在全球人口增長(zhǎng)和城市化加速的推動(dòng)下，發(fā)展逾百年的汽車(chē)行業(yè)仍然保持著穩(wěn)定而持續(xù)的成長(zhǎng)勢(shì)頭。根據(jù)Global Market Insights的研究數(shù)據(jù)，2024年全球汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模價(jià)約為2.4萬(wàn)億美元，預(yù)計(jì)2025至2034年的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到7.8%。毋庸置疑，汽車(chē)市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，也將拉動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，特別是為車(chē)用元器件的發(fā)展帶來(lái)巨大的商機(jī)。

更值得關(guān)注的是，這種商機(jī)不僅來(lái)自于汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)張，還體現(xiàn)在產(chǎn)品形態(tài)上顛覆性的變革。要知道，在電氣化和智能化趨勢(shì)的推動(dòng)下，汽車(chē)的含“芯”量也在不斷攀升。據(jù)分析，一輛智能電動(dòng)汽車(chē)中元器件成本占比會(huì)高達(dá)45%，高出傳統(tǒng)燃油車(chē)20%！這也意味著，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，關(guān)鍵的車(chē)用元器件的發(fā)展，會(huì)獲得超過(guò)整體汽車(chē)市場(chǎng)成長(zhǎng)的加速度。

火熱的車(chē)用元器件市場(chǎng)，也讓眾多元器件廠商趨之若鶩，不斷推出品類(lèi)豐富、令人眼花繚亂的產(chǎn)品。如此“熱鬧”的市場(chǎng)，從好的方面看，會(huì)為汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)者提供更大的選擇空間，不過(guò)也會(huì)帶來(lái)一些“麻煩，即加大在元器件選型時(shí)工作量。想要高效地完成選型，不“迷路”，這就要求開(kāi)發(fā)者在查閱Datasheet和比對(duì)技術(shù)性能參數(shù)的同時(shí)，也能理解這些參數(shù)背后底層的技術(shù)邏輯，洞察到相應(yīng)車(chē)用元器件真正的優(yōu)勢(shì)所在。

當(dāng)然，這需要豐富的經(jīng)驗(yàn)，但也并非“玄學(xué)”，仍然有可以因循的規(guī)律。具體來(lái)講，在車(chē)用元器件的選型中，在紙面上的參數(shù)之外，我們還可以從以下三個(gè)方面著手，對(duì)其進(jìn)行更深入地觀察：

1高可靠

可靠性是車(chē)用元器件必須恪守的一條“紅線(xiàn)”，這不僅決定著車(chē)輛是否能夠在各類(lèi)復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，也關(guān)系到駕乘人員的安全性。因此，車(chē)用元器件必須符合嚴(yán)格的車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。而為了實(shí)現(xiàn)這樣的可靠性設(shè)計(jì)，元器件廠商往往會(huì)采用新技術(shù)，或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這也是在元器件選型時(shí)非常值得關(guān)注的重點(diǎn)。

2小型化

如何在有限的空間內(nèi)，整合越來(lái)越豐富的電子和電氣化功能，是當(dāng)下汽車(chē)電子設(shè)計(jì)的一個(gè)核心課題。讓元器件“瘦身”，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的靈活性，顯然是一條必由之路。不過(guò)，小型化并非車(chē)用元器件選型的唯一指標(biāo)。如何在更緊湊的外形下，兼顧其在性能和可靠性等方面的訴求，這就要考驗(yàn)元器件廠商的實(shí)力了。

差異化

汽車(chē)產(chǎn)品形態(tài)和功能定義上顛覆性的變化，也讓車(chē)用元器件面對(duì)著很多前所未有的應(yīng)用設(shè)計(jì)要求。比如，汽車(chē)電氣化帶來(lái)的整車(chē)功率需求的提升，需要能夠承載更大電流、更高電壓的元器件；汽車(chē)電子系統(tǒng)復(fù)雜性增加帶來(lái)的EMI挑戰(zhàn)，要求車(chē)用元器件在抵御電磁干擾方面有更佳的表現(xiàn)……這就要求車(chē)用元器件的開(kāi)發(fā)，能夠緊隨設(shè)計(jì)需求的迭代，不斷針對(duì)細(xì)分應(yīng)用發(fā)展出具有差異化優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。

高可靠、小型化、差異化——既然我們已經(jīng)找到了車(chē)用元器件的三個(gè)關(guān)鍵要素，那么在具體而微的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，元器件廠商是如何將這“三要素”落到實(shí)處的？下面，本文將以KYOCERA AVX三種車(chē)用元器件為例，帶大家探究一番。

