車載設(shè)備上的高溫高可靠性片狀鐵氧體磁珠

近年來隨著汽車電裝化的發(fā)展，汽車音響設(shè)備等信息技術(shù)化和安裝ADAS(先進駕駛系統(tǒng))的事例不斷增加。由于安裝到這些設(shè)備上的無線規(guī)格的增加、半導(dǎo)體的工作頻率高速化等，對傳輸噪聲?輻射噪聲的靜噪元件需求也越來越高。

此外，隨著汽車的輕量化、小型化，在引擎箱附近以及容易發(fā)熱的地方，越發(fā)需要能夠保證超過125℃的耐高溫元件。

作為應(yīng)對該需求的其中一個解決方案，下面介紹可在-55℃～+150℃溫度下使用的高可靠性片狀鐵氧體磁珠。

鐵氧體磁珠的必要性

如下所示是車載設(shè)備上必須使用鐵氧體磁珠的2個原因。

1) 符合車載靜噪規(guī)格

與一般設(shè)備用規(guī)格(CISPR22)相比，車載設(shè)備上的更嚴規(guī)格(CISPR25)可適用的案例更多，必須認識到規(guī)定頻帶內(nèi)的對策。

這個頻帶包括，一直以來使用的AM無線頻帶150kHz和搭載多個GHz頻帶無線的汽車音響娛樂設(shè)備的6GHz頻帶。

鐵氧體磁珠具有靜噪難度比較高的FM調(diào)諧器頻帶~GHz頻帶的靜噪特性。(圖1)

圖1.車載設(shè)備用靜噪規(guī)格要求的頻帶和代表性鐵氧體磁珠的靜噪特性

2) 傳感器的噪聲耐性改善

對于保護地球環(huán)境和防止事故發(fā)生，汽車內(nèi)置傳感器變得越來越重要。為了降低油耗和廢氣中的NOx等（氮氧化物），要掌握引擎工作和排氣狀態(tài)的各種傳感器所檢測到的溫度?流量?壓力等，電子控制單元(ECU)對引擎工作控制進行微調(diào)整。

融合了傳感器和通信設(shè)備的先進ADAS（先進駕駛系統(tǒng)）和ADS（自動駕駛系統(tǒng)），通過傳感器掌握步行者和障礙物等汽車以外的狀況，來控制方向盤、剎車、加速器。

該重要的感知能力會盡可能地避免因噪聲而造成的劣化，傳感器內(nèi)置鐵氧體磁珠，能夠有效改善抗噪聲干擾度。

株式會社 村田制作所的片狀鐵氧體磁珠通過簡單的構(gòu)造實現(xiàn)了低成本和小尺寸，是擁有豐富產(chǎn)品陣容的EMC(Electro Magnetic Compatibility: 電磁兼容性)靜噪元件。通過一臺設(shè)備簡單方便地消除多個頻帶的噪聲，鐵氧體磁珠是個不錯的選擇。特別是在超過100 MHz的高頻帶域中，通過獨特材料和減少雜散電容(不被期望的容量成分)的設(shè)計實現(xiàn)高阻抗，并有效發(fā)揮EMC靜噪效果。

需要耐高溫的鐵氧體磁珠

對汽車來說，鐵氧體磁珠變得越來越不可或缺，同時對于高于125℃耐高溫的鐵氧體磁珠的呼聲也越來越高。

① 為實現(xiàn)與汽車油耗直接相關(guān)的「輕量化」，想在引擎機箱內(nèi)安裝引擎系統(tǒng)和安全系統(tǒng)的電子控制單元（ECU），但是引擎機箱內(nèi)高度變高。

② 由于電子控制單元（ECU）小型化，不得不在發(fā)熱元件（半導(dǎo)體）附近安裝鐵氧體磁珠，因此熱量容易累積，形成高溫。

③ 引擎系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的傳感器無論如何都將置于高溫下，所以傳感器中內(nèi)置鐵氧體磁珠時，也必須耐高溫。

因此，如圖2所示，引擎以外的需要保證高溫的設(shè)備也不斷增加。

村田制作所的車載對應(yīng)片狀鐵氧體磁珠符合AEC-Q200標準，且通過獨特材料和設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了能夠承受引擎機箱內(nèi)環(huán)境的高可靠性，可研發(fā)滿足保證溫度的所有車載設(shè)備。

圖2. 汽車內(nèi)需要高溫保證的電裝設(shè)備

保證150℃的片狀鐵氧體磁珠介紹

1) 高溫保證片狀鐵氧體磁珠的產(chǎn)品陣容

此次大幅擴充了保證150℃的鐵氧體磁珠產(chǎn)品陣容，焊接貼裝元件和導(dǎo)電性粘合劑貼裝元件也能夠選擇。小型產(chǎn)品目前正在研發(fā)中，今后將對應(yīng)更加廣范圍的產(chǎn)品陣容。

① 對應(yīng)導(dǎo)電性粘合劑貼裝的外部電極銀鈀產(chǎn)品（符合AEC-Q200標準）

BLM18AG_WH1系列

適合0603 inch (1608 mm)尺寸/低頻~寬帶域的靜噪對策

② 對應(yīng)焊接貼裝的外部電極鍍錫產(chǎn)品（符合AEC-Q200標準）

BLM18AG_BH1系列適合0603 inch (1608 mm)尺寸/低頻~寬帶域的靜噪對策

BLM18BD_BH1系列適合0603 inch (1608 mm)尺寸/信號線的靜噪對策

BLM18KG_BH1系列適合0603 inch (1608 mm)尺寸/實現(xiàn)低直流阻抗的電源線的靜噪對策

BLM18KG_JH1系列適合0603 inch (1608 mm)尺寸/對應(yīng)最大4A的電源線的靜噪對策

BLM21AG_BH1系列適合0805 inch (2012 mm)尺寸/低頻~廣帶域的靜噪對策

BLM21PG_BH1系列適合0805 inch (2012 mm尺寸/對應(yīng)最大3.3A的電源線的靜噪對策

表1.對應(yīng)焊接貼裝的保證150℃片狀鐵氧體磁珠總結(jié)

2) 通過保證150℃的片狀鐵氧體磁珠的額定電流降額

保證150℃的產(chǎn)品規(guī)定了125℃和150℃溫度狀態(tài)下的額定電流，保證了150℃環(huán)境下的規(guī)格和可靠性。（降額參照圖3）

圖3.保證150℃的產(chǎn)品額定電流降額

結(jié)語

「對應(yīng)焊接貼裝的外部電極鍍錫產(chǎn)品」于2016年5月0603 inch（1608 mm）)產(chǎn)品作為新產(chǎn)品亮相，目前0805 inch (2012 mm)產(chǎn)品也在量產(chǎn)中。今后將繼續(xù)擴充尺寸、對象頻帶的產(chǎn)品陣容，并繼續(xù)研發(fā)可對應(yīng)超過保證150℃（170℃以上）的產(chǎn)品。