Keramik-Kondensatoren

Automotive-MLCCs für hohe Temperaturen

| Redakteur: Thomas Kuther

Keramische Vielschicht-Kondensatoren (MLCCs) für den Einsatz im Auto müssen viel aushalten – deshalb sind die Hersteller ständig auf der Suche nach immer besseren dielektrischen Materialien.

Eine deutliche Weiterentwicklung der modernen Technik ist die rapide Zunahme des Elektronikanteils in Produkten und Systemen, die vorher rein mechanischer Natur waren. Das beste Beispiel sind wohl unsere Fahrzeuge, in denen elektrische und elektronische Systeme früher einmal nur die Beleuchtung und Instrumentierung unterstützt haben. Heute sind sie hingegen ein entscheidender Bestandteil für die Funktion des gesamten Fahrzeugs. Dazu zählen die Bremsen, Lenkung, das Motor- und Karosseriemanagement und immer mehr die Systeme für Sicherheit, Stabilität, Unterhaltung und Komfort.

In älteren Fahrzeugen wurden die Elektronikmodule zur Steuerung vieler Funktionen im Fahrzeuginnenraum platziert. Der zunehmende Druck auf die Fahrzeughersteller, doch mehr Platz für den Fahrer, die Mitfahrer und das Gepäck anzubieten, führte im Laufe der Jahre dazu, dass viele Module in weniger bedachte Bereiche des Fahrzeugs verbannt wurden. Im Falle der Motormanagement-, Brems- und Lenkmodule etc. führte das zu einer Unterbringung unter der Motorhaube – meist in der Nähe oder direkt an der eigentlichen Funktion, die überwacht und gesteuert werden soll.

Extreme Anforderungen an die Elektronik im Motorraum

Ein Betrieb unter der Motorhaube ist nicht gerade gemütlich. Die dort platzierte Elek-tronik muss so verbessert werden, dass sie zuverlässig und über die lange Lebensdauer eines Fahrzeugs hinweg zufriedenstellend arbeitet.

Steht ein Fahrzeug still – mit abgeschaltetem Motor – was auf die meiste Zeit seiner Lebensdauer zutrifft, können die elektronischen Systeme und Module extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein (Neufahrzeuge werden heute routinemäßig auf bis –30 °C getestet). Die Luftfeuchtigkeit spielt dabei ebenfalls eine Rolle. Im Gegensatz dazu können bei laufendem Motor in einer Region mit warmem Klima Temperaturen unter der Motorhaube von mehr als 125 °C auftreten – was ebenfalls eine Herausforderung darstellt. Hinzu kommen Vibrationen, Feuchtigkeit und elektromagnetische Störungen. Je nach Ort und Betrieb kann demnach die Fahrzeugelektronik diesen extremen Bedingungen über viele Stunden ausgesetzt sein.

Auch auf passive Bauelemente muss immer Verlass sein

Elektronikmodule für das Motormanagement, die Bremsen und die Lenkung bestehen aus verschiedenen Funktionsblöcken, die Sensorik, Signalaufbereitung und -verarbeitung enthalten. Diese werden durch passive Bauelemente unterstützt, zu denen auch Mehrschicht-Keramikkondensatoren (MLCCs – Multilayer Ceramic Capacitors) zählen. Obwohl passive Bauelemente nicht gerade die teuren Komponenten einer Stückliste sind, muss ihre korrekte Funktion für die Gesamtperformance und Zuverlässigkeit des Systems aber auf jeden Fall gewährleistet sein.

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