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我国片式电感生产状况及存在问题探讨

2003-01-04 10:49:05 来源:《国际电子变压器》2003.01
我国片式电感生产状况及存在问题探讨
Research on Condition and Problems of Produce Chip Inductor in China

摘 要:本文主要分析了我国目前片式电感器产品的生产现状,并根据各种类型片式电感器的特点及应用的领域,提出了我国在发展该类元件过程中存在的问题,希望通过制订相应的对策加快我国片式电感器的发展进程。
关键词:片式电感器 应用特点 现状 存在问题 对策 发展
前言
随着表面安装技术的不断发展,对片式元器件的需求也越来越多,电感器作为重要的无源元件之一,其片式化的发展显得尤其重要。我国在“九五”期间,通过技术的引进、设备的引进,投资建成了较多的小型片式电感器的生产线,具备了一定的生产规模和能力,但在产品的类型、应用领域及基础材料的配套等方面仍存在一定的不足,以下就该方面的问题作一些探讨。
目前状况及问题
片式电感器按其生产工艺,目前可分为两大类:一类是绕线式片式电感器;另一类是叠层式片式电感器。其中绕线式片式电感器包括小电感量、高频率特性的小型片式电感器和耐大电流低电阻的功率型片式电感器。
1. 绕线式片式电感器
1.1小型绕线式片式电感器
该类片式电感器是将陶瓷或铁氧体材料制成特定芯架,利用自动化绕线设备在持定芯架上绕制线圈,经自动焊接和封装而成。此类片式电感器目前主要的型号有:2520型、2012型、1608型及1005型等。它们的特点是:一是体积小,适应了元器件小型化趋势。目前最小尺寸可达到:1.0×0.5。二是电感量可以向低感量延伸。目前1005型电感器最小电感量可以达到1.0nH。三是适用频率较高,最高适用频率已达到2GHz以上。该类电感器在“九五”期间,我国引进了较多的生产线,发展速度较快,据统计,我国2001年生产该类片式电感器约1.2亿只,销售量约1.0亿只,主要应用于高频通讯领域,如寻呼机、手机等整机产品中。且从目前的市场需求情况看,1608型及1005型等小尺寸的片式电感器需求量在迅速增加。该类型的片式电感器有一个明显的缺点就是成本高,由于目前所用的芯架(带电极)主要靠进口,有进口日本的,也有进口德国的等等,造成其材料的成本较高,这是制约该类产品进一步发展的关键所在,因此,芯架的国产化,降低成本是迫切需要解决的问题。尽管目前国内已有一些厂家在进行芯架的国产化工作,但由于工艺技术等因素,其成本有些甚至高于进口。
1.2功率型片式电感器
该类电感器,其品种、规格、形状较多,但从其电极的形式来划分基本可分为镀银型和基座型。其特点是:有高饱和磁通密度、耐大电流、低电阻,有些型号具有磁屏蔽功能,漏磁少。主要应用于小型通信器、手提电脑、液晶电视、数码照相机等整机产品中。该类产品在国外开发较早,工艺技术也较成熟,如TDK、胜美达、村田等公司生产的品种和规格较齐全,但在我国的发展较迟缓,一些专业化的固定电感器生产厂家尽管已意识到发展该类产品的重要性和必要性,但受到较多因素的制约。
首先,电感制造工艺技术的制约。尽管该类产品的结构设计并不复杂,但实现大批生产的工艺技术不完善,比如:线圈和镀银电极的焊接问题、磁芯装配的工艺问题等等,都需要进一步探讨和完善。
其次,磁芯生产工艺技术的制约。该问题包含两个方面:一方面是磁性材料的特性问题。由于该类电感器需耐大电流,因此要求磁材有高饱和磁通密度,以: 为例,一般材料Bm为3000高斯左右,而用于功率型片式电感用磁材,Bm要达到4300高斯,提高40%,因此,提高磁材特性是我们必须努力的方向。另一方面,对于镀银型片式电感所用磁芯银电极的烧制,目前国内的技术仍需进一步的完善,主要是指生产的一致性问题及电极的附着强度等还有待于进一步的提高。
2. 叠层式片式电感器
该电感器是用铁氧体浆料和导体浆料交替叠层印刷,然后烧结而成的。其特点是体积小,直流电阻低,且具有磁屏蔽特点,漏磁少,在较小体积的情况下,电感量可以做得较大。如1608型叠层式片式电感器电感量可达33μH。“九五”期间,我国建成了多条该类电感器的生产线,据统计,2001年生产该类电感器近8亿只,销量达到6.5亿只。因此,其规模和产量有了较大的发展,与小型绕线式片式电感器相比,其型号系列基本相同,但优点是:生产效率高、成本低、电感量可以做得较大。因此,在一些领域正在逐步替代绕线式片式电感器,但该类电感器仍然具有它的缺点:所用的磁性材料高频特性不好,因此,限制了该类产品的应用范围。尽管目前有报导在该方面有所突破,但大多处于实验室阶段,要实现能稳定地用于大批量生产,还有待于进一步的改进和完善。
3. 结束语
元器件的片式化已经作为世界电子元器件的发展方向,因此,我国作为电子元器件的生产大国,在该方面还需进一步地努力,从我国目前片式电感器的生产现状看,在片式化的进程中,我们还必须解决如下几个方面的问题:
(1)基础材料的国产化,其中包括小陶瓷芯架的国产化和高性能磁性材料的国产化。
(2)特有生产技术的掌握和工艺装备的改进完善。
(3)增加产品类型,扩展产品应用领域,特别是功率型片式电感器,其产品的品种、应用的领域有着具大的潜力。
希望通过以上几个问题的解决,能迅速提高我国片式电感器的生产水平,从而大大提高我国电子元器件的片式化程度。
以上仅是本人一点粗浅看法,如有不对之处,望批评指正。



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