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在汽车电子领域，贴片电阻的厚膜工艺和薄膜工艺有着不同的特点，以下从构成、制作方法、成本、性能等方面进行详细解锁。

构成与制作方法

厚膜电阻

构成：金属釉厚膜是将金属粉和玻璃铀粉混合，其电阻结构包含陶瓷基板、金属釉膜（电阻膜）、内部电极、保护膜和焊接端子电镀。

制作方法：采用丝网（厚膜工艺）印刷法印在基板上制成。

薄膜电阻

构成：具有陶瓷基板、金属膜（电阻膜）、内部电极、保护膜和焊接端子电镀。

制作方法：与厚膜工艺不同，具体常见方法如真空沉积、磁控溅射等，通过在陶瓷基板上沉积一层极薄的金属膜形成电阻膜。

成本

厚膜电阻：成本低，与薄膜电阻价格相比差十倍以上。这使得在对成本较为敏感的汽车电子应用中，厚膜电阻具有一定优势。

薄膜电阻：由于制作工艺相对复杂，成本较高。

性能特点

鲁棒性

厚膜电阻：比薄膜电阻鲁棒性要强很多，耐热和耐潮性能很好，静电特性等也相对较强。在汽车复杂的工作环境中，如发动机舱的高温、高湿度等恶劣条件，厚膜电阻能够更好地适应。

薄膜电阻：鲁棒性相对较弱，对环境的耐受性可能不如厚膜电阻。

精度

厚膜电阻：极限精度是0.5%，精度相对较低。在一些对精度要求不高的汽车电子电路中可以满足需求。

薄膜电阻：通常能够实现更高的精度，适用于对精度要求苛刻的汽车电子系统，如高精度的传感器信号处理电路。

高频特性

厚膜电阻：存在着很大的问题就是高频特性较差。信号如果在高频段工作时，存在趋肤效应，在高频时的电阻值存在一定问题，限制了其在高频汽车电子电路中的应用。

薄膜电阻：高频特性较好，能够满足汽车电子中一些高频信号处理的需求，如车载雷达、无线通信模块等。

AEC - Q200 实验表现

厚膜电阻：在 AEC - Q200 规定的实验中表现相对较好，说明其符合汽车电子行业的可靠性标准，能够保证在汽车使用过程中的稳定性。

薄膜电阻：同样需要满足 AEC - Q200 标准，但由于其工艺和性能特点，在实验中的表现可能与厚膜电阻有所不同，具体取决于其设计和制造质量。

工程师往往对贴片电阻的内部结构了解较少,电阻结构直接决定了它的特性。如图所示,电阻由陶瓷基板、电阻膜、内部电极、保护膜和焊接端子电镀所组成。通常所说的厚膜是指金属釉膜,薄膜是指金属膜。虽然从图中看它们的结构非常相似,但是其工艺和制作过程并不相同,电阻的特性也有较大差异。

①金属釉厚膜:将金属粉和玻璃铀粉混合,采用丝网(厚膜工艺)印刷法印在基板制成的。厚膜电阻成本低,厚膜和薄膜价格相比差十倍以上;厚膜电阻比薄膜电阻鲁棒性要强很多,耐热和耐潮很好,静电特性等也相对较强。因此,如果不是应用在高功率、高精度和高频的情况下则优先选择厚膜电阻。厚膜电阻的极限精度是0.5%,并且在AECQ-200规定的实验中表现相对较好。

厚膜电阻存在着一个很大的问题就是高频特性较差。信号如果在高频段工作时,存在趋肤效应,如图所示,厚膜电阻在高频时的电阻值存在一定问题。同时厚膜电阻的精度较低,在下一节的计算中可看到明显的对比结果。

在采集电路中,如果精度要求较高或在高速采集的场合,并不适用厚膜电阻,因为它的电流噪声较大,温度系数很大,导致了测量的波动很大。在汽车电子设计中,往往需要在采集的阈值上考虑加上滞回环节,以避免由采集对象的波动和系统噪声引起的状态切换,如图所示。

②金属薄膜:用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷基板上制成的。薄膜电阻的优点是可以做到很高的精度且温度特性好。由于排列紧密,使得薄膜电阻的电流噪声较小。如图5.6所示,薄膜电阻由于采用金属薄膜,在趋肤效应中变化并不明显,高频特性非常好;并且由于薄膜电阻排列均匀,其电流噪声和精度变化都要比厚膜电阻小很多。薄膜电阻的电子流动有序而平稳,减少了噪声的产生。与之相反,厚膜电阻内部由于路径较多,电子随机运动导致了噪声的产生。

厚度约在几十nm的金属薄膜,外部采用15μm的有机涂料保护层使得金属薄膜免受氧化,然而保护层往往并不具备完全防潮的性能。在生产和装配过程中离子污染的情况和电路板组装过程中薄膜电阻的损坏,导致薄膜电阻的耐湿性和耐腐蚀性很不理想。通常焊剂内含有钠离子和氯离子性物质,在使用无铅焊接时情况更严重,因此需要进行充分清洗。薄膜电阻,特别是 NiCr材质的电阻,往往是湿度敏感的,在高温高湿的环境下可能失效。在选用时,一定需要和供应商确认,是否经过85℃/85%相对湿度环境中以工作状态运行

1000h的实验。薄膜电阻对静电(ESD)更加敏感,其直角拐点处是静电损伤的薄弱区。因此在生产和装配过程中,特别需要注意静电的保护。在薄膜电阻的附近也要设计专门的静电泻放回路,以避免工作中静电对电阻产生影响。

总结

在汽车电子领域，贴片电阻的厚膜工艺和薄膜工艺差异显著。

厚膜电阻由金属粉和玻璃铀粉混合，经丝网印刷于基板，成本低，鲁棒性强，耐热、耐潮及静电特性好，AEC - Q200实验表现较好，但极限精度仅0.5%，高频特性差，存在趋肤效应，电流噪声大、温度系数大，不适用于高精度、高速采集场合。

薄膜电阻通过真空沉积等工艺在基板形成金属薄膜，精度高、温度特性好、高频特性优、电流噪声小。不过，其耐湿性和耐腐蚀性不理想，对湿度敏感，在高温高湿环境可能失效，且对静电敏感，生产和装配时需注意防静电。

汽车电子设计中，非高功率、高精度、高频场景可优先选厚膜电阻；高精度、高频需求则薄膜电阻更合适，但要注意其环境适应性和静电防护。