In der modernen Elektronik gehören Chip-Widerstände zu den am häufigsten verwendeten passiven Bauteilen.
Ob in Consumer-Elektronik, industrieller Steuerung oder Automotive-Systemen – Bauform, Größe, Kennzeichnung und Anschlussaufbau eines SMD-Widerstands beeinflussen direkt die Fertigbarkeit von Leiterplatten (PCB), die Lötzuverlässigkeit und die Langzeitperformance.
Dieser Beitrag bietet einen ingenieurorientierten Überblick über Chip-Widerstände – von Gehäusetypen über Markierungssysteme bis zur technischen Struktur – und hilft PCB-Designer:innen sowie SMT-Ingenieur:innen bei Auswahl und Anwendung.
Gehäusetypen und Herstellverfahren von Chip-Widerständen
1) Bauformen
SMD-Widerstände lassen sich in zwei Hauptformen einteilen:
- Flache, rechteckige Chip-Widerstände
- Zylindrische MELF-Widerstände (Metal Electrode Leadless Face)
Diese beiden Formen decken den Großteil der SMT-Anwendungen ab.
2) Herstellprozesse
Nach Fertigungstechnologie unterscheidet man:
- Dickschicht-Widerstände (RN-Typ)
- Dünnschicht-Widerstände (RK-Typ)
3) Dickschicht-Chip-Widerstände
Die meisten rechteckigen Chip-Widerstände werden als Dickschicht gefertigt. Typischer Prozess:
- Keramiksubstrat aus 96 % Aluminiumoxid (Al₂O₃)
- Siebdruck von Rutheniumdioxid-Paste (RuO₂) als Widerstandsschicht
- Widerstandswert über Paste-Rezeptur einstellen
- Lasertrimmen zur Feineinstellung
- Aufbringen und Einbrennen einer glasartigen Schutzschicht
- Lötfähige Anschlüsse an beiden Enden ausbilden
Das Verfahren ist ausgereift und balanciert Genauigkeit, Kosten und Herstellbarkeit.
4) Zylindrische MELF-Widerstände
MELF-Widerstände werden meist als Dünnschicht gefertigt und besitzen:
- Zylindrisches Hoch-Alumina-Keramiksubstrat
- Aufgesputterte NiCr- oder Kohleschicht
- Lasertrimm-Nuten zur Wertanpassung
- Metallkappen als Lötanschlüsse
- Schutzlack mit Farbringen zur Kennzeichnung
MELF ist bekannt für hohe Zuverlässigkeit, Temperaturstabilität und Impulsfestigkeit – beliebt in Industrie- und Automotive-Schaltungen.
Standard-Baugrößen und Leistungswerte
1) Metrischer vs. imperialer Code
Chip-Widerstände sind in zwei Größensystemen standardisiert:
- Imperial (Zoll, z. B. 0603, 0805) – v. a. USA/Europa
- Metrisch (mm, z. B. 1608, 2012) – Japan/Asien
Die ersten zwei Ziffern geben die Länge, die letzten zwei die Breite an.
Beispiel: 3216 (1206) ⇒ L = 3,2 mm, B = 1,6 mm.
2) Miniaturisierung
Die Entwicklung der Größen zeigt den Trend zur Verkleinerung:
5750 → 4532 → 3225 → 3216 → 2520 → 2012 → 1608 → 1005 → 0603 → 0201
3) Typische Nennleistungen
- 0201: 1/20 W
- 0402: 1/16 W
- 0603: 1/10 W
- 0805: 1/8 W
- 1206: 1/4 W
💡 Hinweis: Zu knapp bemessene Verlustleistung ist eine der häufigsten Ursachen für Ausfälle beim Reflow-Löten oder im Betrieb.
SMD-Widerstandscodes lesen
Die Widerstandswerte und Toleranzen folgen den E-Reihen wie bei THT-Widerständen:
- E6 (±20 %)
- E12 (±10 %)
- E24 (±5 %)
- E48 (±2 %)
- E96 (±1 %)
Aufdrucke auf Chip-Widerständen
Kleine Gehäuse (0402, 0603, 1005):
Aufgrund der geringen Fläche kein Body-Print; Werte stehen auf Tape-/Reel-Etiketten.
