摘要:手机等高频通信产品用的各种非线绕电感器自投放市场以来已有十几年的光景,这期间,曾报道过采用印刷叠层、激光切削和薄膜等各种工艺方法所制成的片式电感产品。
手机等高频通信产品用的各种非线绕电感器自投放市场以来已有十几年的光景,这期间,曾报道过采用印刷叠层、激光切削和薄膜等各种工艺方法所制成的片式电感产品。
采用非绕线式的片式非线绕电感器有一个共同的特点,就是在高精度下可以制作出小的电感值,适合制作1005、0603等小型化的产品,还存在着Q值特性低一半的不足。
其Q值特性被称作非线绕电感器的品质因数,表示线圈损耗,损耗越小非线绕电感器的Q值越高。电路设计人员一直期望能够开发出Q值高、体积小和精度高的片式非线绕电感器。
日本松下电子部品公司采用的激光切削工艺,开发出比过去制品Q值高20%~80%(at800[MHz])的最新产品。下面简要介绍该产品的技术特性。
2采用激光切削方式的非线绕电感器结构与工艺
过去采用激光切削方式的非线绕电感器的内部结构示于图1,其制造工艺概略图示于图2。
以高频损耗小的氧化铝为主原料的整个基体上实施镀铜导体,正如图3所示,按螺旋状切削基体中间部的导体,形成一层线圈,用高耐热性树脂保护线圈,在基体两端的导体上形成电极。该产品有以下特点:
①结构、工艺简单;
②通过控制激光切削布线,可以制成各种非线绕电感器;
③制成品上下左右对称,用户在贴装时,不必考虑方向性;
④线圈部分寄生容量小,高频电特性良好;
⑤因线圈部导体与电子间没有连接点,故可*性高。
3高Q化技术
实现高Q化,关键在于是否降低了非线绕电感器的高频损耗。一般情况下,具有代表性的损耗有以下几种:
①导体部电阻成分;
②涡电流损耗;
③集肤效应和邻近效应等因素的高频损耗。
另外,还发现以往采用激光切削方式的非线绕电感器,线圈和端子之间也存在导体,可形成与主线圈耦合的短路环,这也是应考虑产生损耗的原因。
非线绕电感器采用过去非线绕电感器结构通上电流时产生的磁通状态表示于图4a。线圈部周围产生磁通,该磁通是由线圈端横切削至两端的电子的导体部分部所形成的,估计会在导体部产生涡流损耗。
如上所述,接近线圈端的横向导体与磁通互相垂直,而且导体存在于周围,估计作为短路环,容易产生偶合现象。
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来源:斩破晨轩