电阻 SMT 封装大全:chip / MELF / 电阻排 / 功率 / 金属板采样全系尺寸与命名

封装命名的第一个坑是"码"本身有两套。英制码(如 0805)把封装的长 x 宽用英寸的百分位表示——08 = 0.08 英寸长、05 = 0.05 英寸宽;公制码(如 2012)用 0.1 mm 为单位表示同一个封装——20 = 2.0 mm、12 = 1.2 mm。两套指同一个物理件,但数字完全不同且会撞车:英制 0603(1.6 x 0.8 mm)和公制 0603(0.6 x 0.3 mm,即英制 0201)差一个数量级,下单时必须说清用哪套码。

业界口语默认用英制码,datasheet 里两套并列。本页所有表都以英制码为主键,公制码作对照列,实际 mm 作权威尺寸。高度(Z 向厚度)不在代号里,需单独查 datasheet。

尺寸阶梯从 0201(0.6 x 0.3 mm,常用最小)一路到 2512(6.3 x 3.2 mm)。更小的 01005(0.4 x 0.2 mm)也有量产但多用于极致小型化数字板,功率电子里少见。

2512 在功率电子里有第二身份:配上 mΩ 级低阻值与低 TCR 厚膜或金属膜,它就是最常用的板载电流采样电阻。原理是把 2512 的大焊端面积既当散热路径又当低电感回路,在 1-3 W 功率下采几十毫欧的压降。Vishay WSL2512、Yageo PE 系列、KOA UR73 都是这一支,阻值低到 1 mΩ、TCR 做到 ±50 $\sim$ ±100 ppm/K。

但 2512 厚膜 shunt 仍是两端结构,焊端电阻会串进测量回路引入误差;要更高精度就上下一节的四端金属板。功率电子里 2512 采样的取舍可参见 电流采样。

标准两端 chip 的等效电感和焊端温漂在高频采样和大电流下会暴露问题,于是有两类封装变体。反几何(reverse geometry) 把封装"转 90 度"让宽边做焊端——如 0612(把 0603 的宽边作为端)、0508,电流路径变短、焊端面积变大,既降寄生电感又降焊端处的功率密度,常用于低电感采样。命名上反几何码把长宽数字对调,仍属英制码体系。

宽端(wide terminal) 则保持外形不变但把焊端做宽,目的是把更多热和电流从端头导出,降低端头温升从而压低有效 TCR,是采样级 chip 的常见做法。这两类都是几何变体,占板沿用上表尺寸,只是端头排布不同。

MELF 尺寸用"长 x 直径"标注。下表给三个主流棒径系列的尺寸、当量码与功率,功率因圆柱散热好而略高于同当量平板 chip。

MicroMELF(MMB)和标准 MELF(MMA)之间 MMU 是最常用档。各厂(Vishay/Beyschlag、KOA、Panasonic)系列名不同但都对齐这套当量码。

脚数直接由拓扑算出:对流型 N 只电阻就有 2N 个独立端,同向型则是 N+1 端(共一个公共端)。下表给主流型号的形态、尺寸、电阻数与每只额定功率,采购时先看型号后缀确认是对流还是同向。

Bourns CAY16(对流型,4 个独立电阻)与 CAT16(同向型,共端)是命名上的一对:CAY = isolated,CAT = bussed。选型先定拓扑(独立还是共端),再定尺寸。

大功率厚膜电阻的额定功率由散热路径而非膜面积决定,所以它们的封装都带金属散热面或引脚。下表给常见表贴功率封装的占位与功率档。

金属板 shunt 的尺寸阶梯对应功率与最低可达阻值:板越大、铜端越粗,能扛的功率越高、能做的阻值越低。下表给三个主流尺寸的占位、功率与阻值范围。注意 5930 等大件多做四端 Kelvin,把测压端(S+/S-)与电流端分开,消掉焊端和走线电阻带来的测量误差。

代表系列:Vishay WSL/WSLP/WSK、Bourns CSS/CSM、KOA TLR/PSF、Susumu KRL。选型先按最大电流定功率与阻值($P=I^{2}R$),再按精度需求选两端还是四端 Kelvin。

chip 电阻料号是"系列 + 尺寸码 + 精度字母 + 阻值码 + TCR/特性",每位都有含义,但各厂位序不同,必须对各自 datasheet。最容易出错的是阻值码:三位数字里最后一位是 10 的幂(103 = 10 x 10^3 = 10 k$\Omega$),而带 R 的 R 表示小数点位置(R100 = 0.1 $\Omega$,4R7 = 4.7 $\Omega$),采样用的毫欧级常用 L 当量或专门低阻码。

精度字母:B = ±0.1%,C = ±0.25%,D = ±0.5%,F = ±1%,G = ±2%,J = ±5%。TCR 字母大致:W = ±200 ppm,U = ±50 ppm,K/CS = ±25 $\sim$ ±15 ppm。常见厂家前缀:Vishay CRCW/WSL、Yageo RC/RT、Panasonic ERJ、KOA RK73/SR73。