高頻非繞線片式電感

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1、TECHNOLOGY&APPLICATION·技術(shù)與應(yīng)用高頻通信產(chǎn)品用非繞線片式電感器技術(shù)Non-wireWindingChipInductorTechnologyforHigh-frequencyCommunicationProducts北京七星飛行電子有限公司張海敏李鳳來（北京100015）中圖分類號：TM27文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1606-7517（2007）06-03-1091前言手機等高頻通信產(chǎn)品用的各種非繞線片式電感器自投放市場以來已有十幾年的光景，這期間，曾報道過采用印刷疊層、激光切削和薄膜等各種工藝方法所制成的片式電感產(chǎn)品。采用非繞線式的片

2、式電感器有一個共同的特點，就是LWH在高精度下可以制作出小的電感值，適合制作1005、060310051.00.50.5等小型化的產(chǎn)品，還存在著Q值特性低一半的不足。16081.60.80.8其Q值特性被稱作電感器的品質(zhì)因數(shù)，表示線圈損耗，損耗越小電感器的Q值越高。電路設(shè)計人員一直期望圖1內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖能夠開發(fā)出Q值高、體積小和精度高的片式電感器。③制成品上下左右對稱，用戶在貼裝時，不必考慮方日本松下電子部品公司采用獨特的激光切削工藝，開向性；發(fā)出比過去制品Q值高20%~80%（at800[MHz]）的最新產(chǎn)④線圈部分寄生容量小，高頻電特性良好；品。下面簡要介紹

3、該產(chǎn)品的技術(shù)特性。⑤因線圈部導(dǎo)體與電極端子間沒有連接點，故可靠性2采用激光切削方式的非繞線片式電感器結(jié)構(gòu)高。與工藝3高Q化技術(shù)過去采用激光切削方式的非繞線片式電感器的內(nèi)部結(jié)實現(xiàn)高Q化，關(guān)鍵在于是否降低了電感器的高頻損構(gòu)示于圖1，其制造工藝概略圖示于圖2。耗。一般情況下，具有代表性的損耗有以下幾種：以高頻損耗小的氧化鋁為主原料的整個基體上實施①導(dǎo)體部電阻成分；鍍銅導(dǎo)體，正如圖3所示，按螺旋狀切削基體中間部的導(dǎo)②渦電流損耗；體，形成一層線圈，用高耐熱性樹脂保護線圈，在基體兩③集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)等因素的高頻損耗。端的導(dǎo)體上形成電極。該產(chǎn)品有以下特點：另外，還發(fā)現(xiàn)以

4、往采用激光切削方式的電感器，線圈①結(jié)構(gòu)、工藝簡單；和端子之間也存在導(dǎo)體，可形成與主線圈耦合的短路環(huán)，②通過控制激光切削布線，可以制成各種電感器；2007.06·109技術(shù)與應(yīng)用·TECHNOLOGY&APPLICATION圖4電感器產(chǎn)生磁通的狀態(tài)（模式圖）表1高Q系列非繞線片式電感器的基本規(guī)格圖2制造工藝（概略圖）去除接近線圈部的導(dǎo)體，可起到消除短路環(huán)和降低渦流損耗的效果。制造工藝與過去的產(chǎn)品大致相同，只是變更了激光布線。本文介紹的高Q系列1608和1005兩種尺寸的產(chǎn)品已實現(xiàn)商品化，其基本規(guī)格示于表1。另外，過去產(chǎn)品和高Q產(chǎn)品Q值比較的曲線圖示于圖(5a~

5、c)。圖5的（a、b）作為代表例，示出了在10nH下的頻圖3激光切削加工概略圖率——Q特性的比較，圖5c是在800MHz下幾種電感值的Q這也是應(yīng)考慮產(chǎn)生損耗的原因。特性比較。采用過去電感器結(jié)構(gòu)通上電流時產(chǎn)生的磁通狀態(tài)表示1005尺寸的產(chǎn)品與過去的產(chǎn)品比較，Q值約提于圖4a。線圈部周圍產(chǎn)生磁通，該磁通是由線圈端橫切削高了20%—30%，1608尺寸的產(chǎn)品約提高了20—80%至兩端的電極端子的導(dǎo)體部分部所形成的，估計會在導(dǎo)體（at800MHZ）,電感量的覆蓋范圍雖然比過去的最大L值部產(chǎn)生渦流損耗。低，但以手機為代表的高頻產(chǎn)品RF電路中用的1005尺寸電如上所述，

6、接近線圈端的橫向?qū)w與磁通互相垂直，而感器的L值達到39nH，1608尺寸的產(chǎn)品為68nH，其電感值且導(dǎo)體存在于周圍，估計作為短路環(huán)，容易產(chǎn)生偶合現(xiàn)象。幾乎都能覆蓋。到目前為止，引人注目的有兩點，首先是實現(xiàn)了獨特其非繞線式的高Q系列電感器的Q值與繞線式的電感器的激光切削布線，其次是去除線圈附近的不需要導(dǎo)體，開比較，1608尺寸的產(chǎn)品在10nH以內(nèi)的電感值下，獲得的Q發(fā)出了高Q新系列產(chǎn)品，并使其商品化。本文介紹的高Q系值幾乎同等，除此之外的產(chǎn)品，繞線式的與非繞線式的電列產(chǎn)品所產(chǎn)生的磁通狀態(tài)模式圖示于圖4b。感器幾乎都處于中間值。110·2007.06TECHN

7、OLOGY&APPLICATION·技術(shù)與應(yīng)用Q特性的有以下部分：4高Q電感器的應(yīng)用實例①ANT外圍電路的匹配線圈；②SAW濾波器前后的匹配線圈；假如我們觀察一下手機的RF電路，就可看出要求提高③VCO振蕩線圈。伴隨著采用多模化等通信產(chǎn)品的高功能化，迫切要求這些產(chǎn)品的電路中用的電感器高性能化，確切的說就是增加高Q電感器的采用個數(shù)。在ANT外圍電路和SAW濾波器的匹配方面，采用高Q化的電感器可提高接受靈敏度和降低發(fā)送時的損耗。另外，VCO振蕩線圈的高Q化，可穩(wěn)定振蕩信號和提高C/N比，這都與提高無線通信的品質(zhì)有關(guān)。進入高速數(shù)字通信時代，采用不同聲音的高密度數(shù)據(jù)

8、十分重要，這是今后應(yīng)充分考慮的問題。高Q電感器的使用