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稿源：美通社

TDK株式会社（TSE：6762）于近期被评为科睿唯安2025年度全球百强创新机构，其在影响力方面获得了极高的评价。这是 TDK 第十一次、也是连续第八年荣登榜单。

Takashi Kojima, Vice President of IP Segment, Clarivate Analytics Japan Ltd. (on the left) and Shuichi Hashiyama, Corporate Officer, TDK Corporation (on the right)

自2012年以来，科睿唯安全球百强创新机构通过衡量产生专利并促进增长的创意文化，确定处于全球创新领域顶峰的公司。科睿唯安根据多个指标，从14,000多个组织机构中评选出最具影响力的公司。这些指标包括在过去五年内的专利授权量以及发明对其他公司申请专利的下游影响力、成功率、独特性和投资力度。

“这是我们第十一次、也是连续第八年入选科睿唯安全球百强创新机构，对此我们倍感荣幸，”执行董事、首席技术官兼技术•知识产权本部总经理桥山秀一说。“TDK集团通过知识产权保护，捍卫构成其创新‘生产制造’根基的五大核心技术——‘材料技术’、‘加工技术’、‘评估和模拟技术’、‘产品设计技术’和 ‘生产工程技术’，并且自公司成立以来一直将它们应用于业务发展中。“近年来，通过将这五大核心技术与软件技术相结合，我们不断创造满足时代需求的新价值。“今后，在‘TDK Transformation（TDK转型）’这一长期愿景的引领下，我们将继续创造对社会有影响力的创新，不断推出满足时代需求的新产品和解决方案，”桥山补充道。

TDK 集团实施“赋能和透明”的知识产权治理方针，高度重视各国的地域特征，充分尊重各据点知识产权管理的独特性。与此同时，各据点实现的最佳实践多样化也在 TDK 集团范围内进行共享，促进共同成长。公司将继续充分发挥其作为跨国集团的优势，实现增长。

2024年，TDK发布了若干行业前沿的创新成果：

• edgeRX，一款先进的机器健康监测平台，利用边缘传感器设备上的人工智能功能进行监测。edgeRX集成了先进的人工智能算法、边缘计算、强大的传感器设备，可以直接在机器上提供实时机器健康监测、预测性维护洞察以及可操作报警。

• 成功研发出一款神经形态元件——自旋忆阻器，通过模拟人脑高效节能的运行模式，将人工智能（AI）应用的能耗降至传统设备的百分之一。

• 世界首款用于 4K 智能眼镜的全彩激光控制设备，是一款采用铌酸锂（LiNbO3）薄膜的 AR/VR 智能眼镜所需的全彩激光控制设备，与传统模块的电流控制相比，通过铌酸锂薄膜实现的电压控制方式将色彩控制速度提升了十倍。

• 成功研发出能量密度为100倍的固态电池材料。

关于科睿唯安2025年度全球百强创新机构的报告及完整名单的详细信息，请点击此处查看。

关于TDK公司

TDK株式会社总部位于日本东京，是一家为智能社会提供电子解决方案的全球化先进电子公司。TDK在精通材料科学的基础上，始终不移地处于科技发展的最前沿，迎接社会的变革。公司成立于1935年，旨在将用于电子和磁性产品的关键材料铁氧体予以商业化。TDK全面和创新驱动的产品组合包括无源元件，如陶瓷电容器、铝电解电容器、薄膜电容器、磁性产品、高频元件、压电和保护器件、以及传感器和传感器系统（如：温度和压力、磁性和MEMS传感器）。此外，TDK还提供电源和能源装置、磁头、软件等产品。产品品牌包括TDK、爱普科斯(EPCOS)、InvenSense、Micronas、Tronics以及TDK-Lambda。TDK重点开展如汽车、工业和消费电子、以及信息和通信技术市场领域。公司在亚洲、欧洲、北美洲和南美洲拥有设计、制造和销售办事处网络。在2025财年，TDK的销售总额为144亿美元，全球雇员约为105,000人。

作者：Bart De Cock，安森美技术营销

随着车辆电子设备日益复杂，为系统中的所有元件提供正确且充分的保护对于安全性和可靠性至关重要。整车厂商逐渐摒弃传统的刀片式保险丝，转而青睐电子保险丝 (eFuse) 带来的优势。

