疊層片式電感知識(深色)課件

1、疊層片式電感基礎知識講座 第1頁，共44頁。目 錄I 疊層片式電感的重要參數(shù) 1 片式電感的重要參數(shù) 2 主要產(chǎn)品分類 3 電性特征曲線圖II 疊層片式電感制程簡介 1 生產(chǎn)工藝流程 2 制程質(zhì)控要點 3 原材料選擇 4 產(chǎn)品可靠性試驗III 產(chǎn)品使用注意事項 1 保管 2 焊接條件 3 清洗條件第2頁，共44頁。I 疊層片式電感的重要參數(shù)第3頁，共44頁。片式電感的重要參數(shù)I 疊層片式電感的重要參數(shù) 隨著全球科技的飛躍發(fā)展，電子元器件的片式化率愈來愈高。MLCI迭層片式電感器，是三大無源電子元件R、L、C之一，具有很廣泛的應用。下面，就MLCI在應用中值得考慮的幾個重要參數(shù)給予簡單討論，希望

2、能供大家參考。第4頁，共44頁。片式電感的重要參數(shù)1、 MLCI的等效電路（EQUIVALENT CIRCUIT）MLCI的等效電路如下圖所示：圖1、 MLCI的等效電路 其中L-等效電感 R-等效交流電阻 C-等效電容 Rdc-直流電阻I 疊層片式電感的重要參數(shù)第5頁，共44頁。2、 電感量（INDUCTANCE） 電感量是MLCI的最重要參數(shù)，它的大小值由下面公式?jīng)Q定： L=N2 其中，-材料的磁導率 N-線圈的圈數(shù) Ae-有效磁通面積 le-有效磁路長度 從公式（1）易知，電感量與所選用的材料性能（）、電感器的結構（N 、Ae、le）有關。而在選擇電感器時，一個要選擇電感量，另外就是要求

3、電感量在某一個范圍（注意電感器的測試頻率）： 一般地，鐵氧體電感有K檔和M檔；而陶瓷電感（或高頻電感）有S檔、D檔、J檔、K檔： S檔： 0.3NH D檔： 0.5NH J檔： 5% K檔： 10% M檔： 20%片式電感的重要參數(shù)I 疊層片式電感的重要參數(shù)leAe第6頁，共44頁。3、 品質(zhì)因數(shù)Q（Q VALUE） 品質(zhì)因數(shù)Q是MLCI的另外一個重要參數(shù)，表示電感器的儲能與耗能之比，根據(jù)圖（1）可用下式近似計算： 一般地，品質(zhì)因數(shù)Q愈大愈好，所以，在選擇MLCI時，要注意： 品質(zhì)因數(shù)Q在產(chǎn)品樣本或送樣的承認書上標出的是最小值 品質(zhì)因數(shù)Q與測試頻率有關 品質(zhì)因數(shù)Q與電感量有關 產(chǎn)品樣本上對應電

4、感量的Q值均有對應的測量頻率 設計者在設計電路時對Q值的要求。Q=WLR（2）片式電感的重要參數(shù)I 疊層片式電感的重要參數(shù)第7頁，共44頁。4、 自諧頻率SRF（SELF-RESONANT FREQUENCY） 自諧頻率SRF是MLCI應用中值得考慮的一個重要指標，其值越高，說明該MLCI的使用頻率越高。應注意： 自諧頻率SRF與材料及其電感量有關，電感量越大，SRF越小 產(chǎn)品樣本上給出的SRF表示最小值 電感在使用時的頻率應小于SRF，同時考慮電路所需的Q值。 5、 直流電阻Rdc(DC RESISTANCE) 直流電阻Rdc是表征MLCI的直流或低頻下的一個參數(shù)。一般地，希望直流 電阻Rd

5、c愈小愈好，所以： 直流電阻Rdc與材料及其電感量有關，電感量越大，Rdc越大 產(chǎn)品樣本上給出的Rdc表示最大值片式電感的重要參數(shù)I 疊層片式電感的重要參數(shù)第8頁，共44頁。6、 阻抗Z（IMPEDANCE） 阻抗Z是迭層片式磁珠中最重要的參數(shù)，據(jù)圖1，阻抗Z可表示為： Z=R2 + （L）2 （3） 可見，阻抗Z與電感量、交流有效電阻和頻率有關。所以： 阻抗Z的大小與頻率緊密相關 阻抗Z值的范圍是： 25%7、頻率F（FREQUENCY） 頻率F是MLCI中最特別，最需要注意的一個參數(shù)，由于它的變化，造成其他參數(shù)如電感量、Q值、阻抗值發(fā)生改變。片式電感的重要參數(shù)I 疊層片式電感的重要參數(shù)第9

6、頁，共44頁。主要產(chǎn)品分類 目前我司片式元件均有無鉛和有鉛兩大系列，每系列產(chǎn)品主要分類相同，如下：1、 電感類 電感分類尺寸型號感值范圍陶瓷電感MGCI06031.0 nH 10 nH10051.0 nH 120 nH16081.5 nH 220 nH20121.5 nH 470 nH鐵氧體電感MGFI10050.047 H 10 H16080.047 H 33 H20120.047 H 100 H32160.047 H 220 HI 疊層片式電感的重要參數(shù)第10頁，共44頁。磁珠分類尺寸型號阻抗值范圍通用磁珠MGGB10055 600 16085 1000 20127 2000 321610

