所属领域
电子应用
固定电阻器概述
Overview of Resistors
电阻定律
电阻是导体的固有属性。导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比，跟它的横截面积S成反比，这个规律就叫电阻定律(law of resistance)。
公式为 R=ρL/S ，其中ρ为制成电阻的材料的电阻率，L为制成电阻的导体长度，S为制成电阻的导体横截面积，R为电阻值。
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。
ρ电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度、压力、磁场等外界因素有关。
金属元素电阻器(Metal Element Resistor)
最简单的电阻器就是一块金属。
这种电阻器就叫Element Resistor(翻译为元素电阻器)，因为只有金属材料,又叫金属元素电阻器(Metal Element Resistor)。
由这种金属做成的电阻器，其材料一般为各种金属合金(Metal Alloy)。
但是由于金属合金的可焊性不是很好，所以要么给两端镀上镍锡，要么再焊接一块可焊性高的铜片，或者焊接上铜引线。同时为防止金属合金氧化，还会在金属合金外面涂上保护层。
于是就有了以下的电阻器。
金属条贴片电阻器
束焊金属条片式电阻器
分流器
金属条电阻器优点是TCR低，功率高，寄生电感量小(只有几纳亨)，机械强度高、高频特性优越，适于作电流探测用电阻器。
缺点就是电阻值不大（一般小于1欧姆），因为金属合金的电阻率大。
根据电阻定律： R=ρL/S。有三种方式增大电阻。
1. 减小导体的截面积S。
2. 增大导体的长度L。
3. 增大导体的导电率ρ。
把金属带冷轧成极薄的金属箔，就减小了金属材料的截面积S。金属箔通常定义为 0.004 英寸（0.1016 毫米）及以下的条带。由于金属箔太软，所以需要把金属箔粘贴在不导电的陶瓷基板上。 同时还可以把箔片做成蛇形的图像以增加导体的长度。
把块状的导体用带绝缘漆的导线代替，然后把导线缠绕在绝缘陶瓷上，即绕线电阻器。控制导线的粗细和长度即可以控制电阻的阻值。
硅树脂封装绕线电阻
硅树脂封装绕线电阻
被漆波纹绕线电阻器
铝壳绕线电阻
改变电阻体导电率还有一种方式：使用不良导体(石墨或者导电陶瓷)和绝缘体(粘土)及胶水混合制成，这种混合体形成的电阻器叫合成物电阻器。
通过控制添加导体的多少可以很容易的控制电阻的阻值。它和绕线电阻器是最古老的两种电阻制作方法。
陶瓷合成物电阻器因其通体导电，不同于绕线、金属膜或者釉膜电阻，故其在无感、高压、大电流等脉冲领域具有绝对的优越性。
陶瓷合成物电阻器适用于高峰值功率和高能脉冲的情况下，同时要求小体积高可靠的应用场合。其内部结构实现了nH级别无感特性，且保证能量在电阻体内均匀的分布，不存在膜式电阻和线绕电阻的缺陷，良好的化学惰性和热稳定性，散热能力明显优于其他类型电阻。 在极端高温的情况下实心陶瓷电阻仍然可以正常工作，其可靠性大大优于线绕电阻和膜式电阻。
陶瓷合成物电阻器
膜层电阻器(Film Resistor)
20世纪60年代开始，又发展出膜层技术。通过在绝缘基板(或棒状物)上形成电阻膜层来制作电阻器。
由于各个厂家并没有完全给出详细资料，很难有一个系统的分类方法，只能根据业内习惯来分类。
膜层片式电阻(Film Chip Resistor)根据电阻层制作工艺分为：
——厚膜片式电阻器(Thick Film Chip Resistor)
——薄膜片式电阻器(Thin Film Chip Resistor)
膜层插件电阻(Film Through Hole Resistor)根据电阻层材料分为：
——碳膜电阻器(Carbon Film Resistor)
——金属电阻器(Metal Film Resistor)
——金属氧化膜电阻器(Metal Oxide Film Resistor)
——玻璃釉电阻器(Metal Glaze Resistor)
MELF电阻(MELF Resistor)根据电阻层材料分为：
——碳膜电阻器(Carbon Film Resistor)
——金属电阻器(Metal Film Resistor)
其封装的膜层电阻：
除上面几种封装的膜层电阻。如TO封装/SOT227的厚膜电阻，薄膜电阻。
膜层片式电阻器(Film Chip Resistor)
目前最常用的是片式电阻器(Chip Resistor)，又叫矩形电阻器，它是是贴片电阻器(SMD Resistor)的一种。片式电阻器根据电阻层材料分为金属箔片式电阻器(Metal Foil Chip Resistor)、金属条片式电阻器(Metal Strip Chip Resistor)、膜层片式电阻器(Film Chip Resistor)。
膜层片式电阻器一般根据膜层制作工艺分为:厚膜片式电阻器、薄膜片式电阻器，很少会根据膜层材料来分类。
膜层片式电阻器的特点是有一层电阻层覆盖在陶瓷基板上。
厚膜电阻和薄膜电阻虽然外形相似，无法通过外形来识别，但是它们的特性和制造工艺却是不同。命名源于不同的层厚度。薄膜的厚度约为 0.1 um（微米）或更小；而厚膜的厚度是其数千倍，其厚度一般大于10 um。
把导电的金属粉末(氧化钌或其他合金)和绝缘体粉末(玻璃釉)混合在一起的糊状物，通过丝网印刷技术印刷在绝缘基板上，高温烧结后形成电阻，这种叫厚膜(Thick Film)技术。
