机械应变引起厚膜电阻的可逆电阻变化

来源：万利隆电子人气：发布时间：2021-03-30

厚膜电阻应用历史非常悠久，在很多产品上都可以使用厚膜电阻器。目前机械应变引起厚膜电阻的可逆电阻变化。可逆电阻的变化部分是由于电阻几何形状的变化，但主要是由于微观结构的变化。根据三维平面随机电阻网络模型，厚膜电阻材料中的电荷传输是通过将金属氧化物颗粒(通常是RuO2和Bi2Ru2O7的组合)浸入玻璃基体烧结而形成的复杂导电网络进行的。在烧结过程中，大量的导电链正在形成。

厚膜电阻这些链由微粒团簇接触的微粒和被薄玻璃屏障金属-绝缘体-金属或金属浸印模单元隔开的邻近微粒组成。因此，电流的流动是由金属传导和穿过玻璃屏障的隧穿决定的。厚阻膜的微观结构，由导电相和绝缘相的比例决定，也决定了膜中存在的导电机制。通过实验，以表1数据为例，可以看出，以较高片电阻组成实现的电阻，其测量因子值较大，即导电相体积分数较小的电阻组成，其GF值较大。基于高片电阻组成的厚膜电阻(≥100 k ω /sq)具有较低的导电相体积分数，因此电荷传输主要受隧道穿越玻璃屏障的限制。

基于厚膜电阻(≤1 k ω /sq)的电阻，由于其导电相的体积分数高，主要受导电粒子团簇和烧结接触的限制。使用片状电阻的中等值组成的电阻，如10k ω /sq组成的电阻，几乎同等地包含了上述所有电荷传输机制。衬底偏转由于电荷输运条件的改变而引起电阻增大，电阻变化越大，GF值越大。通过玻璃屏障的传导机制主要受机械应力的影响。硼硅酸盐玻璃的体积模量一般在40 ~ 80 GPa[19]之间，而RuO2导电相的体积模量约为270 GPa。

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