MPOS如何幫助汽車制造商滿足汽車制造的安全和效率要求

在需要非常準(zhǔn)確和精確測量角度（旋轉(zhuǎn)）或線性運動的汽車應(yīng)用中，磁位置傳感器（MPOS）已成為組件的首選類型。 MPOS幫助汽車制造商滿足汽車制造商的安全和效率要求，使OEM能夠符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，如ISO 26262（功能安全），以及政府規(guī)定的燃油效率標(biāo)準(zhǔn)。

與此同時，MPOS具有極高的電氣，機械和環(huán)境穩(wěn)定性，優(yōu)于其他元件類型，如旋轉(zhuǎn)變壓器和電位器。通過使用MPOS，汽車供應(yīng)商可以開發(fā)更小，更具成本效益的產(chǎn)品，并以更高的精度測量旋轉(zhuǎn)。

傳統(tǒng)上，完整的測量解決方案包括MPOS IC和安裝在PCB上的少量外部元件。 PCB通常垂直于安裝在軸或轉(zhuǎn)子端部的兩極磁鐵固定，需要進(jìn)行測量。

盡管安裝在PCB上的元件總數(shù)可能很小，但對于汽車供應(yīng)商而言，這仍然是比使用電位計制造的等效組件更復(fù)雜的組件。

本文探討了使用作為系統(tǒng)級封裝（SiP）生產(chǎn)的完整MPOS系統(tǒng)的情況，從而減輕了汽車供應(yīng)商在實施磁位置傳感時生產(chǎn)PCB組件的需求。

更堅固的封裝更容易安裝

MPOS需要少量外部元件才能在電子電路中安全可靠地運行。應(yīng)用電路的典型示例 - 這是來自ams的AS5162汽車旋轉(zhuǎn)位置傳感器 - 如圖1所示。

圖1：來自ams的AS5162旋轉(zhuǎn)式MPOS的典型應(yīng)用電路板

為了讓汽車供應(yīng)商實施產(chǎn)品，例如作為踏板位置感應(yīng)模塊，它必須設(shè)計，布局和組裝電路板，包括位置傳感器，電阻器，電容器和任何所需的保護(hù)裝置，并將它們連接到系統(tǒng)的其余部分。

但如果MPOS是作為SiP提供的，那么這個要求就會被消除：圖1所示的整個應(yīng)用電路將組合成一個封裝的單元。

這有利于減少傳感器及其相關(guān)組件占用的占地面積，并使制造商免于開發(fā)和組裝PCB的需要。

由于MPOS解決方案安裝在最終產(chǎn)品中的方式，SiP封裝技術(shù)在應(yīng)用的穩(wěn)健性和性能方面也具有重要優(yōu)勢。用PCB構(gòu)建的位置感應(yīng)電路不能完全密封。這是因為PCB和外殼是應(yīng)用的獨立部件，并且通常外殼是模制的，并且PCB連接到外殼的蓋子，一個單獨的單元（見圖2）。因此，在生產(chǎn)線上，必須將兩個部件（蓋子和殼體）相互連接。

但在旋轉(zhuǎn)MPOS應(yīng)用中，如果要進(jìn)行精確的角度測量，傳感器IC必須與軸或轉(zhuǎn)子端的旋轉(zhuǎn)磁鐵精確對準(zhǔn)。并且如果PCB附接到蓋子，則蓋子相對于殼體的位置的任何變化都可能導(dǎo)致傳感器IC的輸出的變化（這是不準(zhǔn)確的）。

圖2：應(yīng)用中磁位置傳感器的典型實現(xiàn)測量旋轉(zhuǎn)位置

此外，蓋子和外殼之間需要隔離器。該隔離器阻礙在非常惡劣的環(huán)境中使用磁性位置傳感器，其中需要完全氣密的組件來防止諸如油或水之類的液體進(jìn)入。在這種情況下，需要在殼體和蓋子之間設(shè)置額外的密封件以保護(hù)殼體內(nèi)的部件。這種額外密封的應(yīng)用增加了生產(chǎn)過程的成本和復(fù)雜性。

圖3：SiP可以生產(chǎn)有保障的密閉外殼

相比之下，圖3顯示了作為SiP實現(xiàn)的MPOS如何可以容納在完全包覆成型的外殼內(nèi)：這種氣密組件可以抵抗液體的進(jìn)入，適用于最惡劣的汽車環(huán)境。此外，氣密組件的故障分析更快更容易。