離散式主被動元件對消費性電子產品的重要性

台灣威世(Vishay)亞洲區市場開發暨應用技術總監楊益彰表示，儘管積體電路的發展迅速，但由於仍有一些挑戰與限制，使得離散元件在設計上仍有其重要性。舉例來說，積體電路有電源供應的限制；電感這類能量儲存元件是不能被整合的；高精密度電流感測需要透過離散式外部分流電阻(shunt resistor)來進行，因為半導體的準確度太低；IC內部ESD (靜電放電)和暫態保護太弱等。

而離散式元件能夠容忍更高的操作溫度；由於具接腳相容性，能提供電路板上的設計彈性；此外，透過分散式的智慧型感測器，可帶來更準確、更穩定的輸入訊號。從這些特性來看，離散式元件是無法被IC取代的。

威世是從製造薄膜電阻起家，近年來透過一連串的併購動作，已成為全球最大的離散元件製造商之一，年營業額約為900億台幣。目前，威世在薄膜SMD電阻、鉭質電容等被動元件領域均位居全球第一；此外，在二極體、離散式電源半導體、電源整流器、低壓電源MOSFET、紅外線元件等半導體領域亦是全球領導者。威世的產品線完整，共可提供25種產品，涵蓋的元件高達4萬項。

楊益彰說，針對近來興起的電子書閱讀器、超薄可攜電腦，亦需要更為輕巧、輕薄的元件來進行設計。威世的完整產品組合可提供高效率與超薄尺寸的優勢，以滿足新一代可攜式產品的設計需求。

首先是，MSS1P2U和MSS1P3U eSMPTM SMD蕭特基整流器。MSS1P2U和MSS1P3U MicroSMP整流器具有高電流密度，在0.4V電壓下具有0.35V的超低正向電壓降，典型厚度僅有0.65mm，能夠顯著提升電源管理效率，延長壽命。

透過採用FlipKY技術，威世推出全球首款可達到100%的晶粒與佔位面積比例的蕭特基元件。無需外部封裝，矽晶片就是封裝大小，0.5A FlipKY元件的厚度小於0.6mm，1A FlipKY元件的厚度可小於0.7mm，具非常低的順向導通電壓與走線阻抗(trace impedance)。

若將面積僅有1.1mm²的5A FlipKY與傳統的SOD-323或SOD-123元件相比，面積的縮小幅度可分別達到約71%和84%。而若將面積2.3 mm²的1A FlipKY與SMA相比，可達到86%的縮小幅度，效益非常明顯。

在超可攜應用MOSFET方面，Vishay的第三代TrenchFET MOSFET，透過最新的P溝槽設計可實現高效率或更低的導通電阻標準。由於電源密度的提高，可有效延長鋰電池壽命；威世可提供PowerPAK、MicroFOOT晶圓級(CSP)封裝等多種選擇。

以PowerPAK SC-70 MOSFET為例，它的雙P-通道SiA921EDJ元件具備ESD保護功能，但大小僅有2 x 2 x 0.8mm。另一款MicroFOOT單P-通道MOSFET元件的尺寸最小只有1.5 x 1.5 x 0.48mm；由於具備超低導通電阻，它們非常適用於電子書閱讀器、行動電話等產品。

在類比開關方面，不管是SPST (單刀單擲)和SPDT (單刀雙擲)，威世亦都有完整的系列產品。舉例來說，威世的DG419 SPDT類比開關可支援正負15伏的類比訊號範圍、具20歐姆的低導通電阻，適用於機密測試儀器、硬碟機、電池供電系統，若對可攜式產品來說，在SD卡讀取的設計上也常會應用到這顆元件。

另外，威世最新發佈的microBUCK系列整合式DC-DC降壓轉換器，可提供3~28伏的輸入電壓範圍，以及3~10A的電流輸出範圍。此系列產品共有三款元件，其中SiC413的效率高達95%，最高操作頻率達500KHz，採用SOIC8封裝。SiC417與SiC414的轉換效率為90%，提供200KHz至1MHz的切換頻率。這些元件都能簡化電路板設計，並具備過溫、過壓、與電流保護功能。

楊益彰表示，談到ESD的問題，對半導體元件來說，若沒做好妥善的ESD保護設計，就有可能會造成元件的毀損。通常，採用齊納(Zener)和雪崩二極體來作為過壓保護是一種易於設計的方式。

現在，威世推出了一種新的ESD封裝─LLP (無接腳封裝)，以適用於手持式裝置的LLP0603規格來說，它的尺寸為0.18mm²，是LLP1006的33%，非常精巧。另一款LLP1010封裝的ESD保護二極體最多可提供4線保護，電容值僅有13pF。

此外，威世亦有LLP封裝的匯流排-埠(Bus-Port)保護陣列，可為匯流排電壓提供有效的ESD保護，最多為USB-OTG提供3數據線保護，而電容值可小於1pF，非常適用於高速數據埠。同時，威世還擁有可客製化的多款ESD/EMI (電磁干擾)元件，具多通道的EMI過濾與ESD保護功能，有BGA和LLP兩種封裝形式。

楊益彰說，在多模鉭電容方面，威世的597D和T97元件非常適用於+28V應用，可達到75V額定電壓。這些元件具有業內最高的容值-電壓，從4V電壓的1500μF到75V電壓的15μF，可節省PCB空間，同時低至15mΩ的超低ESR提高了設計效率。

同時，威世也有一系列低電阻值的Power Metal Strip電阻元件，涵蓋從5931到0603的封裝尺寸。其中，WSLP0805的功率為05瓦，WSL0402的功率僅有0.063瓦；此外，IHLP功率電感有多種佔位面積，分別為1616、2020、2525、4040、5050、以及6767。其中，6767的最大電流可達100A，具有優異的溫度穩定性。

總結來看，威世可提供非常完整的離散式元件，同時具備優異的效能，可滿足新一代可攜式消費應用的需求。