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
suizhedianzijishudexunsufazhan，dianzuqizuoweidianziyuanjianzhongdeyigejibenzuchengbufenrengzaibuduanfazhan。youyucaiyongxinjishuhezidonghuashengchan，dianzuqiwuluncongshengchanguimohezhiliangfangmiandoudadaolexinshuiping。muqianwoguoneidiyou300～400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。
　　
xianraodianzuqishiyizhonglishiyoujiudepinzhong，muqianzaidagonglvhegaojingmifangmianbaochizhezhongyaodiwei。muqian，xianraodianzuqiyezairixinyueyidifazhanzhexinxingchanpin，liruxianraorongduandianzuqi、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yongR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1suoshishidianzuqishixiaolvyushijiandeguanxiquxian。congquxianshangkekanchusanzhongshixiaodesangejieduan。youyuouranshixiaochuxianzaichanpinkekaogongzuodeshiqi，yanjiuzheyishiqideshixiaoyinsuyouzhongyaoyiyi。yaotigaochanpindekekaoxing，bixujiaqiangchanpinduigezhong"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。
　　
其qi次ci可ke采cai用yong脈mai衝chong直zhi流liu功gong率lv負fu荷he的de老lao化hua篩shai選xuan方fang法fa來lai提ti高gao產chan品pin的de可ke靠kao性xing。在zai脈mai衝chong負fu荷he情qing況kuang下xia，由you於yu瞬shun時shi負fu荷he較jiao大da，功gong率lv集ji中zhong在zai一yi個ge短duan時shi間jian內nei發fa生sheng，它ta對dui電dian阻zu器qi的de作zuo用yong比bi連lian續xu負fu荷he更geng為wei強qiang烈lie。事shi實shi上shang

，導dao電dian元yuan件jian的de瞬shun時shi過guo熱re是shi最zui重zhong要yao的de。從cong熱re的de觀guan點dian看kan，電dian阻zu器qi可ke分fen為wei主zhu動dong部bu分fen和he被bei動dong部bu分fen，主zhu動dong部bu分fen為wei電dian阻zu絲si，被bei動dong部bu分fen為wei被bei加jia熱re部bu分fen如ru基ji體ti
、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tu2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"chaoguolebenshensuonengnaishoudeqiangdusuozaochengde。xianraodianzuzairaozhiguochengzhongyouyudianzusibijiaoxi。danglalijiaodashi
，rongyibeilachangerfashengbujunyundesuxingbianxing。danglalixiaoyuqufuyinglishi，dianzusibufashengsuxingbianxingerchanshengdanxingbianxing
，dianzusizhongbaochizhelayingli，zhegeyinglizaichangqishiyongguochengzhonghuiyingxiangzuzhidewendingxing，lingwai
，jinraoderaozushougujiarepengzhangshipeideyingxiangyejiaoda。
　　
采(cai)用(yong)熱(re)老(lao)化(hua)處(chu)理(li)可(ke)使(shi)電(dian)阻(zu)絲(si)在(zai)繞(rao)製(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)的(de)應(ying)力(li)及(ji)其(qi)它(ta)不(bu)穩(wen)定(ding)因(yin)素(su)在(zai)熱(re)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)提(ti)前(qian)恢(hui)複(fu)
，從(cong)而(er)使(shi)阻(zu)值(zhi)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)。當(dang)然(ran)，熱(re)老(lao)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)低(di)於(yu)電(dian)阻(zu)絲(si)被(bei)覆(fu)層(ceng)或(huo)骨(gu)架(jia)材(cai)料(liao)所(suo)能(neng)耐(nai)受(shou)的(de)最(zui)高(gao)溫(wen)度(du)，老(lao)化(hua)時(shi)間(jian)通(tong)常(chang)為(wei)24～48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。