薄/厚膜片式電阻器的未來發(fā)展方向

就片式電阻器的發(fā)展方向來講，主要有以下幾個：超小型化、綠色環(huán)保化、高精度化、低溫度系數(shù)化以及賤金屬化。

表面安裝技術(shù)（SMT）是上世紀70年代末，在國際上發(fā)展起來的一種新型電子產(chǎn)品安裝技術(shù)。目前已在多類電子產(chǎn)品中獲得廣泛應(yīng)用，并使電子產(chǎn)品安裝技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。配合表面安裝技術(shù)，片式元件的發(fā)展也是日新月異，而片式元件也是電子元件發(fā)展的主流和方向，目前各類電子元件的片式化率已達70%以上。在各類整機電路中，片式元件和半導(dǎo)體有源器件的數(shù)量比例通常在20∶1至50∶1，其中一些高端電子產(chǎn)品，如手機、筆記本電腦、PDA（掌上電腦）等當(dāng)中，片式元件的比例更高，有時可達到100∶1。

用于表面安裝技術(shù)的電子元器件包括片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導(dǎo)體器件，以及其他片式產(chǎn)品。其中片式電阻器的需求量最大，占整個片式元器件的45%以上。而全球片式電阻器的年需求量則超過了1萬億只。

進入21世紀以來，電子信息技術(shù)的高速發(fā)展對元件技術(shù)不斷提出新的要求，尤其是片式電阻器的技術(shù)也得到了全新的發(fā)展，推動著片式電阻器進入到一個迅速升級換代的時期。就片式電阻器的發(fā)展方向來講，主要有以下幾個方向，超小型化、綠色環(huán)?；⒏呔然?、低溫度系數(shù)化以及賤金屬化，為了幫助大家對片式電阻器的技術(shù)發(fā)展有所了解，現(xiàn)對厚膜片式電阻器和薄膜片式電阻器兩大類片式電阻器作如下淺談，僅供相關(guān)人士參考。

厚膜片式電阻器向3方面發(fā)展

厚膜片式電阻器是相對金屬膜電阻器而言，電阻膜層比較厚，厚度一般為4μm～8μm，制造工藝與傳統(tǒng)的柱狀帶引線電阻器相比，采用了全新的制造工藝。片式電阻器通常是采用以96%Al2O3的陶瓷基板作為散熱基材、Ag-Pd作為導(dǎo)體材料、釕及釕的氧化物作為電阻體材料、玻璃釉作為包封材料、端頭電鍍鎳錫等。通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)、燒結(jié)技術(shù)、激光調(diào)阻技術(shù)、裂片技術(shù)、端頭涂銀技術(shù)、折粒技術(shù)、電鍍技術(shù)等30多道生產(chǎn)和檢驗工序精心制造而成。

厚膜片式電阻器的主要發(fā)展方向有：

超小型化。目前，0402和0603尺寸的片式電阻器已成為市場的主流，但隨著電子產(chǎn)品尤其是數(shù)碼產(chǎn)品的小型化、輕型化，0201、01005產(chǎn)品的需求日益增加，尤其是01005，該產(chǎn)品的體積只有0.4毫米（長）×0.2毫米（寬）×0.125毫米（高），重量只有0.04克，目前只有少數(shù)日企和我國***企業(yè)能夠生產(chǎn)，為了解決如01005這種小尺寸產(chǎn)品的生產(chǎn)，就必須在傳統(tǒng)的制造工藝上進行升級換代，如絲網(wǎng)印刷技術(shù)必須采用先進的CCD（電耦合器件）自動對位印刷技術(shù)，端涂必須采用近幾年發(fā)展起來的濺射技術(shù)解決端面問題，激光調(diào)阻、電鍍也都必須采用最新的專用設(shè)備才能保證0201、01005產(chǎn)品的批量生產(chǎn)供貨。

綠色環(huán)保化。歐盟“電子電氣設(shè)備廢棄物法令”（WEEE）和“關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止某些有害物質(zhì)”的規(guī)定（RoHS）已經(jīng)在2005年8月和2006年7月1日生效，其影響在全球性范圍內(nèi)顯現(xiàn)。雖然片式元件的玻璃釉膜屬于豁免范圍，但是盡量減少玻璃釉漿料的使用對企業(yè)來講是既能減少非環(huán)保材料的使用，也是節(jié)省開支降低能耗的一個好辦法，端面濺射賤金屬、包封料采用聚合物樹脂等方法目前也已經(jīng)開始逐步推廣使用。據(jù)統(tǒng)計，端面濺射賤金屬能夠使產(chǎn)品端涂的原材料成本降低90%以上。而聚合物樹脂的使用不僅使原材料成本降低，同時還能大幅提高產(chǎn)品的阻值合格率。

