贴片电阻器趋向小型化，特种产品附加值高　

摘要：本文通过采访贴片电阻的率先商用化企业、世界第四大电阻公司—ROHM，从中可窥见贴片电阻的应用与发展走势，及部分特种贴片电阻的发展状况，包括分流电阻的动向和抗硫化电阻的低成本工艺改进，最后介绍了ROHM的电阻发展策略和生产特点。

2015年全球电阻变化

　　现在市场上流通最多的是贴片电阻，占比高达9成^[1]。相比插件元件^[2]，贴片元件的体积和重量更小，一般采用SMT(表面贴装技术)贴装，另外，贴片元件可靠性高、抗振能力强、焊点缺陷率低，易于实现自动化生产。

　　根据ROHM的出货量数据(如图1)可见，相较2014年，2015年贴片电阻的应用有几个很大的变化。第一是小型化的产品需求量越来越大，例如2014年，0402(注：毫米制，如果以英寸为单位，0402就是0105。本文主要介绍毫米制)还不到20%的市场，但是在2015年时已达1/4。

　　另外一个变化是车载，即0603产品在2014年时在车载上基本没有应用，因为车载需要一定的功率，而且在电路板上也有足够的位置，电阻不需要那么小;但是随着汽车电子化程度提高，竞争激烈，会用到小型产品和模块，因此汽车也产生了对小型化产品的需要。

　　图2显示了贴片电阻的尺寸发展趋势。相比2015年，2016年将有一个有趣的变化，可以看到有两个交叉点，第一个交叉点是2012和0402的交叉，甚至可以看到2012越来越少，而0402越来越多。还有一个交叉点是0603和1608。0603从2010年后一直在发展，2015年终于超过了1608。

　　为什么0402越来越多?原因是小型产品需求量越来越大。另外，0603最早用于车载，现在手机也在用，因此上升很快。

汽车行业对电阻器需求的变化

　　为什么人们关注汽车行业?从图3可见，汽车的产量并没有太大的变化，2013年大约8500万辆，2020年约1亿辆。但是汽车电子化催生了电阻需求，包括混合动力(HEV)车、纯电动车(EV)，纯电动车中还有一部分是48V的纯电动车，还有ISS(Intelligent Start/Stop，智能启停)车。ISS车可以自动启动、自动停止，例如在危险的情况下，可以自动停止，属于今后无人驾驶/全自动车的一种前身产品。

　　这些车里会用到电池和各种电机，因此，对电阻的需求量会越来越大。具体地，与电池/电机电路相关的部分，电流检测用低阻值电阻的需求会增加;随着ECU(电控单元)的增加，对小型/高可靠性零部件的研究加速，例如新能源车的ECU部分，将来可能会用到一二百个抗硫化电阻。

特殊电阻的亮点一：低阻值电阻

　　由于特殊电阻的附加值较高，因此吸引了ROHM等公司开发。ROHM的策略之一是开发更全的低阻值电阻。低阻值电阻用于电流检测的分流电阻，一般在1Ω以下，主要是检测电流，比如分流器、开关等。ROHM会把产品线做得越来越全，从小型到大型，从低阻值到高阻值，例如可以看到小瓦数电阻，从1/4W一直到5W，阻值小到0.1mΩ。

　　但是现在有很多LSI芯片把电阻集成到芯片里了，这是市场发展的必然。但是随着技术的发展，低阻值行业也一直在发展，例如有一些特殊的产品，诸如更小阻值、更大功率的产品等。具体地，0.1mΩ~10mΩ这种超低阻值往往做不进芯片，因为任何一个电阻体会有一定的精度误差，如果放在芯片里，误差会较大。另外，有的应用需要5W等大功率电阻，LSI芯片很少有耐5W的，除非大工业会用到高功率LSI芯片。但是对于小功率芯片，诸如普通的AC/DC、DC/DC，因为瓦数不够，也集成不进去高功率电阻。

特殊电阻的亮点二：高可靠电阻/抗硫化电阻

　　高可靠产品包括大功率通用贴片电阻器、大功率抗浪涌贴片电阻、耐高压电阻、抗硫化电阻等。

　　最近，ROHM推出了成本进一步降低的抗硫化电阻。下面详细介绍一下。

　　空气中的含硫成分与金属发生化合反应的现象叫硫化(图4)。一旦电极部发生硫化，可能会引起电阻值变化，从而导致应用故障(断线等)。最近几年，包括家电，特别是汽车和工业设备需要很多耐硫化电阻，最主要是提高可靠性和长期使用的安全性。

