中心論題：

• 電阻器的發展
• 新型環保線繞電阻器的主要特性
• 新型電阻的可靠性

解決方案：

• 新型環保型線繞電阻的引線采用鍍鎳銅材
• 基體采用A75優質硬質陶瓷材料
• 電阻絲采用進口線材

引言
隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan)
，電(dian)阻(zu)器(qi)作(zuo)為(wei)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)基(ji)本(ben)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)仍(reng)在(zai)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)。由(you)於(yu)采(cai)用(yong)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)，電(dian)阻(zu)器(qi)無(wu)論(lun)從(cong)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)和(he)質(zhi)量(liang)方(fang)麵(mian)都(dou)達(da)到(dao)了(le)新(xin)水(shui)平(ping)。目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)內(nei)地(di)有(you)300～400家企業生產電阻，電阻產量約為3 000億隻，約占全球產量的30％，隨著消費電子產品、GPS模塊和數字機頂盒的需求上升
，內地的電阻產業將穩步成長，產量還將進一步增長。同時在技術上不僅能做出精度高達0.001％的(de)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)電(dian)阻(zu)器(qi)

，而(er)且(qie)具(ju)有(you)小(xiao)體(ti)積(ji)且(qie)能(neng)適(shi)應(ying)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)需(xu)要(yao)的(de)電(dian)阻(zu)網(wang)絡(luo)已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)得(de)到(dao)應(ying)用(yong)。此(ci)外(wai)
，隨(sui)著(zhe)市(shi)場(chang)上(shang)對(dui)產(chan)品(pin)環(huan)保(bao)意(yi)識(shi)的(de)增(zeng)強(qiang)，大(da)多(duo)數(shu)廠(chang)商(shang)都(dou)開(kai)始(shi)接(jie)受(shou)歐(ou)盟(meng)的(de)環(huan)保(bao)規(gui)定(ding)。因(yin)此(ci)
，環(huan)保(bao)型(xing)電(dian)阻(zu)就(jiu)成(cheng)為(wei)內(nei)地(di)電(dian)阻(zu)廠(chang)商(shang)的(de)研(yan)發(fa)重(zhong)點(dian)，其(qi)中(zhong)ISO14001認證是一個風向標。

電阻器的發展
電阻器可分為非線繞電阻器和線繞電阻器。非線繞電阻器具有良好的高頻性能，因而在高精密應用方麵占有主導地位。例如薄膜式電阻、塊狀電阻等都已在家用電器、集成電路中得到廣泛應用
，微型化電阻
、片式電阻、電阻網絡等隨著手機
、MP3、汽車產業的需求，也在不斷發展並呈增長性需求趨勢。
　　
線(xian)繞(rao)電(dian)阻(zu)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)曆(li)史(shi)悠(you)久(jiu)的(de)品(pin)種(zhong)

，目(mu)前(qian)在(zai)大(da)功(gong)率(lv)和(he)高(gao)精(jing)密(mi)方(fang)麵(mian)保(bao)持(chi)著(zhe)重(zhong)要(yao)地(di)位(wei)。目(mu)前(qian)，線(xian)繞(rao)電(dian)阻(zu)器(qi)也(ye)在(zai)日(ri)新(xin)月(yue)異(yi)地(di)發(fa)展(zhan)著(zhe)新(xin)型(xing)產(chan)品(pin)，例(li)如(ru)線(xian)繞(rao)熔(rong)斷(duan)電(dian)阻(zu)器(qi)
、大功率削磁線繞電阻、耐雷電衝擊線繞電阻
、水冷線繞電阻等許多品種的大功率線繞電阻器，在功率上已經達到2 000 W以上。結構上已經延伸至泄放電阻箱
、負載電阻櫃等領域。陝西華星線繞電阻有限公司已於2002年通過了ISO14001認證，該公司還計劃通過TL16949認證。為了重點開發適應國內外需求的無汙染型環保產品，該公司已設計出新型環保線繞電阻器，功率由14～200 W，結構也有2、3引線和4引線等多種。

