技術創(chuàng)新：如何通過設計及工藝創(chuàng)新提升車規(guī)級電感整體性能

隨著新能源及智能網(wǎng)聯(lián)汽車功能的逐漸增多，以及汽車零部件呈現(xiàn)集成化、小型化發(fā)展趨勢，對元器件的電氣性能、尺寸等也提出了較高要求。選擇高品質、高可靠性、性能領先的車規(guī)級電感對于保證汽車電子產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠運行至關重要。為滿足汽車電子領域對低損耗、高可靠性、耐高溫電感的需求，科達嘉推出了車規(guī)級熱壓一體成型電感VSEB-H系列。

產(chǎn)品概述

VSEB-H采用創(chuàng)新的T-core預成型+扁平繞匝底部引線+熱壓工藝。與傳統(tǒng)的電感產(chǎn)品相比，該系列產(chǎn)品線圈尾線直接引出底端做電極無需焊接，解決了傳統(tǒng)電感開路失效風險，降低了短路風險。產(chǎn)品采用了低損耗磁芯材料和熱壓一體成型工藝，使得產(chǎn)品具有低損耗、高可靠性、耐高溫等優(yōu)秀電氣性能。

該系列產(chǎn)品目前涵蓋了04/05/06/07/08系列，電感值0.47~22μH，飽和電流5.60~18.20A。

圖1 VSEB-H產(chǎn)品圖

表1：產(chǎn)品外觀與尺寸

VSEB-H系列可廣泛應用于以下汽車電子領域：

• 輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）
• 信息娛樂
• 遠程監(jiān)控（T-BOX）
• 車載充電機（OBC）
• LED驅動
• 各種DC/DC轉換器電源模塊

圖2 DC/DC轉換器電源模塊應用

產(chǎn)品特征

VSEB-H系列特征如下:

• 磁屏蔽結構，高可靠性，應用溫度范圍寬：-55~+155℃
• T-core中柱磁芯，無線圈傾斜現(xiàn)象，可以獲得更加穩(wěn)定的結構和性能
• 熱壓一體成型技術，產(chǎn)品密度和本體強度更好
• 線圈尾線引出端電極設計，無需引線框焊接，完全避免開路風險
• 低損耗合金粉，超低DCR/ACR，優(yōu)秀的飽和電流，電源轉換效率高
• 底面電極結構，避免相鄰器件之間短路風險，占用焊盤面積小，可實現(xiàn)高密度貼裝

產(chǎn)品優(yōu)勢與技術創(chuàng)新

產(chǎn)品優(yōu)勢：

VSEB-H系列采用低損耗合金粉和創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝和結構設計，具有超低DCR/ACR，與傳統(tǒng)電感相比，損耗下降30%~55%，極大提升了電源轉換效率。具有高飽和電流、低損耗等特點。DCR、飽和電流、損耗趨勢情況具體如下圖：

圖3 DCR趨勢圖

圖4 飽和電流趨勢圖

圖5 損耗趨勢圖

技術創(chuàng)新：

VSEB-H系列不僅具有優(yōu)異的DCR特性、飽和、溫升特性，還通過生產(chǎn)工藝及設計創(chuàng)新，解決了行業(yè)中普遍存在的產(chǎn)品內(nèi)部開裂、線圈歪斜變形，短路及開路等技術難題。

1、T-core結構+熱壓一體成型工藝

T-core固定線圈防止在受壓時線圈傾斜；采用熱壓一體成型技術，使得壓力較傳統(tǒng)冷壓降低20%以上。有效解決產(chǎn)品內(nèi)部開裂分層、線圈傾斜與變形問題。

2、底部電極結構

產(chǎn)品線圈后尾線經(jīng)過T-core底部后折腳處理，將線圈與電極一體化，提高了產(chǎn)品的可靠性。另外，底部電極產(chǎn)品尺寸更小，降低整體封裝尺寸，提高貼裝密度。

3、可實現(xiàn)更低的電阻

L-type電感產(chǎn)品側面有一段電極，電阻約0.4~0.8mΩ。相對而言，VSEB-H Bottom電感僅電極電阻一項就小0.8~1.6mΩ。

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4、實現(xiàn)更好的性能

a.扁平線繞組設計

Bottom電感采用扁線（長方形）臥繞設計，比L-tape型具有更高的銅線占積率，從而產(chǎn)生更好L值、飽和性能，且線圈層與層之間堆疊緊密不容易進去粉材大顆粒，從而降低短路風險。

b.無引線框架設計

Bottom電感采用無導線框設計，線圈大小不受導線框內(nèi)切圓限制，從而可以有更大的線圈空間，提升產(chǎn)品飽和性能，降低線圈與引線框接觸短路風險。

除了上述特點，VSEB-H系列電感還能在高溫下（耐155℃高溫，包含自身線圈發(fā)熱）長期工作，熱穩(wěn)定性能出色，產(chǎn)品通過AEC-Q200各項信賴性測試。

審核編輯 黃宇

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