【導讀】隨著汽車電氣化和智能化的發展，汽車電子在整車中的“份量”越來越重。根據蓋世汽車研究院的數據，如今在純電動車型中汽車電子的成本占比已經高達65%，而這個數據在2000年內燃機車型中僅為19%。

汽車電子市場的持續走強，直接拉動了汽車電子相關元器件的發展。不論是動力總成
、底盤控製、車身控製等經典的應用場景，還是ADAS和自動駕駛
、BMS
、車聯網等新賽道
，都為元器件提供了巨大的發展市場空間。

不過
，汽車應用的特殊性決定了能夠“上車”的元器件必須要滿足更嚴苛的要求，必須是所謂的“車規級”產品。與普通消費級的產品相比，車規級元器件的差異主要體現在以下幾個方麵：

環境耐受性

車規級元器件需要能夠應對更為惡劣的使用環境的挑戰，比如在工作溫度方麵
，發動機周邊的元器件需要能夠耐受150℃的高溫。此外，在濕度、防水防塵、抵禦有害氣體侵蝕以及EMC電磁兼容方麵，車規級產品也都需要滿足特殊的要求。

防振動和衝擊

zuoweichixugaosuyundongdejiaotonggongju

，qichenanmianyaojingshouzhendonghechongji，zheyejiuyaoqiuyuanqijianzaijixiehejiegoushejishangzengjiawenguxing，nenggouhuajiezhexiewailideyingxiang。

可靠性

車規元器件通常需要從兩個層麵來進行可靠性的考量：一是元器件自身需要具有更長的使用壽命，並確保在使用周期內性能穩定地工作
；二是也要考慮到係統級設計的要求，要有助於保證整車高可靠性的實現。

一致性

作zuo為wei一yi個ge規gui模mo效xiao應ying顯xian著zhu的de產chan品pin

，汽qi車che對dui於yu批pi量liang生sheng產chan中zhong的de產chan品pin質zhi量liang一yi致zhi性xing要yao求qiu更geng為wei嚴yan格ge
，這zhe種zhong要yao求qiu自zi然ran會hui傳chuan導dao給gei上shang遊you的de電dian子zi元yuan器qi件jian產chan品pin

，要yao求qiu元yuan器qi件jian廠chang商shang通tong過guo工gong藝yi技ji術shu的de提ti升sheng確que保bao品pin質zhi的de一yi致zhi性xing。這zhe一yi點dian也ye往wang往wang成cheng為wei考kao察cha車che規gui元yuan器qi件jian廠chang商shang實shi力li的de重zhong要yao標biao識shi。

打造車規級元器件

為了對能夠“上車”的元器件特性有一個更清晰的定量描述，由知名整車廠商和元器件供應商發起成立的國際汽車電子協會（AEC）推出了一套通用的零件資質和質量係統標準及認證體係
，即AEC-Q車規驗證標準。AEC-Q雖然不是強製性的認證製度，但目前已成為業界公認的車規元器件的通用測試標準，換言之，這就是決定元器件是否能夠“上車”使用的“車票”。

隨著汽車電子的發展
，AEC-Q標準也在不斷進化。初始製定的AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200三個標準分別對應集成電路、半導體分立器件和被動元件三大產品門類
；後續隨著汽車智能化的轉型
，又逐步增加了麵向光電半導體應力測試的AEC-Q102標準、麵向MEMS壓力傳感器應力測試的AEC-Q103標準，以及麵向汽車應用的多芯片模塊（MCM）應力測試的AEC-Q104標準。

chanpinshifounenggoufuheshangshuzhexiecheguiceshibiaozhun
，shiduiyuanqijianchangshangzongheshilideyiciquanmiankaocha。yifangmian，yuanqijianchangshangxuyaojianliqiyitaowanzhengdezhiliangguanlitixi
，manzuIATF16949等供應鏈質量管理標準的要求
，達到零缺陷（Zero Defect）的目標
；另一方麵，廠商也要通過不斷的技術創新
，憑借在設計
、工藝
、材料等多維度的優化，打造出更具差異化競爭優勢的產品。

想xiang要yao獲huo得de這zhe樣yang的de實shi力li，通tong常chang需xu要yao元yuan器qi件jian供gong應ying商shang既ji要yao在zai相xiang應ying的de元yuan器qi件jian領ling域yu具ju有you深shen厚hou的de技ji術shu積ji澱dian
，又you要yao對dui汽qi車che行xing業ye的de實shi際ji應ying用yong需xu求qiu有you更geng深shen入ru的de理li解jie，這zhe樣yang才cai能neng在zai豐feng富fu的de通tong用yong型xing元yuan器qi件jian的de基ji礎chu上shang不bu斷duan升sheng華hua出chu車che規gui級ji的de產chan品pin，在zai汽qi車che電dian子zi市shi場chang中zhong擴kuo張zhang自zi己ji的de版ban圖tu。

下麵我們就通過Murata的兩款產品，管窺一下實力元器件廠商在打造車規級元器件方麵的匠心。

車規級MLCC方案

在電容器領域，多層陶瓷電容（MLCC）憑借其容量範圍大、體積小、ESR低、額定電壓高、高頻特性好等特點
，具有非常廣闊的應用範圍。而在將MLCC引入到汽車應用中時
，則需要考量諸多車規級的設計要求，比如需要提供20年以上的使用壽命
、更高的可靠性和質量一致性等。