7、 3000 大電流磁珠MGLB16085 60 20127 60 321619 120 2、 磁珠類 I 疊層片式電感的重要參數(shù)主要產(chǎn)品分類第11頁，共44頁。磁珠分類尺寸型號阻抗值范圍尖峰磁珠MGSB10055 120 16085 380 20125 2000 321631 2000 高頻磁珠MGHB1005120 430 1608120 1000 磁珠排MGAB321630 600 2、 磁珠類 I 疊層片式電感的重要參數(shù)主要產(chǎn)品分類第12頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)陶瓷電感 電感/頻率曲線圖第13頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)陶瓷電感 Q

8、/頻率曲線圖第14頁，共44頁。鐵氧體電感 電感/頻率曲線圖電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)第15頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)鐵氧體電感 Q/頻率曲線圖第16頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)普通磁珠 阻抗/頻率曲線圖第17頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)大電流磁珠 阻抗/頻率曲線圖第18頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)尖峰磁珠 阻抗/頻率曲線圖第19頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)高頻磁珠 阻抗/頻率曲線圖第20頁，共44頁。電性特征曲線圖I 疊層片式電感的重要參數(shù)磁珠排

9、阻抗/頻率曲線圖第21頁，共44頁。II 疊層片式電感制程及 相關簡介第22頁，共44頁。生產(chǎn)工藝流程II 疊層片式電感制程及相關簡介配 料成 型切 割排 膠燒 結沾 銀表面處理測 試包 裝磨 邊燒 銀*檢 測第23頁，共44頁。制程質(zhì)控要點生產(chǎn)工序質(zhì)控要點配料工序Surry粘度Surry成膜質(zhì)量成型工序Surry流延質(zhì)量流延膜厚Surry粘度印刷線圈寬度印刷線圈質(zhì)量導體漿料粘度成型線烘箱溫度II 疊層片式電感制程及相關簡介第24頁，共44頁。生產(chǎn)工序質(zhì)控要點切割工序切割前后烘制溫度曲線控制半成品尺寸半成品外觀（缺角、批峰等）內(nèi)部線圈位置、線圈數(shù)連接線顯露度排膠工序排膠量半成品外觀（缺角、批峰

10、等）燒結工序半成品外觀（顏色、開裂等）燒結溫度曲線控制制程質(zhì)控要點II 疊層片式電感制程及相關簡介第25頁，共44頁。生產(chǎn)工序質(zhì)控要點磨邊工序?qū)蔷€尺寸變化率瓷體外觀（缺角、分層等）磨邊時間控制半成品連接線顯露狀況導體漿料粘度沾銀工序端頭尺寸端頭外觀（氣泡、針孔、露瓷體等）燒銀工序燒銀溫度曲線控制半成品外觀（金屬化點、瓷體顏色等）制程質(zhì)控要點II 疊層片式電感制程及相關簡介第26頁，共44頁。生產(chǎn)工序質(zhì)控要點表面處理工序產(chǎn)品外觀（爬鍍、金屬化點等）Ni層厚度Sn/Pb層厚度可靠性實驗（可焊、耐焊、端頭強度等）測試工序產(chǎn)品外觀、尺寸產(chǎn)品電性（按客戶需求測試）包裝工序剝離力漏裝、立裝等制程質(zhì)控要點

11、II 疊層片式電感制程及相關簡介第27頁，共44頁。原材料選擇選擇原材料必須滿足以下條件：1 、滿足產(chǎn)品性能需求 如基體材料及內(nèi)電極材料對L、Q、SRF的影響等。2 、滿足生產(chǎn)工藝需求 如基體材料對產(chǎn)品燒結收縮率的影響等。3 、符合環(huán)保要求 如對產(chǎn)品中有害物質(zhì)鎘、鉛、六價鉻、汞、PBB/PBDE含 量的限定等。II 疊層片式電感制程及相關簡介第28頁，共44頁。產(chǎn)品可靠性試驗項 目說 明測試條件可焊性 端電極焊錫覆蓋率為90%以上 焊錫: Sn: Pb=63:37焊錫溫度2305助焊劑 : 松香浸漬時間: 41s 耐焊性 端電極焊錫覆蓋率為75%以上 焊錫: Sn: Pb=63:37焊錫溫度:

12、 2605 助焊劑 : 松香浸漬時間: 101sII 疊層片式電感制程及相關簡介第29頁，共44頁。項 目說 明測試條件端頭強度 端頭和瓷體不應見損傷 在軸向上施加拉力如下： 彎曲試驗 不應見機械損傷 當板彎曲撓度達2mm時 尺寸拉力時間16083.051 20126.051 321610.051 A (mm)inch0.50.019 (1005)0.70.028 (1608)1.00.039 (2012)2.00.079 (3216)產(chǎn)品可靠性試驗II 疊層片式電感制程及相關簡介第30頁，共44頁。項 目說 明測試條件抗壓強度 磁體不應見損傷 在軸向上施加壓力如下： 跌落 外觀無可見機械損傷

