最全面贴片电阻器和电容器知识

贴片式固定电阻器 又称片式固定电阻器，简称贴片电阻、片阻。英文 Chip Fixed Resistor 简称 Chip-R、SMD Risistor，是电子电路中使用量最大，应用最广的元件。

分 类

从材料工艺角度分主要有两大类：

厚膜贴片电阻器 Thick Film Risister

薄膜贴片电阻器 Thin Film Risister

两者区别对比见表一。

表一 厚膜贴片电阻器和薄膜贴片电阻器对比

种类 对比项	厚膜 贴片电阻器	薄膜 贴片电阻器
电阻体材料	氧化钌类	镍铬合金
电阻体厚度	>10um	<1um
关键工艺	丝网印刷 高温烧结	真空/磁控溅射
性 能 特 点	常规阻值	1Ω~22MΩ	1Ω~ 2MΩ
常规精度	±5%、±1%	±0.1%、±0.01%
TCR	（±50~±500） ppm/℃	（±5~±25） ppm/℃
功率	较大	较小
成本	低	高
适用范围	无特别要求的广泛场合	高精度、高稳定要求，如仪器表，医疗器械等

目前厚膜贴片电阻器生产量使用量占绝大部分。

以下内容以厚膜贴片电阻器为主。

厚膜贴片电阻从设计性能上可分为常规、超低阻值、高压、高阻、精密和大功率等六种类别，具体差别见表二。

表二 厚膜贴片电阻不同类别区分

参数 分类	阻值 Ω	TCR ± ppm/℃	功率 W	电压 V	公差
常规	1.0 ~22M	100 ~300	0603 1/10 0805 1/8 1206 1/4 1210 1/3 2010 3/4 2512 1	≤200	±5% ±1%
超低阻	10m ~1000m	500	≤200	±5% ±1%
高压	10K ~15M	200	200 ~1000	±5% ±1%
精密	10~1M	50	≤200	±0.5% ±0.1%
高阻	22M ~1.0G	500 ~ 2000	≤200	±5% ±10%
大功率	0.1 ~22M	75 ~ 500	0603 1/5 0805 1/4 1206 1/2 1210 1/2 2010 1 2512 1.5	≤200	±5% ±1%

贴片电阻中的还有一类叫零欧姆电阻，本质上相当跳线,应用相当广泛。

外型外观

内部结构

生产流程

尺寸规格

贴片电阻主要有“0201~ 2512”9个标准化的尺寸规格系列。有两种尺寸代码系统表示方式：

①EIA英制：如1206，”12”表示长度为0.12英寸，“06”表示宽度为0.06英寸。

②国际单位制：如3216，“32”表示长度为3.2mm英寸，“16”表示宽度为1.6mm。

由于1英寸=25.4mm，所以经标准化后英制“1206”与国际单位单位制“3216”表达的尺寸规格一致。

表三贴片电阻常规尺寸系列

英制 (in)	公制 (mm)	长(L) (mm)	宽(W) (mm)	厚(t) (mm)
0201	0603	0.60±0.05	0.30±0.05	0.23±0.05
0402	1005	1.00±0.10	0.50±0.10	0.30±0.10
0603	1608	1.60±0.15	0.80±0.15	0.40±0.10
0805	2012	2.00±0.20	1.25±0.15	0.50±0.10
1206	3216	3.20±0.20	1.60±0.15	0.55±0.10
1210	3225	3.20±0.20	2.50±0.20	0.55±0.10
2010	5025	5.00±0.20	2.50±0.20	0.55±0.10
2512	6432	6.40±0.20	3.20±0.20	0.55±0.10

具体尺寸公差,不同厂家略有不同。

还有更小尺寸的，如国巨的：

RC0075 长0.30X宽0.15X厚0.10 (mm)

RC0100 长0.40X宽0.20X厚0.13 (mm)

当前应用最广的尺寸是0402 0603 0805及1206。0201及更小尺寸主要用于移动终端集成度较高的产品中；2010和2512等大规格主要用于大功率如电力电路领域。

