最新陣容:汽車領域低阻值電阻器係列產品
發布時間:2014-04-18 責任編輯:xiongjianhua
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品”、“可抑製電路功耗的超低阻值產品”、“在嚴苛的溫度環境下也可確保優異的電阻溫度係數的高精度低阻值產品”等需求日益高漲。ROHM為滿足汽車市場對低阻值產品的多樣化需求,打造了豐富的低阻值係列產品陣容。

(圖1)ROHM的低阻值係列產品陣容
汽車市場的低阻值產品的主要用途
各種電機的驅動電路DC/DC轉換器的輸出部分
電池的充放電監測電路、電量檢測……等

(圖2)低阻值產品的應用及應用電路例
電流檢測用低阻值產品的趨勢
電流檢測用的低阻值產品針對負載串聯安裝,通過用IC測量兩引腳的電位差,來實現電流檢測。想要提高IC的電流檢測精度時,可通過設高低阻值產品的電阻值來實現,但這種做法的缺點是電流流過時的產品發熱(損耗)增大。由此可見,測量精度和發熱之間存在矛盾關係,低阻值產品的選型需要權衡檢測精度和發熱之間的平衡。但是,近年來,隨著LSI的(de)性(xing)能(neng)提(ti)升(sheng),由(you)比(bi)以(yi)往(wang)還(hai)小(xiao)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)也(ye)可(ke)進(jin)行(xing)高(gao)精(jing)度(du)的(de)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo),通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)更(geng)低(di)電(dian)阻(zu)值(zhi)的(de)低(di)阻(zu)值(zhi)產(chan)品(pin),已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)用(yong)比(bi)以(yi)往(wang)更(geng)小(xiao)的(de)功(gong)耗(hao)檢(jian)測(ce)更(geng)大(da)的(de)電(dian)流(liu),對(dui)於(yu)低(di)阻(zu)值(zhi)產(chan)品(pin)的(de)需(xu)求(qiu)正(zheng)日(ri)益(yi)擴(kuo)大(da)。在(zai)這(zhe)種(zhong)背(bei)景(jing)下(xia),ROHM於2014年3月成功開發並推出可支持高達150A以上大電流的產品(PSR係列)。
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低阻值技術的概要
貼tie片pian低di阻zu值zhi產chan品pin,根gen據ju其qi材cai料liao與yu結jie構gou大da致zhi分fen為wei兩liang類lei。一yi類lei是shi基ji於yu稱cheng為wei厚hou膜mo低di阻zu值zhi的de通tong用yong厚hou膜mo貼tie片pian電dian阻zu器qi技ji術shu的de產chan品pin,另ling一yi類lei是shi采cai用yong金jin屬shu材cai料liao的de金jin屬shu低di阻zu值zhi產chan品pin。這zhe些xie產chan品pin根gen據ju所suo要yao求qiu的de性xing能neng來lai區qu別bie使shi用yong,大da體ti上shang一yi般ban是shi幾ji十shimΩ~為厚膜低阻值電阻產品,幾mΩ左右為金屬低阻值電阻產品,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產品陣容中金屬低阻值電阻和厚膜低阻值電阻產品的分布
貼(tie)片(pian)的(de)形(xing)狀(zhuang)按(an)與(yu)安(an)裝(zhuang)板(ban)相(xiang)連(lian)接(jie)的(de)電(dian)極(ji)結(jie)構(gou)分(fen)為(wei)兩(liang)種(zhong)類(lei)型(xing),即(ji),在(zai)貼(tie)片(pian)的(de)短(duan)邊(bian)側(ce)成(cheng)型(xing)電(dian)極(ji)的(de)一(yi)般(ban)形(xing)狀(zhuang)和(he)在(zai)貼(tie)片(pian)的(de)長(chang)邊(bian)側(ce)成(cheng)型(xing)電(dian)極(ji)的(de)長(chang)邊(bian)電(dian)極(ji)型(xing)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia),長(chang)邊(bian)電(dian)極(ji)型(xing)產(chan)品(pin)的(de)PCB板安裝後的接合可靠性和溫度循環特性更佳。而且,與短邊電極型產品相比,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
關於電極的鍍層,具有代表性的是鍍鎳和鍍錫,但低阻值產品考慮到低阻值化、改善溫度特性、電阻值測量穩定性等,有時實施鍍銅。
采用厚膜技術的低阻值產品
厚膜貼片電阻器的電阻體成型的主要工序是絲網印刷的圖樣成型。通過采用絲網印刷法,在氧化鋁PCBbanshangchengxingdianzutihedianjideng。dizuzhichanpindedianzuticaiyongdianzuzhijiaodidecailiao,yuputongdianzuzhidecailiaoxiangbi,wenduxishuhewenduxunhuantexingdengrongyishoudianjicailiaodechengfen、電阻體與電極的厚度的影響,因此,在設計時需要分別考慮到其最佳的條件。
ROHM是世界首家開發厚膜貼片電阻器的厚膜貼片電阻器先驅,利用常年積累的技術優勢,ROHM正在不斷完善具有強大陣容的厚膜低阻值係列產品。
作為滿足汽車市場的高接合可靠性與額定功率要求的產品,ROHM正在擴充長邊電極型的低阻值LTR係(xi)列(lie)產(chan)品(pin)。通(tong)過(guo)在(zai)貼(tie)片(pian)的(de)長(chang)邊(bian)側(ce)配(pei)置(zhi)電(dian)極(ji),實(shi)現(xian)了(le)高(gao)接(jie)合(he)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)溫(wen)度(du)循(xun)環(huan)特(te)性(xing)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci),利(li)用(yong)長(chang)邊(bian)電(dian)極(ji)型(xing)的(de)高(gao)散(san)熱(re)性(xing),可(ke)支(zhi)持(chi)比(bi)普(pu)通(tong)的(de)厚(hou)膜(mo)低(di)阻(zu)值(zhi)產(chan)品(pin)更(geng)高(gao)的(de)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)(例:3216mm尺寸產品保證1W)。
作為基本產品,覆蓋了比一般的通用厚膜貼片電阻器MCR/低阻值係列(47mΩ~)和MCR/低阻值係列更寬的電阻值範圍(11mΩ~),而且,通過擴大電極尺寸/變更電阻體材料,使產品陣容又新增了確保高額定功率/優異的溫度特性的UCR係列。該UCR係列不僅具有額定功率/溫度特性方麵的優勢,而且,考慮到降低安裝時的電阻值偏差,采用了背麵貼裝結構。(圖5)另外,UCR係列產品陣容又新增了在汽車市場的應用研究日益活躍的、保證-55℃~+155℃的使用溫度範圍的超小型0603mm尺寸(UCR006係列)產品。

