在贴片电阻(如厚膜电阻、薄膜电阻、合金电阻)或其他片式电阻器的实际观察中,常常会发现电极两端并不是完全覆盖整个元件的宽度,而是留有一部分基板(通常是陶瓷基板)裸露在外。这种“电极两端露出空白基板”的设计并不是工艺瑕疵,而是有意为之的结构设计。下面我从材料、工艺、电性能和可靠性等几个角度做一个深度探究:
1. 工艺制造角度
印刷/溅射对准误差
电极通常通过厚膜浆料丝网印刷或薄膜溅射工艺形成,如果电极覆盖至基板边缘,稍有对准偏差就可能导致电极断裂或翘边。留出一部分空白,可以容忍工艺误差,提升良率。
烧结/电镀延伸限制
电极需要烧结或电镀镍/锡层以便焊接,如果覆盖到基板最边缘,烧结收缩或电镀扩散时可能导致应力集中和剥离。留白区可以作为“缓冲区”。
2. 电性能与可靠性角度
防止爬电与击穿
电阻在高压工作时,若电极延伸至边缘,可能产生沿基板表面的爬电放电。留白相当于增加了电极之间的有效绝缘距离,提高耐压性能。
降低焊接应力
SMT焊接时,焊锡润湿会延伸到电极部分。如果电极延伸至边缘,焊锡可能爬上元件的侧壁,造成焊料应力集中,甚至“立碑”现象。保留空白基板能缓解焊料爬升,提升焊点可靠性。
3. 封装与标准化角度
尺寸标准化要求
片式电阻如 0402、0603、0805 等封装尺寸是指整体陶瓷基板的尺寸,而不是电极覆盖的尺寸。留白有助于在统一标准下,电极长度保持一致,便于自动贴装与焊接。
识别与标识需要
某些电阻在上表面会印字或激光刻码,如果电极包边到基板边缘,可能导致识别位置不均。留出空白区让外观更规则,利于机器视觉识别。
4. 热管理与机械应力角度
热膨胀缓冲
陶瓷基板和金属电极的热膨胀系数不同,边缘若被金属电极覆盖,热循环下容易产生微裂纹。留白区可以缓冲热应力,延长寿命。
避免机械剥离
在切割(dicing)过程中,边缘区域承受最大应力。如果电极包到最边缘,很容易在切割时被剥离。留白让电极避开切割应力区。
✅ 结论
电阻电极两端露出空白基板是一种兼顾工艺可制造性、绝缘可靠性、焊接稳定性与机械强度的优化设计。
这种结构看似“浪费”,实际上是行业标准化、量产稳定性和产品可靠性的必然选择。