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英飛凌推出汽車系統安全關鍵應用的雙感測器封裝裝置

2014年11月19日

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現今電動轉向系統一般需要兩個感測器晶片才能可靠且精確地偵測轉向扭矩。在採用英飛凌科技股份有限公司的創新雙感測器封裝之後,未來只需要一個感測器晶片便能完成此項工作。英飛凌宣佈推出採用新雙感測器封裝的線性霍爾感測器及角度感測器產品系列,支援 ASIL D 系統,並降低如自動輔助駕駛等轉向應用的體積需求及系統成本。此款雙感測器封裝由英飛凌德國雷根斯堡 (Regensburg) 據點所開發。


內含霍爾感測器及角度感測器的新裝置採用創新的堆疊黏著技術,可將兩個獨立的感測器元件結合到省空間且厚度僅 1mm 的標準 PG-TDSO 封裝內。英飛凌的裝置捨棄常見的感測器並排方式,將兩個感測器元件以專利的覆晶 (flip-chip) 技術堆疊,為如同電動轉向系統 (EPS)、油門控制、踏板位置等關鍵安全應用,以及EPS馬達、變速器與離合致動器的直流馬達控制等應用省下珍貴的空間及成本。


此款雙感測器封裝整合兩個線性霍爾感測器或是兩個角度感測器。兩者感測器之間擁有獨立的電源供應與訊號輸出。感測器在電氣隔離下使用獨立的電路,因此可獨立運作,提升系統的可靠性。SMD 封裝包括 8 針腳及 16 針腳形式,英飛凌並針對此一封裝推出單一感測器版本。


感測器備援能力對於新世代的電動轉向系統尤其重要,這些系統必須符合更高的 ISO 26262 要求及其他需依賴霍爾效應扭矩感測器和 GMR/AMR 角度偵測的關鍵安全應用。該款雙感測器封裝支援 ASIL D 系統,英飛凌並提供 ISO 26262 文件及在安全方面的專業予其客戶,即汽車系統供應商,協助進行符合 ISO 的系統設計。


英飛凌感測及控制事業部副總裁暨總經理 Ralf Bornefeld 表示:「按照 ISO 26262 的汽車安全需求,像是電子動力轉向等的關鍵安全應用必須具備感測器備援能力。英飛凌擁有市場中最多樣化的磁感測器產品組合,在汽車電子業界位居領先地位,這次藉由將兩個感測器聰明地整合為一,滿足客戶對感測器備援能力的需求。將兩個感測器整合到同一個小型封裝內,客戶便能降低系統成本,並設計出體積非常小巧、符合 ASIL D 的系統。」


與單一感測器面積相同的雙感測器封裝

採用覆晶黏著技術的雙感測器封裝,兩個感測元件垂直重疊放置,偵測同一個磁場,並用關聯的系統微控制器直接進行比較。運用這種覆晶黏著概念,可大幅縮小封裝的尺寸,並減少 PCB 配置的面積。相較下,傳統的感測器並排概念則會偵測到不同的磁場。也就是說,傳統感測器的磁場必須比雙感測器封裝的磁場更強,因此封裝尺寸會更大,需要更多高成本的強力磁鐵,而且會因為兩個感測元件之間的距離造成磁場的差異。使用大尺寸且更昂貴的磁鐵,表示必須投入更多時間準確調整磁場的設計。採用英飛凌最新的感測器系列,工程師便能運用尺寸更小、成本較低廉的磁鐵,也不需花時間調整磁場。


線性霍爾感測器採用的全新 PG-TDSO-8 封裝尺寸與單一感測器裝置的尺寸完全相同,僅有 4.0 mm x 5.0 mm x 1.2 mm (包含針腳高度)。英飛凌亦提供 PG-TDSO-16 封裝的角度感測器 (同時支援 GMR 和 AMR 技術)。此外,所有雙感測器封裝產品均符合車規認證,溫度範圍of -40 °C to 125 °C。


雙感測器封裝技術產品上市時程

採用全新 PG-TDSO-8 封裝的線性霍爾感測器 (TLE4997A8D 和 TLE4998x8D) 工程樣品已經上市,量產計畫預計於2014年年底開始。


同時也開始提供 PD-TDSO-16 封裝的角度感測器 (TLE5012BD 和 TLE5309D )。TLE5012BD 整合採用 iGMR 技術的兩個感測器,而TLE5309D 則是包括兩個分別採用iAMR 與 iGMR 技術的感測器。TLE5012BD 角度感測器預計於 2014年年底量產,而TLE5309D 則預計於 2015年中開始量產。英飛凌亦提供線性霍爾感測器與角度感測器的單一感測器版本。





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