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            新聞資訊

            汽車電子――??無源器件發展新??

            2016-08-19  來自: 西安玖盈通訊科技有限公司 瀏覽次數:873

            汽車電子――??無源器件發展新??

                在全球半導體產業為IC領域的45nm、多核技術的飛速發展所吸引時,一向波瀾不驚的無源器件在汽車電子的推動下正暗流涌動,7月31日,TDK宣布收購EPCOS,劍指汽車電子領域。而村田,也在7月拉開了中國九城市汽車技術研討會的序幕。汽車電子給無源器件提出哪些新的需求?無源器件在這些新需求下出現什么新的變化?中國汽車電子設計工程師在無源器件的應用上應該注意什么?來自全球主要無源器件供應商將為你解讀無源器件在汽車電子應用上的未來與新技術。


            汽車電子如何推動無源器件發展

               隨著汽車電子化、信息化的深入,以MCU為代表的有源器件在汽車上的應用日益增多,不過同時,汽車上應用的無源器件也在增加,以傳感器為例,“1980年汽車中傳感器的數量平均為20個,預計到2010年汽車中傳感器的平均數量將增加到150個?!边@是村田制作所株式會社事業部長宮崎二郎在村田汽車研討會上透露的信息。另外,隨著汽車舒適性、安全性以及EMC需求的增加,更多的高端電容、電阻、磁珠、電感器件也應用在汽車上。Vishay無源市場部全球副總裁Olaf指出:“汽車無源元件的主要推動力是在于不斷擴展汽車的舒適性和安全電子產品,以及由于環境法規、減少CO2排放和更低耗油量對引擎控制不斷提高的要求。因此,無源元件的應用將繼續比汽車產量的增長更加強勁。除了這一點,公眾對綠色汽車引擎的關注,像混合動力引擎或其他替代方法、環境友好的技術,將進一步推動未來汽車對功能增強的電子元件的需求,例如混合動力汽車使用的具有高擊穿電壓極限的功率電阻器。預計汽車電子的平均年增長率將達到4.5%至5%的水平,而每年汽車產量的增長大約為2.5%,這將導致無源元件需求大約有6-7%的增長?!?br/>

            幾類典型汽車無源器件的發展

               目前汽車無源器件主要包括無源傳感器、電阻、電容、電感、繼電器,濾波器、連接器、振蕩器、EMC/EMI、ESD保護器件等。由于汽車不是一般的消費品,所以汽車無源器件的性能和技術規格要高于普通的元器件,各汽車無源器件供應商都是以其的技術和材料提供可靠性、安全性和高性能的無源器件,Vishay的Olaf強調:“通常,用于汽車應用的元件具有比標準元件更長時間的可靠性。當然,這也取決于汽車中的應用,因此有關安全和“引擎蓋下”的應用(例如ABS或引擎控制)比舒適性設備(例如空調控制)要求更高的質量和可靠性水平。無源元件的焦點之一是利用改進的技術實現更低的功耗和散熱量。汽車應用的EMI性能方面不斷提高的要求導致了使用更多的濾波器單元,例如全屏蔽的Vishay IHLP電感器?!?br/>

               村田的宮崎二郎則表示汽車傳感器已經大量應用于汽車動力系統、車身控制、安全防盜、汽車導航等,村田已經推出了多款應用于汽車的傳感器產品,例如,用于可旋轉前燈系統(AFS)的旋轉位置傳感器,它可以根據方向盤的動作調節汽車大燈的方向和角度,使駕駛者獲得更好的觀測效果。此外,村田還開發了用于汽車胎壓監視系統(TPMS)的加速傳感器和沖擊傳感器,可以提供完整的TPMS方案。

               村田(中國)有限公司的產品經理縱連喜強調村田的特長是在陶瓷材料開發方面積累了豐富的經驗,汽車高性能陶瓷電容器的發展趨勢是“小型和高壓,電容器的介質厚度預計在2010年將達到0.5um,汽車電容器最難保證的是“高溫特性”。目前村田制作所采用先進的陶瓷電容器制造工藝技術,能夠實現從-55°C到125°C的電容溫度特性。另外,村田的陶瓷電容還在向大容量方向發展,目前“1206封裝的陶瓷電容已經可以實現100uF”足以取代鉭電容。另外,據村田的技術人員透露目前在汽車中陶瓷振蕩子的用量是汽車產量的十倍以上,村田已經推出±0.27%(±3000ppm)的窄公差陶瓷振蕩子,今年將推出±0.1%公差的產品。

               做為全球鉭電容的制造商,Kemet在鉭電容高端應用領域積累有豐富的經驗,該公司的鉭聚合物電容具有漏電流低、損耗角小、失效率低和ESR極低等特點,雖然目前一些高端MLCC有取代鉭電容的趨勢,但是該公司亞太區銷售副總裁John E.Schneider表示:“雖然一些大容量高電壓陶瓷電容可以去取代一些鉭電容,但在汽車電子和其他一些需要特別規范標準的高端領域,鉭電容依然是。我們的電容產品有的用在ABS或安全氣囊中,有的用在線控系統、燃油噴射或胎壓檢測中,它們都可以抵御高溫和強震動環境。和一般的無源器件相比,這些器件還將根據客戶需要進行一些特別的測試?!?br/>

