隨著電子設(shè)備的高速化及高頻化發(fā)展，用于噪音濾波器或去耦的電容器或3端子貫通濾波器被要求更低的ESL(等效串聯(lián)電感)特性。同時(shí)，在汽車電子系統(tǒng)中，為了提高安全、舒適性，并且應(yīng)對信息娛樂化，低ESL型產(chǎn)品的需求不斷提高。此處將以系列為單位，介紹TDK低ESL元件的各類車載電子設(shè)備解決方案。

3端子貫通濾波器可根據(jù)不同的連接方法，實(shí)現(xiàn)高效的噪音對策與去耦。

饋通連接是貫通串聯(lián)于電源線上的普通貼裝方法，十分適合作為高頻噪音對策。分流貫通連接則是并聯(lián)于電源線的貼裝方法，用作電源線去耦也能夠發(fā)揮優(yōu)異效果。本文章分別對其貼裝方法及優(yōu)點(diǎn)等進(jìn)行詳細(xì)解說。

3端子貫通濾波器是通過內(nèi)部電極的特殊積層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低ESL化，提高衰減特性的電子元件。但根據(jù)不同的貼裝方法，衰減特性會(huì)受到基板ESL成分的影響而發(fā)生變化。特別在多層基板貼裝中，貫通孔（導(dǎo)通孔）的設(shè)計(jì)與ESL值有著密切關(guān)系。

以下以第1層為底板平面(整面為底板的層，整體底板)、第2層為電源線的多層基板(圖1)為例，介紹其貼裝方法重點(diǎn)。

圖1：在多層基板上貼裝3端子貫通濾波器的示例

重點(diǎn)1：若在貼裝有信號配線圖案及電子元件的基板表面與電源線層之間配置有底板平面，則底板平面的靜電屏蔽效果會(huì)降低噪音的影響。因此，原則上相比線而言，平面更適合作為底板。

如圖1所示，在將3端子貫通濾波器貼裝于多層基板時(shí)，會(huì)切除電源線的一部分圖案，通過貫通孔連接至基板表面的配線圖案上。

重點(diǎn)2：3端子貫通濾波器側(cè)面的2個(gè)底板電極通過底板圖案與貫通孔，與基板內(nèi)層底板平面連接。為實(shí)現(xiàn)低ESL化，與底板圖案的連接盡可能變粗變短。

重點(diǎn)3：連接底板圖案與底板平面的貫通孔的數(shù)量與長度（深度）與ESL值擁有緊密聯(lián)系。增加貫通孔數(shù)量，以最短的狀態(tài)進(jìn)行連接也是重點(diǎn)之一。

實(shí)際連接底板圖案與底板平面的貫通孔數(shù)量、長度（深度）與3端子貫通濾波器的衰減量-頻率特性存在怎樣的關(guān)系，通過圖2所示貼裝條件進(jìn)行了比較。

圖2 ：貼裝于多層基板上的條件(貫通孔、底板平面)

底板圖案兩側(cè)2處貫通孔的情況(條件①)與單側(cè)1處的情況(條件②)中，2處的情況下?lián)碛懈蟮乃p量。此外，同樣為兩側(cè)2處的情況中，若貫通孔長度（深度）不同時(shí)，相比長(深)貫通孔條件③，短(淺)貫通孔條件①擁有更大衰減量(圖3)。

圖3 ：貫通孔的數(shù)量/長度(深度)與衰減特性的關(guān)系

為此，貫通孔越多，或貫通孔長度（深度）越短（淺），則ESL更低，衰減特性越優(yōu)異。

如圖4所示為兼顧了性價(jià)比的TDK推薦貫通孔配置。中央部的貫通孔發(fā)揮優(yōu)異的低ESL效果。

圖4：兼顧了性價(jià)比的TDK推薦貫通孔配置

IC電源線的電壓變動(dòng)或會(huì)導(dǎo)致電路動(dòng)作不穩(wěn)定，或產(chǎn)生噪音。為此，通過在電源線與底板之間插入電容器，能夠在負(fù)荷發(fā)生急劇變化時(shí)臨時(shí)供應(yīng)電流，從而抑制電壓變動(dòng)。這就稱為去耦，使用的電容器則稱為去耦電容器。

3端子貫通濾波器YFF-AC/AH系列不僅可以用作車載電子設(shè)備電源線的噪音對策元件，同時(shí)在去耦方面也可發(fā)揮優(yōu)異的作用。用于去耦時(shí)，被稱為分流貫通連接的特殊貼裝方法較為有效。如圖5所示，分流貫通連接無需切除電源線圖案便可在印刷基板上進(jìn)行貼裝。為此，3端子貫通濾波器與電源線為并聯(lián)。

圖5：分流貫通連接的貼裝方法

將3端子貫通濾波器用于去耦，與分流貫通連接時(shí)擁有如下優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)1：由于流過電源線的電流主要向配線圖案方向流動(dòng)，因此通過分流貫通連接，可使其用于流過的電流超過3端子貫通濾波器中所規(guī)定額定電流的電路中。

優(yōu)點(diǎn)2：為用于去耦用途而將3端子貫通濾波器進(jìn)行饋通連接時(shí)，其會(huì)因3端子貫通濾波器內(nèi)部電阻成分(Rdc)而導(dǎo)致電壓下降，尤其在低電壓電路中，其影響更大。分流貫通連接擁有降低該影響的優(yōu)點(diǎn)。

圖6所示為饋通連接與分流貫通連接中電壓下降的比較示例。

圖6：饋通連接與分流貫通連接中電壓下降的比較示例

在電源電壓3.0V、負(fù)荷1Ω的電路中途插入3端子貫通濾波器(4.3μF)時(shí)，饋通連接中電壓會(huì)下降18mV，而分流貫通連接則抑制在8mV。分流貫通連接可抑制電源線電壓下降，在低電壓電路中也可使用。

為此，為高效使用3端子貫通濾波器，根據(jù)用途選擇適合的貼裝方法是其重點(diǎn)所在。以下對饋通連接與分流貫通連接的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)(表1)。

表1：饋通連接與分流貫通連接的特點(diǎn)比較

《車載用3端子貫通濾波器YFF-AC/AH系列的主要特點(diǎn)、用途、電氣特性》

【主要特點(diǎn)】

?針對車載用途的小型、高性能EMC對策元件。在去耦用途中也能發(fā)揮優(yōu)異效果。

?符合AEC-Q200。

?在廣頻帶中擁有良好的衰減特性。

?應(yīng)對大電流(6~10A)。

?減少元件數(shù)量，降低貼裝成本，節(jié)省貼裝空間，簡化基板布局。

【主要用途】

?在ECU、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、車載攝像頭系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)系統(tǒng)等，用作各類車載電子設(shè)備電源線的EMC對策以及去耦。

【主要電氣特性】

《YFF31HC型(3216尺寸)示例》

責(zé)任編輯：djl