新型環保線繞電阻器的主要特性
新型環保線繞電阻的生產過程是嚴格按照ISO9001質量管理體係和ISO14001環境管理體係的程序文件進行工藝控製的。該產品被覆層采用高溫電絕緣無機塗料進行塗覆(包封)。yibandedianzuzecaiyongyoujihuohanyoushuzhichengfendetuliaojinxingtufu。zaiqichehuozaidagonglvjiadianshangshiyonggaichanpinshi，fuhegonglvxiadedianzutifarehuidaozhituliaozhongdeyouduyouhaiqitichansheng
，congerduirentizaochengshanghaihuoduihuanjingchanshengwuran。
　　
高溫電絕緣無機塗料成份主要由矽酸鹽粉料、無機顏料、無機粘結劑和各種助劑組成
，稀釋劑為水。其特點是具有較強的粘結度、可耐600℃以上高溫和800℃的熱衝擊，且具有阻燃性，其耐熱震性可達到300℃～室溫10次，而包封層不開裂
，同時在高溫下應無有毒、有害物質放出。
　　
新型環保型線繞電阻的引線采用鍍鎳銅材，基體采用A75優質硬質陶瓷材料，電阻絲采用進口線材。

新型電阻的可靠性
所(suo)謂(wei)可(ke)靠(kao)性(xing)
，就(jiu)是(shi)指(zhi)產(chan)品(pin)在(zai)規(gui)定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)和(he)規(gui)定(ding)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)規(gui)定(ding)功(gong)能(neng)的(de)能(neng)力(li)。本(ben)文(wen)將(jiang)可(ke)靠(kao)性(xing)用(yong)可(ke)靠(kao)度(du)來(lai)定(ding)量(liang)地(di)描(miao)述(shu)。可(ke)靠(kao)度(du)的(de)定(ding)義(yi)是(shi)產(chan)品(pin)在(zai)規(gui)定(ding)條(tiao)件(jian)和(he)規(gui)定(ding)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)規(gui)定(ding)功(gong)能(neng)的(de)概(gai)率(lv)
，用(yong)R表示。產品在規定的條件下和規定的時間內喪失規定功能
，即發生失效的概率稱為累積失效概率，用F表示。可靠度與累積失效概率之和成為必然事件的概率為1，即：
 

