與之相伴隨的是在汽車市場，“支持更高功率的小型低阻值產(chǎn)品”、“可抑制電路功耗的超低阻值產(chǎn)品”、“在嚴(yán)苛的溫度環(huán)境下也可確保優(yōu)異的電阻溫度系數(shù)的高精度低阻值產(chǎn)品”等需求日益高漲。ROHM為滿足汽車市場對低阻值產(chǎn)品的多樣化需求，打造了豐富的低阻值系列產(chǎn)品陣容。
（圖1）ROHM的低阻值系列產(chǎn)品陣容
汽車市場的低阻值產(chǎn)品的主要用途
各種電機(jī)的驅(qū)動電路DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出部分
電池的充放電監(jiān)測電路、電量檢測……等
（圖2）低阻值產(chǎn)品的應(yīng)用及應(yīng)用電路例
電流檢測用低阻值產(chǎn)品的趨勢
電流檢測用的低阻值產(chǎn)品針對負(fù)載串聯(lián)安裝，通過用IC測量兩引腳的電位差，來實現(xiàn)電流檢測。想要提高IC的電流檢測精度時，可通過設(shè)高低阻值產(chǎn)品的電阻值來實現(xiàn)，但這種做法的缺點是電流流過時的產(chǎn)品發(fā)熱(損耗)增大。由此可見，測量精度和發(fā)熱之間存在矛盾關(guān)系，低阻值產(chǎn)品的選型需要權(quán)衡檢測精度和發(fā)熱之間的平衡。但是，近年來，隨著LSI的性能提升，由比以往還小的電位差也可進(jìn)行高精度的電流檢測。也就是說，通過使用更低電阻值的低阻值產(chǎn)品，已經(jīng)可以用比以往更小的功耗檢測更大的電流，對于低阻值產(chǎn)品的需求正日益擴(kuò)大。在這種背景下，ROHM于2014年3月成功開發(fā)并推出可支持高達(dá)150A以上大電流的產(chǎn)品(PSR系列)。
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低阻值技術(shù)的概要
貼片低阻值產(chǎn)品，根據(jù)其材料與結(jié)構(gòu)大致分為兩類。一類是基于稱為厚膜低阻值的通用厚膜貼片電阻器技術(shù)的產(chǎn)品，另一類是采用金屬材料的金屬低阻值產(chǎn)品。這些產(chǎn)品根據(jù)所要求的性能來區(qū)別使用，大體上一般是幾十mΩ～為厚膜低阻值電阻產(chǎn)品，幾mΩ左右為金屬低阻值電阻產(chǎn)品，而金屬低阻值電阻的特征是可保證更高的額定功率。
（圖3）ROHM產(chǎn)品陣容中金屬低阻值電阻和厚膜低阻值電阻產(chǎn)品的分布
貼片的形狀按與安裝板相連接的電極結(jié)構(gòu)分為兩種類型，即，在貼片的短邊側(cè)成型電極的一般形狀和在貼片的長邊側(cè)成型電極的長邊電極型。一般情況下，長邊電極型產(chǎn)品的PCB板安裝后的接合可靠性和溫度循環(huán)特性更佳。而且，與短邊電極型產(chǎn)品相比，還具有對安裝板的散熱性更好、保證的額定功率更高的特點。
（圖4）長邊電極與短邊電極（通用品）的特性比較
關(guān)于電極的鍍層，具有代表性的是鍍鎳和鍍錫，但低阻值產(chǎn)品考慮到低阻值化、改善溫度特性、電阻值測量穩(wěn)定性等，有時實施鍍銅。
采用厚膜技術(shù)的低阻值產(chǎn)品
厚膜貼片電阻器的電阻體成型的主要工序是絲網(wǎng)印刷的圖樣成型。通過采用絲網(wǎng)印刷法，在氧化鋁PCB板上成型電阻體和電極等。低阻值產(chǎn)品的電阻體采用電阻值較低的材料，與普通電阻值的材料相比，溫度系數(shù)和溫度循環(huán)特性等容易受電極材料的成分、電阻體與電極的厚度的影響，因此，在設(shè)計時需要分別考慮到其最佳的條件。
ROHM是世界首家開發(fā)厚膜貼片電阻器的厚膜貼片電阻器先驅(qū)，利用常年積累的技術(shù)優(yōu)勢，ROHM正在不斷完善具有強(qiáng)大陣容的厚膜低阻值系列產(chǎn)品。
作為滿足汽車市場的高接合可靠性與額定功率要求的產(chǎn)品，ROHM正在擴(kuò)充長邊電極型的低阻值LTR系列產(chǎn)品。通過在貼片的長邊側(cè)配置電極，實現(xiàn)了高接合可靠性和溫度循環(huán)特性。不僅如此，利用長邊電極型的高散熱性，可支持比普通的厚膜低阻值產(chǎn)品更高的額定功率（例：3216mm尺寸產(chǎn)品保證1W）。
