摘要：本文通過采訪貼片電阻的率先商用化企業、世界第四大電阻公司—ROHM，從中可窺見貼片電阻的應用與發展走勢，及部分特種貼片電阻的發展狀況，包括分流電阻的動向和抗硫化電阻的低成本工藝改進，最后介紹了ROHM的電阻發展策略和生產特點。

2015年全球電阻變化

　　現在市場上流通最多的是貼片電阻，占比高達9成^[1]。相比插件元件^[2]，貼片元件的體積和重量更小，一般采用SMT(表面貼裝技術)貼裝，另外，貼片元件可靠性高、抗振能力強、焊點缺陷率低，易于實現自動化生產。

　　根據ROHM的出貨量數據(如圖1)可見，相較2014年，2015年貼片電阻的應用有幾個很大的變化。第一是小型化的產品需求量越來越大，例如2014年，0402(注：毫米制，如果以英寸為單位，0402就是0105。本文主要介紹毫米制)還不到20%的市場，但是在2015年時已達1/4。

　　另外一個變化是車載，即0603產品在2014年時在車載上基本沒有應用，因為車載需要一定的功率，而且在電路板上也有足夠的位置，電阻不需要那么小;但是隨著汽車電子化程度提高，競爭激烈，會用到小型產品和模塊，因此汽車也產生了對小型化產品的需要。

　　圖2顯示了貼片電阻的尺寸發展趨勢。相比2015年，2016年將有一個有趣的變化，可以看到有兩個交叉點，第一個交叉點是2012和0402的交叉，甚至可以看到2012越來越少，而0402越來越多。還有一個交叉點是0603和1608。0603從2010年后一直在發展，2015年終于超過了1608。

　　為什么0402越來越多?原因是小型產品需求量越來越大。另外，0603最早用于車載，現在手機也在用，因此上升很快。

汽車行業對電阻器需求的變化

　　為什么人們關注汽車行業?從圖3可見，汽車的產量并沒有太大的變化，2013年大約8500萬輛，2020年約1億輛。但是汽車電子化催生了電阻需求，包括混合動力(HEV)車、純電動車(EV)，純電動車中還有一部分是48V的純電動車，還有ISS(Intelligent Start/Stop，智能啟停)車。ISS車可以自動啟動、自動停止，例如在危險的情況下，可以自動停止，屬于今后無人駕駛/全自動車的一種前身產品。

　　這些車里會用到電池和各種電機，因此，對電阻的需求量會越來越大。具體地，與電池/電機電路相關的部分，電流檢測用低阻值電阻的需求會增加;隨著ECU(電控單元)的增加，對小型/高可靠性零部件的研究加速，例如新能源車的ECU部分，將來可能會用到一二百個抗硫化電阻。

特殊電阻的亮點一：低阻值電阻

　　由于特殊電阻的附加值較高，因此吸引了ROHM等公司開發。ROHM的策略之一是開發更全的低阻值電阻。低阻值電阻用于電流檢測的分流電阻，一般在1Ω以下，主要是檢測電流，比如分流器、開關等。ROHM會把產品線做得越來越全，從小型到大型，從低阻值到高阻值，例如可以看到小瓦數電阻，從1/4W一直到5W，阻值小到0.1mΩ。

　　但是現在有很多LSI芯片把電阻集成到芯片里了，這是市場發展的必然。但是隨著技術的發展，低阻值行業也一直在發展，例如有一些特殊的產品，諸如更小阻值、更大功率的產品等。具體地，0.1mΩ~10mΩ這種超低阻值往往做不進芯片，因為任何一個電阻體會有一定的精度誤差，如果放在芯片里，誤差會較大。另外，有的應用需要5W等大功率電阻，LSI芯片很少有耐5W的，除非大工業會用到高功率LSI芯片。但是對于小功率芯片，諸如普通的AC/DC、DC/DC，因為瓦數不夠，也集成不進去高功率電阻。

特殊電阻的亮點二：高可靠電阻/抗硫化電阻

　　高可靠產品包括大功率通用貼片電阻器、大功率抗浪涌貼片電阻、耐高壓電阻、抗硫化電阻等。

　　最近，ROHM推出了成本進一步降低的抗硫化電阻。下面詳細介紹一下。

　　空氣中的含硫成分與金屬發生化合反應的現象叫硫化(圖4)。一旦電極部發生硫化，可能會引起電阻值變化，從而導致應用故障(斷線等)。最近幾年，包括家電，特別是汽車和工業設備需要很多耐硫化電阻，最主要是提高可靠性和長期使用的安全性。

