r_what18.html

  1. Home>
  2. 電子小百科>
  3. 電阻是什麼?>
  4. 什麼是電阻溫度係數②

什麼是電阻溫度係數②

電阻溫度係數值用正負值來表示的原因

多數晶片電阻都規定了正負值,例如±100ppm/℃或±200ppm/℃。
這表明電阻值可能會因溫度變化而向其中任一方向發生變化。
下面以厚膜晶片電阻為例來說明其原因。

當厚膜晶片電阻的溫度特性不是線性變化的,當以橫軸為溫度、以縱軸為阻值時,
會呈現出下圖所示的下圖變化曲線。
這種變化的行為是由厚膜晶片電阻中使用的材料的溫度特性造成的。

一般的厚膜晶片電阻值變化曲線

一般的厚膜晶片電阻值變化曲線

上圖中橫軸與縱軸的交點為基準溫度,表示25℃(或20℃)常溫。
在上圖中,對於藍線來說,由於正負斜率正好以該基準溫度為中心進行交替,因此,在基準溫度以下的區域,表現出電阻值隨溫度的升高而減小的負斜率,在基準溫度以上的區域,表現出電阻值隨溫度的升高而增加的正斜率。

然而,實際電阻體材料的溫度與電阻值之間的關係曲線圖頂點會有不同。
下面以下圖中的①〜③為例進行說明。
下圖的①〜③是同種材料的溫度與電阻關係曲線圖,由於材料的製造批次不同,故電阻的溫度係數不同,所以圖中頂點的位置也不同。
最終會導致不同產品批次產品的電阻溫度係數存在差異,即使在相同的溫度範圍內使用電阻時,電阻值變化的正負行為也存在因產品而異的溫度範圍。

[範例]
・對圖中的頂點分別為①−80℃、②±0℃、③+100℃時進行比較
→對於①〜③來說,在−80℃〜±0℃、±0℃〜+100℃時會表現出什麼樣的電阻值變化行為?

電阻值變化的批次差異

電阻值變化的批次差異

  −80℃~±0℃的區域[COLD] ±0℃~+100℃的區域[HOT]
批次① 電阻值隨溫度升高而增加的正斜率 電阻值隨溫度升高而增加的正斜率
批次② 電阻值隨溫度升高而減小的負斜率 電阻值隨溫度升高而增加的正斜率
批次③ 電阻值隨溫度升高而減小的負斜率 電阻值隨溫度升高而減小的負斜率

可見,即使在相同的產品和相同的溫度範圍內,不同的產品阻值變化行為也會不同,因此為了表示電阻值可能會向正或負兩個方向變化,而將電阻溫度係數的值規定為用正負表示。

厚膜晶片電阻和金屬膜晶片電阻的電阻溫度係數差異

前面介紹了厚膜晶片電阻的電阻溫度係數,但電阻中還包括金屬膜晶片電阻。
金屬膜晶片電阻產品的電阻溫度係數基本上要小於厚膜晶片電阻的電阻溫度係數。

厚膜晶片電阻主要使用銀作為電極材料,但這種銀的電阻溫度係數非常高。
此外,在厚膜晶片電阻的情況下,電阻值越低的產品,電阻體材料也會使用銀。
因此,銀成分的比例增加,厚膜晶片電阻會表現出電阻值越低、電阻溫度係數越高的特點。

而金屬膜晶片電阻主要採用銅或鍍銅作為電極材料。
銅也是一種電阻溫度係數非常高的材料,其主要區別在於電阻體材料。
金屬膜晶片電阻所用的電阻體材料是由多種金屬合成的特殊合金。
這種合金的電阻溫度係數很小,電阻體材料的電阻溫度係數差異是造成厚膜晶片電阻和金屬膜晶片電阻差異的主要原因。

厚膜晶片電阻範例(MCR系列)斷面圖

厚膜晶片電阻範例(MCR系列)斷面圖

金屬膜晶片電阻範例(PMR系列[左]和PSR系列[右])斷面圖

金屬膜晶片電阻範例(PMR系列[左]和PSR系列[右])斷面圖

電阻溫度係數(TCR)計算工具

下頁將簡要介紹電阻溫度係數(TCR)計算工具的使用方法

電子小百科:共通CSS

   

Side Navi-Electronics Trivia (sidemenu)