现今电动转向系统一般需要两个传感器芯片才能可靠且精确地侦测转向扭矩。在采用英飞凌科技的创新双传感器封装之后,未来只需要一个传感器芯片便能完成此项工作。英飞凌推出采用新双传感器封装的线性霍尔传感器及角度传感器产品系列,支持ASIL D系统,并降低如自动辅助驾驶等转向应用的体积需求及系统成本。此款双传感器封装由英飞凌德国里根斯堡(Regensburg)据点所开发。
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内含霍尔传感器及角度传感器的新装置采用创新的堆栈黏着技术,可将两个独立的传感器组件结合到省空间且厚度仅 1mm 的标准 PG-TDSO 封装内。英飞凌的装置舍弃常见的传感器并排方式,将两个传感器组件以专利的覆晶(flip-chip)技术堆栈,为如同电动转向系统(EPS)、油门控制、踏板位置等关键安全应用,以及EPS马达、变速器与离合致动器的直流马达控制等应用省下珍贵的空间及成本。
此款双传感器封装整合两个线性霍尔传感器或是两个角度传感器。两者传感器之间拥有独立的电源供应与讯号输出。传感器在电气隔离下使用独立的电路,因此可独立运作,提升系统的可靠性。SMD 封装包括 8 针脚及 16 针脚形式,英飞凌并针对此一封装推出单一传感器版本。
传感器备援能力对于新世代的电动转向系统尤其重要,这些系统必须符合更高的 ISO 26262 要求及其他需依赖霍尔效应扭矩传感器和 GMR/AMR 角度侦测的关键安全应用。该款双传感器封装支持 ASIL D 系统,英飞凌并提供ISO 26262文件及在安全方面的专业予其客户,即汽车系统供货商,协助进行符合 ISO 的系统设计。
英飞凌感测及控制事业部副总裁暨总经理 Ralf Bornefeld 表示:「按照 ISO 26262 的汽车安全需求,像是电子动力转向等的关键安全应用必须具备传感器备援能力。英飞凌拥有多样化的磁传感器产品组合,这次藉由将两个传感器聪明地整合为一,满足客户对传感器备援能力的需求。将两个传感器整合到同一个小型封装内,客户便能降低系统成本,并设计出体积非常小巧、符合 ASIL D 的系统。」
与单一传感器面积相同的双传感器封装
采用覆晶黏着技术的双传感器封装,两个感测组件垂直重迭放置,侦测同一个磁场,并用关联的系统微控制器直接进行比较。运用这种覆晶黏着概念,可大幅缩小封装的尺寸,并减少 PCB 配置的面积。相较下,传统的传感器并排概念则会侦测到不同的磁场。也就是说,传统传感器的磁场必须比双传感器封装的磁场更强,因此封装尺寸会更大,需要更多高成本的强力磁铁,而且会因为两个感测组件之间的距离造成磁场的差异。使用大尺寸且更昂贵的磁铁,表示必须投入更多时间准确调整磁场的设计。采用英飞凌最新的传感器系列,工程师便能运用尺寸更小、成本较低廉的磁铁,也不需花时间调整磁场。
线性霍尔传感器采用的全新 PG-TDSO-8 封装尺寸与单一传感器装置的尺寸完全相同,仅有 4.0 mm x 5.0 mm x 1.2 mm(包含针脚高度)。英飞凌亦提供PG-TDSO-16封装的角度传感器(同时支持 GMR 和 AMR 技术)。此外,所有双传感器封装产品均符合车规认证,温度范围为摄氏-40度至125 度。
采用全新 PG-TDSO-8 封装的线性霍尔传感器 (TLE4997A8D 和 TLE4998x8D) 工程样品已上市,量产计划预计于2014年年底开始。同时也开始提供 PD-TDSO-16 封装的角度传感器 (TLE5012BD 和 TLE5309D )。TLE5012BD 整合采用 iGMR 技术的两个传感器,而TLE5309D 则是包括两个分别采用iAMR 与 iGMR 技术的传感器。TLE5012BD 角度传感器预计于 2014年年底量产,而TLE5309D 则预计于 2015年中开始量产。英飞凌亦提供线性霍尔传感器与角度传感器的单一传感器版本。(编辑部陈复霞整理)