片式电阻器中软树脂端面电极的作用
～抑制由于冷热循环冲击引起的焊锡裂纹～
2024-12-20
电阻器在电路中起到调整电流流动、控制电压的作用。片式电阻器是一种使用焊锡连接固定到电路基板上的电阻器的一种。松下生产的片式电阻器采用了松下独家开发的软树脂端面电极，用于应对因热膨胀和收缩的影响而产生的焊锡裂纹问题。*1这项技术通过提高端面电极的柔韧性，有效缓和焊锡连接部承受的应力，延长焊锡裂纹产生的时间，从而大幅提升电阻器的耐久性和可靠性。
片式电阻器的作用与电阻器的使用方式
电阻器的作用
电阻器的作用是调节电路中电流的流通，用于减小电路中电流的流动或降低电压。具有像水龙头一样的功能，用来控制水（电流）的量使之达到适当的量。
电阻器的使用方式
片式电阻器连接到电路基板的常用方法是使用“焊锡连接”。焊锡就像一种胶粘剂，用于将片式电阻器固定在基板上。将片式电阻器放置在涂有焊锡的位置，加热后焊锡融化。在焊锡冷却固化后，电阻器便牢固地连接到基板上，电流即可流通。电阻器不会单独使用，而是在连接到电路基板的状态下使用。
电阻器的性能要求及品质问题
通常情况下，电阻器性能中最重要的一点是能够在各种环境条件下长期保持电阻值的稳定性。但是，影响电阻器品质的其中一个问题是由于温度变化引起的焊锡连接部开裂。这种现象被称为“焊锡裂纹”，在这种状态下，即使电阻器本身没有损伤，也可能导致电路无法正常工作。为了应对这样的品质问题，能保持电阻器的可靠性就显得尤为重要。
焊锡裂纹的产生原理
焊锡裂纹的产生原理在于连接材料之间的热膨胀系数差异。例如，在片式电阻器中，热膨胀系数较小的氧化铝基板（片式电阻器的构成材料）与热膨胀系数较大的印刷电路板通过焊锡接合。当具有不同热膨胀系数的材料被接合在一起时，由于温度变化导致材料反复膨胀和收缩，会在连接部产生不均匀的应力。当焊锡连接部反复承受应力后，最终会导致焊锡裂纹的产生。
使用软树脂端面电极延长耐焊锡裂纹寿命的对策及效果
本公司设计开发的软树脂端面电极旨在抑制焊锡裂纹的产生。通过提高端面电极的柔韧性，使其具有缓冲功能，从而有效缓和焊锡接合部的应力。最终延长了焊锡裂纹产生的时间。
通常，端面电极的柔韧性与耐热性存在权衡关系。当耐热性较高时，材质会变硬，焊锡裂纹更容易产生。另一方面，若重视柔韧性，则连接性可能降低，从而导致焊锡与片式电阻更易脱离。然而，松下的软树脂端面电极成功地兼顾了这两种特性。通过与其他材料的端面电极的测试比较结果，其效果得到了显著的验证。
在测试中，测量了反复低温和高温时开路（电路断线）的发生率。结果证实，软树脂端面电极与金属薄膜电极（溅射）和硬树脂端面电极相比，到开始产生开路的周期更长，开路发生率的增加也更为缓慢。这项技术大幅提高了电阻器的连接可靠性，从而使其可在长时间维持稳定性能。
| 端面电极 | 软树脂 | 硬树脂 | 金属薄膜（溅射电极） |
| 材质的硬度 | 软 | 硬 | 非常硬（金属） |
| 耐热性 | 高 | 高 | 高 |
| 焊锡接合部的 应力缓解 |
高 | 低 | 无 |
| 冷热循环冲击试验 －55℃⇔125℃ 经过3000个周期后 |
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| 无裂纹 | 有裂纹 | 有裂纹 |
总结
本公司生产的片式电阻器采用软树脂端面电极，有效抑制了焊锡裂纹的产生。*1这一技术通过提高端面电极的柔韧性，缓和了连接部的应力，具有延缓焊锡裂纹产生的效果。由此，不仅提升了电阻器的耐久性和可靠性，还能长期保持稳定的性能。
*1 有关应用软树脂端面电极的产品详情，请通过Web咨询表单咨询，或向本公司销售担当者咨询。
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