耐突波型金属膜晶圆电阻
采用特种金属膜材料，兼具高精度与耐突波特性，适用于精密电路中的突波防护
产品特点
- 高精度与耐突波兼备 : 精度可达±0.1%，同时提供优异的耐突波性能
- 低温漂特性 : 温度系数低至±10ppm/℃，宽温度范围内保持高稳定性
- 低噪声设计 : 金属膜结构噪声低，适用于精密测量和信号处理电路
- 长期稳定性 : 年漂移率小于0.05%，长期使用性能稳定
- 优化热设计 : 特殊端电极和膜层结构，提高散热能力和突波承受能力
- 多种封装 : 提供0603、0805、1206、2010等多种封装尺寸
金属膜与碳膜电阻性能对比
注：MFR系列提供多种封装尺寸，突波承受能力与封装尺寸成正比。所有型号均保持高精度特性，精度等级可达±0.1%。
产品概述
耐突波型金属膜晶圆电阻是深圳市硕为科技有限公司针对精密电子设备中既需要高精度又需要耐突波防护的应用场景开发的高性能电阻产品。采用特种合金金属膜材料和优化的膜层结构设计，在保持±0.1%~±1%高精度的同时，提供2~5倍额定电压的突波承受能力。适用于精密测量仪器、医疗设备、工业控制、通信设备等需要高精度和可靠性的突波防护应用。
金属膜技术原理
MFR系列耐突波型金属膜晶圆电阻采用以下关键技术：
- 特种合金材料：采用镍铬合金、锰铜合金等特种合金材料，具有稳定的电阻特性和低温度系数
- 真空蒸发沉积：在高真空环境下蒸发沉积金属膜，膜层均匀致密，厚度控制精确
- 优化膜层结构：采用多层复合膜结构，优化电流分布和热传导路径
- 激光调阻技术：采用精密激光调阻，实现高精度阻值控制（±0.1%）
- 增强端电极：优化端电极材料和结构，提高电流承载能力和散热性能
- 保护涂层：采用耐高温保护涂层，提高环境适应性和长期稳定性
这种金属膜技术使得电阻在承受突波冲击时，能够将电流均匀分布到整个膜层，避免局部过热，同时保持高精度特性。
典型应用场景
精密测量仪器
高精度万用表、示波器、信号发生器、数据采集系统等
医疗电子设备
医疗监护仪、超声设备、心电图机、医疗分析仪器等
工业控制系统
高精度PLC、工业测量仪表、过程控制系统、自动化设备等
通信设备
基站设备、网络设备、测试仪器、射频电路等
典型应用案例 - 医疗监护仪信号调理电路
应用场景： 医疗监护仪心电信号放大电路中的反馈电阻。使用MFR系列0805封装、±0.1%精度、±25ppm/℃ TCR的10kΩ电阻，用于运算放大器反馈网络。在设备使用过程中，可能遭遇静电放电或电源波动产生的突波干扰。MFR系列电阻能够承受这种突波干扰，同时保持高精度和低噪声特性，确保心电信号测量准确可靠。
关键参数： 精度±0.1%，温度系数±25ppm/℃，突波承受能力3倍额定电压，噪声水平＜0.1μV/V。
电气特性
| 参数 | 规格 | 测试条件 |
|---|---|---|
| 阻值范围 | 1Ω ~ 10MΩ | 依据E96系列 |
| 精度等级 | ±0.1%, ±0.25%, ±0.5%, ±1% | 室温，DC |
| 温度系数(TCR) | ±10ppm/℃, ±15ppm/℃, ±25ppm/℃, ±50ppm/℃ | -55℃ ~ +155℃ |
| 额定功率 | 0.125W (0603), 0.25W (0805), 0.5W (1206), 1W (2010) | 70℃环境温度 |
| 突波电压(10ms) | 2倍额定电压 (0603), 3倍 (0805), 4倍 (1206), 5倍 (2010) | 10ms脉冲宽度 |
| 突波能量(8/20μs) | 0.5J (0603), 1J (0805), 2J (1206), 5J (2010) | 8/20μs标准浪涌 |
| 最大工作电压 | 75V (0603), 150V (0805), 200V (1206), 250V (2010) | DC |
| 噪声电平 | < 0.1μV/V | 10Hz ~ 10kHz |
| 绝缘电阻 | ≥10GΩ | 100V DC，室温 |
精度与温度系数对应表
| 精度等级 | 温度系数(TCR) | 典型阻值范围 | 应用领域 |
|---|---|---|---|
| ±0.1% | ±10ppm/℃ | 100Ω ~ 1MΩ | 高精度测量、仪器仪表 |
| ±0.25% | ±15ppm/℃ | 10Ω ~ 5MΩ | 精密电子、医疗设备 |
| ±0.5% | ±25ppm/℃ | 1Ω ~ 10MΩ | 工业控制、通信设备 |
| ±1% | ±50ppm/℃ | 1Ω ~ 10MΩ | 通用精密、消费电子 |
环境特性
| 特性参数 | 规格 | 测试条件 |
