方阻

方阻 定义：在一长为l，宽w，高d（即为膜厚），R=ρ*L/S（电阻定义式），此时L=l,S=w*d,故R=ρ*l/(w*d)=(ρ/d)*(l/w).令l=w于是定义了方块电阻R=ρ/d。　 方阻测试仪 蒸发铝膜、导电漆膜、印制电路板铜箔膜等薄膜状导电材料，衡量它们厚度的最好方法就是测试它们的方阻。什么是方阻呢？方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻，如图一所示，即B边到C边的电阻值。方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1米还是0.1米，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有关 [1]。 方块电阻指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻。方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1米还是0.1米，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有关。 方块电阻计算公式：R=ρL/S ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米(Ω. m) L为长度，单位为米(m) S为截面积，单位为平方米（m2） 方块电阻如何测试呢，可不可以用万用表电阻档直接测试图一所示的材料呢？不可以的，因万用表的表笔只能测试点到点之间的电阻，而这个点到点之间的电阻不表示任何意义。如要测试方阻，首先我们需要在A边和B边各压上一个电阻比导电膜电阻小得多的圆铜棒，而且这个圆铜棒光洁度要高，以便和导电膜接触良好。这样我们就可以通过用万用表测试两铜棒之间的电阻来测出导电薄膜材料的方阻。 如果方阻值比较小，如在几个欧姆以下，因为存在接触电阻以及万用表本身性能等因素，用万用表测试就会存在读数不稳和测不准的情况。这时就需要用专门的用四端测试的低电阻测试仪器，如毫欧计、微欧仪等。测试方法如下：用四根光洁的圆铜棒压在导电薄膜上，如图二所示。四根铜棒用A、B、C、D表示，它们上面焊有导线接到毫欧计上，我们使BC之间的距离L等于导电薄膜的宽度W，至于AB、CD之间的距离没有要求，一般在10--20mm就可以了，接通毫欧计以后，毫欧计显示的阻值就是材料的方阻值。这种测试方法的优点是：（1）用这种方法毫欧计可以测试到几百毫欧，几十毫欧，甚至更小的方阻值，（2）由于采用四端测试，铜棒和导电膜之间的接触电阻，铜棒到仪器的引线电阻，即使比被测电阻大也不会影响测试精度。（3）测试精度高。由于毫欧计等仪器的精度很高，方阻的测试精度主要由膜宽W和导电棒BC之间的距离L的机械精度决定，由于尺寸比较大，这个机械精度可以做得比较高。在实际操作时，为了提高测试精度和为了测试长条状材料，W和L不一定相等，可以使L比W大很多，此时方阻Rs=Rx*W/L,Rx为毫欧计读数。 此方法虽然精度比较高，但比较麻烦，尤其在导电薄膜材料比较大，形状不整齐时，很难测试，这时就需要用专用的四探针探头来测试材料的方阻，如图三所示。 探头由四根探针阻成，要求四根探针头部的距离相等。四根探针由四根引联接到方阻测试仪上，当探头压在导电薄膜材料上面时，方阻计就能立即显示出材料的方阻值，具体原理是外端的两根探针产生电流场，内端上两根探针测试电流场在这两个探点上形成的电势。因为方阻越大，产生的电势也越大，因此就可以测出材料的方阻值。需要提出的是虽然都是四端测试，但原理上与图二所示用铜棒测方阻的方法不同。因电流场中仅少部分电流在BC点上产生电压（电势）。所示灵敏度要低得多，比值为1：4.53。 影响探头法测试方阻精度的因素： （1）要求探头边缘到材料边缘的距离大大于探针间距，一般要求10倍以上。 （2）要求探针头之间的距离相等，否则就要产生等比例测试误差。 （3）理论上讲探针头与导电薄膜接触的点越小越好。但实际应用时，因针状电极容易破坏被测试的导电薄膜材料，所以一般采用圆形探针头。 最后谈谈实际应用中存在的问题 1、如果被测导电薄膜材料表面上不干净，存在油污或材料暴露在空气中时间过长，形成氧化层，会影响测试稳定性和测试精度。在测试中需要引起注意。 2、如探头的探针存在油污等也会引起测试不稳，此时可以把探头在干净的白纸上滑动几下擦一擦可以了。 3、如果材料是蒸发铝膜等，蒸发的厚度又太薄的话，形成的铝膜不能均匀的连成一片，而是形成点状分布，此时方块电阻值会大大增加，与通过称重法计算的厚度和方阻值不一样，因此，此时就要考虑到加入修正系数。 方阻是表示导电油墨性能的重要数据，其计算公式为方阻=电阻R×线宽W÷线长L。其中R为电阻，W为线宽，L为线长。（标准厚度为干膜25.4μm）。 为了便于大家理解，给大家举个简单的例子。例如：线宽（W）2mm÷线长（L）4mm×阻值（R）600?=方阻300?/□ 印碳油是指采用丝网印刷技术,在PCB板指定之位置印上碳油,经烤箱固化测试OK后形成合格的具有一定阻值的碳膜代替原有的电阻元件。制作与字符丝印差不多，区别仅是碳油具有良好的导电性能，而字符为半导体材料，仅起到标识和隔焊的作用。 编辑本段生产能力 1、碳油间隙：正因为碳油具有良好的导电性能，所以成品板上的碳油需有一定的间隙方可保证不短路，通常要求成品最小有8mil间隙（HOZ底铜）、12mil间隙（1-3OZ底铜），若生产菲林可以加大间隙，则尽量增加成品间隙以确保不短路。 2、碳油最小对位公差：+/-6mil 3、碳油窗大小及与铜PATTERN间隙：考虑对位公差及渗油等因素，碳油比铜PAD单边需大6mil（HOZ底铜）、8mil（1-3OZ底铜），方可保证不露铜。相应地，碳油窗距离周边铜PATTERN也需有6mil（HOZ底铜）、8mil（1-3OZ底铜）的间隙，才能避免碳油覆盖周边的铜PATTERN，从而避免短路。 4、碳油厚度：一次丝印碳油厚度：0.3-1.0mil，一次丝印碳油厚度公差：+/-0.3mil；若要求碳油厚度为1.0mil以上，则需二次返印碳油，二次返印碳油厚度：1.0-2.0mil，厚度公差：+/-0.4mil，二次返印碳油菲林比第一次丝印碳油菲林单边小3mil，故MI上需写两套工具。 5、碳油板拼版注意事项： 1）生产尺寸尽量设计小于等于16”X18”；若受板材利用率等因素的影响，生产尺寸大于16”X18”，则需在白字后工序（碳油前）切板，注意在MI的LOT-CARD上备注，并注意设计切板线。 2）设计生产拼图时，尽量考虑使碳油方向一致性，以方便生产管控。 编辑本段型号、阻值 1、无阻值要求时，通常选用雄震TU-30SK； 2、有阻值要求时，则选用欧克曼OAKMEN碳油OAK-1610（尽量使用TU30-SK）。 3、阻值计算公式：碳油阻值R=ρL/WT X 1.2 ρ：碳油方阻 L：碳油长度 W：碳油宽度 T：碳油厚度 1.2：系数 注：碳油方阻ρ值越小越好，不同的供应商、不同的碳油型号有不同的碳油方阻ρ，我们使用的TU-30SK的碳油方阻是25-35欧姆；OAK-1610碳油方阻是约10欧姆。 编辑本段注意事项 表面处理为沉银、沉锡的板不可印碳油。 原因：沉银、沉锡表面处理易被氧化，为避免氧化和避免印碳油时擦花表面，必须印完 碳油后再过沉银、沉锡工序，当过沉银或沉锡工序时，印碳油区域也会被沉上银或锡。 阻值=系数*(长/宽)*(标准厚度/实际厚度)，其中标准厚度为0.015mm,系数为20,长宽单位是mm,例10mm长1mm宽厚为0.015mm的阻值为200Ω。 一般碳油的方阻为20Ω，也就是1mm长1mm宽的阻值为20Ω，10mm长1mm宽的阻值为200Ω，前提是印刷厚度为0.6mil,碳油厂商会提供方阻资料的。