13、 電感量變化率10% Q值變化率30% 從距混凝土地面1m高度自由落下，重復10次 。尺寸AP10050.74.916081.04.9 20121.49.8 32162.09.8 產(chǎn)品可靠性試驗II 疊層片式電感制程及相關簡介第31頁，共44頁。項 目說 明測試條件振動 外觀無可見機械損傷 電感量變化率10% Q值變化率30%頻率 : 10 to 55Hz 振幅 : 1.52mm 方向及時間 : X, Y and Z directions for 2 hours each. 耐潮濕 外觀無可見機械損傷 電感量變化率10% Q值變化率30% a. 試驗條件 溫度: 70 濕度: 90%95% 試

14、驗時間: 240 hb. 測量條件:試驗后常溫常濕環(huán)境中放置24小時測量。 產(chǎn)品可靠性試驗II 疊層片式電感制程及相關簡介第32頁，共44頁。項 目說 明測試條件耐高溫 外觀無可見機械損傷 電感量變化率10% Q值變化率30%a. 試驗條件 施加額定電流 : 70 溫度: 852 試驗時間: 1000hb. 測量條件:試驗后常溫常濕環(huán)境中放置24小時測量。耐低溫外觀無可見機械損傷 電感量變化率10% Q值變化率30% a. 試驗條件 溫度: -552 試驗時間: 500+24/-0 h b. 測量條件:試驗后常溫常濕環(huán)境中放置24小時測量。 產(chǎn)品可靠性試驗II 疊層片式電感制程及相關簡介第33

15、頁，共44頁。項 目說 明測試條件熱沖擊（溫度循環(huán) ）外觀無可見機械損傷 電感量變化率10% Q值變化率30%a. 試驗條件1) 溫度: -40, 時間: 303min 2) 溫度: +85 時間time: 303min b. 測量條件 試驗后常溫常濕環(huán)境中放置24小時后測量。 產(chǎn)品可靠性試驗II 疊層片式電感制程及相關簡介第34頁，共44頁。III 產(chǎn)品使用注意事項第35頁，共44頁。保 管1、保管期限 距麥捷出廠檢驗時間六個月內(nèi)，產(chǎn)品可以使用；檢驗時間可以通過包裝外側(cè)標記的檢驗號確認；若時間超出六個月，應檢查焊接性能后方可使用。 2、保管條件 存放貨物的庫房應滿足以下條件 ： 溫度 : -

16、10 + 40 濕度: 30 to 70% 不允許溫、濕度有極劇變化。 禁止將產(chǎn)品保管在腐蝕性物質(zhì)中，例如硫磺、氯氣或 者酸，否則將引起端頭氧化，導致降低焊接性。 III 產(chǎn)品使用注意事項第36頁，共44頁。 2、保管條件 為了避免受潮氣、灰塵等物質(zhì)的影響，產(chǎn)品應保管于貨架上。 產(chǎn)品保管在庫房中時，應避免熱沖擊，振動以及直接光照等。 產(chǎn)品應密封包裝 。保 管III 產(chǎn)品使用注意事項第37頁，共44頁。焊接條件產(chǎn)品可用于波峰焊和回流焊 。1、焊劑 使用松香基助焊劑，禁止使用鹵化物含量起過0.2wt%的強酸性助焊劑。 使用63/37焊料(Sn 63%/Pb 37%)或60/40焊料（Sn 60%/

17、Pb 40%）。2、波峰焊條件 預熱時，產(chǎn)品表溫與焊料溫度的溫差最大不允許超出150，焊接完后冷卻時，產(chǎn)品表溫與溶劑溫度之間的溫差最大不允許超出100。預熱不足有可能引發(fā)產(chǎn)品表面裂紋，導致產(chǎn)品品質(zhì)下降。 III 產(chǎn)品使用注意事項第38頁，共44頁。2、波峰焊條件 標準波峰焊曲線 預熱 150,1 minute min最高溫度 250,10 seconds max 焊接條件III 產(chǎn)品使用注意事項第39頁，共44頁。3、回流焊條件 預熱時，產(chǎn)品表溫與焊料溫度的溫差最大不允許超出150，焊接完后冷卻時，產(chǎn)品表溫與溶劑溫度之間的溫差最大不允許超出100。預熱不足有可能引發(fā)產(chǎn)品表面裂紋，導致產(chǎn)品品質(zhì)下降。 標準回流焊曲線 焊接條件III 產(chǎn)品使用注意事項第40頁，共44頁。清洗條件1、清洗溫度最高不超過60（若是氟化物類和酒精類清潔劑，溫度最高不超過40）。2、為了避免印刷線路板及其上所安裝器件出現(xiàn)共振現(xiàn)象，在進行超聲波清洗時，應嚴格遵循以下條件 ： 功率Power : 20W/t max 頻率Frequency: 2840 kHz 時間Time : 5 minutes max 3、清洗后，產(chǎn)品上不應有助焊劑和清潔劑駐留；若使用了含水劑，為了徹底