本文将介绍如何以类似于传统保险丝的方式操作电子保险丝，并对未来通过编程使电子保险丝模拟传统保险丝的前景进行展望。

这些可编程器件旨在保护电源线免受过电流、过压和短路情况的损害。传统保险丝在故障出现时从物理上切断电路，而电子保险丝与之不同，它可以复位和重新配置，这使其成为一种更灵活且可重复使用的方案。电子保险丝通常用于现代电子设备，例如智能手机、平板电脑和笔记本电脑，在这些设备中，精确可靠的保护至关重要。如今，电子保险丝越来越多地应用于更具挑战性的环境中，包括汽车领域。

事实上，电子保险丝很快将成为所有汽车系统的关键元件，保护器件及子系统免受过电流情况的影响，从而避免因损坏和可靠性而带来额外成本。

每个电子保险丝都有一条跳变曲线，该曲线定义电子保险丝断开负载的方式和时机。由于应用场景各异，因此跳变点需要调整，最常见的调整方法是在一个专用引脚上连接一个外部电阻。然而，正如本文将介绍的，电子保险丝所需的跳变方式可能很复杂，除了电流之外，还需要考虑其他因素。

为了让设计人员在部署电子保险丝时拥有更大的灵活性，安森美正在开发新一代器件，这些器件将允许以数字方式修改跳变曲线的形状和范围。 为了更好地掌握在设计中使用电子保险丝的方法，设计人员应深入了解为电子保险丝设计跳变曲线时应遵循的流程。

热阻抗分析：第一步是了解电子保险丝的物理属性及其部署环境。这是为了确保在条件可能大幅波动的环境中准确评估热响应。这一点至关重要，因为热应力超过器件（包括电子保险丝）的承受能力是电源系统最常见的故障模式之一。随着几何尺寸的持续微型化，如果不进行全面分析，发生此类故障的可能性将会增加。

理解热效应的关键是热传递阶梯（图 1），它通过构成电子保险丝的各层和材料，将半导体结与环境空气相连，另请参阅应用手册 AND9733 - 带模拟电流检测的高侧 SmartFET (onsemi.com)。

图 1 – 通用电子保险丝应用的热传递阶梯

这有助于理解大电流脉冲如何在整个系统中传递热能。简而言之，脉冲持续时间越长，热量传播距离越远。持续时间小于 10 ms 的脉冲会留在封装内，而持续时间更长的脉冲会传播到 PCB 上并在那里耗散。这是由器件和周围元件（例如 PCB）的热容所导致的。

PCB 的结构将因其布局和层叠方式对热性能产生显著影响。层数、铜层重量以及是否存在电源层和接地层等因素都会影响热性能，如图 2 中的仿真结果所示。 这些仿真描绘了 TSSOP14-EP 封装在不同热条件下的热阻：

• 左图 1s0p_miniCu：TSSOP14 安装在单信号层 PCB 上，铜面积最小且无电源层

• 中图 1s0p_1InCu：TSSOP14 安装在单信号层 PCB 上，铜面积为 1 平方英寸且无电源层

• 右图 2s2p_1InCu：TSSOP14 安装在双信号层 PCB 上，铜面积为 1 平方英寸且有 2 个电源层

图 2 – 电子保险丝应用中的热效应仿真

第一步，通过分析稳态电流，可根据热阻抗 (ºC/W)、环境温度和最高结温来确定电子保险丝的 R_DS(ON)。据此，设计人员将能够计算出工作极限。

第二步是在施加各种持续时间更短且电流更大的脉冲时，对电子保险丝应用中的热效应进行仿真。 然后，可绘制热阻抗与电流脉冲时长之间的关系图：

图 3 – 热阻抗具有瞬态性

图 3 清楚地展示了热阻抗如何随脉冲时长而变化，较短脉冲下的热阻抗显著降低。这里的性能与 PCB 的成本直接相关，例如通过增加层数、使用更厚的铜层或在外壳上添加散热焊盘等措施。 然而，对于较短的脉冲，R_DS(ON) 和芯片尺寸等因素会影响曲线的形状，而对于较长的脉冲，PCB 的影响则更为显著。

必须针对每个应用单独定义并理解这个曲线，这对于为应用选择合适的电子保险丝至关重要。这就要求设计人员了解通过电子保险丝的电流特性，尤其是脉冲的幅度和持续时间。

应用热要求：热阻抗曲线反映了热阻抗与时间的关系，而保险丝需要时间与电流的关系。 电子保险丝的热限制曲线可以通过反转其热阻抗曲线得出，但需要一些假设条件，包括 RDS(ON) 和 ∆t（芯片温度可接受的变化量）。