產品在一定時間內的可靠度和累積失效概率可以通過大量試驗來確定。例如取N個產品進行試驗
，若在規定時間內有n個失效
，則：

 
其中n，F，R均為時間t的函數。

這是把單位時間內失效的產品數與試驗總數之比稱為失效密度f(t)
，它也是時間t的函數：
 

其中
，△n(t)是在t～t+△t時間內失效的產品數
，這樣
，f(t)在0～t時間內的積分應等於：
 

失效密度用來反映產品在全部工作時間失效的分布情況。產品工作到t時刻後，在單位時間內失效的概率稱為失效率λ(t)，可用下式表示：
 

失(shi)效(xiao)率(lv)比(bi)失(shi)效(xiao)密(mi)度(du)能(neng)更(geng)確(que)切(qie)地(di)反(fan)映(ying)產(chan)品(pin)出(chu)現(xian)失(shi)效(xiao)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)，它(ta)是(shi)標(biao)誌(zhi)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)常(chang)用(yong)數(shu)量(liang)特(te)征(zheng)之(zhi)一(yi)。失(shi)效(xiao)率(lv)越(yue)低(di)，可(ke)靠(kao)性(xing)越(yue)高(gao)。失(shi)效(xiao)率(lv)可(ke)用(yong)％／103小時作單位。對高可靠性產品可用10-9／小時作單位
，稱為非特。
　　
電阻器產品在正常條件下使用的失效可分為三種類型，即早期失效、偶然失效和耗損失效。圖1所(suo)示(shi)是(shi)電(dian)阻(zu)器(qi)失(shi)效(xiao)率(lv)與(yu)時(shi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi)曲(qu)線(xian)。從(cong)曲(qu)線(xian)上(shang)可(ke)看(kan)出(chu)三(san)種(zhong)失(shi)效(xiao)的(de)三(san)個(ge)階(jie)段(duan)。由(you)於(yu)偶(ou)然(ran)失(shi)效(xiao)出(chu)現(xian)在(zai)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)工(gong)作(zuo)的(de)時(shi)期(qi)，研(yan)究(jiu)這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)的(de)失(shi)效(xiao)因(yin)素(su)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。要(yao)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)
，必(bi)須(xu)加(jia)強(qiang)產(chan)品(pin)對(dui)各(ge)種(zhong)"應力"所能耐受的強度。這裏所謂的"應力"是指對產品功能有影響的各種因素，如溫度、電壓電流、機械力等。

a.加速早期失效以提高可靠性
早期失效出現在產品開始工作後的較早時期
，其特點是失效率高，且失效率隨時間增加迅速下降。早期失效由製造工藝缺陷、原料缺陷、設備故障
、質量檢驗不嚴等因素造成。
　　
首先，對原材料和工藝的嚴格檢驗
，同時加強產品的質量管理可對工藝製造過程中導致的早期失效產品進行有效控製。
　　
qicikecaiyongmaichongzhiliugonglvfuhedelaohuashaixuanfangfalaitigaochanpindekekaoxing。zaimaichongfuheqingkuangxia

，youyushunshifuhejiaoda
，gonglvjizhongzaiyigeduanshijianneifasheng，taduidianzuqidezuoyongbilianxufuhegengweiqianglie。shishishang，daodianyuanjiandeshunshiguoreshizuizhongyaode。congredeguandiankan
，dianzuqikefenweizhudongbufenhebeidongbufen，zhudongbufenweidianzusi，beidongbufenweibeijiarebufenrujiti
、保(bao)護(hu)層(ceng)和(he)引(yin)出(chu)線(xian)等(deng)。在(zai)脈(mai)衝(chong)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)內(nei)，主(zhu)動(dong)部(bu)分(fen)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)來(lai)不(bu)及(ji)分(fen)散(san)到(dao)被(bei)動(dong)部(bu)分(fen)
，會(hui)使(shi)主(zhu)動(dong)部(bu)分(fen)迅(xun)速(su)升(sheng)溫(wen)，然(ran)後(hou)在(zai)脈(mai)衝(chong)時(shi)間(jian)內(nei)，主(zhu)動(dong)部(bu)分(fen)積(ji)蓄(xu)的(de)熱(re)量(liang)會(hui)向(xiang)被(bei)動(dong)部(bu)分(fen)傳(chuan)送(song)，從(cong)而(er)使(shi)溫(wen)度(du)逐(zhu)漸(jian)回(hui)到(dao)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)值(zhi)。圖(tu)2所示是主動部分的溫度變化曲線。
 

