TDK集團以科技吸引未來
在慕尼黑上海電子,TDK集團以“科技吸引未來”為主題,展示了信息通信技術(尤其是智能手機、物聯網和可穿載無線電子設備);針對汽車電子領域,TDK集團展出了與引擎管理、TMPS/PEPS以及電動交通(包括EV、HEV及PHEV)的電子元件解決方案。工業機械人管理、驅動及牽引、工業電源、風能和太陽能以及能源傳輸和傳送用的電子元件及其解決方案,如為下一代技術而創新的電容器、電感、SESUB藍牙模塊,MEMS及EMC元件,電子保護元件等產品。各展示區域的產品專家向媒體介紹了重點產品,并進行了新產品演示。
具備較佳抗振性能的新一代電容器
自動化電子設備的特點是功率密度高和集成化程度高。越來越多高集成電力電子系統應用于內燃發動機的鄰近區域。因此,電子元件承受重大的組合式電氣負載、熱負載和機械負載。此外,不利于機械式安裝的元件位置會進一步增大振動負載。
為了在緊湊的結構中提供較高的抗振強度和較佳的電氣性能,TDK集團開發了首個專用于60g的鋁電解電容器,符合IEC60068-2-6標準。所有60g型電容器允許較大工作溫度高,較高可達150℃,且符合AEC-Q200標準。
多年來,TDK采用軸向式結構實現較高45g抗振強度。相比常見的引線式電容器,軸向電容器具有結構上的優勢:引線式電容與生俱來的設計弱點,從根本上限制了它們的抗振魯棒性。
新型60g電容器有別于前代產品,固定力相當大,能夠可靠地防止芯子在鋁殼內部移動。TDK已經通過優化生產流程和改善過程控制,成功實現這種效果,從而打造出比以往任何時候都要強固的電容器。
用于汽車的各種電容器
輕松滿足苛刻要求的CeraLink電容器
TDK集團展出了基于CeraLink(摻鑭鋯鈦酸鉛)的CeraLink™系列電容器擴展產品。現在,這種適用于表面貼裝焊接的低剖面(LP型)產品可提供500V/1μF和700V/0.5 μF兩種規格,具有顯著的體積小,結構緊湊的特點,如采用L型端子的產品尺寸僅為10.84 mm x 7.85 mm x 4 mm。緊湊的結構和高達150 ℃的較大耐受溫度讓該電容器可作為吸收電容而直接嵌入到IGBT模塊中。
CeraLink焊腳型電容器(SP)可提供更高的電容值,對于額定電壓為500V及700V的產品,電容值分別可達20μF和10 μF。該系列的等效電感(ESL)也低至僅3.5 nH。CeraLink電容器具有很低的寄生效應,非常適用于基于GaN或SiC等快速開關半導體的變流器拓撲結構。相比于傳統的電容器技術,這種電容器的電壓過沖和瞬時震蕩都非常低。對于在尺寸、電流容量和耐高溫等方面有特殊要求的應用,CeraLink電容器都能輕松滿足客戶要求。
集成ESD保護功能的超薄基板
在智能手機和汽車電子領域,隨著客戶對設備安全性、可靠性以極致微型化要求的不斷提升,ESD保護技術也不斷發展,比如汽車頭燈上的先進LED系統以及緊湊的相機閃光燈都需要更好的ESD保護能力,因為汽車ECU、智能手機和平板電腦中的集成電路對靜電非常敏感。
為滿足客戶極致微型化和ESD保護的要求,TDK集團開發了一種集成ESD保護功能的超薄基板CeraPad™。CeraPad可在這類敏感應用中實現較大集成度的ESD保護。因此,這種全新的技術特別適用于如今單位LED數量和密度日益增長的LED應用。
CeraPad陶瓷基板是一種創新的、基于低溫燒結ZnO陶瓷的高精度多層技術。CeraPad設計為一種在其多層結構中集成了ESD保護的功能性陶瓷片,是一種理想的LED基板,可將標準LED元件定制芯片規格封裝(CSP)從CSP1515降低到CSP0707。此外,CeraPad還具有極低的熱膨脹系數(6 ppm/mK),與LED的熱膨脹系數幾乎相同。因此,當溫度變化時,基板與LED之間幾乎沒有機械應力。
CeraPad陶瓷基板無需像獨立ESD元件占據額外的空間,也不受LED安裝密度的限制,性能遠優于齊納二極管,從而為LED設計打開了一扇新的大門。CeraPad陶瓷基板的ESD保護能力高達25 kV,而目前較先進的齊納二極管的標準保護能力僅為8 kV,CeraPad陶瓷基板的ESD保護能力是傳統產品的3倍以上。
與PCB板類似,CeraPad陶瓷基板的多層技術還可通過穿孔將內部的每層重新分配相連,從而設計出某種集成電路。一般來說,如今的矩陣LED包含多個串聯的雙LED。相比之下,全新的CeraPad模塊首次實現了一種新型的LED陣列,在這種LED陣列中,數百個LED燈源點都可以獨立控制。CeraPad陶瓷基板的上市,使得TDK集團能更好地面對未來不斷上升的IC敏感度的挑戰,讓客戶能利用一種全新的方式進行燈光設計,并提高了LED的照明效率。
