片式電感器
發布時間:2011-01-03-4895 電感器是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器，但只有一個繞組。電感器具有一定的電感，它只阻止電流的變化。如果電感器中沒有電流通過，則它阻止電流流過它；如果有電流流過它，則電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態電抗器。
片式電感器亦稱表面貼裝電感器，簡稱SMD電感器或貼片電感器，也就是我們常用的貼片電感。它與其它片式元器件（SMC及SMD）一樣，是適用于表面貼裝技術（SMT）的新一代無引線或短引線微型電子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。具有體積小，重積重，編帶包裝，易于SMT自動貼片機工藝。其如下圖：
片式電感器作為SMC主流產品的片式多層瓷介電容器（MLCC），源于有引線多層瓷介電容器的芯片直接用于混合集成電路（HIC）的貼裝。20世紀70年代末，日、美等國為適應SMT需要，開始了片式電感器的研究開發，并很快實現了產業化。早在60年代，美國JDI、Sprague公司就開始生產。1977年，日本松下公司在超薄型半導體收音機這類消費類電子產品中，首先采用了SMT和SMC及SMD工藝。
片式電感器片式電感分為繞線型和疊層型兩大類。繞線型電感器是將細的導線繞在軟磁鐵氧體磁芯上制成，外層一般用樹脂封固。其工藝繼承性強，但體積小型化有限。
而片式疊層電感器則不用繞線，是用鐵氧體漿料和導體漿料交替印刷、疊層、燒結，形成閉合磁路；它采用先進的厚膜多層鈍化技術和疊層生產工藝，實現了超小型表面安裝。
疊層型電感的主要特點是有磁屏蔽和直流電阻小。與繞線型相比，電感量和可允許通過的電流相對較小，但是更適合在高頻下使用。
片式電感的材料分成以鐵氧體磁性材料為基體和以陶瓷材料為基體兩個大類。
前者采用鎳鋅系和錳鋅系材料制成各種小型鐵氧體磁芯。大多數片式電感器，特別是片式功率電感器、片式EMI抑制器都使用鎳鋅系材料。而錳鋅系材料主要用在片式變壓器和片式低頻電感器中。后者采用低介電常數陶瓷制成的高頻片式疊層電感器，在其制作當中還考慮了抑制雜散電容的問題，用它做成的疊層電感器可以獲得較高的自諧振頻率，用在亞微波到微波波段，適合移動電話向高頻化、網絡化發展的需要。片式疊層電感器是電感領域重點開發的產品。制作時不用繞線，而用鐵氧體漿料和導電漿料交替進行多層印刷，然后通過高溫共燒結，形成有閉合磁路的電感線圈 ?；蛘邔⑽⒚准夎F氧體薄片進行疊層，每個磁性層有印刷的導體圖案和孔，孔中填充導電材料，從而把上層圖案和下層圖案連結起來，經過加壓、燒結，形成一體化的多層電感器。這類電感器制作工藝更加適合尺寸微小型化，容易實現規?；笊a。片式疊層電感器與片式繞線電感器相比有諸多優點：尺寸小，有利于電路的小型化；磁路封閉，不會干擾周圍的元器件，也不會受臨近元器件的干擾，有利于元器件的高密度安裝；一體化結構，可靠性高；耐熱性、可焊性好；形狀規整，適合于自動化表面安裝生產。
目前這類產品已取得較大進展，并通過改進磁性材料性能、改善內部磁路結構和加速器件小型化等措施，不斷拓展其應用市場。片式疊層電感器是面向便攜式電話等移動通信終端的高頻毫微亨級 電感器，以及面向個人電腦等高速數字信號處理設備的噪聲抑制器。它的特點是電感量范圍廣（mH～H），電感量精度高，損耗?。碤大），容許電流大、制作工藝繼承性強、簡單、成本低等，但不足之處是在進一步小型化方面受到限制。陶瓷為芯的繞線型片電感器在這樣高的頻率能夠保持穩定的電感量和相當高的Q值，因而在高頻回路中占據一席之地。NLC型 適用于電源電路，額定電流可達300mA；NLV型為 高Q值，環保（再造塑料），可與NL互換；NLFC 有磁屏，適用于電源線。 疊層型它具有良好的磁屏蔽性、燒結密度高、機械強度好。不足之處是合格率低、成本高、電感量較小、Q值低。 它與繞線片式電感器相比有諸多優點：尺寸小，有利于電路的小型化，磁路封閉，不會干擾周圍的元器件，也不會受臨近元器件的干擾，有利于元器件的高密度安裝；一體化結構，可靠性高；耐熱性、可焊性好；形狀規整，適合于自動化表面安裝生產。 薄膜片式具有在微波頻段保持高Q、高精度、高穩定性和小體積的特性。其內電極集中于同一層面，磁場分布集中，能確保裝貼后的器件參數變化不大，在100MHz以上呈現良好的頻率特性。 編織型特點是在1MHz下的單位體積電感量比其它片式電感器大、體積小、容易安裝在基片上。用作功率處理的微型磁性元件。
片式電感器的發展趨勢：
小型化：未來可攜式電子產品功能更加復雜化，而體積要求卻越來越小，與之相應，電感器技術的發展趨勢必將朝小型化與片式化方向發展。國內電子行業已經由原來的公制2012(2.0mm*1.2mm)和1608（1.6mm*0.8mm）尺寸電感逐步轉移到了1005(1.0mm*0.5mm)尺寸的產品上。小型化仍然是電子元件發展的最主要趨勢之一，片式電感器的體積將越來越小。
高頻化：為了提高通訊品質、傳輸距離及傳輸容量，目前通訊產品的傳輸頻率正在向高頻化發展。在電子及通訊產品朝向高頻化發展的趨勢推動下，電感器本身的應用頻率也必須隨之提高，而傳統利用磁性材料所制成的電感器，受限于本身材料特性的影響，無法大幅度提高使用頻率，因此，陶瓷材料便應運而生，目前幾乎所有的高頻電感均使用陶瓷材料制成，疊層陶瓷電感的目前的使用頻率已經由原來的1GHz附近提高到6GHz以上。
復合化：目前電感器在復合化方面，主要是利用LTCC技術將電感器與其他主、被動元器件復合。在產品發展趨勢上，復合電感器與電容器所制成的濾波器、耦合器、平衡非平衡轉換器、雙工器等產品技術已趨于成熟。在復合電感器與其他主、被動元件所制成的模組產品方面，目前全球主要廠商已開發出包括RF射頻模組、VCO模組、藍牙模組等產品。
低損耗大功率化：隨著芯片的低壓大電流化發展趨勢，以及低功耗綠色產品的環保需求，必然也要求周邊元器件具有較低的直流電阻和較高的耐受電流能力。目前，疊層電感的耐受電流已由上世紀的毫安級提高到安培級，微亨級電感量的疊層產品甚至能取代繞線功率電感。
