低阻值的检测方法与相关注意事项

低阻值的检测方法与相关注意事项

1.　阻值检测原理　–奥姆定律-

一般来说阻值检测会使用digital multimeter，但其实digital multimeter并不是检测阻值本身。
以图1为例，当电流I、阻值R时，电阻器的两端会产生电压V。（V被称之为电压降）　　
这个时候R、I、V之间根据奥姆定律就会形成V＝I×R这样的关系。因此，即使不知道阻值R，只要知道I、V就可以变更奥姆定律的形式成R＝V/I，推算出R。

digital multimeter就是利用这个阻值检测原理。针对未知的阻值、让已知的电流流过、检测电压降即可算出阻值。

　　奥姆定律　V＝I×R

　　　　图1 阻值检测的概念

2.检测方法　-2端子法与4端子法-

一般来说检测阻值时的连接方法有2端子法与4端子法，若要正确检测低阻值则必须使用4端子法。如图2，2端子法是由测量电缆连接电阻器(Rx)与检测器。由于电缆也带有阻值(RL)，因此这个RL会成为检测误差的要因。

另一方面，如图3，4端子法是用4条电缆来连接电阻器(Rx)与检测器。 由于电压计的阻値极高，从电流源流出的电流不会分流至电压计而是流向Rx，因此就结果来说阻值RL是可以被忽视的。

　　 　图2　2端子法　　　　　　　　　　　　　　　 图3　4端子法

3.　4端子法的正确检测方法

如上所述，低阻值必须要使用4端子法来进行测量。而重要的是，4端子检测时与检测物的接触部分必须要有4个。

若是照图5的方式检测，会同时检测到Probe的阻值、以及Probe与检测对象之间的接触阻值。因为金属与金属之间的接触阻值可达数mΩ～数十mΩ，在低阻值的检测上要特别小心。

　　　图4　正确的4端子检测　　　　　　　　　　　图5　错误的4端子检

4.　引脚型电阻检测误差的要因

4.1 檢測位置的影響
如表1所示，引脚是带有阻值的(并非零阻值)。如图6所示，随着检测间隔的不同会产生检测误差，因此在检测低阻值或是设计电路时必须要考虑到这些误差要因所带来的负面影响。

因为不同的厂商对于检测点的定义也不尽相同，为了避免不必要的麻烦， 请确认型录或是向厂商咨询。

　　　　　　 表1　引腳阻值

　　　　图6　测定位置所导致的误差要因

4.2 检测夹的影响
若檢測夾有一定的寬度（圖7），檢測值會包含其寬度所帶有的不確定性。應該盡可能使用「點接觸」的治具。

引腳10mm寬度所帶有的不確定性

　　　　　　　圖7　檢測夾所導致的誤差要因

5. 芯片电阻所导致的误差要因

即使是一样的样品，芯片电阻器与Probe接触位置的不同有会导致检测值产生误差。这是因为随着检测位置的不同，电流路径长度所带有的阻值也会成为误差要因。
因为不同的厂商对于检测点的定义也不尽相同，为了避免不必要的麻烦，
请确认型录或是向厂商咨询。

　　　图8 与表面接触的情形　　　 图9 与底面接触的情形

5.2基板实装时的焊锡量（Fillet形状）所导致的误差　基板实装时焊锡量以及Fillet形状也会对阻值产生影响。
这是因为焊锡的阻值也会被串联追加在电阻器上的缘故(图10)。

除了型录的规格，我们建议进一步确认实际在基板上的动作。

图10　焊锡所导致的阻值误差要因

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