　　为什么市场需求更多的耐硫化电阻?首先从产品构造看(如图5)，电阻的构造跟其他元器件不一样，比如半导体，其构造中间没有多少缝隙;电容也不需要耐硫化，因为电容是分层的。但是电阻不一样，电阻的构造是下面是一个基板，基板上面会有电阻体，电阻体上有各种各样的材料，侧面会加上各种电极，即外接的是各种电极，因此上面和下面的材料是不同的。我们知道它们并不会产生化学反应，一定会有个结合力的问题，比如在结合处会有些缝隙，硫气体进来之后，会跟里面的银发生反应，出现硫化银。

　　硫化气体主要在哪里?最早的市场是车载和工业设备市场，其中工业设备市场最大，现在家电也需要。因为硫化气体最多的应该跟汽油有关，因此炼油厂、加油站附近含量会比较高，但汽车尾气里面也含有很多硫化气体，尾气出来接触最多的是尾灯、后部的电池等，因此这部分会需要很多耐硫化电阻。

　　家电市场也越来越需要，例如空调的室外机，外面环境很恶劣;另外不止是硫，如果在海南，还有盐化问题。室外机是一种对电子元器件要求很严格的产品，因此，室外机对耐硫化也有一定的要求。

　　“对于耐硫化电阻，第一是市场的需求越来越多了，以往的耐硫化电阻，其实ROHM在很早以前就有了，但是价格很贵，市场上很难接受，在这种情况下，我们就用各种各样的材料和方法去做，最终跟原有产品比的话，第一可以看到特性变好，第二价格更好。”ROHM Co Ltd.电阻器制造部制造技术组组长小川真辅说。“一般地，要制造这样一个抗硫化电阻，在电极里要用到一些比较特殊的材料，但这个材料的价格较高。而我们的SFR系列新产品抗硫化电阻，是可以做到不使用这种材料，因此对比竞品来说价格上就有优势。”

　　ROHM半导体(深圳)有限公司分立器件部高级经理水原徳建解释说：“耐硫化电阻其实有一个很大的问题，因为银很容易跟硫反应，所以在接合处会用到金，因为金很难发生反应，但黄金的价格高，因此ROHM不用金，而是通过改变材料，把整个价格做下来，以达到市场接受的程度。”

　　据悉，SFR系列抗硫化电阻2015年已经开始量产，主要有两个系列：SFR01(0402)和SFR03(0608)，主要是±5%和±1%，阻值从1Ω~ 10MΩ。

通用贴片电阻不断提高功率

　　在相同尺寸的情况下，ROHM的策略是把功率做得更高一些。这样有两个好处：一个是设计方便，另外可以使产品更小型。具体地，功率提高后，不用去考虑过多的散热问题，因此更容易设计。第二，可以小型化，例如某产品必须用到0.1W、0603尺寸，但是更小的0402就可以做到0.1W。

ROHM的电阻发展策略

　　ROHM公司1958年成立了东洋电具制作所，但是早在1954年就拿到了电阻专利。现在市场上流通最多的贴片电阻，是ROHM 1976和1983年最先发明出来的，分别是矩形芯片固定电阻器和贴片排阻等。

　　ROHM过去电阻一直是全球第一，但最近几年被台湾三大家给挤走，ROHM现在只排名第五，最主要原因是ROHM的普通电阻数量越来越少，主要是以特殊电阻为主，即超低阻值电阻、高可靠性电阻。

　　ROHM的愿景是到2020年时，生产电阻的方向主要有三个：1.产品系列更全;2.更小;3.做更高可靠性，满足更多的特殊性需求。

　　ROHM的特点是采用一条龙生产，接下来ROHM将在材料、设计和生产方面进行更多的构思，使成本进一步降低。

参考文章：

　　[1]市场占比高达9成的贴片电阻 未来何去何从?[R/OL].中国安防展览网. (2016-7-14).http://www.afzhan.com/news/detail/47223.html

　　[2]王莹.车用半导体需要兼顾经济和节能.电子产品世界,2015(4):1-3

　　[3]吕炳仁.指针式万用电表电阻测量电路的计算和第二误差分析.电子产品世界,2015(5):62-64

　　[4]王莹.汽车电子、半导体及车厂的技术市场走向.电子产品世界,2014(8):12-15

　　[5]王莹.众厂商谈汽车半导体的技术趋势.电子产品世界,2014(8):16-22

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第7期第6页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。