　　為什么市場需求更多的耐硫化電阻?首先從產品構造看(如圖5)，電阻的構造跟其他元器件不一樣，比如半導體，其構造中間沒有多少縫隙;電容也不需要耐硫化，因為電容是分層的。但是電阻不一樣，電阻的構造是下面是一個基板，基板上面會有電阻體，電阻體上有各種各樣的材料，側面會加上各種電極，即外接的是各種電極，因此上面和下面的材料是不同的。我們知道它們并不會產生化學反應，一定會有個結合力的問題，比如在結合處會有些縫隙，硫氣體進來之后，會跟里面的銀發生反應，出現硫化銀。

　　硫化氣體主要在哪里?最早的市場是車載和工業設備市場，其中工業設備市場最大，現在家電也需要。因為硫化氣體最多的應該跟汽油有關，因此煉油廠、加油站附近含量會比較高，但汽車尾氣里面也含有很多硫化氣體，尾氣出來接觸最多的是尾燈、后部的電池等，因此這部分會需要很多耐硫化電阻。

　　家電市場也越來越需要，例如空調的室外機，外面環境很惡劣;另外不止是硫，如果在海南，還有鹽化問題。室外機是一種對電子元器件要求很嚴格的產品，因此，室外機對耐硫化也有一定的要求。

　　“對于耐硫化電阻，第一是市場的需求越來越多了，以往的耐硫化電阻，其實ROHM在很早以前就有了，但是價格很貴，市場上很難接受，在這種情況下，我們就用各種各樣的材料和方法去做，最終跟原有產品比的話，第一可以看到特性變好，第二價格更好。”ROHM Co Ltd.電阻器制造部制造技術組組長小川真輔說。“一般地，要制造這樣一個抗硫化電阻，在電極里要用到一些比較特殊的材料，但這個材料的價格較高。而我們的SFR系列新產品抗硫化電阻，是可以做到不使用這種材料，因此對比競品來說價格上就有優勢。”

　　ROHM半導體(深圳)有限公司分立器件部高級經理水原徳建解釋說：“耐硫化電阻其實有一個很大的問題，因為銀很容易跟硫反應，所以在接合處會用到金，因為金很難發生反應，但黃金的價格高，因此ROHM不用金，而是通過改變材料，把整個價格做下來，以達到市場接受的程度。”

　　據悉，SFR系列抗硫化電阻2015年已經開始量產，主要有兩個系列：SFR01(0402)和SFR03(0608)，主要是±5%和±1%，阻值從1Ω~ 10MΩ。

通用貼片電阻不斷提高功率

　　在相同尺寸的情況下，ROHM的策略是把功率做得更高一些。這樣有兩個好處：一個是設計方便，另外可以使產品更小型。具體地，功率提高后，不用去考慮過多的散熱問題，因此更容易設計。第二，可以小型化，例如某產品必須用到0.1W、0603尺寸，但是更小的0402就可以做到0.1W。

ROHM的電阻發展策略

　　ROHM公司1958年成立了東洋電具制作所，但是早在1954年就拿到了電阻專利。現在市場上流通最多的貼片電阻，是ROHM 1976和1983年最先發明出來的，分別是矩形芯片固定電阻器和貼片排阻等。

　　ROHM過去電阻一直是全球第一，但最近幾年被臺灣三大家給擠走，ROHM現在只排名第五，最主要原因是ROHM的普通電阻數量越來越少，主要是以特殊電阻為主，即超低阻值電阻、高可靠性電阻。

　　ROHM的愿景是到2020年時，生產電阻的方向主要有三個：1.產品系列更全;2.更小;3.做更高可靠性，滿足更多的特殊性需求。

　　ROHM的特點是采用一條龍生產，接下來ROHM將在材料、設計和生產方面進行更多的構思，使成本進一步降低。

參考文章：

　　[1]市場占比高達9成的貼片電阻 未來何去何從?[R/OL].中國安防展覽網. (2016-7-14).http://www.afzhan.com/news/detail/47223.html

　　[2]王瑩.車用半導體需要兼顧經濟和節能.電子產品世界,2015(4):1-3

　　[3]呂炳仁.指針式萬用電表電阻測量電路的計算和第二誤差分析.電子產品世界,2015(5):62-64

　　[4]王瑩.汽車電子、半導體及車廠的技術市場走向.電子產品世界,2014(8):12-15

　　[5]王瑩.眾廠商談汽車半導體的技術趨勢.電子產品世界,2014(8):16-22

本文來源于中國科技期刊《電子產品世界》2016年第7期第6頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。