小型化片式磁性元件的發展分析

隨著微電子電路、表面安裝技術（SMT）的采用和不斷發展完善，輕、薄、小成為衡量電子整機產品的重要標志。而要使電子設備小型化，首先就要考慮電子元件的小型化。 
　　
　　SMC片式元件不僅能使電子產品小型化，而且能實現整機裝配的高度自動化。小型化片式元件的廣泛應用，致使電子產品制造方式發生了深刻變化，制造廠商希望所印制電路板全部采用片式元件。最近20年來，三大元源元件中的電阻器和電容器的片式化技術發展十分迅速，產品種類和規格日趨齊全，已達到大批量應用階段，而小型化片式磁性元件（包括電感器、磁珠、濾波器、微波鐵氧體器件等），由于工藝難度較大，故發展相對緩慢。為適應現代通信、計算機、視聽設備、電子辦公設備、汽車電子系統、軍事電子裝備以及電磁兼容（EMC）等的需要，近年來，一些國家投入大量人力財力來研究開發磁性元件的片式化技術，從而有力地推動了小型化片式化磁性元件的發展。 
　　　
　　片式電感器及其相關復合元件 
　　
　　我們通常所指的電感器包括廣義的電感器件如變壓器、線圈、扼流圈、磁珠以及與電感器相關的復合元件。從結構上看，片式電感器可分為繞線型和疊層型兩類。前者是將細的導線繞在軟磁鐵氧體磁芯上制成，外層一般用樹脂封固。其工藝繼承性強。但體積小型化有限，目前尺寸為2.5×2.0mm的產品已商品化。而疊層片式電感器則不用繞線，是用鐵氧體漿料和導體漿料交替印刷、疊層、燒結，形成閉合磁路；它采用先進的厚膜多層印刷技術和疊層生產工藝，實現了超小型表面安裝。 
　　　　　　 
　　近來，在個人電腦的I/O線及液晶顯示器外圍的總線附近，所使用的眾多抑制噪聲元件不僅需要小型化，而且要求多連化（像多連片狀電阻器一樣），目的是為了適合多條線路，并提高安裝效率。面對這種日益高漲的需求，國外已出現一種陣列式高損耗型疊層片式電感器，尺寸為3.2×1.6mm，可適用于四條線，它不僅在性能方面具有互換性，而且能有效克服因陣列化產生的發熱、串擾等缺憾。與此同時，在疊層片式磁珠的基礎上也發展出將若干個磁珠集成到一起的片式磁珠陣列（磁珠排），這是一種能有效抑制電磁輻射和電磁噪聲的小型化片式元件。根據相鄰磁珠間的不同耦合方式，磁珠陣列分為常模和共模兩類產品，主要用于高密度組裝、功能強大的筆記本電腦、計算機主板接口、電源總線母線排以及數據總線時鐘信號等多出口位置。 
　　
　　作為電源負載的電子機器，一旦內部產生電磁波干擾信號，它就會變成天線，向外放射噪聲，影響周圍電子機器正常工作。為此，在電源輸出端需使用片式直流電源線路用EMI濾波器。這種濾波器由于大容量四端結構的疊層陶瓷電容器、穿心電容器和磁珠組成，可除去450KHz～1GHz的寬頻帶噪聲。 
　　
　　片式信號線路EMI濾波器由于有陡直的衰減特性，特別適合有效信號頻率與噪聲頻率接近的場合，如用于RGB信號線路和數字機器高速數字信號線路。 
　　 　　　
　　小型化片式微波鐵氧體器件 
　　
　　小型化片式微波鐵氧體環形器、隔離器是為滿足軍事裝備和現代通信整機高可靠性、高度集成化的需要而發展起來的一類新型微小型、超小型鐵氧體器件，它們包括單片式微帶器件、“落入式”（Drop－in）或“插入式”（Plug－in）器件以及用于微波低頻段的薄膜集中器件。國外把它們統稱為“落入式”。由于這類器件“沒有接頭”，靠引線或者中心導體延伸線與其它集成電路連接，具有尺寸小、重量輕、磁屏蔽、可直接貼裝到帶線或微帶是上等優點，因而在雷達、導彈、收發機、導航、數據通信線路、移動通信、電子對抗、測量儀器中得到大量應用。