高可靠的車(chē)用連接器

在新一代汽車(chē)中，無(wú)論是高速率的數(shù)據(jù)傳輸，還是高效率的電力傳輸，都需要車(chē)用連接器提供助力。與其他領(lǐng)域的互連方案相比，車(chē)用連接器的可靠性更為重要，通常它們需要具有較寬的溫度范圍（-40℃ 至 125℃以上），能夠耐受濕度、鹽霧、振動(dòng)和沖擊等嚴(yán)苛的環(huán)境挑戰(zhàn)。

針對(duì)這種特殊的汽車(chē)應(yīng)用要求，KYOCERA AVX開(kāi)發(fā)出了豐富的連接器產(chǎn)品組合，包括板對(duì)板、線(xiàn)對(duì)板、線(xiàn)對(duì)線(xiàn)、FPC/FFC，以及定制化的解決方案。為了提升車(chē)用連接器可靠性，KYOCERA AVX在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了諸多優(yōu)化，其中壓接和IDC（絕緣位移觸點(diǎn)）就是兩個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)技術(shù)。

壓接和IDC都屬于“冷焊”技術(shù)。顧名思義，其不是通過(guò)高溫熔融或者焊料將金屬“連接”在一起，而是通過(guò)金屬之間的相互擠壓，將兩塊金屬之間的氣體擠出造成一個(gè)微小的“真空”環(huán)境，進(jìn)而形成可靠而穩(wěn)定的連接界面。由于操作簡(jiǎn)單、無(wú)需加熱，不會(huì)對(duì)周?chē)碾娐钒搴驮骷?lái)熱負(fù)載，且沒(méi)有焊接殘留物，100%無(wú)鉛，因此壓接和IDC一直是高可靠、穩(wěn)定電氣互連的優(yōu)選技術(shù)。

在實(shí)際應(yīng)用中，壓接和IDC兩種技術(shù)又各具特點(diǎn)，可滿(mǎn)足不同場(chǎng)景所需：

壓接式連接器通過(guò)壓接工具完成單根導(dǎo)線(xiàn)和觸點(diǎn)間的互連，可以在一個(gè)外殼中包含有不同線(xiàn)規(guī)的導(dǎo)線(xiàn)，方便根據(jù)需要進(jìn)行定制，因此具有較高的靈活性。但由于其需要使用專(zhuān)用的壓接工具，因此會(huì)帶來(lái)額外的操作復(fù)雜性和成本。

IDC連接器則是直接通過(guò)將絕緣導(dǎo)線(xiàn)插入銳化金屬梁的槽中進(jìn)行連接，在這個(gè)過(guò)程中金屬梁的銳邊刺破絕緣層，在導(dǎo)線(xiàn)和梁之間形成剛性金屬接觸，無(wú)需焊接或壓接等操作，即可實(shí)現(xiàn)可靠的氣密連接。因此，IDC技術(shù)在規(guī)模化的布線(xiàn)互連上更具效率和成本優(yōu)勢(shì)，適合于帶狀電纜等高密度的互連方案。

值得一提的是，KYOCERA AVX巧妙地將壓接和IDC這兩種高可靠的冷焊技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了壓接式 IDC 連接器，其線(xiàn)纜與PCB互連端采用IDC技術(shù)，而在板端采用壓接技術(shù)，進(jìn)而為關(guān)鍵汽車(chē)系統(tǒng)（如安全氣囊、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器控制單元）創(chuàng)建出一種簡(jiǎn)單、高可靠性的線(xiàn)對(duì)板連接解決方案。

超薄型表面貼裝晶振

隨著原來(lái)越多智能化的功能和應(yīng)用被整合到汽車(chē)中，通過(guò)精準(zhǔn)的頻率產(chǎn)生元件為其實(shí)時(shí)性、確定化的工作提供支持至關(guān)重要。

晶振作為一種主要的頻率產(chǎn)生元件，基于壓電效應(yīng)產(chǎn)生非常穩(wěn)定的頻率信號(hào)，十分適合于對(duì)頻率精度要求較高的車(chē)載應(yīng)用。在晶振領(lǐng)域，KYOCERA AVX深耕多年，具有非常豐富的產(chǎn)品組合，而且除了高精度、超穩(wěn)定的特性，“輕薄”的小型化設(shè)計(jì)也KYOCERA AVX的晶振產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)。其打造的超小型CX1008SB系列晶體單元，占板面積僅有1.0 x 0.8mm，一直是晶振“小型化”的代表性產(chǎn)品之一。

這種“小型化”的技術(shù)基因體現(xiàn)在車(chē)載晶振領(lǐng)域，代表性的產(chǎn)品就是KYOCERA AVX的CX系列薄型表面貼裝晶振。該系列晶振的頻率范圍從9.843MHz至50MHz，負(fù)載電容為8pF至12pF，其采用帶無(wú)鉛端子的陶瓷封裝，尺寸為2.0mm x 1.6mm至5.0mm x 3.2mm，高度僅為0.9mm，非常適合于空間受限的車(chē)載應(yīng)用。

