2023-04-26 20:13:22

引言

近年来，电子技术的发展日新月异，厚膜电子技术被广泛应用于各个领域。本文将深入分析厚膜电阻技术的原理、制备和应用，为电子工程师更好地理解和应用该技术提供参考。

一、厚膜电阻技术原理

厚膜电阻是一种利用厚膜薄层中电性材料构成电阻的技术。其制造过程主要包括印制电路板上的厚膜印刷和后加工处理两个阶段。其中厚膜印刷阶段是指将电性材料通过印刷或喷涂的方式在印制电路板上布置成特定形状，实现指定的电阻值和特性。后加工处理阶段则用于修饰电阻的电学性能。

厚膜电阻的主要运作原理是利用电阻材料的电阻率，即单位长度内所能阻碍电流通过的程度。电阻率是电阻与电路材料长度和横截面积的比值。在印刷厚膜电阻时，将导电材料通过高温加热和高压喷涂的方式，粘到电路板上，并通过氧化或者沉积等过程来使之固化。经过处理之后，板子上的电阻就形成了，而它的大小取决于膜的长、宽、厚，电阻材料的电阻率以及铜箔的厚度等参数。

二、厚膜电阻制备

厚膜电阻的制备主要包括九个基本工艺流程：底材、丝网、着色件、印制、粘合、干燥、烧结、调试和包装。其中，底材是基础，丝网印刷是关键，烧结和调试是质量保证的关键环节。

1. 底材

厚膜电阻的底材可以是不同类型的介质板，如陶瓷，塑料和金属基板等。但由于陶瓷的高硬度、高耐热性和良好的粘附力，因此它是最常见的厚膜电阻底材。金属基板则由于电导性能更好，制作成的厚膜电阻更能满足高频电路的要求，而塑料基板由于加工容易、制造成本较低，被广泛应用于家电、手机等电子产品上。

2. 丝网印刷

为实现不同的电阻值和特性，需要使用不同成分的导电材料，如银膏、铜膏和铂膏等，其粘度和流动性也不同。因此选择合适的丝网和印刷细度非常重要，通常采用的是网目数为28-200丝，宽度为2.5-5.5in的丝网。印刷时需要掌握刮刀压力、印刷速度、印刷厚度等参数。

3. 着色件

印刷后的板子上，导电材料并没有呈现出其应有的电性质，因此需要添加着色件。着色件是在导电材料中添加的掌控电阻值的矫正成分。通常添加的着色材料有铑、钼、金、钨等，这些材料的量需要具体控制用以达到指定的电阻值。

4. 粘合

粘合的主要作用是将印好的导电材料和控制剂固定在板子上，并去除不需要的杂质，如油污、尘埃和刺眼的灰尘等。

5. 干燥

将固化剂和印刷好的导电材料热压固化之后，需要放置一段时间进行自然干燥，使其固化为整体，以便后继的处理。

6. 烧结

进入烧结环节的厚膜电阻，在高温度下通过断续地加热，使得导电材料结晶更加致密，电阻值变得更为精确。同时，烧结环节还可以刚性化薄层以保证其随着时间和温度的变化而保持稳定。

7. 调试

调试环节是让电阻值以及性能达到设计和规范的关键环节。其主要作用是通过交流或称重仪器进行测试，调整导电材料的铺布，确保电阻值和特性的精准控制。

8. 包装

厚膜电阻进入包装环节时，通常需要对其进行物理和化学性能测试以保证其在生产环节能够符合制造标准。

三、厚膜电阻应用

厚膜电阻广泛应用于各种电子产品中，如智能手机、笔记本电脑、电视机、DVD播放器、家电、电池管理系统（BMS）等领域。下面来分析一下几个典型应用场景：

1. 智能手机

智能手机的高清屏幕、照相机传感器、进阶支持电池管理系统(VMS)等都需要使用厚层薄膜电阻。薄膜电阻需要保证其高稳定性和精准度，以保证终端用户享受到最佳的性能体验。

2. 家电

对于家电这种广泛的产品领域，厚层薄膜电阻的主要应用场景为灯光、温控、压力传感器等。厚层薄膜电阻能够帮助产品降低能源消耗，同时也可以保证温度和压力的精准控制。

3. 电池管理系统（BMS）

在电池管理系统中，需要使用来自不同空间的数据来协调电池生命、能耗和安全性。厚层薄膜电阻可用于构建电流、电压测量电路、电流检测电路、温度检测和保护等功能。

四、结论

厚膜电阻是一种高精度电子器件，其优点是可制造成磨损耐久、电学稳定性高、精度高、重新焊接性较强、体积小等特性。在智能手机、家电、汽车电子、电池管理系统等诸多行业中都得到了广泛的应用。随着物联网的迅速发