分流電阻器作為檢測電流的用途在車載和工業(yè)設(shè)備上被廣泛采用。隨著汽車高性能化和電動化的普及，在部件數(shù)量增加、開展高密度安裝的趨勢下，也要求分流電阻器向小型大功率方向發(fā)展。
眾所周知，實現(xiàn)4W的額定功率，分流電阻器一般需要6.4*3.2mm的封裝，在PCB這個寸金的載體上，如果能在5.0*2.5mm的封裝下實現(xiàn)4W的額定功率，需要怎么做？日前，全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆半導(dǎo)體發(fā)布了GMR家族的新成員GMR50，小型化、散熱性能優(yōu)異是這款分流電阻器的標簽，“此次開發(fā)的GMR50系列以5025尺寸在世界范圍內(nèi)率先實現(xiàn)了4W化”，羅姆半導(dǎo)體通用元器件生產(chǎn)本部電阻器制造部組長田中幸作先生在發(fā)布會上向媒體描述到，“該產(chǎn)品非常適用于車載和工業(yè)設(shè)備中電機、電源電路的電流檢測?！?/strong>
羅姆電阻器的開發(fā)趨勢 羅姆電阻器針對市場上大功率和節(jié)省空間的要求，不斷地擴充著分流電阻器以及高可靠性電阻器的產(chǎn)品陣容。具體來說，分流電阻器的額定功率在不斷的提高，GMR系列的電阻器現(xiàn)在可以做到3-5W，未來最大做到10W；PSR系列現(xiàn)在最高是5W，未來可以提升到15W；同時PMR和LTR系列電阻器也可由現(xiàn)在的2W提升到3W。
高可靠性的電阻器也是同樣的，在保持封裝大小不變的情況下，提高額定功率，或者做小型化的封裝的時候，保持抗浪涌能力不變，或者是抗硫化性能的提高，這都是羅姆針對車載市場專門的技術(shù)優(yōu)點。
為什么需要小型化的電阻 以車載市場為例，作為一體化的一個移動服務(wù)載體，汽車上面集中的功能越來越多，對各種元器件的要求也發(fā)生了變化。對分流電阻器以及高可靠性電阻器的需求越來越多，特別是要求能夠支持大電流的檢測回路，包括在高溫下也能實現(xiàn)比較穩(wěn)定的電流檢測精度以及封裝小型化，基于這種需求下羅姆GMR系列電阻應(yīng)運而生。
GMR50是世界上首次以5.0*2.5mm尺寸實現(xiàn)了4W額定功率的分流電阻器，在端子溫度90時可以達到4W，端子溫度110度時仍然可以達到3W的高功率，阻值范圍5-220毫歐，使用溫度范圍負55度到170度。它的具體優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：
1、通過高散熱結(jié)構(gòu)，大幅改善PCB板的散熱性，并保證額定功率4W
可靠性對于電阻器來說重要的一點就是散熱設(shè)計，因為隨著PCB上功能進一步集成化，元器件的散熱環(huán)境越來越惡化。GMR50電阻器是在GMR100的基礎(chǔ)上進行開發(fā)的，貼裝面積減小39%，小型化之后需要解決散熱的問題，針對這一課題，羅姆工程師對GMR50電阻器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分布做了很好的調(diào)整，通過改進了電極結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化元件內(nèi)部設(shè)計，大幅提到散熱性；對電極某一部分材料做一些變更，從而在施加比較大應(yīng)力的時候使電極的粘合性更好，所以能夠保證一個小尺寸的情況下也能達到額定功率4W。
羅姆所支持的散熱設(shè)計不僅是針對單顆的電阻器，是可以針對整個PCB板進行整體的熱仿真，來提供一些相應(yīng)的散熱對策。上圖是羅姆公司以FlothermTM專門的熱仿真軟件做的一個GMR50電阻和羅姆以往產(chǎn)品的溫升對比。在同樣施加2W的功率前提下，表面溫升降低了57%；在貼裝面積減小39%的尺寸下施加功率達到4W的時候它的表面溫度比普通產(chǎn)品還要再低20度，它的可靠性得到進一步提升。
2、通過提高耐受性，可實現(xiàn)穩(wěn)定的電流檢測
分流電阻器的作用就是提供穩(wěn)定、精確的電流檢測功能，不僅在正常工作情況下，特別是在檢測對象發(fā)生了一些對地短路或者對電源短路等的故障，導(dǎo)致電阻器上流過大電流，過負荷的時候，也必須要保證電阻器它的電阻變化率比較小，才能保證過流保護不會誤動作。
上圖是普通的電阻器和GMR50電阻器過負載試驗的比較，這兩個產(chǎn)品同樣都是4W額定值產(chǎn)品，可以看到在施加功率逐漸增加的時候，GMR50的電阻變化率仍然是在0.5%以內(nèi)，非常利于客戶工程師的過流保護設(shè)計。
3、在低阻值范圍內(nèi)也實現(xiàn)了出色的電阻溫度系數(shù)
電阻溫度系數(shù)指的是溫度變化一度，實際阻值相對于標稱阻值的一個變化量，也就是溫度變化的時候阻值的波動，其反映了電阻對溫度的依存性，這個波動越小，實際檢測到的值越準確。一般來說電阻值越低，電阻溫度系數(shù)相對來說比較高。作為一個5-220毫歐的低阻值產(chǎn)品，GMR50采用了高性能的合金金屬電阻體，從而可以保證在低阻值范圍內(nèi)也能實現(xiàn)非常低的電阻溫度系數(shù)，從而實現(xiàn)高精度的電流檢測，并提升設(shè)備整體的可靠性。
上圖顯示從5毫歐一直到220毫歐，GMR50電阻溫度系數(shù)的實測可以達到25ppm/攝氏度以內(nèi)。
“電阻器這種產(chǎn)品貫徹了羅姆一貫的垂直整合型制造體系”，羅姆半導(dǎo)體（北京）有限公司技術(shù)中心高級工程師吳波先生介紹到，“不僅作為羅姆的一個創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品，實際上是作為羅姆非常有特色的一系列產(chǎn)品不斷得到繼承和發(fā)展的?！?/strong>羅姆重點關(guān)注的領(lǐng)域主要集中在功率元器件、模擬電源IC、通用元器件三大方面。各類通用元器件整體的市場出貨量都位居世界前列，以壓倒性的供應(yīng)能力來向客戶提供最新技術(shù)的高品質(zhì)產(chǎn)品，截止到2018年的出貨量達到2.5萬億個，主要集中市場是在車載和工控，整體出貨量達到65%；在其他的一些移動設(shè)備或者是其他消費類產(chǎn)品加在一起35%左右。