(圖5)UCR係列的背麵貼裝結構
這些厚膜低阻值電阻(LTR係列/UCR係列),由於其更高的額定功率,使將以往產品(MCR/低阻值係列)替換為更小型封裝成為可能,是有助於PCB板小型化的產品。
采用金屬電阻體材料的低阻值產品
電阻體采用金屬的低阻值產品的結構與厚膜低阻值產品技術完全不同,電阻體采用厚度為幾十μm~幾mm左zuo右you的de電dian阻zu體ti金jin屬shu材cai料liao。利li用yong蝕shi刻ke和he機ji加jia工gong等deng各ge種zhong加jia工gong技ji術shu將jiang這zhe種zhong電dian阻zu體ti材cai料liao成cheng型xing,從cong而er實shi現xian目mu標biao電dian阻zu值zhi與yu特te性xing。金jin屬shu低di阻zu值zhi產chan品pin與yu相xiang同tong尺chi寸cun的de厚hou膜mo低di阻zu值zhi產chan品pin相xiang比bi,具ju有you可ke保bao證zheng高gao額e定ding功gong率lv和he高gao精jing度du電dian阻zu溫wen度du係xi數shu的de特te征zheng。另ling外wai,為wei了le在zai0.2 mΩ到10 mΩ左右的極低電阻值範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以上的範圍,ROHM正在擴充覆蓋0.2 mΩ~3.0 mΩ電阻值範圍的PSR係列。PSR係列采用ROHM獨有的焊接技術接合電阻體金屬和銅電極,實現了具備高散熱性和熱容量的結構。(圖6)另外,通過大型銅電極確保了散熱性,實現了最高達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,實現了高精度的電阻溫度係數。
(圖6)PSR係列的外觀和結構
在額定功率2W以下的範圍,ROHM正在擴充1 mΩ到10 mΩ電阻值範圍的PMR係列。PMR係列的結構與PSR係列不同,但從以電阻體金屬為本體這點上來看則與PSR係列相同。另外,PMR係列采用ROHM獨有的設計,無需通過修整來調整電阻值,特征是其結構可減少使用時多發的電阻體發熱問題。

(圖7)相同尺寸/相同電阻值下的電阻體熱集中比較
為擴充PMR係列的尺寸,ROHM已開發完成世界最小級別產品,今後將繼續努力實現進一步小型化。另外,將PMR係列變更為長邊電極結構、提高了接合可靠性和散熱性的PML係列的產品陣容也在逐步擴充。
關於未來的發展
在1W以上的領域,如果要使用金屬材料支持幾十mΩ以上的低阻值範圍,金屬電阻體的厚度將達到100μm左右,因此,以電阻體本身為本體的結構已經很難實現貼片成型。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並沒有拓展相關產品的陣容。對於該領域,很多用戶采用引線電阻和厚膜低阻值電阻來構成電路,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將該領域定位為“今後的金屬低阻值電阻的重要產品陣容”,以“小型、高散熱”為理念正在發力新產品的開發。
如本文開頭所述,預計未來的汽車市場對低阻值產品的要求會越來越高,ROHM將會以高額定功率、高散熱、小型化等為關鍵詞,以完善更低阻值產品的陣容為目標,繼續努力推進開發。
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