近年，隨著汽車電子化進程的不斷推進
，以音頻和導航係統為首的車載用各種數碼設備不斷增加。此外，各國規定了汽車後視攝像頭、車道偏離警告係統、自動緊急製動係統的義務搭載
，使這些數碼設備中用來轉換電源電壓的電路裏麵所使用的功率電感的需求明顯增加。

 

功gong率lv電dian感gan的de種zhong類lei很hen多duo。最zui具ju代dai表biao性xing的de一yi種zhong型xing號hao是shi在zai鼓gu芯xin外wai麵mian包bao裹guo絕jue緣yuan塗tu層ceng的de銅tong線xian，在zai周zhou圍wei加jia一yi個ge套tao筒tong核he心xin，而er塗tu層ceng是shi一yi種zhong混hun合he性xing磁ci性xing材cai料liao製zhi成cheng的de樹shu脂zhi。另ling一yi種zhong是shi空kong芯xin線xian圈quan和he金jin屬shu粉fen末mo材cai料liao一yi體ti成cheng型xing的de金jin屬shu複fu合he型xing型xing號hao。端duan子zi電dian極ji的de話hua也ye分fen為wei金jin屬shu框kuang架jia端duan子zi、焊錫電極、導電粘合劑等多個種類。

 

另一方麵，車載用數碼設備的電子元器件追求的是小型化、耐高溫、高可靠性的要求。我們將在這裏介紹一種最高可在105℃的高溫環境下作業的繞線型電感器（圖1的LQH**PB係列）。

 

 

圖1：汽車信息設備用功率電感LQH**PB係列 (由左向右依次：32PB, 43PB, 5BPB)

 

上述LQH係列在鼓芯外麵纏繞的絕緣塗層銅線的周圍，應用的磁性樹脂起到了減少漏磁通
、保護絕緣塗層銅線，提高產品強度的作用。構造概論如圖2所示。

 

 

圖2： LQH係列的構造概論

 

 

 

車載用的電子元器件都要求進行最低使用溫度⇔最高使用溫度1000輪的熱衝擊試驗。在這當中，車載信息設備用更是規定在-40℃⇔+105℃的溫度條件下進行1000輪的熱衝擊試驗。

 

繞線型電感器的塗層材料“磁性樹脂”中含有環氧樹脂

，它將玻璃化轉變點作為界限實現很大的膨脹跟收縮，在-40℃⇔+105℃ / 1000輪(lun)的(de)熱(re)衝(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)中(zhong)，磁(ci)性(xing)樹(shu)脂(zhi)也(ye)會(hui)發(fa)生(sheng)裂(lie)縫(feng)。此(ci)外(wai)，電(dian)感(gan)器(qi)的(de)鼓(gu)芯(xin)部(bu)分(fen)使(shi)用(yong)的(de)是(shi)鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)，這(zhe)種(zhong)鐵(tie)氧(yang)體(ti)材(cai)料(liao)和(he)磁(ci)性(xing)樹(shu)脂(zhi)存(cun)在(zai)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)差(cha)。如(ru)果(guo)這(zhe)種(zhong)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)差(cha)很(hen)大(da)的(de)話(hua)，磁(ci)性(xing)樹(shu)脂(zhi)的(de)膨(peng)脹(zhang)和(he)收(shou)縮(suo)會(hui)導(dao)致(zhi)應(ying)力(li)傳(chuan)遞(di)到(dao)鼓(gu)芯(xin)
，使(shi)鼓(gu)芯(xin)發(fa)生(sheng)裂(lie)縫(feng)。

 

此(ci)次(ci)
，由(you)於(yu)我(wo)們(men)添(tian)加(jia)了(le)提(ti)高(gao)硬(ying)化(hua)塗(tu)膜(mo)強(qiang)度(du)的(de)材(cai)料(liao)，從(cong)而(er)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)車(che)載(zai)信(xin)息(xi)設(she)備(bei)用(yong)的(de)樹(shu)脂(zhi)
，這(zhe)種(zhong)樹(shu)脂(zhi)在(zai)抑(yi)製(zhi)磁(ci)性(xing)樹(shu)脂(zhi)發(fa)生(sheng)裂(lie)紋(wen)的(de)同(tong)時(shi)，鼓(gu)芯(xin)跟(gen)磁(ci)性(xing)樹(shu)脂(zhi)的(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)差(cha)接(jie)近(jin)時(shi)減(jian)小(xiao)鼓(gu)芯(xin)應(ying)力(li)，也(ye)能(neng)抑(yi)製(zhi)鼓(gu)芯(xin)的(de)裂(lie)紋(wen)。通(tong)過(guo)這(zhe)些(xie)提(ti)高(gao)耐(nai)熱(re)衝(chong)擊(ji)

，我(wo)們(men)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)新(xin)產(chan)品(pin)，即(ji)使(shi)是(shi)針(zhen)對(dui)車(che)載(zai)信(xin)息(xi)設(she)備(bei)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)-40℃⇔+105℃/1000輪的熱衝擊試驗中也不會發生磁性樹脂
、鼓芯裂紋的現象。

 

熱衝擊投入周期數和裂紋發生率的關係如圖3所示。一般民用市場的磁性樹脂在1000輪以下就會產生裂紋，而我們開發的車載信息設備用磁性樹脂在2000輪之後仍然沒有產生裂紋。並且確保即使在更嚴厲的-40℃⇔+125℃環境下的熱衝擊試驗中也不會產生裂紋。

 

 

圖3：熱衝擊試驗投入周期  vs裂紋發生率

 

-40℃⇔+105℃/2000輪熱衝擊試驗前後的外觀圖片以及主要電氣特征的變化如圖4、5所示。

 

磁性樹脂和鼓芯都沒有看見裂紋產生。另外，電氣特征的變化也控製在±1%以內。-40℃⇔+105℃的環境下外觀上沒有任何的破壞，並且電氣特征保持穩定
，這使其成為了能夠滿足車載用電子元器件性能要求的產品。

 

 

圖4： 熱衝擊實驗前後的外觀變化

 

 

 

圖5：熱衝擊實驗前後的主要電氣特征的變化

 

 

汽車信息設備用功率電感以下的4個係列已經產品化。各產品概要如表1所示。

 

尺寸一覽，從最大3.2×2.5×1.7mm到最大5.0×5.0×2.2mm已經產品化。

 

表1
，車載信息設備用功率電感LQH**PB係列的產品概要

 

 

圖6：代表項 (1.0µH/4.7µH/22µH)的直流重疊特性

 

 

我們產品化了車載信息設備用的高可靠性功率電感LQH**PB係列。由於能夠提供此類產品
，為汽車多功能化、提高安全性，特別是通過搭載EV/PHEV從而減輕了環境負荷為保護地球環境做出了貢獻。

 

此外，今後還將積極地對應如今正在逐漸擴大的小型化

、高溫環境的需求，提高繞線型電感器的功能，為汽車市場的需求做出貢獻。