超高阻化。超高阻值片式電阻器，主要應(yīng)用產(chǎn)品在高性能電子通信模塊，高精度精密電子儀器及特殊軍工產(chǎn)品上。阻值最高要求達1TΩ，工作電壓最高要求達10kV，這類產(chǎn)品的主要技術(shù)指標有阻值精度、工作電壓、溫度系數(shù)、電壓系數(shù)、穩(wěn)定性等，要保證這些指標達到用戶要求，就必須在技術(shù)上有所突破，包括漿料的選用，調(diào)阻方式，包封料的印刷等等，只有這些技術(shù)形成突破后，才能保證超高阻值片式電阻器的批量生產(chǎn)、供貨。

薄膜片式電阻器前景最被看好

薄膜片式電阻器是近幾年來發(fā)展最迅速、應(yīng)用范圍最廣、前景最被看好的新一代片式電阻器，外資企業(yè)幾年前就已經(jīng)開始批產(chǎn)，我國***企業(yè)也是從前兩年開始批產(chǎn)，但大陸目前只有極個別的廠家能夠生產(chǎn)此類產(chǎn)品。相比厚膜片式電阻器而言，薄膜片式電阻器的電阻膜層主要成分為鎳鉻合金，經(jīng)過精密加工和后期處理，阻值精度可達±0.05%，溫度系數(shù)可達到±5ppm/℃，穩(wěn)定度可達到0.02%，是替代低精度的厚膜片式電阻器以及傳統(tǒng)高精度、高穩(wěn)定柱狀帶引線電阻器的理想產(chǎn)品。薄膜片式電阻器的生產(chǎn)主要有以下幾方面的技術(shù)。

基片。薄膜電阻器的膜層要保持穩(wěn)定狀態(tài)一般需要工作在125℃以下，在此基礎(chǔ)上溫度每升高10℃，膜層的穩(wěn)定度會降低2個百分點（空氣中）。一般情況下，當(dāng)溫度在125℃時，阻值的漂移是0.5%，而當(dāng)溫度升到135℃時，這個漂移值將達到1%，這是因為空氣中的氧氣將電阻膜層不斷氧化。當(dāng)然影響這個溫升的因素包括：電阻器外形尺寸、功率、周邊元件、陶瓷基板類型以及散熱片的使用等等。同時，由于薄膜電阻器的電阻膜層太薄，瓷片表面的光潔度和粗糙度也是影響電阻器性能的一個決定性因素。

因此必須選擇一種既能保證熱量迅速被耗散，又能保證表面光潔度高、粗糙度好的材料，經(jīng)過比較，只有Al2O3含量為99.6%的陶瓷基片能夠同時滿足以上要求。目前該類型的陶瓷基片已經(jīng)量產(chǎn)，主要是在一些日本和我國***的基片供應(yīng)廠家。

成膜。在電阻器生產(chǎn)中，鎳鉻（NiCr）和氮化鉭（TaN）是常用的電阻膜層材料，鎳鉻材料溫度系數(shù)比較小，相對方阻較大；氮化鉭材料方阻低，且溫度系數(shù)為負。因此在實際生產(chǎn)中，通常選擇的是鎳鉻為主要成分的合金復(fù)合膜。

激光調(diào)阻。片式電阻器用激光調(diào)阻機近年來的發(fā)展速度非?？欤谒拇诫娮杵饔眉す庹{(diào)阻機已有生產(chǎn)，而專用于薄膜片式電阻器的、激光波長為532nm的綠激光調(diào)阻機已有多家公司量產(chǎn)，阻值控制精度能達到±0.02%，調(diào)阻速度可達300mm/s，完全適合薄膜片式電阻器的大規(guī)模批量生產(chǎn)。

端面處理。端面處理技術(shù)也在近幾年進行了升級換代，排條機和濺射機的使用，使得以前的端面涂銀技術(shù)升級為在端面濺射鎳鉻金屬，不僅降低了成本，提高了效率，也大大提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

總之，從總體產(chǎn)業(yè)水平上看，我國大陸片式元件產(chǎn)業(yè)與美、日兩個元件生產(chǎn)強國甚至與我國***相比還存在一定的差距。電子元件生產(chǎn)企業(yè)所面臨的普遍問題是核心競爭力較差、產(chǎn)品檔次較低，且產(chǎn)品的技術(shù)含量較低，附加值低，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品較少，在某些核心技術(shù)上還受制于人。但是片式元件升級換代速度加快、無源集成產(chǎn)業(yè)的興起以及世界范圍產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整又為我國片式元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了較好的機遇。抓住這些機遇，投入力量，研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代片式元件，是我國從電子元件大國走向電子元件強國的必由之路。