标称阻值及公差

标称阻值：标识在电阻器上的阻值。要根据标准化了的阻值系列表进行标识。

公差：电阻器的标称阻值与实际测量的阻值是存在偏差的，对偏差设定一个限度，如标称阻值+5%范围内，这就是标称电阻值的公差或叫容许误差、精度。

贴片电阻的标称电阻值和公差按1952年国际电工学会规定的“固定电阻器和固定电容器优选值及其公差”系列确定。

优选值是一系列的数值或数列，是通过下面公式得出：

公式

E分别取6、12、24、48、96、192

K取0、1、2、3 …自然数

当E取值24，K为0 、1、 2 … 21、22、23时就可得到E24系列值，见表三，左边第一列。

E24最常用的系列值。标称阻值按系列确定，每个电阻器的阻值是系列值的1倍、10倍、100倍、1000倍、10000倍 … 。

表四给出E24系列值及据E24系列值进行标称的系列标称阻值。

表四 E24系列值及对应系列标称阻值

E24 系列值	标称阻值系列 单位：欧姆（Ω）
×1	×10	×100	×103	×104	×105	×106	×107
1.0	1.0	10	100	1K	10K	100K	1M	10M
1.1	1.1	11	110	1.1K	11K	110K	1.1M	11M
1.2	1.2	12	120	1.2K	12K	120K	1.2M	12M
1.3	1.3	13	130	1.3K	13K	130K	1.3M	13M
1.5	1.5	15	150	1.5K	15K	150K	1.5M	15M
1.6	1.6	16	160	1.6K	16K	160K	1.6M	16M
1.8	1.8	18	180	1.8K	18K	180K	1.8M	18M
2.0	2.0	20	200	2K	20K	200K	2M	20M
2.2	2.2	22	220	2.2K	22K	220K	2.2M	22M
2.4	2.4	24	240	2.4K	24K	240K	2.4M
2.7	2.7	27	270	2.7K	27K	270K	2.7M
3.0	3.0	30	300	3K	30K	300K	3M
3.3	3.3	33	330	3.3K	33K	330K	3.3M
3.6	3.6	36	360	3.6K	36K	360K	3.6M
3.9	3.9	39	390	3.9K	39K	390K	3.9M
4.3	4.3	43	430	4.3K	43K	430K	4.3M
4.7	4.7	47	470	4.7K	47K	470K	4.7M
5.1	5.1	51	510	5.1K	51K	510K	5.1M
5.6	5.6	56	560	5.6K	56K	560K	5.6M
6.2	6.2	62	620	6.2K	62K	620K	6.2M
6.8	6.8	68	680	6.6K	68K	680K	6.8M
7.5	7.5	75	750	7.5K	75K	750K	7.5M
8.2	8.2	82	820	8.2K	82K	820K	8.2M
9.1	9.1	91	910	9.1K	91K	910K	9.1M

当E-24系列标称电阻值的允差取±5%时，例如：

标称阻值“620”下限值为620ΩX(1-5%)=589Ω

标称阻值“560”上限值为560ΩX(1+5%)=588Ω

如此推算，取公差为J级：±5%时，对应E24系列标称阻值的相邻标称阻值上下限充值刚好相衔接。

据公式一，可形成E6、E12、48、E96、E192系列，其中E96也是贴片电阻常用系列，E96的公差为F级：±l.0%。

E24、E96系列是最常用的，选择阻值是应选择接近计算值的标称值。公差标称与阻值系列相关，公差越窄，精度越高，成本越高。

电阻值温度系数 TCR

TCR — Temperature Coefficient of Resistance

电阻值温度系数--表征电阻值随温度变化的程度。

用于制造厚膜贴片电阻器的电阻体材料电阻值会随温度的变化而有一定的变化，因此随温度的变化电阻值会发生变化。

定义式：TCR=dR/(R.dT)

即当温度改变1℃时，电阻器电阻值的相对变化，单位为ppm/℃（即10E（-6）/℃）。

实际应用时，采用平均电阻温度系数

其中：△T=T2-T1

T1= +25 °C 基准温度

T2=（ –55 ~ +125 ）°C 测试温度

R1=+25 °C基准温度下的电阻值

R2=（ –55 ~ +125 ）°C 测试温度点下的电阻值

TCR有负温度系数、正温度系数和临界温度系数（在某一特定温度下电阻只会发生突变）。

电阻体电极中的氧化钌与玻璃的比例成份决定了TCR的具体值。不同厂家、不同尺寸规格及不同阻值段所采用的电阻体材料不同，其阻值温度系数（TCR）有差异，一般在（±50~±600）ppm/℃，常见有±100 ppm/℃、±200 ppm/℃、±400 ppm/℃。