作為基本產(chǎn)品，覆蓋了比一般的通用厚膜貼片電阻器MCR/低阻值系列(47mΩ～)和MCR/低阻值系列更寬的電阻值范圍（11mΩ～），而且，通過擴(kuò)大電極尺寸/變更電阻體材料，使產(chǎn)品陣容又新增了確保高額定功率/優(yōu)異的溫度特性的UCR系列。該UCR系列不僅具有額定功率/溫度特性方面的優(yōu)勢，而且，考慮到降低安裝時的電阻值偏差，采用了背面貼裝結(jié)構(gòu)。（圖5）另外，UCR系列產(chǎn)品陣容又新增了在汽車市場的應(yīng)用研究日益活躍的、保證-55℃～+155℃的使用溫度范圍的超小型0603mm尺寸(UCR006系列）產(chǎn)品。
（圖5）UCR系列的背面貼裝結(jié)構(gòu)
這些厚膜低阻值電阻(LTR系列/UCR系列)，由于其更高的額定功率，使將以往產(chǎn)品（MCR/低阻值系列）替換為更小型封裝成為可能，是有助于PCB板小型化的產(chǎn)品。
采用金屬電阻體材料的低阻值產(chǎn)品
電阻體采用金屬的低阻值產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與厚膜低阻值產(chǎn)品技術(shù)完全不同，電阻體采用厚度為幾十μm～幾mm左右的電阻體金屬材料。利用蝕刻和機(jī)加工等各種加工技術(shù)將這種電阻體材料成型，從而實現(xiàn)目標(biāo)電阻值與特性。金屬低阻值產(chǎn)品與相同尺寸的厚膜低阻值產(chǎn)品相比，具有可保證高額定功率和高精度電阻溫度系數(shù)的特征。另外，為了在0.2 mΩ到10 mΩ左右的極低電阻值范圍使用較厚的電阻體金屬，一般采用將電阻體本身作為貼片成型的方法。
在額定功率4W以上的范圍，ROHM正在擴(kuò)充覆蓋0.2 mΩ～3.0 mΩ電阻值范圍的PSR系列。PSR系列采用ROHM獨有的焊接技術(shù)接合電阻體金屬和銅電極，實現(xiàn)了具備高散熱性和熱容量的結(jié)構(gòu)。（圖6）另外，通過大型銅電極確保了散熱性，實現(xiàn)了最高達(dá)5W的高額定功率。其特征是通過按電阻值選擇最佳的電阻體金屬，實現(xiàn)了高精度的電阻溫度系數(shù)。
（圖6）PSR系列的外觀和結(jié)構(gòu)
在額定功率2W以下的范圍，ROHM正在擴(kuò)充1 mΩ到10 mΩ電阻值范圍的PMR系列。PMR系列的結(jié)構(gòu)與PSR系列不同，但從以電阻體金屬為本體這點上來看則與PSR系列相同。另外，PMR系列采用ROHM獨有的設(shè)計，無需通過修整來調(diào)整電阻值，特征是其結(jié)構(gòu)可減少使用時多發(fā)的電阻體發(fā)熱問題。
（圖7）相同尺寸/相同電阻值下的電阻體熱集中比較
為擴(kuò)充PMR系列的尺寸，ROHM已開發(fā)完成世界最小級別產(chǎn)品，今后將繼續(xù)努力實現(xiàn)進(jìn)一步小型化。另外，將PMR系列變更為長邊電極結(jié)構(gòu)、提高了接合可靠性和散熱性的PML系列的產(chǎn)品陣容也在逐步擴(kuò)充。
關(guān)于未來的發(fā)展
在1W以上的領(lǐng)域，如果要使用金屬材料支持幾十mΩ以上的低阻值范圍，金屬電阻體的厚度將達(dá)到100μm左右，因此，以電阻體本身為本體的結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難實現(xiàn)貼片成型。這個問題可以通過在本體的基材上固定電阻體材料來解決，但以往的ROHM并沒有拓展相關(guān)產(chǎn)品的陣容。對于該領(lǐng)域，很多用戶采用引線電阻和厚膜低阻值電阻來構(gòu)成電路，但近年來，隨著檢測精度的提升/PCB板的小型化/引線元件數(shù)量的削減等各種需求的增加，對金屬低阻值電阻的需求日益高漲。看到這些需求，ROHM將該領(lǐng)域定位為“今后的金屬低阻值電阻的重要產(chǎn)品陣容”，以“小型、高散熱”為理念正在發(fā)力新產(chǎn)品的開發(fā)。
如本文開頭所述，預(yù)計未來的汽車市場對低阻值產(chǎn)品的要求會越來越高，ROHM將會以高額定功率、高散熱、小型化等為關(guān)鍵詞，以完善更低阻值產(chǎn)品的陣容為目標(biāo)，繼續(xù)努力推進(jìn)開發(fā)。
