近年來(lái)，隨著(zhù)汽車(chē)電子化的發(fā)展，以音響和汽車(chē)導航系統為首的車(chē)載用各種數字設備逐漸增加。并且，各國還出現了將車(chē)載相機作為標準配備的現象，預計相關(guān)市場(chǎng)在不遠的將來(lái)還會(huì )擴大。由于這些數字設備中有需要功率電感器、軛流線(xiàn)圈、天線(xiàn)匹配器等電感器的各種電路，因此隨著(zhù)汽車(chē)市場(chǎng)的擴大，對電感器的需求也將會(huì )增加。

 

雖然每個(gè)應用所需的電感器規格不同，但車(chē)載數字設備用電感器所要求達到的一個(gè)共同點(diǎn)是“高可靠性”。與手機等一般性的生活設備中使用的電感器相比，車(chē)載數字設備中所用的電感器工作于相對嚴酷的環(huán)境當中，對元器件的可靠性的要求也是嚴格的。為了滿(mǎn)足這種高規格的可靠性要求，車(chē)載數字設備中搭載的電感器在使用材料及產(chǎn)品結構等方面在設計中下足了功夫。

 

本期內容在介紹車(chē)載信息設備對應的電感器LQH**PB系列的同時(shí)，還將介紹支持大電感值領(lǐng)域的LQH32DN、LQH43NN系列產(chǎn)品。

 

 

作為支持高規格可靠性要求的設計案例之一，我們可列舉出它在高強度的熱沖擊下完成試驗的優(yōu)秀的結構設計。對于車(chē)載元器件來(lái)說(shuō)，要求必須在最低使用溫度與最高使用溫度之間進(jìn)行1000次循環(huán)熱沖擊試驗。其中，用于車(chē)載信息設備的（電感器）的一般規格為-40℃↔+105℃，必須在這個(gè)溫度條件下進(jìn)行1000次循環(huán)熱沖擊試驗。降低電感器的各個(gè)元器件的熱膨脹系數差是完成熱沖擊試驗的重點(diǎn)。

 

 

LQH**PB系列產(chǎn)品是在最高可達105℃的環(huán)境下使用的繞線(xiàn)型電感器，該系列在2012年5月被產(chǎn)品化至今已經(jīng)有2年的生產(chǎn)業(yè)績(jì)。LQH**PB系列的構造是在鼓型磁芯周?chē)p繞絕緣覆膜銅線(xiàn)，以減少漏磁及保護絕緣覆膜銅線(xiàn)達到提高產(chǎn)品強度等目的，是一種涂有磁性樹(shù)脂類(lèi)型的產(chǎn)品。其結構圖如圖1，產(chǎn)品照片如圖2。

 

 

 

LQH**PB系列產(chǎn)品推出的賣(mài)點(diǎn)在于磁性樹(shù)脂的最優(yōu)化提高了對熱沖擊的耐性。通過(guò)在磁性樹(shù)脂中添加提高硬化涂層強度的材料，降低了磁性樹(shù)脂部分開(kāi)裂的可能性。此外，這是一款通過(guò)使鼓型磁芯和磁性樹(shù)脂熱膨脹系數差接近來(lái)降低對鼓型磁芯的壓力，并且同時(shí)減少了鼓型磁芯開(kāi)裂的產(chǎn)品。采用這種樹(shù)脂，提高了對熱沖擊的耐性，從而能夠實(shí)現車(chē)載信息設備要求的-40℃↔+105℃/1000次循環(huán)的熱沖擊試驗中，磁性樹(shù)脂、鼓型磁芯也不出現開(kāi)裂的產(chǎn)品性能。

 

熱沖擊試驗投入的循環(huán)數和開(kāi)裂發(fā)生率的關(guān)系如圖3所示?？梢缘弥?，與面向一般民用市場(chǎng)的磁性樹(shù)脂在1000次循環(huán)試驗以?xún)葧?huì )發(fā)生開(kāi)裂相比，我們開(kāi)發(fā)出的用于車(chē)載信息設備的磁性樹(shù)脂在2000次循環(huán)之后仍未發(fā)生開(kāi)裂現象。并且，已經(jīng)確認在更為嚴酷的環(huán)境下---40℃↔+125℃中進(jìn)行的熱沖擊試驗也沒(méi)有發(fā)生開(kāi)裂現象。

 

 

圖3：熱沖擊試驗投入周期 vs 裂紋發(fā)生率

 

 

LQH32DN、LQH43NN系列是為了適應大電感值領(lǐng)域的車(chē)載電感市場(chǎng)的需求所設計的，它的最高使用環(huán)境溫度可達105℃，是一種無(wú)磁性樹(shù)脂型的繞線(xiàn)電感器。為了降低由于鼓型磁芯開(kāi)裂及絕緣覆膜銅線(xiàn)的熱膨脹收縮引起的斷線(xiàn)風(fēng)險，因而采用了無(wú)樹(shù)脂結構。結構概略圖如圖4，產(chǎn)品照片如圖5所示。

 

 

 

圖6、7所示為關(guān)于LQH43NN222K03在-40℃↔+105℃/2000循環(huán)熱沖擊試驗前后的外觀(guān)照片，主要電氣特性的變化。在熱沖擊試驗后，沒(méi)有發(fā)現鼓形磁芯的開(kāi)裂及電線(xiàn)斷線(xiàn)等不合格現象。另外，關(guān)于主要的電氣特性，變化率也控制在±1%以?xún)?，是滿(mǎn)足了車(chē)載用元器件性能要求的產(chǎn)品。

 

 

 

 

圖7：熱沖擊試驗 (-40℃↔+105℃) 中的主要電氣特性的變化

 

在圖8中，顯示了對于LQH43NN222K03在+105℃環(huán)境下，接通額定電流后的高溫負荷試驗中的主要電氣特性變化。電氣特性的變化在±1%以?xún)?，外觀(guān)未發(fā)現明顯異常。通過(guò)采用耐熱性等級高的電線(xiàn)，在高溫環(huán)境下也能保持高可靠性。

 

圖8：高溫負荷試驗 (+105℃ 環(huán)境/額定電流通電) 的主要電氣特性的變化

 

 

作為車(chē)載信息設備用電感器，加上本次介紹的3個(gè)系列，已合計推出了7個(gè)系列的產(chǎn)品。按尺寸來(lái)分，從3.2×2.5×1.7mmMax到5.0×5.0×2.2mmMax一應具全。

 

 

 

 

作為車(chē)載信息設備用高可靠性電感器，LQH系列產(chǎn)品的陣容得到了擴充。通過(guò)提供這些產(chǎn)品，今后能夠繼續對預計生產(chǎn)數量會(huì )增加的汽車(chē)高性能化以及安全性能的提高做出貢獻。

 

另外，預計今后汽車(chē)的電子產(chǎn)品裝配率將會(huì )提高，因此高溫、高可靠性元器件的需求將進(jìn)一步擴大，我們也將努力提高繞線(xiàn)電感器的性能，以適應汽車(chē)市場(chǎng)的要求。