車載設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，汽車音響設備等信息技術化和安裝ADAS(先進駕駛系統(tǒng))的事例不斷增加。由于安裝到這些設備上的無線規(guī)格的增加、半導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

與一般設備用規(guī)格(CISPR22)相比，車載設備上的更嚴規(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備的6GHz頻帶。

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

圖1.車載設備用靜噪規(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整。

融合了傳感器和通信設備的先進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造實現了低成本和小尺寸，是擁有豐富產品陣容的EMC(Electro Magnetic Compatibility: 電磁兼容性)靜噪元件。通過一臺設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)的設計實現高阻抗，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 為實現與汽車油耗直接相關的「輕量化」，想在引擎機箱內安裝引擎系統(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備也不斷增加。

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

圖2. 汽車內需要高溫保證的電裝設備

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品陣容

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

① 對應導電性粘合劑貼裝的外部電極銀鈀產品（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 對應焊接貼裝的外部電極鍍錫產品（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/對應最大3.3A的電源線的靜噪對策

表1.對應焊接貼裝的保證150℃片狀鐵氧體磁珠總結

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℃的產品額定電流降額

結語

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