機(jī)械應(yīng)變引起厚膜電阻的可逆電阻變化

來源：萬利隆電子人氣：發(fā)布時(shí)間：2021-03-30

厚膜電阻應(yīng)用歷史非常悠久，在很多產(chǎn)品上都可以使用厚膜電阻器。目前機(jī)械應(yīng)變引起厚膜電阻的可逆電阻變化?？赡骐娮璧淖兓糠质怯捎陔娮鑾缀涡螤畹淖兓?，但主要是由于微觀結(jié)構(gòu)的變化。根據(jù)三維平面隨機(jī)電阻網(wǎng)絡(luò)模型，厚膜電阻材料中的電荷傳輸是通過將金屬氧化物顆粒(通常是RuO2和Bi2Ru2O7的組合)浸入玻璃基體燒結(jié)而形成的復(fù)雜導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。在燒結(jié)過程中，大量的導(dǎo)電鏈正在形成。

厚膜電阻這些鏈由微粒團(tuán)簇接觸的微粒和被薄玻璃屏障金屬-絕緣體-金屬或金屬浸印模單元隔開的鄰近微粒組成。因此，電流的流動(dòng)是由金屬傳導(dǎo)和穿過玻璃屏障的隧穿決定的。厚阻膜的微觀結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)電相和絕緣相的比例決定，也決定了膜中存在的導(dǎo)電機(jī)制。通過實(shí)驗(yàn)，以表1數(shù)據(jù)為例，可以看出，以較高片電阻組成實(shí)現(xiàn)的電阻，其測(cè)量因子值較大，即導(dǎo)電相體積分?jǐn)?shù)較小的電阻組成，其GF值較大。基于高片電阻組成的厚膜電阻(≥100 k ω /sq)具有較低的導(dǎo)電相體積分?jǐn)?shù)，因此電荷傳輸主要受隧道穿越玻璃屏障的限制。

基于厚膜電阻(≤1 k ω /sq)的電阻，由于其導(dǎo)電相的體積分?jǐn)?shù)高，主要受導(dǎo)電粒子團(tuán)簇和燒結(jié)接觸的限制。使用片狀電阻的中等值組成的電阻，如10k ω /sq組成的電阻，幾乎同等地包含了上述所有電荷傳輸機(jī)制。襯底偏轉(zhuǎn)由于電荷輸運(yùn)條件的改變而引起電阻增大，電阻變化越大，GF值越大。通過玻璃屏障的傳導(dǎo)機(jī)制主要受機(jī)械應(yīng)力的影響。硼硅酸鹽玻璃的體積模量一般在40 ~ 80 GPa[19]之間，而RuO2導(dǎo)電相的體積模量約為270 GPa。

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