汽車電子產品
全新尺寸,非凡性能的壓電執行器
在設備和應用的微型化以及使用簡單化要求的帶動下,多動能觸控屏和觸控面已經得到了普及。盡管人機交互(HMI)具有眾多優勢,但它有一個嚴重缺點:對用戶動作的觸覺反饋非常有限,并且不夠強大。因此,此類人機交互常常操作復雜,而且容易發生輸入錯誤,甚至還存在安全風險,比如,在汽車上使用時。因為此類人機互動觸覺反饋不足或缺失,駕駛員不得不留意它們,從而無法顧及路面交通。
TDK集團創新型帶觸覺反饋的壓電執行器在加速度、力和響應性方面具有無可匹敵的性能,因此其觸覺反饋質量前所未有。該緊湊且強勁的執行器配備集成傳感功能,可通過結合各種各樣的人類觸角敏感性大大地增強人機交互的傳感體驗。雖然除了實際的觸角執行器外,常規的觸覺系統需要獨立的觸覺傳感器,但帶觸覺反饋的執行器利用直接的壓電效應來產生電壓或電荷到外部電極,并且可由驅動檢測得到。憑借電壓或電荷對施加力的高線性度,一施加規定程度的力,執行器就通過觸覺反饋作出響應。
有別于傳統的電磁執行器,帶觸覺反饋的壓電執行器可激發范圍為1 Hz至1000 Hz的刺激。因此,對主要人類機械感受器的定制觸覺反饋而言,這類觸覺壓電執行器無顯著的頻率和幅度限制。因此,該新型執行器使設計師能夠定制地開發用戶希望從尖端的人機交互中獲得的高清晰觸覺反饋配置文件。帶觸覺反饋的壓電執行器可用于車輛、智能手機和平板電腦、家電、自動取款機(ATM)和自動售貨機(Vending Machine)、游戲控制器、工業設備以及治療器械等。
新型高浪涌系列多層壓敏電阻
TDK集團較近推出了愛普科斯(EPCOS)全新浪涌電流通流能力的多層壓敏電阻系列。該系列具有高浪涌電流通流能力,可抵抗8/20μs脈沖高達6000 A的浪涌電流,工作電壓較高達65 VDC。此外,該新型SMD元件尺寸極其緊湊,封裝大小為EIA0805至EIA2220,與線型壓敏電阻或基于半導體的解決方案相比,所需空間顯著降低,并且具有相同的性能和可靠性。
該新型產品采用高性能陶瓷材料以及更佳緊湊的結構設計,可幫助用于進一步縮小產品尺寸。換句話說,與傳統技術相比,電流密度可提高幾倍。此外,新型耐用愛普科斯(EPCOS)多層壓敏電阻極其耐受熱機械壓力。即便在125℃高溫時,也具有極強的浪涌電流通流能力,而采用其他技術的產品在這個溫度工作時則會降額。該保護元件專為無鉛回流焊接工藝而設計,應用范圍包括電信系統供電設備和以太網供電(PoE)設備。
世界較小級別的BLE模塊
TDK集團展出了較適合于今后將飛速普及的可穿戴設備的超小型Bluetooth® SMART(Low Energy)模塊。該產品利用TDK獨有的IC內置基板(SESUB),將支持Bluetooth® V4.1 SMART標準的Dialog Semiconductor公司制造的DA14580內置于樹脂基板內,并將水晶振子、電容等周邊線路元件配置到基板上,從而使得本產品實現了作為Bluetooth®V4.1 SMART模塊的世界較小級別(3.5x3.5x1.0mm)。該大小與分立器件相比,可減少60%以上的基板占有面積。
物聯網產品
新積層陶瓷電容器投入量產
TDK株式會社展示了已量產和銷售的積層陶瓷電容器C0G特性的樹脂電極產品及帶金屬端子的迭容(Mega Cap)新系列產品。作為防止基板翹曲裂紋、焊接裂紋對策上較后的有力手段,樹脂電極系列產品及帶金屬端子的迭容產品被廣泛應用于汽車產業及重視產品可靠性的其他用途。對于X5R、X7R、X8R特性等的高電容率系列,已做出量產對應,但尚未對C0G低電容率系列做出對應。通過樹脂電極系列產品和帶金屬端子的迭容產品的推進,C0G特性也將在更廣泛的領域中得到應用。
C0G幾乎不會因溫度變化而引起容量變化,也不會因直流偏置而引起容量下降,具有非常優異的電氣特性。但另一方面,由于電容率較低,所以很難生產高靜電容量的電容器。TDK將擅長的電介質材料的微細化技術與薄層、多層化技術相結合,從而擴大了額定電壓和靜電容量,實現了業界頂級的產品陣容,可同步實現有效輸電和單元的小型化,進而滿足了車載裝置所要求的高可靠性。
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