如今的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常需要使用兩顆傳感器芯片來(lái)可靠、準(zhǔn)確地感測(cè)轉(zhuǎn)向力矩。歸功于英飛凌科技股份公司推出的創(chuàng)新雙傳感器封裝，未來(lái)只需要一顆傳感器芯片就能做到這一點(diǎn)。英飛凌近日發(fā)布的線性霍爾傳感器和角度傳感器這兩個(gè)器件家族已經(jīng)使用了這種新型雙傳感器封裝。它可支持ASIL D，并且降低了物理空間要求和系統(tǒng)成本;譬如，在要求高可用性的轉(zhuǎn)向應(yīng)用中，如用于自主駕駛系統(tǒng)。這種雙傳感器封裝是在位于德國(guó)雷根斯堡的英飛凌研發(fā)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的。
通過(guò)采用創(chuàng)新堆棧貼裝技術(shù)，這種線性霍爾傳感器和角度傳感器家族器件將兩顆獨(dú)立的傳感器合并到一個(gè)厚度僅為1毫米左右的小巧的標(biāo)準(zhǔn)PG-TDSO封裝中。英飛凌并未采用并排放置傳感器的常見(jiàn)做法，而是利用已獲得專利的倒裝芯片技術(shù)，將兩顆傳感器堆疊起來(lái)。這能在安全關(guān)鍵型應(yīng)用中節(jié)省寶貴的空間和成本，如電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)、電子節(jié)氣門控制、制動(dòng)踏板位置，以及諸如EPS電機(jī)、變速箱和離合器致動(dòng)器等領(lǐng)域的無(wú)刷直流電機(jī)控制等。
這種雙傳感器封裝集成了兩顆線性霍爾傳感器或兩顆角度傳感器。這兩顆傳感器都具備單獨(dú)的電源和獨(dú)立的信號(hào)輸出。借助電隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了二者的電氣獨(dú)立。這意味著這兩顆傳感器均獨(dú)立工作，從而提高了系統(tǒng)可靠性。這種SMD封裝具備8個(gè)或16個(gè)引腳。英飛凌也提供了采用這種封裝的單傳感器型號(hào)。
具有更高ISO 26262要求的新一代EPS系統(tǒng)，以及其他依賴于霍爾效應(yīng)扭矩傳感器和GMR/AMR(巨磁阻/各向異性磁阻)角度感測(cè)的安全關(guān)鍵型應(yīng)用，都對(duì)傳感器冗余尤為感興趣。這種雙傳感器封裝可支持ASIL D系統(tǒng);英飛凌提供了ISO26262文檔和安全技術(shù)專長(zhǎng)，以協(xié)助其客戶——汽車系統(tǒng)供應(yīng)商——設(shè)計(jì)符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。
英飛凌副總裁兼感測(cè)與控制業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Ralf Bornefeld表示：“ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于汽車安全要求的規(guī)定，要求在電子助力轉(zhuǎn)向這樣的安全關(guān)鍵型應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)傳感器冗余。通過(guò)巧妙地將兩顆傳感器集成到一個(gè)封裝中，英飛凌滿足了這種對(duì)傳感器冗余的需求，這突出表明了我們以市場(chǎng)上最為廣泛的磁性傳感器產(chǎn)品組合，在汽車行業(yè)取得的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。有了這種集兩顆傳感器于一體的小巧封裝，我們的客戶可以降低其系統(tǒng)成本，設(shè)計(jì)出十分緊湊的ASIL D系統(tǒng)。”
雙傳感器封裝的外形尺寸與單傳感器一模一樣
得益于這種雙傳感器封裝所采用的倒裝芯片貼裝技術(shù)，兩顆感測(cè)元件均被放置于相同側(cè)面位置，并且可以檢測(cè)出一個(gè)完全相同的磁場(chǎng)——有關(guān)系統(tǒng)微控制器可以直接對(duì)二者檢測(cè)出的磁場(chǎng)進(jìn)行比較。這種倒裝芯片貼裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了非常小巧的封裝外形尺寸和更省空間的電路板布局。相比之下，采用常規(guī)方法并排放置傳感器則會(huì)檢測(cè)出不同的磁場(chǎng)。這意味著這種磁場(chǎng)必定比采用雙傳感器封裝的器件更強(qiáng)，從而要求更大封裝，需要更強(qiáng)大更昂貴的磁體，以及兩顆感測(cè)元件之間的距離造成的磁場(chǎng)偏差。使用更強(qiáng)大更昂貴的磁體也會(huì)加大精確磁場(chǎng)微調(diào)方面的設(shè)計(jì)難度。有了英飛凌最新推出的這兩個(gè)傳感器家族，工程師可以利用更小巧、更廉價(jià)的磁體，并且無(wú)需進(jìn)行磁場(chǎng)微調(diào)。
面向線性霍爾傳感器的全新PG-TDSO-8封裝的外形尺寸，與單傳感器器件一模一樣，僅為4.0毫米x 5.0毫米x 1.2毫米(高度含支座)。英飛凌也提供了采用PG-TDSO-16封裝的角度傳感器(均采用GMR和 AMR技術(shù))。所有采用雙傳感器封裝的傳感器，均適用于40 °C至125 °C溫度范圍，并且符合汽車行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