|---|---|---|
| 工作温度范围 | -55℃ ~ +155℃ | 连续工作 |
| 储存温度范围 | -65℃ ~ +175℃ | 防潮包装 |
| 耐焊接热 | ΔR/R ≤ ±0.1% | 260℃，10秒 |
| 温度循环 | ΔR/R ≤ ±0.2% | -55℃ ↔ +155℃，1000次 |
| 高温储存 | ΔR/R ≤ ±0.2% | 155℃，1000小时 |
| 高温高湿 | ΔR/R ≤ ±0.3% | 85℃/85%RH，1000小时 |
| 长期稳定性 | ΔR/R ≤ ±0.05%/年 | 70℃，额定功率，1000小时 |
精密耐突波应用领域
耐突波型金属膜晶圆电阻广泛应用于以下既需要高精度又需要耐突波防护的应用领域：
精密测量仪器
高精度万用表、示波器、信号发生器、频谱分析仪、数据采集系统等。
医疗电子设备
医疗监护仪、超声设备、心电图机、医疗分析仪器、诊断设备等。
工业控制系统
高精度PLC、工业测量仪表、过程控制系统、自动化设备、机器人控制等。
通信设备
基站设备、网络设备、测试仪器、射频电路、卫星通信设备等。
汽车电子
汽车传感器、控制单元、信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统等。
选型指南
| 应用场景 | 推荐精度 | 推荐TCR | 典型阻值 | 特殊要求 |
|---|---|---|---|---|
| 高精度测量仪器 | ±0.1% | ±10ppm/℃ | 1kΩ ~ 100kΩ | 高精度，低温漂，低噪声 |
| 医疗监护设备 | ±0.25% | ±15ppm/℃ | 10kΩ ~ 1MΩ | 高可靠性，低噪声，耐突波 |
| 工业控制PLC | ±0.5% | ±25ppm/℃ | 100Ω ~ 10kΩ | 耐突波，环境适应性强 |
| 通信测试设备 | ±0.1% ~ ±0.5% | ±10ppm/℃ ~ ±25ppm/℃ | 50Ω ~ 1kΩ | 高频特性好，低噪声 |
PCB设计建议
为实现最佳精度和耐突波性能，PCB设计应遵循以下原则：
- 高精度电阻周围避免布置发热元件和大电流走线
- 采用对称布局，减少热梯度对精度的影响
- 对于差分信号，使用匹配的电阻对，确保温度一致
- 在突波敏感电路周围布置适当的接地和屏蔽
- 使用足够宽的PCB走线，减少走线电阻和电感的影响
- 考虑使用四端子测量布局，消除接触电阻影响
对于高精度应用，建议使用4层以上PCB，并采用独立的电源和地平面。
精密可靠性测试项目
耐突波型金属膜晶圆电阻通过了以下严苛的可靠性测试，确保在精密应用中长期稳定工作：
突波承受测试
最大突波电压，10次冲击，ΔR/R ≤ ±0.1%
温度循环测试
-55℃ ↔ +155℃，1000次循环，ΔR/R ≤ ±0.2%
高温高湿测试
85℃/85%RH，1000小时，ΔR/R ≤ ±0.3%
高温储存测试
155℃，1000小时，ΔR/R ≤ ±0.2%
耐焊接热测试
260℃，10秒，ΔR/R ≤ ±0.1%
长期稳定性测试
70℃，额定功率，1000小时，ΔR/R ≤ ±0.05%
精密专项测试
| 测试项目 | 测试条件 | 规格要求 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
| 阻值精度测试 | 四端子测量，25℃ | 符合精度等级要求 | IEC 60115-1 |
| 温度系数测试 | -55℃ ~ +155℃多点测量 | 符合TCR规格要求 | IEC 60115-1 |
| 噪声测试 | 10Hz ~ 10kHz频段 | < 0.1μV/V | IEC 60115-1 |
| 突波电压测试 | 10ms脉冲，2~5倍额定电压 | ΔR/R ≤ ±0.1% | IEC 60115-1 |
| 短期过载测试 | 2.5倍额定功率，5秒 | ΔR/R ≤ ±0.1% | IEC 60115-1 |
| 可焊性测试 | 260℃，10秒 | 润湿面积 ≥ 95% | J-STD-002 |
寿命预测与失效分析
| 工作条件 | 预测寿命 | 主要失效模式 | 改进措施 |
|---|---|---|---|
| 25℃，额定功率 | >20年 | 金属膜缓慢老化 | 使用高稳定性合金材料 |
| 85℃，额定功率 | >10年 | 热加速老化 | 优化散热设计 |
| 偶尔突波冲击 | >1000次 | 膜层局部损伤 | 优化膜层结构和端电极 |
| 高温高湿环境 | >5年 | 腐蚀导致性能下降 | 增强保护涂层和密封 |