羅姆全新小尺寸超高額定功率分流電阻器“GMR50”問(wèn)市，適用于車載和工業(yè)領(lǐng)域

2019年11月19日，由全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆（總部位于日本京都）主辦的以5.0×2.5mm尺寸實(shí)現(xiàn)超高額定功率4W的分流電阻器“GMR50”產(chǎn)品發(fā)布會(huì)在北京成功舉辦，羅姆最新開(kāi)發(fā)了小型、散熱性能優(yōu)異的分流電阻器“GMR50”，該產(chǎn)品非常適用于車載和工業(yè)設(shè)備使用的電機(jī)、電源電路的電流檢測(cè)。

首先，羅姆通用元器件生產(chǎn)本部電阻器制造部組長(zhǎng)田中幸作先生提到，羅姆的電阻器大多數(shù)銷售額來(lái)自車載市場(chǎng)，隨著市場(chǎng)變化以及自動(dòng)駕駛等技術(shù)的發(fā)展，分流電阻器在車載和工業(yè)設(shè)備上被廣泛用來(lái)檢測(cè)電流，在車載領(lǐng)域，隨著汽車的性能提升和多功能化，電機(jī)和ECU的搭載數(shù)量也在日益增加，這就需要在有限的空間內(nèi)配置應(yīng)用。因此，部件的安裝密度越來(lái)越高，對(duì)于其中部件之一的分流電阻器的大功率和小型化的需求也日益高漲。在這種背景下，羅姆此次開(kāi)發(fā)的“GMR50”系列以5025的尺寸在世界范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了4W化，能夠?qū)崿F(xiàn)客戶要求的小型化大功率化。 

緊接著，ROHM半導(dǎo)體(北京)有限公司技術(shù)中心高級(jí)工程師吳波先生向與會(huì)記者詳細(xì)介紹了這款產(chǎn)品。吳波首先表示，羅姆重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域主要是通用元器件、功率元器件和模擬電源IC產(chǎn)品三個(gè)方面，基于銷售額來(lái)說(shuō)，羅姆的電阻器在世界上排名第三位，和第二位不相上下，主要集中市場(chǎng)是在車載和工控，整體出貨量達(dá)到65%，在其他的一些移動(dòng)設(shè)備或者消費(fèi)類產(chǎn)品加在一起35%左右，羅姆電阻器主要在車載以及工業(yè)設(shè)備等方面有著非常穩(wěn)定的發(fā)展市場(chǎng)前景。同時(shí)他介紹了一下羅姆電阻器的產(chǎn)品陣容：

羅姆分流電阻器的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)：

羅姆電阻器的目標(biāo)規(guī)格：

除了之前6.4×3.2mm尺寸的GMR100之外，產(chǎn)品陣容中新增了5.0×2.5mm尺寸的GMR50。在這里，TCR（Temperature Coefficient of Resistance）是指“電阻溫度系數(shù)”，該值越低，相對(duì)環(huán)境溫度變化的電阻值變化越小，從而可抑制設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的波動(dòng)。

吳波提到，從市場(chǎng)上看，電阻器的尺寸不斷向小型化發(fā)展，并且以CASE、MaaS為核心的零件需求增加，市場(chǎng)需要一種即使在大電流下也能穩(wěn)定檢測(cè)電流的小型分流電阻器，需要一種小型、大功率、抗浪涌、抗硫化的高可靠性電阻器，在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，“GMR50”系列電阻器應(yīng)運(yùn)而生?！癎MR50”系列通過(guò)改善電極結(jié)構(gòu)和優(yōu)化元件設(shè)計(jì)，采用高散熱結(jié)構(gòu)，成功地提高了PCB的散熱性能，與同樣是4W額定功率的普通產(chǎn)品相比，可減少39%的安裝面積。此外，對(duì)過(guò)電流負(fù)載也具有優(yōu)異的耐受性，即使在施加超出額定功率的異常負(fù)載時(shí)，也能保持穩(wěn)定的電流檢測(cè)精度，有助于提高設(shè)備的可靠性并進(jìn)一步節(jié)省車載和工業(yè)設(shè)備的空間。

吳波強(qiáng)調(diào)，“GMR50”是世界上首次以5.0×2.5mm達(dá)到了額定功率4W的功率保證的分流電阻器，它的具體優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

1.采用高散熱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了超高額定功率，并提高了過(guò)電流負(fù)載時(shí)的耐久性

為了提高分流電阻器的額定功率并實(shí)現(xiàn)小型化，需要確保對(duì)產(chǎn)品溫升的長(zhǎng)期可靠性。針對(duì)這一課題，羅姆通過(guò)改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)和優(yōu)化元件設(shè)計(jì)，大幅提高了散熱性能。例如，在2W條件下使用5mΩ產(chǎn)品時(shí)，與5025尺寸的普通產(chǎn)品相比，成功地將表面溫升降低了57％。