因环境存在温度变化，电阻器工作时也会引起温升，阻值随温度变化对电路的工作稳定性将产生不良影响，电路要求越高，电阻温度系数应越小，特别是作为基准电压和提供工作点的电阻，更应该注意这一点。厚膜贴片电阻TCR最好水平做到±50ppm/℃，如需要变化率更小的电阻器，即须选用薄膜贴片电阻器，其TCR可达到±5ppm的水平。

选用时注意参考厂家提供的技术资料，掌握控制TCR参数。

额定功率与最大额定电压

额定功率

贴片电阻通电做功发热升温，如热功率过大，散热不良，贴片电阻温升过高会被烧毁。需要对贴片电阻热功率进行限制，为额定功率。

公式：P = I2 R = U2/ R

贴片电阻散热能力与材料、形状和尺寸有关。同为厚膜贴片电阻，尺寸规格越大，散热面积越大，额大功率就越大。

表五 贴片电阻的尺寸规格与功率关系表

尺寸规格	额定功率（70°C）
英制(inch)	公制(mm)	常规系列	提升系列
0201	0603	1/20W	/
0402	1005	1/16W	1/8W
0603	1608	1/10W	1/5W
0805	2012	1/8W	1/4W
1206	3216	1/4W	1/2W
1210	3225	1/3W	1/2W
2010	5025	1/2W	3/4W
2512	6432	1W	1.5W

厚膜电阻器的额定功率通常定义在环境温度70℃下，当高于70℃时，应参照斜率按对应温度降额使用,见图A。

图A 额定功率降额曲线

贴片电阻功率一般都较小，注意设计余量，必要时采用降功率设计；有些尺寸的功率是可以兼容的，如0805可以做到1/4W与1206相当，具体要参考生产厂家技术资料

额定电压（Vr）

额定电压与额定功率有一定的相关性，最大工作电压与尺寸有关，一般地额定工作电压不超过200V，额定电压大于200V的属中高压产品，需特别的设计。目前贴片电阻器的最大额定工作电压最高可达1000V。

最大额定电压不能完全按公式（P=U2/R）确定，因为当贴片电阻阻值R较大时，据公式得出的电压值会很高，大大超出贴片电阻材料结构承受能力。

最大额定工作电压是由贴片电阻材料与结构决定的，不同厂家的材料与结构略有不同，最大额定工作电压值会有所差异，选用时需注意。

表六 贴片电阻最大额定工作电压表

规格	常规型	中高压型
0201	25V	—
0402	50V	—
0603	75V	350V
0805	150V	400V
1206	200V	500V
1210	200V	500V
2010	200V	1000V
2512	200V	1000V

过载工作电压不能超过最大额定工作电压的2倍，如1206常规型过载电压不能大于400V。

在实际使用贴片电阻时，应当同时满足额定功率和最大额定电压要求。

命名方法

各厂家品牌贴片电阻的命名方法不完全一致，但基本包含有产品系列、尺寸、标称电阻值、误差级别和包装方式等信息，有些品牌命名还含有温度系数、额定功率等信息。

常见的命名规则

R	S	-	06	K	152	J	T
贴 片 电 阻 标 识	常规功率类别 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 1210 1/3W 1812 1/2W 2010 3/4W 2512 1W		尺寸代号 02 0402 03 0603 05 0805 06 1206 1210 1210 10 2010 12 2512	温度 系数 ±100 PPM/C	标称 阻值 “152” =1500Ω =1.5KΩ “1501” =1500Ω =1.5KΩ	公差 (精度) F±1% J ±5%	编带 包装

标识在贴片电阻器电阻体表面上的阻值代码一般规则如下：

E24系列公差±5%：

两位有效数字+零的个数 10KΩ=103

E96系列公差±1% ：

三位有效数字+零的个数 10.2KΩ=1022

不同品牌具体标示方式不尽一致,参看相关厂家说明资料.