               ISA的Klaus Weber表示:“ISA的精密和功率電阻器包括伊薩普蘭(ISA-PLAN)和伊薩威德(ISA-WELD)兩大系列產品,相對于競爭對手,它們有更高的功率折減溫度,更優良的熱電動勢指標,更大的功率密度,更低的溫度系數TCR和更出色的長期穩定性,擁有業界的性能價格比,其客戶包括博世,大陸,德爾福,偉世通,電裝,聯合汽車等全球廠商,是汽車電子應用的最佳選擇?!?br/>

            ISA洲區銷售經理Klaus Weber:ISA的精密電阻廣泛應用于汽車電子子系統中。

                北京基創電子有限公司是伊薩在中國大陸的代理商,該公司總經理仲春生透露目前該公司已經和Linear、TI等開發出了多個汽車電子ECU方案,例如他們開發出的采用TI隔離?S∑ADC的電機驅動方案,可以替代霍爾傳感器,其優勢是優勢:精度高,溫度系數好,分辨率高,線性好,無需補償,量程寬,不受電磁場干擾,長期穩定性好,成本低,響應快等。目前已經有多家汽車電子廠商采用了ISA的精密和功率電阻器和方案用于產品設計。

            ISA的電阻已經廣泛應用于汽車電子ECU方案中

            汽車無源器件的檢測和器件的選取策略

                KEMET公司亞太區銷售副總裁John E.Schneider:鉭電容在汽車應用上的數量還在增加。

            KEMET公司亞太區銷售副總裁John E.Schneider指出:“汽車不是一般的消費品,是和人的生命有關的產品,以我們的電容為例,所有應用于汽車電子的KEMET電容都必須在專用汽車環境中進行極其嚴格的可靠性測試、老化測試,必須通過AEC-Q200和 EIA標準測試,這些產品都是在通過ISO/TS 16949標準的工廠中制造,我們的電容產品有的用在ABS或安全氣囊中,有的用在線控系統、燃油噴射或胎壓檢測中,它們都可以抵御高溫和強震動環境。和一般的無源器件相比,這些器件還將根據客戶需要進行一些特別的測試?!?/p>

                Vishay的Olaf強調:“我們看到了汽汽車市場對于高環境溫度工作的要求在不斷提高,因為電子模型實際上越來越接近引擎、排氣系統或剎車裝置。另外,元件在大幅度溫度循環中的持久耐用性問題越來越成為某些汽車電子主要制造商關注的焦點。標志電阻器或電容器性能的關鍵參數之一是ISO9001或ISO/TS16949供應商認證,以及符合AECQ 200標準質量數據的適用的可用性要求?!?br/>

               村田在汽車用MLCC方面也同樣進行了極為嚴格的測試,除了滿足AEC-Q200規范的要求,其他具體測試有“溫度循環上達到1000次、熱沖擊達到300次,此外,電路板的撓曲要達到2mm”縱連喜強調?!霸谶x取或替代的時候要注意這些電容在高溫條件下電容量的變化以及外加直流偏置電壓時容量的變化這些電容?!?br/>

               ISA的Klaus Weber強調:“汽車電子應用領域的精密電阻器向更小體積和更高功率密度方向發展,要求具有較高的脈沖負載能力,極低的溫度系數TCR,較好的長期穩定性,很高的精度以及零失效率等特性,在選取這些電阻時,要注意其TCR要低于50 ppm/K,而且精度要盡量高,在較寬的溫度范圍上可以承受的負載功率?!薄癐SA的工廠通了DIN EN ISO 9001:2000和ISO TS 16949:2002質量體系認證,產品嚴格依照MIL標準進行檢測,在可靠性方面,ISA的產品通過了AEC-Q200 認證和針對航天應用的ESCC 認證?!彼a充道。


            中國汽車電子市場與各廠商策略

               目前,中國已經躍居世界第二大汽車市場,據中國汽車工業協會公布的數據顯示,2007年我國汽車產銷量雙雙超過880萬輛,同比增長高達22.02%,成為僅次于美國的第二大汽車消費國,預計2015年可達1500萬輛。自然,中國汽車電子市場也吸引了各無源器件供應商的目光,,Vishay的Olaf表示:“中國汽車市場的強勁驅動力當然是制造汽車數量的穩步增加。Vishay已經把無源元件的目光聚焦于中國汽車市場的高可靠性應用。Vishay提供了豐富的應用筆記和選擇指南,這些均可以在Vishay網站獲得。此外,我們還有技術專家(營銷和產品工程,以及中國本地的現場應用工程師)提供有關產品以及相關應用問題的支持。我們還舉辦定期的巡展和培訓會議,歡迎申請安排光臨我們的活動?!?/p>

               ISA的Klaus Weber表示ISA會每季度出版應用報告給中國的代理商或客戶,并一年兩次拜訪中國的客戶并提供必要的技術支持。

               村田中國投資有限公司董事總經理田中信男指出雖然目前中國本土汽車電子研發主要集中在汽車娛樂和導航系統,但未來必然會參與動力、安全等核心系統的開發,因此村田盡早進入這個市場,和本土汽車電子廠商一起成長,村田提供大量的免費服務給中國工程師,例如為了確保高可靠性振蕩子在汽車中得到很好地應用,村田可以免費給中國工程師提供相關IC匹配測試服務,只要工程師提供單片機/DSP或模塊樣品,村田就可以免費提供相關的陶振產品和以及起振電壓、時間、頻率等所需的參數。此外,村田還在深圳設立了EMI實驗室,給中國工程師提供免費的EMI噪聲的查找,并提供EMI降噪技術方面的解決方案建議。


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