一文读懂车用元器件选型指南

在全球人口增长和城市化加速的推动下，发展逾百年的汽车行业仍然保持着稳定而持续的成长势头。根据Global Market Insights的研究数据，2024年全球汽车市场规模价约为2.4万亿美元，预计2025至2034年的年复合增长率将达到7.8%。毋庸置疑，汽车市场的持续增长，也将拉动整个产业链的发展，特别是为车用元器件的发展带来巨大的商机。

更值得关注的是，这种商机不仅来自于汽车市场规模的扩张，还体现在产品形态上颠覆性的变革。要知道，在电气化和智能化趋势的推动下，汽车的含“芯”量也在不断攀升。据分析，一辆智能电动汽车中元器件成本占比会高达45%，高出传统燃油车20%！这也意味着，在可以预见的未来，关键的车用元器件的发展，会获得超过整体汽车市场成长的加速度。

火热的车用元器件市场，也让众多元器件厂商趋之若鹜，不断推出品类丰富、令人眼花缭乱的产品。如此“热闹”的市场，从好的方面看，会为汽车电子开发者提供更大的选择空间，不过也会带来一些“麻烦，即加大在元器件选型时工作量。想要高效地完成选型，不“迷路”，这就要求开发者在查阅Datasheet和比对技术性能参数的同时，也能理解这些参数背后底层的技术逻辑，洞察到相应车用元器件真正的优势所在。

当然，这需要丰富的经验，但也并非“玄学”，仍然有可以因循的规律。具体来讲，在车用元器件的选型中，在纸面上的参数之外，我们还可以从以下三个方面着手，对其进行更深入地观察：

1高可靠

可靠性是车用元器件必须恪守的一条“红线”，这不仅决定着车辆是否能够在各类复杂环境下长期稳定地运行，也关系到驾乘人员的安全性。因此，车用元器件必须符合严格的车规标准。而为了实现这样的可靠性设计，元器件厂商往往会采用新技术，或对现有技术进行优化，这也是在元器件选型时非常值得关注的重点。

2小型化

如何在有限的空间内，整合越来越丰富的电子和电气化功能，是当下汽车电子设计的一个核心课题。让元器件“瘦身”，为系统设计带来更大的灵活性，显然是一条必由之路。不过，小型化并非车用元器件选型的唯一指标。如何在更紧凑的外形下，兼顾其在性能和可靠性等方面的诉求，这就要考验元器件厂商的实力了。

差异化

汽车产品形态和功能定义上颠覆性的变化，也让车用元器件面对着很多前所未有的应用设计要求。比如，汽车电气化带来的整车功率需求的提升，需要能够承载更大电流、更高电压的元器件；汽车电子系统复杂性增加带来的EMI挑战，要求车用元器件在抵御电磁干扰方面有更佳的表现……这就要求车用元器件的开发，能够紧随设计需求的迭代，不断针对细分应用发展出具有差异化优势的产品。

高可靠、小型化、差异化——既然我们已经找到了车用元器件的三个关键要素，那么在具体而微的产品开发时，元器件厂商是如何将这“三要素”落到实处的？下面，本文将以KYOCERA AVX三种车用元器件为例，带大家探究一番。

高可靠的车用连接器

在新一代汽车中，无论是高速率的数据传输，还是高效率的电力传输，都需要车用连接器提供助力。与其他领域的互连方案相比，车用连接器的可靠性更为重要，通常它们需要具有较宽的温度范围（-40℃ 至 125℃以上），能够耐受湿度、盐雾、振动和冲击等严苛的环境挑战。

针对这种特殊的汽车应用要求，KYOCERA AVX开发出了丰富的连接器产品组合，包括板对板、线对板、线对线、FPC/FFC，以及定制化的解决方案。为了提升车用连接器可靠性，KYOCERA AVX在产品设计时进行了诸多优化，其中压接和IDC（绝缘位移触点）就是两个关键的优势技术。

压接和IDC都属于“冷焊”技术。顾名思义，其不是通过高温熔融或者焊料将金属“连接”在一起，而是通过金属之间的相互挤压，将两块金属之间的气体挤出造成一个微小的“真空”环境，进而形成可靠而稳定的连接界面。由于操作简单、无需加热，不会对周围的电路板和元器件带来热负载，且没有焊接残留物，100%无铅，因此压接和IDC一直是高可靠、稳定电气互连的优选技术。

在实际应用中，压接和IDC两种技术又各具特点，可满足不同场景所需：

压接式连接器通过压接工具完成单根导线和触点间的互连，可以在一个外壳中包含有不同线规的导线，方便根据需要进行定制，因此具有较高的灵活性。但由于其需要使用专用的压接工具，因此会带来额外的操作复杂性和成本。

IDC连接器则是直接通过将绝缘导线插入锐化金属梁的槽中进行连接，在这个过程中金属梁的锐边刺破绝缘层，在导线和梁之间形成刚性金属接触，无需焊接或压接等操作，即可实现可靠的气密连接。因此，IDC技术在规模化的布线互连上更具效率和成本优势，适合于带状电缆等高密度的互连方案。