全球主要品牌及产品命名方式

贴片电阻使用常见问题

厚膜贴片电阻器制造工艺相当成熟,多为自动化大规模生产，产品一致性好，来料中最常见的问题不是很多，使用过程中主要有以下问题：

电极脱落：

电阻本身的电极附着强度不好或是焊接过程温度过高灼伤电极，特别是手工焊接时更容易发生这种情况。

阻值变异：

一般都是阻值变大而失效。主要是长时间过载造成的。贴片电阻应用的线路往往元件密度都比较高，散热条件也就差一些，考虑可能较高的环境温度，选用电阻时要进行降功率设计。

端电极氧化：

易造成虚焊。显微镜下观察外电极是否发黄发黑或可焊性试验（235℃*3s）观察外电极上锡情况（上锡率>85%）

基体断裂：

主要受到机械应力破坏所致，极个别是热应力引起。

最全面陶瓷贴片电容(MLCC)知识篇章，值得电子工程师们珍藏。

多层片式陶瓷电容器

——简称贴片电容、片容

日本及台湾地区常称为积层电容或叠层电容

MLCC—Multi-Layer Ceramic Capacitors

1960’s 由美国人发明，1980’s日本人发扬光大并实现用低成本贱金属量产。

制造流程

内部结构

尺寸系列

标准系列化的外形尺寸

最常用英寸单位系统来表示：

0603—"06"表示:长0.06inch=1.6mm，

"03"表示:宽0.03inch=0.8mm

也有用国际单位系统表示：

1608—"16"表示:长1.6mm

"08"表示:宽0.8mm

表一 贴片电容全系列尺寸表

最小规格尺寸01005(长0.25mm*宽0.125mm),目前只有少数几家日本公司在批量生产；

0201、0402、0603是目前用量最大的尺寸规格，大型的MLCC企业均可批量生产。国内，深圳宇阳是专做小尺寸MLCC的厂家；

2220及以上尺寸规格产品，市场占有量很小，大型企业一般不生产，主要是中小MLCC企业在生产供应。

额定电压系列

电压系列有：

3.3V、6.3V、10V、16V、25V、50V ；

100V、200V、250V、500V、630V ；

1000V、2000V、3000V ；

4000V 、5000V、8000V

3.3V～16V，低压,一般是高容品替代电解电容；

25V～50V，是最常规的产品；

100V～630V，中压，一般是0805及以上尺寸规格；

1000V～3000V，高压，一般是1206及以上尺寸规格；

4000V以上属超高压产品，对应的尺寸2220及以上尺寸规格。

日本品牌占据低压高容产品大部份的市场份额；中高压产品主要生产厂家有TDK、风华高科及禾申堂。

材 质（陶瓷介质）

陶瓷贴片电容器（MLCC）使用的陶瓷介质材料主要分为顺电体（I类）和铁电体（II类）两大类，它们下面均有很多种容量温度特性规律类似，具体数值不同的具体介质材料。这两类介质材料的介电常数会随温度的变化而变化，但变化幅度和规律完全不同，为此 EIA 制定了“I类瓷介容量温度系数”和“II类瓷介容量温度特性”两套容量温度特性标准。

表二 I 类瓷介容量温度系数

例:COG表示温度系数为(0±30)ppm/℃，也就是MIL标准中的NPO（Negative-Positive-"0",负—正—零）。COG与NPO是不同标准体系的表示方式，是等同的。

表三 II类瓷介容量温度特性

例:X7R表示-55℃～125℃温度区间内，以20℃为基准,容量允许变化范围±15%

在实际应用中，主要是以下三种材质

（1）锆酸锶SrZrO3掺杂改性，主要制造NPO（COG）类MLCC

此种材质MLCC电性能相当稳定，几乎不随温度，电压、频率和时间的变化而变化：

-55℃~ 125℃时容量变化率为0±30ppm/℃；

电容量随频率的变化小于±0.3ΔC；

电容量的漂移或滞后小于±0.05%；

电容量相对使用寿命的变化小于±0.1%；

NPO（COG）类MLCC适用于各种电路，包括稳定性要求要的高频电路，常用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

