近年，隨著汽車電子化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，以音頻和導(dǎo)航系統(tǒng)為首的車載用各種數(shù)碼設(shè)備不斷增加。此外，各國規(guī)定了汽車后視攝像頭、車道偏離警告系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)的義務(wù)搭載，使這些數(shù)碼設(shè)備中用來轉(zhuǎn)換電源電壓的電路里面所使用的功率電感的需求明顯增加。

功率電感的種類很多。代表性的一種型號是在鼓芯外面包裹絕緣涂層的銅線，在周圍加一個套筒核心，而涂層是一種混合性磁性材料

制成的樹脂。另一種是空芯線圈和金屬粉末材料一體成型的金屬復(fù)合型型號。端子電極的話也分為金屬框架端子、焊錫電極、導(dǎo)電粘合劑等多個種類。

另一方面，車載用數(shù)碼設(shè)備的電子元器件
追求的是小型化、耐高溫、高可靠性的要求。我們將在這里介紹一種zui高可在105℃的高溫環(huán)境下作業(yè)的繞線型電感器(圖1的LQH**PB系列)。

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

上述LQH系列在鼓芯外面纏繞的絕緣涂層銅線的周圍，應(yīng)用的磁性樹脂起到了減少漏磁通、保護(hù)絕緣涂層銅線，提高產(chǎn)品強(qiáng)度的作用。構(gòu)造概論如圖2所示。

 圖2：LQH系列的構(gòu)造概論

商品特征

耐熱沖擊特性提高(磁性樹脂材料的改良)

車載用的電子元器件都要求進(jìn)行zui低使用溫度?zui高使用溫度1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。在這當(dāng)中，車載信息設(shè)備用更是規(guī)定在-40℃~+105℃的溫度條件下進(jìn)行1000輪的熱沖擊試驗(yàn)。

繞線型電感器

的鼓芯部分使用的是鐵氧體材料，這種鐵氧體材料和磁性樹脂存在熱膨脹系數(shù)差。如果這種熱膨脹系數(shù)差很大的話，磁性樹脂的膨脹和收縮會導(dǎo)致應(yīng)力傳遞到鼓芯，使鼓芯發(fā)生裂縫。此次，由于我們添加了提高硬化涂膜強(qiáng)度的材料，從而開發(fā)出了車載信息設(shè)備用的樹脂，這種樹脂在抑制磁性樹脂發(fā)生裂紋的同時，鼓芯跟磁性樹脂的熱膨脹系數(shù)差接近時減小鼓芯應(yīng)力，也能抑制鼓芯的裂紋。通過這些提高耐熱沖擊，我們開發(fā)出了新產(chǎn)品，即使是針對車載信息設(shè)備所要求的-40℃~+105℃/1000輪的熱沖擊試驗(yàn)中也不會發(fā)生磁性樹脂、鼓芯裂紋的現(xiàn)象。

熱沖擊投入周期數(shù)和裂紋發(fā)生率的關(guān)系如圖3所示。一般民用市場的磁性樹脂在1000輪以下就會產(chǎn)生裂紋，而我們開發(fā)的車載信息設(shè)備用磁性樹脂在2000輪之后仍然沒有產(chǎn)生裂紋。并且確保即使在更嚴(yán)厲的-40℃~+125℃環(huán)境下的熱沖擊試驗(yàn)中也不會產(chǎn)生裂紋。

圖3：熱沖擊試驗(yàn)投入周期vs裂紋發(fā)生率

-40℃~+105℃/2000輪熱沖擊試驗(yàn)前后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(chǎn)生。另外，電氣特征的變化也控制在±1%以內(nèi)。-40℃~+105℃的環(huán)境下外觀上沒有任何的破壞，并且電氣特征保持穩(wěn)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(chǎn)品。

圖4：熱沖擊實(shí)驗(yàn)前后的外觀變化

 圖5：熱沖擊實(shí)驗(yàn)前后的主要電氣特征的變化產(chǎn)品一覽

汽車信息設(shè)備用功率電感以下的4個系列已經(jīng)產(chǎn)品化。各產(chǎn)品概要如表1所示。

尺寸一覽，從zui大3.2×2.5×1.7mm到zui大5.0×5.0×2.2mm已經(jīng)產(chǎn)品化。

 圖6：代表項(xiàng)(1.0μH/4.7μH/22μH)的直流重疊特性

結(jié)語

我們產(chǎn)品化了車載信息設(shè)備用的高可靠性功率電感LQH**PB系列。由于能夠提供此類產(chǎn)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(huán)境負(fù)荷為保護(hù)地球環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。

此外，今后還將積極地對應(yīng)如今正在逐漸擴(kuò)大的小型化、高溫環(huán)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(xiàn)。