Mittlere Gehäuse (0805, 1206):
Häufig 3- oder 4-stellige Codes auf dem Bauteil.
3-stelliger Code (E24)
- Erste zwei Ziffern: Signifikante Stellen
- Dritte Ziffer: Multiplikator (Anzahl der Nullen)
Beispiele:
114 → 110 kΩ
5R6 → 5,6 Ω
R39 → 0,39 Ω
000 → 0-Ω-Jumper
4-stelliger Code (1 % Toleranz)
2002 → 20 kΩ
15R5 → 15,5 Ω
4R80 → 4,80 Ω
Farbringe bei MELF
Zylindrische MELF-Widerstände nutzen 3/4/5 Farbringe wie THT-Widerstände.
Beispiel (5 Ringe): Grün – Braun – Schwarz – Rot – Braun → 51 kΩ ±1 %.
Typische elektrische Kenndaten
Trotz kleiner Abmessungen bieten Chip-Widerstände weite Wertebereiche und hohe Präzision.
Beispiel 3216 (1206):
- Widerstandsbereich: 0,39 Ω … 10 MΩ
- Nennleistung: bis 1/4 W
- Toleranzen: ±1 %, ±2 %, ±5 %, ±10 %
- Zul. Betriebstemperatur (Nenn): bis 70 °C
Aufbau der SMD-Anschlüsse
1) Dreischicht-Anschluss
Endanschlüsse bestehen üblicherweise aus drei Metallschichten:
- Innere Elektrode: Pd-Ag-Legierung
- Sperrschicht: Ni (Nickel-Barrier)
- Außenschicht: Sn-Pb oder bleifreie Lötoberfläche
2) Funktion der Nickel-Sperrschicht
- Verhindert intermetallische Reaktionen zwischen Lot (Sn/Pb) und Silber
- Vermeidet „Cap Lifting“/Delamination beim Reflow
- Erhöht die Zuverlässigkeit der Lötstelle
Auch wenn Nickel schlechter benetzbar ist, sorgt die Zinnoberfläche für gute Lötbarkeit.
3) Umstieg auf bleifrei
Mit RoHS setzen die meisten Hersteller bleifreie Beschichtungen (Sn-Ag-Cu) anstelle von Sn-Pb ein.
FAQ
Ist ein Chip-Widerstand dasselbe wie ein SMD-Widerstand?
In den meisten Anwendungen ja. Chip Resistor beschreibt die Bauform, SMD Resistor die Montagemethode. Rechteckige Chip-Widerstände sind die häufigsten SMD-Widerstände.
Welche Chip-Widerstandsgrößen sind am gängigsten?
0402, 0603, 0805, 1206 – davon sind 0603 und 0805 besonders verbreitet, da sie Größe, Leistung und Handhabung gut ausbalancieren.
Wie liest man SMD-Widerstandsaufdrucke?
3-stellig: zwei Ziffern Wert, dritte Multiplikator → 103 = 10 kΩ
4-stellig (1 %): drei Ziffern Wert, vierte Multiplikator → 2002 = 20 kΩ
„R“ als Dezimalpunkt → 4R7 = 4,7 Ω
Sehr kleine Gehäuse haben meist keinen Body-Aufdruck.
Was bedeutet „000“ auf einem Chip-Widerstand?
Ein 0-Ω-Widerstand (Jumper), der als Überbrückung/Schaltungskonfiguration dient – kein eigentlicher Widerstand.
Welche Toleranzen sind am gebräuchlichsten?
±5 % für allgemeine Anwendungen, ±1 % für präzisere bzw. signalverarbeitende Schaltungen.
Fazit: Kleine Bauteile, große Wirkung
Chip-Widerstände wirken simpel, doch ihre Leistung hängt von Material, Schichttechnologie und Anschlussdesign ab.
Für PCB-Designer:innen und SMT-Prozesser wichtig: Diese Details sichern bessere Lötbarkeit, höhere Zuverlässigkeit und thermische Performance auf der gesamten Leiterplatte.
Das Verständnis der SMD-Widerstandstypen – und das sichere Lesen der Codes – ist essenziell für moderne, hochdichte PCB-Designs.