通过优化设计制成的射频电容器，使用频率可高至3GHZ，其中美国ATC公司是RF-MLCC的标杠企业。

（2）钛酸钡BaTiO3掺杂改性，是X7R、X5R类MLCC产品的制造主材料

因NPO（COG）类MLCC能实现的容量不能满足电路对更大电容量的要求，人们开发了此种钛酸钡基的X7R、X5R类MLCC。它在相同的体积下电容量可以做的比较大，X7R、X5R类MLCC电容量可以做到很高，高至100uF。

此种材质比NPO(COG)MLCC 稳定性差，X7R、X5R类MLCC的容量随电压、频率条件和时间的变化而变化：

存在直流偏压特性，即是说当电容器两端加载较高直流电压时，其有效容量会降低；

-55℃～125℃时容量变化率为+15%，变化曲线是非线性的；

大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%；

X7R、X5R类MLCC广泛应用非高频电路，是用量最大的一类电容器，占MLCC市场总量的60%以上。

（3）钛酸锶钡BaSrTiO3掺杂改性，是Z5U、Y5V类MLCC产品的制造主材料

该类材质是为获得比X7R、X5R类MLCC更大容量而开发应用的，这种材质能做到很高的容量，而且每单位容量成本较低。

Z5U、Y5V类MLCC其稳定性较差，对温度电压较敏感，使用温度范围较窄：

-30℃~85℃容量变化+ 22%～－82%；

存在很强烈的直流偏压特性；

损耗大，达5%甚至更大；

尽管它的容量不稳定，但能实现可替代电解电容的容量级别，有一定的应用范围，主要在退耦电路的应用中。

近年来由于X7R/X5R类产品制造技术的发展，通过不断降低X7R/X5R类MLCC介质膜厚获得的电容量已接近Y5V/Z5U MLCC的电容量水平。而Y5V/Z5U类材质因晶粒较大的特点，其介质厚度不能更进一步的降低，不能有效发展更高容量的产品。另外Y5V/Z5U类材质存在着损耗较大和可靠性较差的问题，所以Y5V/Z5U有逐步被淘汰之势。

容 量及其误差级别

NPO（COG）电容器

容量精度在5%左右，选用这种材质一般是做容量较小的，常规100PF 以下，10nF以上的产品也能批量生产，但成本会较高。下表列出该类产品常用规格电压下的最大电容量。

表四 NPO（COG）MLCC 量产容量极大值量

X7R 电容器

容量精度在10%左右，容量范围较宽，常规100PF~47uF能生产。

下表给出了X7R电容器可选取的容量范围最大值.

表五 X7R MLCC量产容量极大值

命名规则

贴片电容的命名一般含有以下参数：尺寸、温度特性、标称容量、容量误差级别、额定电压、端电极类型和包装方式等。

典型命名规则如下：

0805X7R104K500NT

0805：尺寸大小，“08”长度0.08 英寸、05 表示宽度为 0.05 英寸；

X7R ：容量温度特性；

104 ：静电容量，前两位是有效数字、后面的4 表示有多少个零104=10×10000 也就是= 1000PF；

K：容量值达到的误差精度为10%，误差精度与介质类型相关；

500：是要求电容承受的耐压为50V ，500 前两位是有效数字，后面是"0"的数量。

N：端头材料，一般的端头是三层电极（银/铜层）、镍、锡 ；

T：包装方式，T 表示编带包装。

MLCC主要品牌及其命名规则：

国际上主要的贴片电容（MLCC）制造商分布在亚太地区，以日本技术最为先进，台湾、韩国次之，主要MLCC主要生产厂家：

日本村田、TDK、京瓷、太阳诱电；韩国三星；台湾国巨、华新科；大陆有名的则是风华高科、宇阳。

各制造商的产品规格命名规则形式上不尽相同，但规格代号中基本上都包括：尺寸、温度特性、标称容量、容量误差级别、额定电压和包装方式等信息。

主要品牌制造商MLCC命名规则：

贴片电容的选购

选用贴片电容般需提供的参数要有尺寸的大小、要求的精度、电压的要求、容量值,更进一步的可要求损耗大小、瓷体强度、直流偏压特性等。

关于价格

价格由成本决定，MLCC的成本与生产批量大小有很大的关系，尺寸、容量和电压均是标准系列化且连续大批量生产的规格，其成本一定低，价格自然会低。

审核编辑：汤梓红