主動部分在脈衝持續時間τi內的溫升△ti可表示為：
 

其中：α為主動與被動部分交界處的散熱係數

；S為主動部分與被動部分交界處的麵積；c為主動部分的比熱；m為主動部分的質量
；αS/cm為主動部分的溫度時間常數
；t為室溫；t1為脈衝起始溫度；為峰值功率下的主動部分溫度：為峰值功率。
　　
以上分析考慮了主動部分的熱容量(cm)在脈衝功率的作用下吸收熱量使自身的溫度上升的情況，實際上，由於散熱(αS)作用
，這個過程符合於一個指數規律，時間常數αS/cm表明了這個指數規律的特征。
　　
脈衝負荷時電阻器的失效機理可分為以下幾種情況：在峰值功率作用下，電阻器中導電元件瞬時過熱會造成(例如原料有缺陷、電阻絲花線
、並線、間距不均勻等缺陷)電阻器斷線
、阻值漂移或嚴重老化；在峰值電壓下
，基體上纏繞的電阻絲電流密度過大或過熱
，會造成(例如電阻絲有損壞或受機械損傷、米阻值不穩定等缺陷)電阻器阻值無窮大
、阻值漂移或損壞，這種情況通常在高阻時發生；在峰值電流作用下，引線與電阻絲焊接部分的電流密度過大或過熱，會造成(例如電阻絲與引線的焊接虛焊、搭線等缺陷)電阻器斷線、阻值無窮大或電阻器損壞
，這種情況通常在低阻時發生。
　　
脈衝老練的目的一是剔除有內在缺陷的器件
，二是可使電阻器的性能更加穩定。

b.降低偶然失效來提高可靠性
偶然失效可出現在整個工作期間，其特點是失效率低且近似為常數。偶然失效可看作是在某一時刻電阻器中所累積的"應力"超chao過guo了le本ben身shen所suo能neng耐nai受shou的de強qiang度du所suo造zao成cheng的de。線xian繞rao電dian阻zu在zai繞rao製zhi過guo程cheng中zhong由you於yu電dian阻zu絲si比bi較jiao細xi。當dang拉la力li較jiao大da時shi，容rong易yi被bei拉la長chang而er發fa生sheng不bu均jun勻yun的de塑su性xing變bian形xing。當dang拉la力li小xiao於yu屈qu服fu應ying力li時shi
，電dian阻zu絲si不bu發fa生sheng塑su性xing變bian形xing而er產chan生sheng彈dan性xing變bian形xing，電dian阻zu絲si中zhong保bao持chi著zhe拉la應ying力li
，這zhe個ge應ying力li在zai長chang期qi使shi用yong過guo程cheng中zhong會hui影ying響xiang阻zu值zhi的de穩wen定ding性xing，另ling外wai
，緊jin繞rao的de繞rao組zu受shou骨gu架jia熱re膨peng脹zhang失shi配pei的de影ying響xiang也ye較jiao大da。
　　
caiyongrelaohuachulikeshidianzusizairaozhiguochengzhongshoudeyinglijiqitabuwendingyinsuzairechuliguochengzhongtiqianhuifu

，congershizuzhidadaowending。dangran
，relaohuawenduyibandiyudianzusibeifucenghuogujiacailiaosuonengnaishoudezuigaowendu，laohuashijiantongchangwei24～48小時。
　　
圖3所示為卡瑪線在不同拉力下繞製後，在190℃溫度熱老化過程中阻值隨時間的變化曲線。拉力越大，阻值在熱老化時的變化也越大，這說明熱處理是消除應力影響的有效措施。

 
c.耗損失效
耗損失效一般出現在產品的使用後期
，其特點是失效率隨時間的增加而上升。耗損失效主要是由於產品的老化和疲勞造成的。

結束語
新型環保線繞電阻器主要用來在低頻交流電路中發揮降壓、分流、負載
、反饋
、轉能
、匹pi配pei等deng作zuo用yong，或huo在zai電dian源yuan電dian路lu中zhong起qi到dao吸xi收shou器qi和he分fen壓ya器qi的de作zuo用yong
，也ye可ke用yong作zuo震zhen蕩dang回hui路lu和he變bian壓ya器qi內nei衰shuai減jian調tiao整zheng及ji脈mai衝chong形xing成cheng電dian路lu中zhong的de分fen流liu器qi。此ci外wai，也ye可ke用yong於yu整zheng流liu器qi中zhong濾lv波bo級ji電dian容rong器qi的de放fang電dian和he消xiao火huo花hua。同tong時shi可ke廣guang泛fan應ying用yong於yu家jia電dian、醫療設備
、汽車行業、鐵路、航空、軍用設備儀器等領域。