值得一提的是，KYOCERA AVX巧妙地将压接和IDC这两种高可靠的冷焊技术相结合，开发出了压接式 IDC 连接器，其线缆与PCB互连端采用IDC技术，而在板端采用压接技术，进而为关键汽车系统（如安全气囊、发动机和变速器控制单元）创建出一种简单、高可靠性的线对板连接解决方案。

超薄型表面贴装晶振

随着原来越多智能化的功能和应用被整合到汽车中，通过精准的频率产生元件为其实时性、确定化的工作提供支持至关重要。

晶振作为一种主要的频率产生元件，基于压电效应产生非常稳定的频率信号，十分适合于对频率精度要求较高的车载应用。在晶振领域，KYOCERA AVX深耕多年，具有非常丰富的产品组合，而且除了高精度、超稳定的特性，“轻薄”的小型化设计也KYOCERA AVX的晶振产品的一大亮点。其打造的超小型CX1008SB系列晶体单元，占板面积仅有1.0 x 0.8mm，一直是晶振“小型化”的代表性产品之一。

这种“小型化”的技术基因体现在车载晶振领域，代表性的产品就是KYOCERA AVX的CX系列薄型表面贴装晶振。该系列晶振的频率范围从9.843MHz至50MHz，负载电容为8pF至12pF，其采用带无铅端子的陶瓷封装，尺寸为2.0mm x 1.6mm至5.0mm x 3.2mm，高度仅为0.9mm，非常适合于空间受限的车载应用。

值得关注的是，CX系列晶振在实现小型化的同时，在可靠性设计上并没有妥协，还进行了专门的优化。比如，由于陶瓷封装和PCB之间的热膨胀系数不同，晶振和PCB连接的残余应力可能导致焊料开裂。为了解决这一可靠性隐患，CX系列在设计时缩短了端接之间的间距并扩大了端接面积，在经历了-40至+125°C、3,000次循环测试后，其焊接端点均没有出现焊料裂纹等问题。

CX系列合AEC-Q200标准，额定温度为-40°C至+150°C，提供2针和4针配置，是汽车控制系统和汽车安全、ECU、TPMS（胎压监测系统）和高速汽车网络等应用的理想选择。

差异化设计的车用MLCC

电容器是车用无源元件中的一个重要品类，其中多层陶瓷电容器（MLCC）凭借体积小、单位体积容量大、耐高温、高频特性好等特点，应用极为广泛，可谓是无处不在。

顺应这一市场需求，KYOCERA AVX可以提供非常全面的车用MLCC产品，电容范围从0.05pF到1500μF，电压范围2.5VDC至3kVDC，且均符合或超过AEC-Q200的车规标准要求，可以广泛应用与动力系统、控制系统、安全系统、舒适系统、信息娱乐系统等各个车用场景。

由于应用范围广泛，因此KYOCERA AVX在车用MLCC产品规划和布局时，十分注重针对细分市场的差异化设计，整合不同的材料、工艺、封装等技术要素，打造出满足不同设计要求的子系列产品。

从外形封装上看，KYOCERA AVX的陶瓷电容器分为三类：

表面贴装汽车MLCC

小型化优势显著，产品类型丰富，包括NP0、X7R、X8R、馈通、高压、高温、射频/微波电容器，以及电容阵列，也包括主打高可靠性应用的Flexiterm电容器、面向安全关键型应用的Flexisafe电容器，以及用于接口ESD保护的ESD-Safe电容器。

径向引线汽车MLCC

适用于高温、电压要求的汽车应用，支持高达3,000V的高压应用，温度范围高达150°C，采用X8R电介质。

轴向引线MLC

一种具有保形涂层的轴向引线MLCC，采用X7R电介质，额定电压50-100VDC，在电压要求高达100V的汽车应用中，性能优于表面贴装元件。

更细致的KYOCERA AVX车用MLCC主要产品系列特性及应用，详见下表：

类型	系列	应用
表面贴装汽车MLCC	KAM系列	汽车通用应用
FLEXITERM 汽车MLCC	KAF系列	高机械应力和 热应力应用
FLEXISAFE 陶瓷电容器	KAS系列	安全关键型应用
馈通电容器	W2F/W3F W2H系列	EMI抑制，宽带I/O 滤波，电源线调节
ESD-Safe电容器	KAE系列	I/O门的通用ESD保护
SkyCap高压 径向引线MLCC	AR系列	高温高压汽车应用
SpinGuard 轴向引线MLCC	AA系列	耐热冲击和抗振 汽车应用

表1：：KYOCERA AVX车用陶瓷电容器主要产品系列（资料来源：KYOCERA AVX）

从中不难看出，KYOCERA AVX的车用MLCC不仅产品多，而且通过差异化的设计能够精准地满足特定场景的设计需求，可谓是名副其实的“一站式解决方案”。

本文小结

在未来十年，市场的发展和技术的进步，将引领汽车行业进入一个持续而快速的上升通道。想要牢牢抓住这个商机，高可靠、小型化、差异化的车用电子元器件无疑可以为你提供助力！

由本文不能看出，从连接器到电容器，再到频率产生元件，KYOCERA AVX丰富的车用元器件，能够满足多样化、可扩展的汽车应用所需，加速新一代汽车电子产品的落地。