通过控制金属粉末在混合物的比例，以及膜层的厚度、膜层的图案来控制电阻器的阻值。对精度要求高的，烧结后还会通过激光调整电阻层图案来精细控制电阻值。
通过溅镀技术(真空蒸发、磁控溅射等)把电阻材料层积在绝缘材料上形成电阻层，这种技术叫薄膜(Thin Film)技术。制作电阻薄膜的材料有许多，包括纯金属、金属合金、金属化合物或金属陶瓷(陶瓷和金属的组合)等。
也是通过控制电阻材料的成分，膜层厚度等方式控制电阻大体的阻值，最后通过激光调整图案来控制最终的阻值。
膜层插件电阻器(Film Through Hole Resistor)
MELF电阻器(MELF Resistor)
MELF电阻器(MELF Resistor)的英文全名为Metal Electrode Leadless Face Resistor，。中文名称也叫做无引脚电阻，或是晶圆电阻。
晶圆电阻介于贴片电阻与直插电阻之间，主要适用于电流较大/耐高压冲击/安全性要求高的高阶电路中,与直插电阻相比，由于去掉了引线，因此很大的降低了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感， 同时能够解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无法提高。
MELF电阻器又根据膜层的材料主要分为:
碳膜MELF电阻器(Carbon Film MELF Resistor)
金属膜MELF电阻器(Metal Film MELF Resistor)
厚度对比：厚膜 vs 薄膜 vs 金属箔
厚膜的厚是相当于薄膜而言，薄膜技术生成的膜厚度：0.5nm ~1um；厚膜技术生成的膜厚度：1μm ~ 100μm，一般大于10μm； 金属箔的厚度在0.5μm ~ 50μm之间
对脉冲能量处理能力
材料：碳合成物(Carbon composition) > 碳膜(carbon film) > 厚膜金属氧化物(metal oxide thick film) > 薄膜金属氧化物(metal oxide thin film)
封装：Axial/MELF > 双面SMD(double-sided SMD） > 单面SMD(single-sided SMD)
各类电阻应用状况
碳和陶瓷合成电阻现在已基本淘汰，但是在高能或高电压的场合仍有应用。这种电阻是1927年由美国的SiC公司发明的，后来扩展到欧洲和日本，而在我国现在在军工方面仍有零星应用。
碳膜电阻也基本淘汰，但是有一个行业仍在用，那就是高端音频行业——音质很好。
厚膜（贴片）电阻是目前主流的电阻技术。
线绕电阻也基本被淘汰，在小功率的场合比如1W以下已经无人采用，大功率5W或10W则是不得已而用之。
精密合金电阻包括锰铜和镍铬合金，主要是小阻值。
精密厚膜电阻在国内基本没有厂商在做，而是主要集中在欧美——这个技术可以实现超低温漂、超高电压下的稳定性。
在贴片方面，精密厚膜电阻在向精密薄膜电阻转变，后者有很多优势，比如低噪声、低温度系数、高精度。精密线绕电阻则曾经被用作1Ω电阻的标准。
金属箔电阻（1962年出现，工艺无变化）对其他电阻形成碾压，是目前最精密的电阻。
各类电阻器典型参数比较
| 电阻工艺 | 膜层 Film | 金属元素 Metal Element | 合成物 Composition | ||||||
| 片式 | 插件 or MELF | ||||||||
| 厚膜 Thick Film | 薄膜 Thin Film |
碳膜 Carbon Film | 金属膜 Metal Film | 金属氧化膜 Metal Oxide Film |
绕线 Wirewound | Metal Foil金属箔 | 金属条 Metal Strip |
||
| 电阻类型 | 厚膜片式电阻器 | 薄膜片式电阻器 | 碳膜电阻器 | 金属膜电阻器 | 金属氧化膜 电阻器 |
绕线电阻器 | 金属箔电阻器 | 金属条电阻器 | 合成物电阻器 |
| 阻值范围 | 5mΩ ~ 1TΩ  |
0.03 ~ 86MΩ | 1Ω ~ 10MΩ | 100mΩ ~ 10MΩ | 0.1Ω ~ 3GΩ |
5mΩ ~ 6MΩ | 0.5mΩ ~ 125kΩ |
20µΩ ~ 500mΩ | 0.2Ω ~ 22MΩ |
| 精度[%] | ±0.1 ~ ±20 |
±0.01 ~ ±10 | ±1 ~ ±10 | ±0.01 ~ ±10 |
±0.1 ~ ±20 | ±0.005 ~ ±10 |
±0.01 ~ ±5 |
±0.5 ~ ±1 | ±5 ~ ±20 |
| 温度系数 [ppm/K] | ±25 ~ ±600 |
±1 ~ ±500 | -1500 ~ ±450 | ±2 ~ ±600 | ±50 ~ ±500 | ±10 ~ ±650 |
±0.2 ~ ±1000 |
±25 ~ ±400 | -1500 ~ ±300 |
| 最高工作温度 [°C] | +300 |
+250 | +155 | +175 | +230 | +450 |
+240 | +170 | +350 |
| 工作电压 Umax.[V] | 50 ~ 6000 |
30 ~ 1000 | 150 ~ 500 | 25 ~ 1000 | 150 ~ 45K | 75 ~ 1000 | 75 ~ 300 | (P x R)1/2 | 200 ~ 550 |
| 电流噪声 [μV/V] | < 10 | < 0.1 | < 1 | < 0.2 | < 0.2 | 忽略不计 | 忽略不计 | 忽略不计 | 2 ~ 6 |