本文利用空间环境地面模拟设备,研究了热循环对金属膜电阻器的影响规律。利用扫描电镜观察了电阻器结构和失效形式,并用能谱仪对金属膜层、封装层等进行了成分分析。建立了金属膜电阻器横截面二维有限元模型,分析了电阻器各结构层热应力分布规律。试验结果表明,在热循环冷却阶段,随着温度的下降,金属膜电阻器阻值变化率正向增大;在加热阶段,随着温度的升高,其阻值变化率负向增大。热循环过程中,电阻值变化率与温度呈抛物线变化关系。循环次数(循环时间)对阻值变化率的影响分为两个阶段,当循环次数小于某一阈值时,随着循环次数的增加,其阻值变化率缓慢增长;当循环次数大于这一阈值后,随着循环次数的增加,其阻值变化率快速增长,表现为短期失效。在热循环过程中陶瓷基体、封装层中一些元素迁移到金属膜层,引起阻值正向漂移。在热循环过程中,电阻体内部各层之间的热错配应力对其结构造成损伤,表现为在封装层内部出现微孔洞。当这种损伤累积到一定程度,就可能产生其层间开裂,导致电阻体失效。在热循环的上下限温度,靠近金属膜和封装层界面位置处存在等效应力极大值,这与试验中观察到电阻器的失效形式相对应。