村田FTI系列NTC热敏电阻实现商业化用途

来源:VICTRONICS

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发布时间:2025-06-19

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随着电子化与高功能化进程加速,功率在车载逆变器、DC-DC转换器等系统中的应用愈发关键。

功率其高输出特性伴随显著发热问题,传统热敏电阻因绝缘性能限制需远离半导体布设,导致测温延迟与精度偏差,迫使器件降额运行,严重制约性能释放。村田制作所基于三十余年热敏电阻技术积淀,于2025年推出首款树脂模塑结构“FTI系列”,以创新封装工艺突破行业痛点,为半导体热管理提供精准化解决方案。


1. 树脂模塑绝缘结构实现零距离测温

通过纳米级环氧树脂模塑封装,FTI系列构建起≥2500V的电气绝缘屏障,突破传统热敏电阻的电压耐受极限。这一结构允许器件直接贴装于功率半导体焊盘表面,将测温距离从传统方案的5-10mm缩短至0.1mm级,温度响应延迟从50ms降至10ms以内,实现半导体结温的实时同步监测。经村田实验室验证,在1200V SiC模块应用中,该方案使测温误差从±5℃缩窄至±1.5℃,彻底解决“远端测温”导致的热保护滞后问题。

2. 引线键合技术赋能高密度集成

创新引入半导体级金线键合工艺(键合丝直径25μm),实现热敏电阻与功率芯片的共基板电气互联。该技术突破传统焊接工艺的空间限制,使器件焊盘间距可缩小至0.3mm,适配倒装焊(Flip Chip)、COB(Chip on Board)等先进封装形式。在车载OBC(车载充电器)应用中,FTI系列可与IGBT芯片共置於6mm×6mm陶瓷基板,较传统分立式方案节省40%贴装面积。

极限环境适配:-55℃~175℃全温域可靠性保障

针对汽车的严苛工况,FTI系列通过三重可靠性设计实现行业领先的温度鲁棒性:

高温稳定性:

采用掺杂稀土氧化物的镍锰钴热敏陶瓷基材,175℃长期工作时电阻漂移率<0.1%/kh,优于JIS C 60495标准要求的0.3%/kh;

热循环抗性:

电极采用Ag-Pd合金与陶瓷基板的共烧结构,经1000次-55℃~175℃热循环测试后,键合强度保持率>95%;

耐候性:

模塑树脂通过UL94 V-0阻燃认证,在125℃/85%RH湿热环境下绝缘电阻仍维持100MΩ以上。

产业价值:性能与成本的双重优化

该产品通过精准测温释放功率半导体潜能:在800V电动车逆变器应用中,搭配FTI系列的SiC模块可将频率从10kHz提升至15kHz,功率密度提高20%,同时因热保护阈值精准化,器件额定功率可上浮15%。此外,得益于集成化设计,单台电动车动力总成的热敏电阻用量可从传统方案的3-5颗减至1-2颗,配合银烧结贴装工艺开发(规划中),预计可使整体热管理方案成本降低12%-18%。

村田后续将围绕10kΩ~100kΩ电阻值矩阵扩展产品线,并开发兼容银烧结、激光焊接等先进工艺的衍生型号,持续推动汽车半导体的高集成化与能效升级。

这款产品不仅标志着村田在车用热敏电阻领域的技术跃迁,更以“零间距测温”理念重新定义了功率半导体热管理的行业标准。

核心技术创新:双维工艺重构测温逻辑

型号

FTN21XH502F0SRU

用途

用于汽车

尺寸

2012mm/0805inch

电阻值(25℃)

5kohm±1%

B常数(25℃/50℃)

3380K±1%

工作确保温度

-55℃~+175℃

贴装方法

焊接贴装

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