村田全面展示让汽车驾驶更加舒适和方便的核心元件

　　　　　　　　　　　　图一　村田汽车电子元件技术交流会会场

　　走进2008年7月18日于广州举行的“村田汽车电子元件技术交流会”会场，左右两侧分别展示着村田电子元件的解决方案在汽车电子、消费电子以及通信领域的应用图片介绍。在汽车电子展台，展示了用于下列系统的电子元件：

　　—ETC/DSRC(电子收费/短距离无线电通信)解决方案
　　—车载导航系统；
　　—汽车舒适和信息系统；
　　—汽车遥控无钥进入系统；

　　在村田传感器展示部分中，可以看到用于引擎控制、安全气囊、汽车导航、泊车辅助、汽车防盗、TPMS(胎压监测系统)等领域的传感器，这些传感器包括超声波传感器、冲击传感器(加速度传感器)、陀螺仪传感器以及汽车用压电元件等等。

　　在会场另一侧的展台上，村田展示了用于通信领域的GaAs MMIC、声表面波滤波器、陶瓷微调元器件、蓝牙无线模块、移动通信元件、压电发声元件、陶瓷振荡子、片状独石陶瓷电容、片状线圈等元件。

　　这次技术交流会由《电子产品世界》承办和主持，来自村田制作所、村田(中国)投资有限公司及其深圳分公司的高级管理人员以及技术专家，向近300多位汽车电子行业的专业人士介绍了面向汽车电子系统设计的高可靠性、高品质的电子元件，交流会得到了广东省汽车行业协会的大力支持。

　　在技术交流会上，村田制作所株式会社事业部长宫崎二郎介绍说，目前在小型汽车、高级轿车、混合动力车中，电子系统占整车价格的比例分别为15%、28%和47%，宫崎二郎说：“1980年汽车中传感器的数量平均为20个，预计到2010年汽车中传感器的平均数量将增加到150个。” 其中，传感器应用增长最快的部分是车身电子、安全系统、底盘电子以及动力总成系统(图2)。村田就提供采用陶瓷技术和半导体技术制成的两类传感器。



　　　　　　　　　　　　图二　汽车电子发展趋势

宫崎二郎首先介绍了采用陶瓷技术制成的传感器。

　　他特别介绍了村田的震动传感器，通过检测发动机的不均匀震动来调节燃油的喷射以及点火时间，从而提高燃油燃烧的效率以达到节能环保的目的。目前，村田提供的震动传感器包括共振型和非共振型两种，其中采用的就是村田的压电陶瓷元件。

　　宫崎二郎透露，目前中国汽车电子厂家对可旋转前大灯系统(AFS)产生了兴趣，村田提供一种旋转位置传感器，为汽车的AFS ECU进行旋转角控制提供角度信息，从而提高行车的安全性。

　　随着胎压监测系统(TPMS)市场的兴起，如何延长安装在车胎内部的TPMS系统的电池寿命成为了业界面临的挑战，村田基于引力检测的传感器为TPMS系统提供一个监测轮胎是否运动的信号。利用这个信号，只有当轮胎开始滚动之后，TPMS的射频和胎压监测部分才开始工作，从而极大地延长电池寿命。

　　近年来，随着停车空间的日益紧张，在城市中出现了路边停车这一新兴市场。宫崎二郎介绍说，村田提供一种用于靠边停车辅助系统的超声波传感器，通过与现有的超声波雷达配套，解决了路边停车需要观察前后及侧面是否存在其它车辆的问题，进一步提高了驾乘的安全性。

　　他指出，近年来基于图像传感器的汽车周围障碍物监测系统的市场在兴起，但是，因图像不具备距离信息，要与超声波传感器配合使用才能发挥较好的作用。复合了图像传感器和超声波测距功能的传感器可能是未来的一个发展趋势。他强调，在近距离障碍物监测方面，超声波传感器更具优势。

　　在利用半导体技术制成的传感器方面，宫崎二郎指出，随着引擎室内电子设备的增加，特别是汽车空调系统被放置在引擎室之中，村田为此提供了NTC和PTC热敏电阻，通过持续地监测空调电机、逆变器、车内温度控制等部分的温度，为汽车提供一个舒适的环境。

　　从宫崎二郎的演讲可见，村田电子元件和传感器推进汽车向着安全、节能、舒适的方向发展。他在演讲的最后指出，未来汽车行业的发展方向将是：

　　—电池汽车；
　　—替代能源汽车，包括：氢气和燃料电池系统；
　　—减小有害气体排放；
　　—改善单位燃料的行走里程；
　　—发展混合动力汽车；
　　—开发节能发动机；

　　汽车电子行业在这个过程中无疑将面临巨大的发展新机遇。

　　接着，村田(中国)有限公司的产品经理们分别介绍了“汽车用贴片电容的技术要求和设计对策”、“高可靠性陶瓷振荡子在汽车电子中的应用”以及“汽车电子的电磁干扰问题和解决方案”。

　　村田(中国)有限公司的产品经理纵连喜强调，汽车电容器的发展趋势是“小型和高压，电容器的介质厚度预计在2010年将达到0.5um，这就必须采用新材料、新工艺才能制成新的元件，以满足AEC-Q200规范的要求”，具体来说，就是要在“温度循环上达到1000次、热冲击达到300次，此外，电路板的挠曲要达到2mm”，纵连喜强调说，汽车电容器最难保证的是“高温特性”。村田制作所采用先进的陶瓷电容器制造工艺技术，能够实现从-55°C到125°C的电容温度特性。

　　纵连喜表示，通过采用新的材料和工艺，“1206封装的陶瓷电容已经可以实现100uF的容值”，因此，目前在汽车电容器领域出现了采用陶瓷电容取代铝/钽电容的趋势。

　　村田营业推进科副科长陈明在陶瓷振荡子的介绍中透露，目前在汽车中陶瓷振荡子的用量是汽车产量的十倍以上，她介绍的 CERACLOK较之于晶体振荡器能够把PCB面积缩小50%-80%,，因此，符合节能环保的发展趋势的要求。村田已经推出±0.27%(±3000ppm)的窄公差陶瓷振荡子，今年将推出±0.1%公差的产品，她表示，为了配合客户利用陶瓷振荡子进行设计，村田提供IC匹配服务，可以根据IC型号自动匹配相应的陶瓷振荡子。

　　众所周知，随着汽车中各种电子系统的增加，汽车电子系统的电磁免疫性受到了高度关注。村田负责EMI元件的产品经理谭斌介绍了村田独特的BLM贴片铁氧体磁珠系列、NFM/NFL三端电容器系列以及DLW/DLP共扼流圈等产品，特别强调了三端电容的内电极相连技术可以获得极低的等效电感(ESL)，从而给出了优良的场强分布特性(图3)。


图三 测试板上的磁场密度

谭斌分别给出了EMI元件在汽车导航、胎压监测/遥控车锁、汽车总线中的应用案例，特别指出，随着数字音频芯片以及各种数字接口、总线在汽车中的应用，如何消除数字信号引起的噪声成为了工程师面临的挑战，村田为此提供了各种噪声抑制元件，特别是针对高速信号线的消噪元件。除此之外，为了配合汽车电子厂家进行系统设计，村田在深圳设立了EMI实验室，为客户免费提供EMI噪声的查找，并提供EMI降噪技术方面的解决方案建议。

本次技术交流会的最后一场演讲由从日本赶来的专家介绍了综合展示村田先进技术的“村田玩童”，其中，采用了村田的透光陶瓷、超声波传感器、薄型平面扬声器、震动传感器、蓝牙模块、陀螺仪传感器以及锂离子二次电池等电子元件。