為了滿足車規品質的要求，Murata對於MLCC的製造工藝進行了優化，可以在實現大容量化和高耐壓的漿料片材的成型
、層疊、燒製工序等過程中，確保品質的均衡一致；此外在避免陶瓷片燒結後發生收縮斷裂等痛點問題上
，Murata也給出了理想的解決方案。

KCA55係列MLCC，就是Murata車規級MLCC產品中的代表作。該係列MF型MLCC通過了安全標準認證，符合汽車電子設備AEC-Q200標準的要求，具有-55°C至+125°C很寬的工作溫度範圍，可提供的容值範圍為100pF至10nF
，額定電壓高達1,000VDC

，是車載安規電容的理想選擇。

圖1：KCA55係列汽車級MLCC（圖源：Murata）

特別值得一提的是
，KCA55係列MLCC在外部電極設計上采用了金屬端子結構
，即將金屬端子粘結到堆疊式 MLCC芯片作為外部電極，金屬端子的彈性作用可以有效緩解施加在貼片上的應力，與普通的貼片式單體MLCC相比，大大降低由於PCB基板受外力扭曲形變或者焊接時產生裂紋的幾率，進而提高整體的可靠性——根據Murata提供的測試數據，即使在基板偏轉量達6mm的情況下，或者是熱應力循環2,000次的考驗下，都不會出現裂紋。

圖2：接合金屬端子的KCA55係列MLCC可提供更高的可靠性（圖源：Murata）

總之，作為一款車規級的MLCC，KCA55係列寬範圍的可選容值、較高的耐壓能力以及特別優化的可靠性設計，使其在OBC
、逆變器、DC-DC轉換器這些汽車功率電子應用中都可以輕鬆勝任。

圖3：KCA55汽車級MLCC在DC-DC轉換器中的典型應用（圖源：Murata）

高精度
、高穩定的NTC

NTC是一種阻值隨著溫度的變化而變化，具有負溫度係數特性的非線性電阻器，通常由單晶、多晶半導體材料製成。基於NTC對於溫度變化的敏感性
，其通常被用於三種場景：

●  溫度檢測和溫度補償：基於電阻值隨溫度逐漸變化的特性，進行溫度感測。

●  過熱溫度檢測：由於NTC的電阻值在一定溫度以上會急劇上升
，可以對過溫做出快速響應。

●  過流保護和電路保護：NTC在過電流的情況下電阻急劇上升，可借此來發揮抑製電流的作用，作為可恢複性的電流保險絲使用。

針對溫度檢測和溫度補償方麵，Murata開發出了多個係列的產品，滿足不同應用的需求
，比如通用型的NCP係列、軟引線型的NXF係列、導電膠兼容型的NCG係列，以及今天我們要著重介紹的專為適應惡劣環境應用而打造的NCU係列NTC。

圖4：NCU係列NTC（圖源：Murata）

為了滿足車載應用的要求
，Murata特別推出了車規級的NCU係列產品。與通用型的NTC相比
，車規級的NCU係列具有很高的精度和B常數，以及優異的可焊性和高穩定性，還具有出色的抗老化穩定性。這意味著其不僅能夠在生產過程中兼容流體焊接、回hui流liu焊han接jie等deng裝zhuang配pei工gong藝yi，而er且qie在zai長chang期qi的de使shi用yong過guo程cheng中zhong也ye可ke以yi保bao證zheng性xing能neng的de穩wen定ding性xing，這zhe都dou是shi汽qi車che電dian子zi所suo需xu的de關guan鍵jian性xing能neng

，有you助zhu於yu實shi現xian寬kuan溫wen度du範fan圍wei的de溫wen度du檢jian測ce和he溫wen度du補bu償chang功gong能neng。

圖5：NCU係列NTC（圖中S1）在OBC車載充電器中的應用（圖源：Murata）

本文小結

汽qi車che電dian子zi市shi場chang的de持chi續xu發fa展zhan，拉la動dong了le對dui於yu車che規gui級ji元yuan器qi件jian的de旺wang盛sheng需xu求qiu。而er打da造zao車che規gui級ji的de產chan品pin，不bu是shi在zai通tong用yong型xing產chan品pin基ji礎chu上shang的de一yi次ci簡jian單dan技ji術shu迭die代dai升sheng級ji，而er是shi牽qian涉she到dao一yi個ge完wan整zheng的de質zhi量liang體ti係xi的de建jian立li，以yi及ji持chi續xu的de創chuang新xin力li，當dang然ran還hai需xu要yao對dui汽qi車che行xing業ye需xu求qiu的de準zhun確que把ba握wo。

通過本文介紹的Murataliangkuancheguijiyuanqijian
，womenbunankanchuzaizhegeguochengzhongsuoxudeshilihejiangxin。yezhiyoujiyuzheyangdeshilihejiangxindazaodechanpin
，cainenggourangnideqichedianzishejishunli“上車”，駛向未來。

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