图 4 – 电子保险丝的热限制曲线

由此得出的曲线展示了将结温 (Tj) 的上升幅度限制在设计标准之内的最大电流脉冲持续时间。通常，良好的设计实践会采用绝对过电流保护，并预留几度的温度缓冲。

确定 I²t 与电流的关系：I²t 是电子保险丝相关讨论中常提及的一个重要参数。它主要与线束中的电流有关，如果电流过高，可能会造成损坏。对于传统保险丝，I²t 通常与标称保险丝电流值一起列为常数。 图 5 中的蓝线展示了恒定的 I²t 值。

图 5 – 将 I²t 设为常数会限制应用

然而，采用这种方法意味着无法充分利用系统的全部散热能力，这可能导致性能下降。实际上，线束并不需要恒定的 I²t（直线），因为在较低电流下，较长的持续时间是可行的。

采用恒定的 I²t 会限制可连接到电子保险丝的负载，因此，在电子保险丝中将 I²t 设为近似曲线非常重要。这样一来，跳变点就会接近（但不会超过）电子保险丝的极限线。

如果我们看一下刀片式保险丝的典型曲线，就会更清楚地发现恒定 I²t 的局限性。

图 6 – 典型刀片式保险丝特性曲线

虽然曲线的较低部分主要由 I²t 决定，但如果对 I²t 采用简单（直线）方法，则曲线的较高部分（即允许在较低电流下持续更长时间的部分）就不会存在。

展望未来

凭借对影响电子保险丝的热因素、跳变曲线以及与非恒定 I2t 关系的深入了解，安森美正在积极研发可针对特定应用编程的电子保险丝技术。

通过串行通信（I²C 或 SPI），可将所需的跳变曲线形状编程到电子保险丝中。虽然这通常是一次性的过程，但也可以在现场对保险丝进行重新编程，以适应系统配置的变化（例如负载的更改、添加或移除）。

新型电子保险丝将包含一系列跳闸曲线，用户可通过串行通信对其进行编程。

安森美积极与业内设计人员合作定义曲线，以覆盖尽可能多的当前和未来保险丝应用用例。

中恒微推出Drive ED3 （EconoDUAL™ 3）封装的SiC功率模块，使用平面栅（planer gate）SiC MOSFET芯片技术，在高温下具有优异的RDS（ON）表现，标准封装具有良好的适配性。能够提供更高的可靠性、更高的转换效率、更高的频率应用以及更大的功率密度。主要应用于新能源汽车、储能变流器、电能质量、UPS等领域。可以替换市场上同类型、同等级模块，是中/大功率应用市场的可靠选择。

01 产品型号

2E005E120T1P    2E003E120T1P

2E003D120T1P    2E002E120T1P

2E002D120T1P    2E003E120T2P

2E003D120T2P    2E002E120T2P

2E002D120T2P    2E004E170T1P

2E003E170T1P    2E002E170T1P

2E005E200T1P

拓扑结构：Half-Bridge

电压范围：1200V/1700V/2000V

电阻规格：1.8mΩ~5.3mΩ

02 产品特点

1. 纳米银烧结

2. 集成NTC温度传感器

3. 功率端子超声波焊接

4. 低开关损耗

5. 低导通电阻

6. 高功率密度

7. 高开关速度

8. Tvj op=175°C

03 应用优势

1. 高频应用

2. 高可靠性

3. 高转换效率

4. 降低成本，更高的经济效益

04 应用领域

1. 新能源汽车

2. 储能变流器

3. 电能质量

4. 不间断电源(UPS)

5. 电机控制

关于中恒微

合肥中恒微半导体有限公司是一家专业从事IGBT、SiC功率半导体器件的研发、制造、销售及服务的高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业，公司的功率器件产品的电压等级涵盖600V-3300V,电流等级涵盖10A-1400A, 产品主要应用于新能源汽车、光伏储能、工业控制等领域。

中恒微拥有3条车规级功率器件封测净化生产线，配备专业的应用试验室和器件可靠性试验室，年产能达2000000只功率模块。公司已通过ISO9001、ISO14001、ISO45001等管理体系认证,并完成了IATF16949汽车行业质量管理体系认证。是安徽省第一家能够独立量产车规级高功率IGBT、SiC模块的公司,产品性能优越，合作客户广泛。

中恒微致力于通过“驱动创新、工匠精神、协作共赢、自信真诚”的核心价值观，不断为客户提供高品质的产品及服务，为客户赋能，为员工创造价值，为股东创造更好未来! 

来源：中恒微半导体