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로옴, 업계 최고의 정격전력 4W를 실현한 션트 저항기 개발

고방열 구조 채용으로, 자동차 / 산업기기의 스페이스 절약화 및 신뢰성 향상에 기여

개요
로옴(ROHM)주식회사(www.rohm.co.kr)는 자동차 및 산업기기에서 사용하는 모터, 전원 회로의 전류 검출 용도에 최적이며, 소형 5.0×2.5mm 사이즈로 업계 최고의 정격전력 4W (단자 온도 T_K＝90℃ 시) 보증을 실현한 션트 저항기 GMR50을 개발했다.

본 제품은, 전극 구조의 개선과 소자 설계의 최적화를 통해, 기판으로의 방열성을 높이는데 성공했다. 동일한 4W 정격전력의 일반품 대비, 39％의 실장 면적 삭감이 가능해졌다. 또한, 과전류 부하에 대한 내구성이 높아, 정격전력을 초과하는 예상치 못한 부하가 인가된 경우에도 안정적인 전류 검출 정밀도가 유지되어, 기기의 신뢰성 향상에도 기여한다.

본 제품은 7월부터 샘플 (200엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였다.

배경
션트 저항기는 전류 검출 용도로, 자동차 / 산업기기 분야에서 폭넓게 탑재되고 있다. 특히, 자동차 분야에서는, 자동차의 고기능화에 따라 모터 및 ECU의 탑재수가 증가하여, 한정된 스페이스에서 어플리케이션을 구성할 필요가 있다. 따라서 부품의 고밀도 실장도 추진되고 있으며, 탑재 부품 중 하나인 션트 저항기에 대해서도 고전력화 및 소형화의 요구가 높아지고 있다.

로옴은 2017년에 6.4×3.2mm 사이즈의 소형 · 고전력 션트 저항기로서 GMR100을 개발하여, 까다로운 온도 보증이 요구되는 자동차 / 산업기기 분야의 고객으로부터 호평을 받았다. 이번에 개발한 GMR50은 이러한 소형화 · 고전력화 요구에 한층 더 대응하는 제품이다.

앞으로도 주력 분야인 자동차 / 산업기기 분야용으로 션트 저항기의 라인업을 확충함과 동시에, 열 시뮬레이션 등의 서포트 체제를 강화할 예정이다. 또한, 자사의 각종 파워 디바이스 및 현재 개발중인 OP Amp 등을 조합한 토탈 솔루션을 제공해 나가고자 한다.

특징
1. 고방열 구조를 통해, 업계 최고의 정격전력 실현 및 과전류 부하 시 내구성 향상

션트 저항기의 정격전력을 높이면서 소형화를 실현하기 위해서는, 제품의 온도 상승에 대한 장기 신뢰성을 확보해야 한다. 이러한 과제에 대응하기 위해, 로옴은 전극 구조의 개선과 소자 설계의 최적화를 통해, 방열성을 대폭 향상시켰다. 예를 들어, 5mΩ 제품을 2W에서 사용할 경우, 5025 사이즈의 일반품 대비 표면 온도 상승을 57% 저감할 수 있다.

1）높은 정격전력 보증 실현으로, 기기의 스페이스 절약화에 기여
GMR50은 우수한 방열성을 실현함으로써, 5.0×2.5mm의 소형 사이즈로, 단자 온도 TK＝90℃일 경우에 업계 최고의 정격전력 4W를 보증하며, 단자 온도 TK＝110℃일 경우에도 정격전력 3W를 보증한다.

높은 정격전력 보증을 실현함으로써, 기존의 4W 정격전력 제품보다 한사이즈 소형의 션트 저항기를 사용할 수 있다. 따라서, 실장 면적을 39％ 삭감할 수 있으므로, 기기의 스페이스 절약화에 기여한다.

2）우수한 내구성으로, 안정된 전류 검출 가능
션트 저항기는 전류 검출 회로에서 사용되며, 검출 대상의 고장 및 회로의 쇼트 등으로 인해 저항기에 대전류가 흐르는 경우에도 안정된 전류 검출이 요구된다.

방열성이 우수한 GMR50은 일반품 대비 과전류 부하에 대한 제품의 내구성이 높아, 정격 이상의 과전류가 흐르는 경우에도 저항치의 변화가 적으므로, 안정된 전류 검출 정밀도를 유지할 수 있다.

3）종합 반도체 메이커로서 토탈 솔루션 제안
로옴은 션트 저항기뿐만 아니라, LSI에서 각종 파워 디바이스까지, 폭넓은 라인업을 보유하고 있으므로, 열 시뮬레이션 등의 설계 서포트를 강화할 수 있다. 예를 들어, 이번에 개발한 GMR50의 경우, 로옴 기존품과의 표면 온도 상승 비교를 시뮬레이션할 수 있다. 기존품 (5025 사이즈)의 경우, 2개를 병렬로 사용해야 했던 회로에서, GMR50은 탑재 개수를 1개로 줄여도 기존품에 비해 제품의 표면 온도 상승을 억제할 수 있다. 

로옴은 앞으로도 종합 반도체 메이커로서의 강점을 활용하여, 토탈 솔루션 제안을 실시해 나갈 것이다.

2. 저저항 영역에서도 우수한 저항 온도 계수 실현
저항체 금속에 고기능 합금 재료를 채용함으로써, 저저항 영역에서도 우수한 저항 온도 계수 (TCR)를 달성했다 (예 : 저항치 5mΩ에서 0~＋25ppm/℃ 실현).

주위 온도 변화에 좌우되지 않는 고정밀도 전류 검출이 가능하여, 어플리케이션의 신뢰성 향상에 기여한다.

라인업
6.4×3.2mm 사이즈의 GMR100과 더불어, 5.0×2.5mm 사이즈의 GMR50을 추가로 구비했다.

로옴의 저항기 라인업

<용어 설명>
1) 저항 온도 계수(TCR, Temperature Coefficient of Resistance)
이 수치가 낮을수록 주위 온도 변화에 대한 저항치 변화가 적어, 기기의 동작 편차를 억제할 수 있다. 

ROHM 소개
반도체 메이커 「ROHM (로옴)」의 사명은 창업 당시의 생산 품목인 저항기 (Resistor)의 첫 글자 「R」과 저항치 단위 Ω「ohm」을 조합한 것입니다. 「R」은 신뢰성 (Reliability)의 뜻도 내포하고 있으며, 이는 품질을 제일로 하는 로옴의 방침을 나타냅니다. 로옴은 창업 이래 「기업 목적」을 바탕으로, 양질의 상품 공급 및 제조 활동을 통해 문화의 진보 향상에 기여해 왔습니다. 경영 환경은 크게 변화하고 있지만, 이러한 로옴의 기본 개념은 변하지 않고 로옴의 DNA로서 계승되고 있습니다. 이러한 불변의 기업 목적을 다시금 인식함과 동시에, 새로운 사회 기반에서 로옴의 사명을 명확히 하기 위해 「Statement」와 「경영 비전」을 책정하였습니다. 앞으로도 로옴은 「일렉트로닉스 기술을 통해 사회의 다양한 과제를 해결하고, 미래를 위해 인류의 풍요로운 생활과 사회의 발전에 기여」하기 위해 노력할 것입니다.