세계 최초, 노이즈 설계가 필요 없는 오토모티브 OP Amp 「BA8290xYxx-C 시리즈」 개발
압도적인 노이즈 내량을 실현하여, 차량용 센서 어플리케이션의 심플 설계 및 고신뢰화에 기여

 

<개요>

package

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 EV / HEV 엔진 등의 기간 시스템 및 차량용 센서를 채용하는 차재전장 시스템용으로 압도적인 EMI 내량*1) (이하, 노이즈 내량)을 실현한, 오토모티브 그라운드센스 OP Amp 「BA8290xYxx-C 시리즈」 (BA82904YF-C / BA82904YFVM-C / BA82902YF-C / BA82902YFV-C)를 개발하였습니다.
「BA8290xYxx-C 시리즈」는 로옴의 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 아날로그 기술을 융합하여 개발하였습니다. 모든 주파수 대역에서의 출력전압 변동이 일반품의 경우 ±3.5%~±10%이지만, 본 제품은 ±1% 이하라는 압도적인 노이즈 내량을 실현한 OP Amp입니다. 센서 등 미세한 신호를 출력하는 디바이스의 후단에 설치함으로써, 노이즈의 영향을 받지 않고 신호를 증폭시킬 수 있어, 기존의 필터를 사용한 노이즈 대책 설계를 할 필요가 없으므로 시스템의 설계 공수 삭감 및 고신뢰화에 크게 기여합니다.
본 제품은 2017년 9월부터 샘플 (샘플 가격 : 500엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2018년 6월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산 거점은 전공정 로옴 와코 주식회사 (오카야마), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)입니다.
참고로, 본제품의 노이즈 내량을 실감할 수 있는 데모기를 10월 3일~6일 일본 치바의 마쿠하리멧세에서 개최되는 「CEATEC JAPAN 2017」의 로옴 부스에서도 전시할 예정입니다.

<배경>

최근 차재전장 시스템에서는 ECU (Electric Control Unit) 및 센서를 사용하여 온도 및 가속도, 전류 등의 내부 상태를 관리하고 최적화함으로써 연비 개선 및 안전 기능 부가를 실현하고 있습니다.
한편, 자동차의 전자화 및 고밀도화에 따라 노이즈 환경은 더욱 악화되어, 센서 등 미세한 신호를 취급하는 디바이스에서는 노이즈가 큰 과제입니다. 또한, 자동차 개발에 있어서 노이즈 평가는 개별적으로 실시하기 어려워 조립 후의 평가가 중요시됩니다. 하지만, 평가 NG의 경우 대폭적인 수정이 필요하므로, 노이즈 설계 시에는 세심한 주의를 기울여야 합니다.
로옴은 이러한 노이즈 과제에 대해, 아날로그 회로 기술 및 독자적인 바이폴라 프로세스 등 수직 통합형 생산 체제를 활용함으로써 세계 최초로 차량용 센서 어플리케이션의 노이즈 설계가 필요 없는 OP Amp를 개발하였습니다.

엔진 컨트롤 유닛에서의 OP Amp 채용 예
압도적인 노이즈 내량 실현 (노이즈 평가 비교)

<특징>

1. 세계 최초, 노이즈 설계가 필요 없는 오토모티브 OP Amp

「BA8290xYxx-C 시리즈」는 로옴의 「회로 설계 (새로운 노이즈 대책 회로)」「레이아웃 (장기간 축적해온 아날로그 레이아웃)」「프로세스 (독자적인 바이폴라 프로세스)」, 3가지 독자적인 아날로그 기술을 융합하여 개발하였습니다. 모든 주파수 대역의 출력전압 변동이 일반품은 ±3.5%~±10%이지만, 본 제품은 ±1% 이하라는 압도적인 노이즈 내량을 실현하여 일반품에 꼭 필요한 외장 노이즈 대책 부품 (전원, 입력, 출력의 CR 필터 3개)을 삭감하였습니다. 이에 따라, 시스템에서 중요한 역할을 담당하는 차량용 센서 어플리케이션의 노이즈 설계를 할 필요가 없어, 차재전장 시스템 개발에서의 노이즈 과제가 해결되어 설계 공수 삭감 및 고신뢰화에 기여합니다.
앞으로는 높은 노이즈 내량을 실현하는 OP Amp 기술을 산업기기 시장으로도 전개해 나갈 예정입니다.

2. 전 세계에서 요구되는 오토모티브 기준에 대응

「BA8290xYxx-C 시리즈」는 전 세계적인 오토모티브 신뢰성 규격 AEC-Q100에 대응합니다. 또한, 일반품에 비해 소비전류 (일반품 0.7mA 대비 0.5mA 실현) 및 오프셋 전압 (일반품 ±7mV 대비 ±6mV 실현)이 우수하고, 표준적인 OP Amp 단자 배치에서 일반적인 면실장 패키지와 채널 수를 라인업하여, 노이즈가 염려되는 기존 제품에서의 대체 사용이 간단합니다.

<라인업>

품명 ch 전원전압 소비전류 입력 오프셋
전압
입력전압
범위
동작온도
범위
패키지
BA82904YF-C 2ch 3.0V ~ 36V 0.5mA ±2mV (Typ.)
±6mV (Max.)
VEE ~ VCC-1.5V -40℃ ~ 125℃ SOP8
BA82904YFVM-C MSOP8
BA82902YF-C 4ch 0.7mA SOP14
BA82902YFV-C SSOP-B14

<어플리케이션 예>

■EV / HEV 인버터 ■엔진 컨트롤 유닛 ■자동 변속기 ■전동 파워 스티어링 ■오토모티브 램프
■카 에어컨 ■콤비네이션 스위치 ■EV 충전기 ■카 네비게이션
등, 노이즈의 영향이 우려되는 전자회로를 지닌 모든 차재전장 시스템에 채용 가능

<용어 설명>

*1) EMI (Electromagnetic Interference : 전자 방해) 내량
EMI 내량은 주위에서 발생하는 노이즈에 대한 내성을 나타내는 지표.
EMI 내량이 낮은 경우 주위에서 노이즈가 발생하면, 디바이스 및 시스템이 오동작할 우려가 있어, 필터 (콘덴서, 저항 등) 및 실드 (금속판)를 사용하여 노이즈 대책을 실시할 필요가 있다. 반대로 EMI 내량이 높은 경우 노이즈의 영향에 주의할 필요가 없어 노이즈 설계에 대한 공수 삭감에 메리트가 있다.
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