【经验】如何检测出潜在于金属薄膜电阻雷射切割槽的质量异常?
MELF、SMD金属薄膜电阻被普遍应用在各种电子领域(如电动车、充电桩、太阳能/电源转换、回授/控制线路等)做电压或电流的读取与控制。电阻的阻值发生改变后，会导致回授异常、电压读值异常、能量转换异常等各种线路异常的发生，导致其它零件损毁或烧毁。譬如: 当控制电动汽车的电池充放电之控制线路里的电阻阻值发生异常改变时，可能会导致电压值的读取错误，进而造成对电池过度充电，最后引起火灾。
金属薄膜电阻会先在陶瓷基板上镀一层金属薄膜后，再使用雷射切割的方式精确地调整阻值。雷射的切割处原本应该要有良好的绝缘，但可能因为金属异物的残留使金属薄膜电阻有短路的潜在风险。此种潜在不良的电阻在经过一段使用时间后，也许会因金属异物导致的内部短路使电阻阻值发生改变。譬如: 在一个雷射切割了十圈的100kΩ电阻里，其中一圈的雷射切割处发生异常短路后，电阻阻值可能会从100kΩ变成90kΩ(图1)。
图 1 因金属异物造成圈与圈之间的短路使100kΩ的电阻从100kΩ变成90kΩ
目前金属薄膜电阻的生产测试并没有高压的检测项目，很难检测出金属薄膜电阻切割处的金属异物。虽然金属薄膜电阻的功率质量检测项目使用了AC 电源输出100~250Vac测试约0.5 sec，再使用R meter确认电阻值是否有异常的变化。但如果想利用此检测方式来检测出金属薄膜电阻切割处的金属异物，存在着两个主要的关键议题：
切割处的测试电压太低/不够高: 当对雷射切割十圈的电阻施加250Vac时，雷射切割每圈之间的电压差只有约25Vac。从空气的崩溃电压与距离测试数据数据来看(图2a)，当空气的距离在小于1um时，测试电压至少需要大于350V才能有检测出绝缘距离不足的效果(空气绝缘崩溃的放电现象)，所以金属薄膜电阻需要至少数千伏特的测试电压，才能有效的检测出每圈之间雷射切割处的绝缘距离是否不足。
测试功率过大导致测试电压无法提高: 当提高AC 电源的测试电压时，因为无法将电压输出的持续时间缩的更短，导致施加在电阻上的测试功率过大，使电阻发生损毁(图2b)。
图 2
Chroma 19311能为金属薄膜电阻提供一个对切割槽距检测足够高的测试电压(最高6kV)且持续时间极短暂(<160uS)的脉冲测试，使质量较不佳的产品现出原形，检测出金属薄膜是否有绝缘质量不良、绝缘距离不足的潜在问题，确保金属薄膜电阻可以在正常工作条件下不会因为雷射切割处的绝缘质量不良或绝缘距离的不足而劣化造成电阻值改变，降低引起安全事故的机会，保障电气产品应用长久使用的信赖性。
图 3 Chroma 19311 脉冲测试仪
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实验室地址： 深圳 提交需求>
提供电子电气产品的辐射骚扰测试、辐射抗干扰测试，以及RFID，SRD，2G，3G，4G等无线产品的辐射骚扰测试、辐射杂散测试、辐射功率测试以及辐射抗干扰测试。测试频率可覆盖9KHz-26.5GHz。
实验室地址： 深圳 提交需求>
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授权代理品牌：接插件及结构件
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