1）大功率保證，有助于設(shè)備進(jìn)一步節(jié)省空間

此次，“GMR50”實(shí)現(xiàn)了出色的散熱性，盡管是5.0×2.5mm的小型尺寸，卻能在引腳溫度TK=90℃時(shí)保證超高的4W額定功率，在引腳溫度TK=110℃時(shí)也能保證3W的額定功率。通過(guò)實(shí)現(xiàn)大功率，可以使用比以往4W額定功率的產(chǎn)品小一個(gè)尺寸的分流電阻器，因此可以將安裝面積減少39％，有助于設(shè)備更節(jié)省空間。

2） 出色的耐久性，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電流檢測(cè)

分流電阻器被用在電流檢測(cè)電路中，要求在檢測(cè)對(duì)象故障和電路的電源故障/接地故障等導(dǎo)致電阻器中流過(guò)大電流時(shí)，也能夠確保穩(wěn)定的電流檢測(cè)。“GMR50”具有出色的散熱性能，因此與普通產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品對(duì)過(guò)電流負(fù)載的耐久性更優(yōu)異，即使流過(guò)超過(guò)額定值的過(guò)電流，其電阻值的變化也很小，所以可以保持穩(wěn)定的電流檢測(cè)精度。

3） 可提供綜合性半導(dǎo)體制造商獨(dú)有的解決方案

除了分流電阻器，羅姆還擁有從IC到各種功率元器件的豐富產(chǎn)品陣容，同時(shí)還在加強(qiáng)獨(dú)有的熱仿真等設(shè)計(jì)支持。例如，此次開(kāi)發(fā)的“GMR50”，就能夠與羅姆以往產(chǎn)品的表面溫升進(jìn)行仿真比較。經(jīng)確認(rèn)，以前需要并聯(lián)使用2個(gè)以往產(chǎn)品（5025尺寸）的電路，在使用GMR1個(gè)產(chǎn)品時(shí)，與以往產(chǎn)品相比也能夠抑制產(chǎn)品的表面溫升。

2.在低阻值范圍也實(shí)現(xiàn)了出色的電阻溫度系數(shù)

此次開(kāi)發(fā)的“GMR50”系列電阻器的電阻體金屬采用高性能合金材料，在低阻值范圍也可以實(shí)現(xiàn)出色的電阻溫度系數(shù)（TCR）。例如，在5mΩ時(shí)，可實(shí)現(xiàn)0～＋25ppm/℃。同時(shí)，它可以實(shí)現(xiàn)不易受環(huán)境溫度變化影響的高精度電流檢測(cè)，有助于提高應(yīng)用的可靠性。

面對(duì)與會(huì)記者提出的關(guān)于羅姆兩年前發(fā)布過(guò)“GMR100”電阻器產(chǎn)品與現(xiàn)在的“GMR50”相比在材料和散熱路徑設(shè)計(jì)上的改進(jìn)優(yōu)化以及如何做到小尺寸、大功率的問(wèn)題，羅姆通用元器件生產(chǎn)本部電阻器制造部技術(shù)主查后藤陽(yáng)一先生表示，“GMR50”電阻器是在“GMR100”的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，GMR100的設(shè)計(jì)存在一個(gè)發(fā)熱的問(wèn)題這也是羅姆后來(lái)重點(diǎn)解決的問(wèn)題，研發(fā)人員對(duì)“GMR50”電阻器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分布做了很好的調(diào)整，讓它具有更好的散熱性，并且通過(guò)材料的改進(jìn)以及工藝的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了小型化。由于電極被施加比較大應(yīng)力的時(shí)候會(huì)發(fā)生一些粘連不好的情況，羅姆同時(shí)對(duì)電阻的強(qiáng)度做了一些調(diào)整，主要是對(duì)電極的某一部分材料做了一些變更，使電極的粘合性更好。各方面的優(yōu)化改進(jìn)使得羅姆成功研發(fā)出散熱性好、小尺寸、大功率的“GMR50”。

最后，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)DEMO演示，在一個(gè)恒溫箱里面有羅姆的GMR100系列、PMR100系列和LTR100的系列三種電阻器。先將溫度設(shè)置成25度左右的室溫，同時(shí)采一個(gè)它的初始電阻值，這是三個(gè)電阻在25度一個(gè)初始的電阻值。之后將恒溫箱溫度進(jìn)行抬升，逐漸把它的溫度抬升到70度左右，這時(shí)候再一次測(cè)量電阻值，這時(shí)候可以看到，GMR這個(gè)系列的電阻器的溫度系數(shù)是9ppm/攝氏度，而另外兩個(gè)系列的電阻器達(dá)到了幾十甚至上100多ppm/攝氏度，這一比較就能明顯看出GMR這個(gè)系列的電阻器它整體電阻溫度系數(shù)非常低，也就意味著它受外界溫度的影響很小，足以說(shuō)明“GMR50”電阻器非常優(yōu)秀的電阻溫度系數(shù)，具有極高的可靠性。