什么是电阻率？
概述
电阻作为一项品质指标，广泛使用于电机绕组品质检查、母排焊接品质检验等多种用途。作为材料固有性质的电阻率，在产品设计和材料开发的材料选择中发挥着重要作用。
本文将对电阻率的概述和测量进行介绍。
电阻率是什么？
电阻率是材料固有的电气特性，是表示电流通过难易程度的指标。 |  | |
材料根据其电阻率大小可分为导电材料、半导体和绝缘材料三种类型。大多数产品为了满足特定的机械、化学或电气要求，会组合使用这些不同类型的材料。例如，在 MOSFET 等半导体器件中，使用半导体晶圆作为基材，金属线用于键合，绝缘材料用于封装。电阻率被用作寻找这些材料最佳组合的指标之一。 |
为什么是电阻率？
与电阻取决于物体尺寸不同，电阻率是材料固有的特性。测量两根不同长度和电阻率的电缆的电阻值时，判断哪根电缆能通过更多电流并不简单。电阻测量仅提供电流通过每根电缆的难易程度指标，不能直接揭示哪种材料本质上能通过更多电流。然而，通过研究电阻率，可以比较不同材料的固有电阻，更清楚地了解其导电特性。
电阻率的种类
一般会使用体积电阻率和表面电阻率作为电阻率。体积电阻率用 ρV [Ω?m] 表示，与材料的电阻值（R）和截面积（S）成正比，与长度（L）成反比。这一特性与材料的尺寸或厚度无关，是恒定的。另一方面，表面电阻率用 ρS [Ω/□ 或 Ω/sq.] 表示，也称为薄层电阻，与材料的厚度有关。表面电阻率对薄材料的特性评估十分有效。
电阻率的测量
电阻率的测量方法因材料而异。对于金属箔、半导体晶圆等从低电阻到中电阻（约数 ?Ω·m～100 MΩ·m）的材料，采用能够消除接触电阻和线阻引起的误差的四端子测量法（恒流法）。由于该方法使用预先固定探针间距的四探针探头进行测量，因此也称为四探针测量法。另一方面，对于绝缘材料等高电阻（100 MΩ·m以上）材料，为消除电压表漏电流引起的误差，一般采用两端子测量法（恒压法）。
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两端子测量法 | 四端子测量法 |
由于电阻率可能受测量方法和条件的影响，在比较不同材料的电阻率时，保持测量条件一致非常重要。通过参考 IEC 61340-2-3、ASTM D-257 等工业标准，可以在相同测量条件下比较测量结果。
手持式数字万用表可能不适用于测量极低电阻或极高电阻。对于这些用途，推荐使用专用工具。低电阻材料适合使用电阻计，高电阻材料适合使用高阻计（静电计）。
低电阻率：电阻计
使用电阻计和四探针探头，对测量对象施加测量电流，测量此时产生的电压降来计算电阻值。然后对测量电阻值应用校正系数，减少探针间隔和测量对象形状对测量的影响，确定电阻率。 |  | |
低电阻材料测量装置示例 |
高电阻率：高阻计
对于高电阻材料，使用高阻计，与试验电极组合进行测量。施加试验电压时，流经测量对象的电流可能随时间变化。为统一试验条件，通常测量施加试验电压 1 分钟后的电阻值。 |  | |
高电阻材料测量装置示例 |
总结
电阻率是材料固有的电气特性，表示电流流动的难易程度。这与因尺寸和形状而变化的电阻不同。电阻率是选择电子设备、绝缘材料等各种用途中材料的重要指标。
根据材料特性，低电阻材料使用四端子测量法（四探针测量法），高电阻材料使用两端子测量法等不同的测量方法。使用标准化的条件和专用工具，可进行准确且可比较的电阻率测量。
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