簡介
片式電感器作為SMC主流產品的片式多層瓷介電容器(MLCC),源於有引線多層瓷介電容器的晶片直接用於混合集成電路(HIC)的貼裝。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,首先採用了SMT和SMC及SMD工藝。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,並很快實現了產業化。
分類
片式電感器從製造工藝來分,片式電感器主要有4種類型,即繞線型、疊層型、編織型和薄膜片式電感器。其中,繞線式是傳統繞線電感器小型化的產物,疊層式則採用多層印刷技術和疊層生產工藝製作,體積比繞線型片式電感器還要小,是電感元件領域重點開發的產品。片式電感器現狀與發展趨勢由於微型電感器要達到足夠的電感量和品質因數(Q)比較困難,同時由於磁性元件中電路與磁路交織在一起,製作工藝比較複雜,故作為三大基礎無源元件之一的電感器片式化,明顯滯後於電容器和電阻器。繞線型
它的特點是電感量範圍廣(mH~H),電感量精度高,損耗小(即Q大),容許電流大、製作工藝繼承性強、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,因而在高頻迴路中占據一席之地。NLC型 適用於電源電路,額定電流可達300mA;NLV型為 高Q值,環保(再造塑膠),可與NL互換;NLFC 有磁屏,適用於電源線。
疊層型
它具有良好的磁禁止性、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,有利於電路的小型化,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,有利於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,適合於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。其內電極集中於同一層面,磁場分布集中,能確保裝貼後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。片式電感與片式磁珠
片式電感與片式磁珠的區別在《片式電磁兼容對策器件》這個話題中,片式電感主要是用來抑制電磁干擾的發生。所以比較電感器與磁珠(包括片式電感與片式磁珠)也應該從這個主題出發。
電感器本身是一個無功元件,它在電路中不消耗能量。電感器之所以能夠阻止高頻信號線上路中流通,發揮對電磁干擾的抑制作用,是因為電感器在高頻信號作用下 體現了一個高阻抗元件,阻止了高頻信號線上路中的流通,而將高頻信號反射回干擾源。就這個套用的頻率範圍來說,很少有超過50MHz的。
對磁珠來說,它本身是一個軟磁鐵氧體磁芯,串聯在需要抑制干擾的線路上,誠然在頻率較低時,鐵氧體磁珠在串聯電路上仍然體現為一個電感。然而對於頻率更高 的干擾,由於磁芯的磁導率的降低,導致電感的電感量減小,感抗成分減小,因此磁珠電感對於高頻干擾的阻擋作用在減少。而與此同時,磁芯的損耗(渦流損耗) 卻在增加。後者等效為損耗電阻,電阻成分的增加,導致磁珠線上路上的總阻抗依然在增加,所以當高頻干擾通過鐵氧體時,磁珠對高頻干擾的阻擋作用依然在增 加,不過這次磁珠不是將高頻干擾反射回干擾源,而是將高頻干擾轉換成熱能的形式給耗散掉了。
這樣看來,電感器和磁珠在結構上沒有本質性的不同,但是從抑制干擾的機理(依照抑制干擾的頻率範圍來劃分)來說,兩者明顯是不同的,一個是將干擾反射回干擾源(指電感),另一個是將干擾吸收掉(指磁珠)。