应力作用补偿电阻箔自然的阻值对温度变化特性设计的，或者说是借助电阻温度系数补偿原理设计的。以下分析电阻箔复合材料电阻温度系数补偿原理。
在电阻箔复合材料中，电阻箔的热膨胀系数远远大于绝缘介质粘结层的热膨胀系数，因绝缘介质粘结层的弹性小，当温度升高时，电阻箔会沿绝缘介质粘结层的长度方向伸长，沿其宽度方向收缩，但电阻箔的热膨胀会受到绝缘介质粘结层的限制而产生压应力，在其长度方向上引起压应变，从而导致电阻箔复合材料的电阻发生变化。但是，电阻箔复合材料中受应力作用产生电阻变化与电阻箔在自由状态下的电阻变化正好相反（即当温度升高时，自由状态下的电阻箔的电阻随温度升高增大，而电阻箔复合材料中，随温度升高电阻箔受压应力作用而电阻减小）。当温度降低时，电阻箔复合材料中电阻箔会发生较大的收缩，而绝缘介质粘结层的收缩较小，因此，绝缘介质粘结层限制了电阻箔的收缩，使电阻箔受到张应力，张应力引起电阻箔复合材料中电阻箔的阻值变化与自由状态时电阻箔随温度下降引起的电阻变化恰好相反（即温度降低时，自由状态下的电阻箔随温度降低而减小，而电阻箔复合材料中的电阻箔随温度降低受到张应力作用电阻增大）。总之，不管升温还是降温，电阻箔复合材料的电阻变化都与电阻箔在自由状态下的电阻变化趋势相反。因此实现了在一定的温度范围内电阻温度系数的自动补偿。
由此可见，电阻箔复合材料的电阻温度系数实际上是合金箔在自由状态下的电阻温度系数（TCR1）与应力－应变引起的电阻温度系数（TCR2）的
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