不同封装形式下贴片电阻的电气特性差异研究

贴片电阻是电子电路里特别重要的一个零件，不同的封装形式会直接影响它的性能和在实际工程里的使用。贴片电阻有好多不同的标准大小，像0402、2512这些型号就有十几种。不同大小的贴片电阻，在能扛多大功率、高频时候的表现、温度变化时稳不稳定等诸多方面都有很大差别。本文结合大学生实验条件与理论分析，来看看贴片电阻的包装是怎样影响其性能的。

一、包装大小和能扛功率的关系

贴片电阻能扛多大功率与其包装的体积有关系。就拿0402这种包装来说，它的标准功率是1/20W，可2512这种包装就能达到1W。这是因为包装不同，散热的面积也不同。0402包装的散热面积才0.5平方毫米，2512包装的散热面积有32平方毫米，散热效率能提高64倍。实验发现，在70℃的环境里，0402包装的电阻，功率下降的速度比2512包装的快40%。要是温度升到125℃，0402包装的电阻能扛的功率只有其标称值的30%，可2512包装的能扛功率还能保持在70%以上。

二、高频表现和寄生参数的较量

包装大小对高频性能的影响，主要体现在寄生电感（ESL）上。0402包装的ESL大概是0.5纳亨，1206包装的能达到2纳亨。在GHz这种高频电路里，这种差别会让信号衰减得更多。比如说在5GHz的射频电路里，0402包装的电阻，信号插进去的损耗是0.2分贝，1206包装的就增加到0.8分贝了。实验还表明，当频率超过500MHz的时候，相较于大包装的电阻，0603及以下封装尺寸的电阻在阻值稳定性方面的表现要好很多。这就是为什么智能手机这种高频设备，大多都用0201或者0402包装电阻的原因。

三、温度变化和包装材料的相互影响

贴片电阻的温度系数（TCR），会受到包装材料和电阻体材料的影响。金属膜电阻的温度系数能达到±15ppm/℃，厚膜电阻一般都在±100ppm/℃以上。在温度从 -40℃变到125℃的时候，0603包装的金属膜电阻阻值变化才0.075%，可同样大小的厚膜电阻，阻值变化能达到0.75%。实验还发现，用氮化铝陶瓷做基板的2512包装电阻，它的温度系数比用普通氧化铝基板的产品要低30%，这就给高精度测量电路提供了一个解决思路。

结 语

贴片电阻的包装是综合考虑性能和实际工程限制后得出的结果。大学生在做实验设计的时候，需要建立一个“大小—功率—频率—温度”的四维分析模型，用温度系数测试仪、网络分析仪等设备，把不同包装电阻的性能差别测出来。