值得關(guān)注的是，CX系列晶振在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)，在可靠性設(shè)計(jì)上并沒(méi)有妥協(xié)，還進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化。比如，由于陶瓷封裝和PCB之間的熱膨脹系數(shù)不同，晶振和PCB連接的殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致焊料開(kāi)裂。為了解決這一可靠性隱患，CX系列在設(shè)計(jì)時(shí)縮短了端接之間的間距并擴(kuò)大了端接面積，在經(jīng)歷了-40至+125°C、3,000次循環(huán)測(cè)試后，其焊接端點(diǎn)均沒(méi)有出現(xiàn)焊料裂紋等問(wèn)題。

CX系列合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)，額定溫度為-40°C至+150°C，提供2針和4針配置，是汽車(chē)控制系統(tǒng)和汽車(chē)安全、ECU、TPMS（胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）和高速汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用的理想選擇。

差異化設(shè)計(jì)的車(chē)用MLCC

電容器是車(chē)用無(wú)源元件中的一個(gè)重要品類(lèi)，其中多層陶瓷電容器（MLCC）憑借體積小、單位體積容量大、耐高溫、高頻特性好等特點(diǎn)，應(yīng)用極為廣泛，可謂是無(wú)處不在。

順應(yīng)這一市場(chǎng)需求，KYOCERA AVX可以提供非常全面的車(chē)用MLCC產(chǎn)品，電容范圍從0.05pF到1500μF，電壓范圍2.5VDC至3kVDC，且均符合或超過(guò)AEC-Q200的車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，可以廣泛應(yīng)用與動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)等各個(gè)車(chē)用場(chǎng)景。

由于應(yīng)用范圍廣泛，因此KYOCERA AVX在車(chē)用MLCC產(chǎn)品規(guī)劃和布局時(shí)，十分注重針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)的差異化設(shè)計(jì)，整合不同的材料、工藝、封裝等技術(shù)要素，打造出滿(mǎn)足不同設(shè)計(jì)要求的子系列產(chǎn)品。

從外形封裝上看，KYOCERA AVX的陶瓷電容器分為三類(lèi)：

表面貼裝汽車(chē)MLCC

小型化優(yōu)勢(shì)顯著，產(chǎn)品類(lèi)型豐富，包括NP0、X7R、X8R、饋通、高壓、高溫、射頻/微波電容器，以及電容陣列，也包括主打高可靠性應(yīng)用的Flexiterm電容器、面向安全關(guān)鍵型應(yīng)用的Flexisafe電容器，以及用于接口ESD保護(hù)的ESD-Safe電容器。

徑向引線(xiàn)汽車(chē)MLCC

適用于高溫、電壓要求的汽車(chē)應(yīng)用，支持高達(dá)3,000V的高壓應(yīng)用，溫度范圍高達(dá)150°C，采用X8R電介質(zhì)。

軸向引線(xiàn)MLC

一種具有保形涂層的軸向引線(xiàn)MLCC，采用X7R電介質(zhì)，額定電壓50-100VDC，在電壓要求高達(dá)100V的汽車(chē)應(yīng)用中，性能優(yōu)于表面貼裝元件。

更細(xì)致的KYOCERA AVX車(chē)用MLCC主要產(chǎn)品系列特性及應(yīng)用，詳見(jiàn)下表：

表1：：KYOCERA AVX車(chē)用陶瓷電容器主要產(chǎn)品系列（資料來(lái)源：KYOCERA AVX）

從中不難看出，KYOCERA AVX的車(chē)用MLCC不僅產(chǎn)品多，而且通過(guò)差異化的設(shè)計(jì)能夠精準(zhǔn)地滿(mǎn)足特定場(chǎng)景的設(shè)計(jì)需求，可謂是名副其實(shí)的“一站式解決方案”。

本文小結(jié)

在未來(lái)十年，市場(chǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，將引領(lǐng)汽車(chē)行業(yè)進(jìn)入一個(gè)持續(xù)而快速的上升通道。想要牢牢抓住這個(gè)商機(jī)，高可靠、小型化、差異化的車(chē)用電子元器件無(wú)疑可以為你提供助力！

由本文不能看出，從連接器到電容器，再到頻率產(chǎn)生元件，KYOCERA AVX豐富的車(chē)用元器件，能夠滿(mǎn)足多樣化、可擴(kuò)展的汽車(chē)應(yīng)用所需，加速新一代汽車(chē)電子產(chǎn)品的落地。