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如何檢測出潛在於金屬薄膜電阻雷射切割 槽的品質異常?
Chroma供稿
MELF、SMD金屬薄膜電阻被普遍應 用在各種電子領域做電壓或電流的 讀取與控制。電阻的阻值發生改變 後，會導致回授異常、電壓讀值異 常、能量轉換異常等各種線路異常 的發生，導致其他零件損毀或燒毀。 譬如:當控制電動車的電池充放電 之控制線路裡的電阻阻值發生異常 改變時，可能會導致電壓值的讀取 錯誤，進而造成對電池過度充電， 最後引起火災。
緣，但可能因金屬異物的殘留使金 屬薄膜電阻有短路的潛在風險。此 種潛在不良的電阻經過一段使用 時間後，也許會因金屬異物導致的 內部短路使電阻阻值發生改變。例 如:在一個雷射切割了十圈的100kΩ 電阻裡，其中一圈的雷射切割處發 生異常短路後，電阻阻值可能會從 100kΩ變成90kΩ(圖1)。
用R meter確認電阻值是否有異常 的變化。但如果想利用此檢測方式 來檢測出金屬薄膜電阻切割處的金 屬異物，存在著兩個主要的關鍵議 題:1.切割處的測試電壓太低/不 夠高:舉例來說:當對雷射切割十 圈的電阻施加250V時，雷射切割 每圈之間的電壓差只有約25V。從 空氣的崩潰電壓與距離測試數據 資料來看(圖2)，當空氣的間隙在 小於1μm時，測試分壓至少需要接 近350V才能有檢測出絕緣距離不 足的效果(空氣絕緣崩潰的放電現 象)，實際沿面BDV可能略低於此電 位，所以金屬薄膜電阻可能需要達 數kV的測試電壓，才能有效的檢測 出每圈之間雷射切割處的絕緣距 離是否不足或表面塗裝材含低耐 壓雜質。2.測試能量過大導致測試 電壓無法提高:當提高AC電源的測 試電壓時，因為無法將電壓輸出的 持續時間縮的更短，導致施加在電 阻上的測試能量過大，使電阻發生 損毀(圖3)。
金屬薄膜電阻會先在陶瓷基 板上鍍一層金屬薄膜後，再使用雷 射切割的方式精確地調整阻值。雷 射的切割處原本應該要有良好的絕
目前金屬薄膜電阻的生產測 試並沒有高壓的檢測項目，很難檢 測出金屬薄膜電阻切割處的金屬 異物。雖然金屬薄膜電阻的功率 品質檢測項目使用了AC電源輸出 100~250Vac測試約0.5sec，再使
圖1:因金屬異物造成圈與圈之間的短路使100kΩ的電阻從100kΩ變成90kΩ。
圖2:空氣的崩潰電壓與距離的關係。
www.eettaiwan.com | 2022年6月
圖3:Chroma 19311的脈衝測試與一般AC電源測試的波形圖。
(本文由Chroma提供)
Chroma 19311能為金屬薄膜 電阻提供一個對切割槽距檢測足 夠高的測試電壓(最高6kV)且持續 時間極短暫(<160μs)的脈衝測試， 檢測出金屬薄膜是否有絕緣品質不 良、絕 緣 距 離 不 足 的 潛 在 問 題。
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