PCDVD數位科技討論區 - 求問～積體電路問題

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SMD積層電感技術專欄－奇力新電子因應產品未來發展（記者郭雅慧／台北） 2005/08/15

　電感為被動元件之一，被廣泛的應用在資訊、通訊及消費性電子產品上，主要功能，大致可分為三類：EMI（電磁干擾）防治、訊號處理，和功率應用。電感產品種類可分為插件式（leaded）電感及表面黏著式（SMD）晶片電感。若再依其結構製程，則SMD晶片電感又可分為三類：積層型（Multilayer）、繞線型（Wire Wound）及薄膜型（Film）三種，其中市場應用以前兩者為主流。

　隨著資訊產業的進步，電子產品在小型化、可攜式、元件高密度裝配及降低生產成本之發展趨勢下，表面粘著技術已快速發展，促使三大被動電子零件，電阻、電容、電感晶片化比率年年提高。其中晶片電感由於構造較複雜、製程困難度較高，晶片化比率遠較電阻及電容為低。本文將針對積層式電感產品及其未來之發展方向做概略的介紹。

　積層式電感是利用薄膜印刷及積層技術製造之單石型電感元件，依製程可分乾式、半濕式製程，就產品材質而言，中頻電感（300MHz以下）以鐵氧磁體為主要成份，因鐵氧磁體之介電常數較高，使得寄生電容效應較大，進而導致自我共振頻率（Self resonance frequency）較低，到了300MHz頻率以上，材料之損失過大，就不適合使用。而高頻電感多由於使用於較高之頻率，材料必須具有較低之介電常數，以使寄生電容效應降低，故以具低介電常數之介電材料為主要成份，如氧化鋁、低溫共燒陶瓷（LTCC），積層電感主要特性為：

　1.為閉磁路之結構，元件磁遮蔽效果好，不會有電磁干擾問題。
　2.生產成本及售價低。
　3.具備低到中之電感量（nH～100uH），耐電流量則為數mA到百mA，適合用在數位信號線路上。

　由於3C電子產品朝小型化、多功能化及高頻化發展，促使晶片電感須配合著電子產品的需求，因此未來積層式電感的主要產品發展趨勢如下：

　小型化：過去幾年晶片電感的產品規格尺寸以0603為主流，由於手機及電子產品的小型、輕薄化，預計2005年0402規格的產品的出貨比例將超越0603，另有不少日糸廠商甚至推出了0201尺寸的電感，但此部份目前應用範圍特殊，並不普及。

　高頻化：目前通訊產品傳輸頻率以朝向高頻化為發展方向，如：WLAN的應用頻率會從干擾源多的2.4GHz逐步往5GHz以上移動，為了提高通訊品質，EMI雜訊的頻段亦提升至300MHz～1GHz以上。

　複合化：由於行動通訊及電子產品的輕薄化，元件尺寸須縮小，但功能必須滿足系統要求，因此促使複合化元件的需求增加，複合化技術主要如：使數個電感複合之排感（Bead Array），其利用結合數個電感以減少元件間間距，達到減少組裝空間的需求，同時降低表面黏著時拾取與放置的時間，進而降低成本；另外如結合數個電容與電感，利用低溫共燒技術製作之共燒型之LC Filter、EMI LC Filter等。

　未來晶片元件的要求是往輕、薄、短、小、高頻化、複合化、多功能的方向發展，而奇力新電子擁有台灣電感界少有的鐵粉蕊材料技術及粉末廠和鐵蕊廠結合專業的FAE團隊，目前除了可提供尺寸齊全（0402～1812）的積層Ferrite磁珠電感及高頻使用之積層陶瓷電感外，另已開發出多項LTCC複合式元件，因應廠商產品小型化、高頻化及複合化的需求，（本文由奇力新電子提供，記者郭雅慧整理）。

http://itri.org.tw/tech-transfer/04...eId=041&id=2270
技術名稱(中文)：積層電感元件製程技術

技術名稱(英文)：Multilayer Chip Inductor Technique

技術簡介
數位電子產品之動件頻率為數十MHz至1GHz以上，而現行高速網路傳輸也承載大量高頻訊號，因此會產生常模及共模式(Normal/Common Mode)雜訊，此電磁干擾(EMI)雜訊會妨害其他系統之動作。而積層晶片電感元件具有小型化、理想之濾波頻率特性以及便於安裝等優點，故已被廣泛使用作為主要之EMI抑制對策。其種類包含磁珠、電感LC濾波器及共模濾波器，這些組件亦可應用積層電感技術來實現，由於其體積小，可靠度高且可抗干擾，因此除上述之典型用途之外可應用於其他電感性元件如高頻通訊產品之場合。

Abstract -- 技術規格
900℃共燒材料導磁率=5~1500，介電常數=10~200，元件電感量=2.2nH~10μH，常模阻抗=30~600Ω，共模阻抗100~560Ω，額定電壓50V，額定電流0.2~10A，工作頻率100KHz~1GHz以上視材料及元件種類而定。

Technical Specification -- 技術特色
低溫共燒鐵氧磁體材料與積層電感元件製程技術。

應用規範
PC、筆記型電腦手機、LAN、IEEE-1394、USB、LVDS介面。