什麼是晶圓電阻?柱狀無引線封裝(MELF)電阻介紹


  電阻是最常見的被動元件之一,通常由具備特定電阻值的電阻體與外層封裝製造而成,主要用於限制或校準電流電壓、分壓與電路保護等用途;其中電路板上最常見的,莫過於圓柱狀的插件電阻(圖一左)與貼片式的晶片電阻(圖一右)。

 
插件電阻與晶片電阻外觀比較
圖一/插件電阻(左)與晶片電阻(右)

 

  然而由於佔用的空間較大,在現代消費性電子小型化的趨勢之下,插在PCB板上的通孔式插件電阻已逐漸減少,取而代之的是尺寸小又容易貼焊的晶片電阻;然而晶片電阻也有一些缺點,像是體積小導致散熱不易、電阻值通常相對較小、可承受的功率通常較低等等,為解決上述困擾,結合上述二種電阻特性的新式電阻:晶圓電阻便應運而生。

 

一、晶圓電阻的構造及原理

 

  晶圓電阻,又稱柱狀貼片電阻,是一種採用無引線封裝(MELF)的電阻;外觀類似插件電阻,但金屬帽上沒有連接用的引線,而是像晶片電阻一樣,採用表面黏著的方式安裝(如圖二)。

 
晶圓電阻(MELF電阻)
圖二/晶圓電阻實際樣品圖(高壓晶圓電阻HVM系列)

 

  從圖中可以看到,晶圓電阻可保留圓柱狀的特徵與結構,卻也能像晶片電阻一樣直接焊於PCB板上。

 

二、晶圓電阻的優勢

 

  晶圓電阻由於為圓柱形,電阻面積大於貼片式晶圓電阻,因此能夠承受更高的脈衝能量。以下為第一電阻Firstohm SRM204T與1206抗浪湧CHIP電阻串聯,各加AC12.5W測試結果:


晶圓電阻與晶片電阻抗浪湧能力比較
圖三/晶圓電阻與晶片電阻抗浪湧能力比較

 

  從結果可看到,在同樣測試條件下,相較於晶圓電阻,普通晶片電阻較無法承受此脈衝能量。此外,晶圓電阻由於體積比晶圓電阻更大,散熱能力也因此更強,在搭配風扇散熱的情況下效果尤其顯著。



晶圓電阻與晶片電阻散熱能力對比
圖四/晶圓電阻與晶片電阻散熱能力對比

 

  晶圓電阻的另一個優勢是抗硫化,一般晶片電阻電極層上的銀材料長期與硫氣接觸,會產生硫化銀侵蝕,導致阻值發生變化;晶圓電阻由於使用鎳鉻合金皮膜,且製程中未使用含銀材料,因此不會發生硫化銀侵蝕的狀況。

 

  除此之外,晶圓電阻在機械特性上還具有耐震動、耐變形等優點,因此廣泛應用於需要高可靠性的產品之中。

 

三、晶片電阻與晶圓電阻的比較

 
晶片電阻與晶圓電阻的比較

  雖然晶圓電阻相較於晶片電阻有許多優點,但也有一些缺點,例如成本較高、佔用空間較大等等,在選用前建議您可事先評估應用情境,再決定採用何種電阻;如對各式電阻產品的規格與特性有所疑問,也歡迎來信與我們諮詢。

 

四、台灣晶圓電阻廠商 ─ 第一電阻

 

  台灣專業的晶圓電阻製造廠商第一電阻電容器股份有限公司(Firstohm),自1969年成立至今,歷史已經超過50餘年;除了具備深耕被動元件產業的經驗外,也積極進行產品開發及市場突破。

 

  第一電阻除提供各式插件電阻、無引線晶圓電阻、貼片電阻外,也依功能與應用提供各種特殊電阻,如抗突波電阻、高壓電阻、精密電阻,還可根據客戶需求客製化設計電阻,應用領域從能源、工業控制到車用產業都有涉足,是您產品設計的不二選擇。

 

  瑞澤電子是台灣電阻廠商第一電阻代理商,如您有相關料件需求,歡迎立即與我們聯絡
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第一電阻晶圓電阻

資料來源:第一電阻電容器股份有限公司

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