碳油方电阻的测试方法

一. 决定导体电阻大小的因素

导体的电阻由导体的材料(电阻率)、横截面积和长度决定.见下式:

                       式中: R-电阻   ρ-电阻率    L-长度     S-横截面积

从上式中可看出,当导体的电阻率不变时,电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的截面积成反比.

 二. 碳油方电阻

 任意正方形碳油对边间的电阻值,又称方阻.用Ω/□表示.它与碳油的厚度、碳质导电印料的成分有关.

碳油方电阻大小由下式计算:

 R =ρ.L/S

   式中: R - 碳油方电阻    L - 碳油导线长度  

ρ- 电阻率  S – 碳油横截面积, S=tHW (t-碳油层厚度, W-碳油导线宽度)

      假设: 长=宽   即 L=W

则:   R =ρ.L/tHW=ρ/t

由此可见,碳油方阻只与碳油层的厚度有关,与碳油的长﹑宽无关.

测试方阻时,碳油厚度应采用多点法精确测试取其平均值,以获得准确数据.合理的碳油厚度是0.010~0.025mm,一般油厚在0.01~0.015mm之间.

 三. 方电阻的计算

  1.计算「碳油电阻」 (假设碳油在标准厚度时)

已知:  标称碳油方阻R₀ =15Ω/□, 按式一计算碳油电阻r₀:

      式一:  r₀ =R₀H(LIW)Ω        

式中:  r₀ -碳油电阻(计算值) (Ω) L-实测碳油导线长度 (mm)

R₀-标称碳油方阻 (15Ω/□)  W-实测碳油导线宽度 (mm)

  当碳油电阻的实测值小于或等于计算值时,实际碳油方阻则会小于或等于标称碳油方阻,此时可判定碳油方阻合格.(油厚因实板所印碳油的厚度一般在0.010~0.015mm之间,通常都会小于0.025mm,所以此时判定可暂不考虑实板油厚.)

2.计算「等效碳油方阻」 (厚度不在标准厚度时)

  当碳油电阻的实测值大于式一的计算值时,不应立即判定碳油方阻不合格,而应先测量多点碳油厚度取其平均值,此时碳油厚度大于或等于标称值(0.025mm)时,可判定碳油方阻不合格.碳油厚度小于标称值时,则要按下式计算出实际碳油时的等效碳油方阻R₁:

式二:  R₁ = R₀Ht₀/t Ω

式中:  R₁ - 等效碳油方阻(Ω/□) t - 实测碳油厚度  (mm)

         R₀ - 标称碳油方阻(15Ω/□) t₀ - 标称碳油厚度 (0.025 mm)

    3.计算「碳油电阻的合格标准」

    在得到等效碳油方阻后,就可以计算出实板碳油电阻的合格标准r₁:

式三:  r₁ = R₁H(LIW) Ω

式中:  r₁ - 碳油电阻(合格标准) (Ω) L - 实测碳油导线长度(mm)

R₁ - 等效碳油方阻 (Ω/□)  W - 实测碳油导线宽度  (mm)

    将碳油电阻的实测值r与碳油电阻的合格标准r₁进行比较,当r＞r₁时,碳油电阻不合格,由此推断碳油方阻也不合格.

4.计算「实际碳油方阻」(适用于来料检查)

因标称碳油方阻一定是指在标称碳油(0.025mm)时的电阻,因而在计算碳油板所用碳油的实际碳油方阻时,要先算出实板碳油的方阻(rIL/W,此时油厚不为标称值),再算出实际油厚t与标称油厚t₀的比值(t/t₀),按式四则可计算出实际碳油方阻R₀₁:

      式四:  R₀₁ = rIL/WHt/t₀ Ω

式中: R₀₁- 实际碳油方阻 (Ω/□)  t₀ - 标称碳油厚度 (0.025 mm)

       r - 碳油电阻(实测值)(Ω)  t - 实测碳油厚度    (mm)

     L - 实测碳油导线长度(mm)  W - 实测碳油导线宽度 (mm)

将实际碳油方阻R₀₁与标称碳油方阻R₀进行比较,当R₀₁＞R₀时, 碳油方阻不合格.

 5.计算「碳油方阻」(生产板)

在实际生产中,有时客户是以方阻的形式规定碳油电阻的大小.此时可按式五计算生产板碳油的方阻,以确定碳油方阻R(或碳油电阻r)是否合格.

  式五:  R = rIL/W  (或: R = rHW/L)

      式中:  R - 碳油方阻   (Ω/□)   L - 实测碳油导线长度   (mm)

        r - 碳油电阻(实测值)   (Ω)   W - 实测碳油导线宽度   (mm)

因已知碳油方阻(来料)合格,此时不须要测试碳油厚度,只要按上式计算碳油方阻合格即可交货,碳油方阻不合格时通过增加碳油厚度去改善.

6.测试碳油电阻时,应使用精度不低于1.5级的欧姆表,在试样或测试图形碳油两端的铜箔连接盘上测量碳油电阻,计算时应取其平均值,然后按相应的公式计算方电阻.   

    7.方阻标准

a. 碳油来料: 不大于15Ω/□, (油厚0.025mm或0.015mm时)

b.成品货板: 不大于25Ω/□. (油厚0.025mm时),或按碳油实际厚度时的等效方阻.

    8.以下是在式一~式五中,各代码所表示的含义:

R - 碳油方阻        (Ω/□)

R₁ - 等效碳油方阻    (Ω/□)

R₀ - 标称碳油方阻  (15Ω/□)

R₀₁- 实际碳油方阻    (Ω/□)

r - 碳油电阻(实测值)   (Ω)

r₀ - 碳油电阻(计算值)   (Ω)

r₁ - 碳油电阻(合格标准) (Ω)

t - 实测碳油厚度       (mm)

      t₀ - 标称碳油厚度(0.025 mm)

            L - 实测碳油导线长度   (mm)

W - 实测碳油导线宽度   (mm)