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小型電感器成為市場主流,迎來快速發展期
2017/12/20 15:55:33  已閱讀

隨著電子產品小型化的發展,電感器的體積已減小到物理極限。鑒於此,愛普科斯(EPCOS)大中華區總裁兼CEO Michael Pocsatko認為,未來電感器的發展方向是集成化,電感器將與其它分立器件一起組合成複雜模塊,為客戶提供便於使用的完整係統。但就目前而言,仍以小型化分立器件為主,要實現集成化還有一段距離。

為順應未來發展方向,各大廠商不斷改進電感器的製造工藝,擴大產能,滿足不斷增長的市場需求。據TDK公布的2006財年中期聯合業績顯示,TDK的電感器銷售額同比增長了27%,帶動了TDK整體業務的增長。而這種增長在TDK分銷商的銷售業績中得到了印證,深圳市天為華電子有限公司總經理房興良表示:“在市場需求的拉動下,2006年AG亞遊客戶端下載銷售的TDK小型電感器增長了30%。”

據了解,小型電感器在手機、數字機頂盒、藍牙耳機、液晶電視、汽車電子、工業控製等領域,應用廣泛,存在著巨大的市場潛力。僅就片式電感器而言,2007年的市場需求量將達到3,000億隻以上,價值約300億元人民幣。

同時,業內資深人士指出,在經曆了RoHS環保指令、原材料價格上漲等影響之後,小型電感器的價格趨於平穩,致使小型電感器市場需求量持續攀升,出現了產銷缺口擴大的現象。為了滿足不斷增長的市場需求,各大電感器生產製造廠商針對不同市場應用,推出了各類新產品。

針對不同應用的小型電感器:

隨著市場的不斷細分,目前出現了多種針對特定應用領域的小型電感器。在數據係統和工業電子應用中,負載點電源的需求量大增,為大功率、小尺寸的電感帶來了發展機遇。為此,針對負載點電源市場,EPCOS推出了HPI係列高功率電感,在顯著提高載流能力的情況下,尺寸僅為12×12mm。

EPCOS的HPI係列電感麵向DC/DC轉換器市場,包括負載點轉換器和穩壓器模塊(VRM)等。在這些電路中,HPI充當輸出電感,其性能直接影響轉換器的總輸出。因此,對電感的尺寸和電氣特點進行優化,可以保證轉換器在各類應用中滿足要求。

Pocsatko強調:“HPI完全可以代替螺旋功率電感,因為HPI內部采用了螺旋線圈,即把一根扁平的矩形銅線豎著卷繞,形成一個螺旋線。”與采用圓銅線繞製的普通線圈不同,螺旋線圈可以使電感的磁心窗(CORE Window)更充分地利用銅線圈,使得銅線圈間隙因數接近於1。如此,在提高銅線圈利用率的情況下,降低了線圈的歐姆電阻,提高了效率。另外,電感器件的尺寸也可以做得更小,而具有相同的或更高的載流能力,這樣節省了電路板使用空間。

據了解,在麵向DC/DC轉換器市場應用的電感中,大部分廠商采用了多種磁心形狀和材料,但EPCOS HPI係列電感采用了一種鐵氧體磁心材料。盡管其它材料允許更高的飽和電流,但鐵氧體材料的磁心損耗明顯降低。DC/DC轉換器通常存在波紋電流,在輸出電感麵對嚴重的波紋電流時,鐵氧體材料的優點更突出。鐵氧體材料的成本也比其它材料低,而且可以通過精確調整間隙,使磁心具有特殊的電感值。

Michael Pocsatko還指出,HPI係列電感的另一個優點是采用自身引線(Selflead)作為線圈與電路板之間的接點。這些引線輾壓在線圈架的下麵,最大限度地縮小了電感所需的電路板空間。在外表麵底部,一個專門設計的絕緣體固定這些引線,並使其與磁心之間絕緣。由於在這類應用中空間十分寶貴,因此HPI電感與同類產品相比具有極大的優勢。

目前,HPI係列電感有2種封裝高度,具有8種標準電感值,也可以通過調整間隙對電感值進行定製。HPI係列電感可以提供優異的電氣性能,封裝大大縮小了電感所需的電路板空間,使得電路設計師能夠優化功率密度,並最大限度地減少負載點電源中相的數量。HPI係列電感的電感值為0.5-3.92μH,載流能力為12~30A。

除了針對工業應用的小型電感器之外,不少廠商推出了應用於消費電子市場的產品。Cooper公司新推出的電感器SD3112、SD3114和SD3118,外形為3.1×3.1mm,符合RoHS指令要求,具有高功率密度麵積比,應用於手機、數碼相機、小型LCD顯示器和PDA等便攜設備中。其中,SD3112提供高輸出,電感數值的變化範圍從1μH/1.65A到220μH/0.113A。高度稍大的SD3114(1.4mm)和SD3118(1.8mm)提供更大的額定電流。據了解,SD3112、SD3114和SD3118具有鐵氧體屏蔽結構,其優點是EMI抑製能力強,而且該結構便於自動拾放機對器件進行識別並恰當地確定其安裝方向。該係列產品提供帶卷(每卷4,100個)包裝,批量供貨時售價是19美分,交貨時間為4周。

此外,Vishay也推出了新款4040超薄、高電流貼片電感器IHLP-4040DZ-01和IHLP-4040DZ-11,具有較高的最大頻率及低電感值。IHLP-4040DZ-11的最大頻率為1.0MHz,而IHLP-4040DZ-01的最大頻率為5.0MHz,這兩款器件的電感值均低至0.19μH。IHLP係列產品采用DCR封裝,尺寸為10.3×11.5mm,厚度為4.0mm,占位麵積為標準的4040。這兩款產品可在未硬飽和的情況下,處理高瞬時電流峰值,在提供較低DCR值的情況下,提供了較高的額定電流;而且采用符合RoHS標準且帶有防護層的100%無鉛複合結構封裝,將蜂鳴噪聲降至超低水平;具有抗熱衝擊、防潮、抗機械衝擊及抗振動的特性。在手機、PC、PMP、GPS、汽車電子、負載點轉換器、分布式電源係統和FPGA等應用中,IHLP係列產品是小型高性能、低功耗解決方案。

小型電感器的市場前景:

小型電感器的市場需求量在不斷增長,加上電感器生產廠商不斷增加產品的附加值,這些都為小型電感器提供了成長空間。因此,在現貨市場上,小型電感產品的市場份額呈現上升態勢。

房興良:0401和0201型的貼片電感深受歡迎。

據天為華的房興良透露,在深圳的各大電子市場中,0401和0201型的貼片電感深受客戶歡迎,來自藍牙耳機、數字機頂盒等製造廠商的訂單增長較快。例如,天為華銷售的TDK MLK1005S3N9S、MLF1608A100KT等型號的積層電感,廣泛應用於高頻環境,市場銷售情況良好;而應用於藍牙耳機、無線網卡之類的帶通濾波器、平衡/非平衡變壓器的TDK HHM1517、HHM1520,也有著廣闊的市場前景。

Pocsatko也表示:“在中國市場,AG亞遊客戶端下載2006年保持了將近30%的增長速度,電感器等產品線為業績增長做出了貢獻。”但他也指出,隨著原材料價格上漲,小型電感器麵臨著挑戰。他舉例說,在過去的一年中,一些地區生產小型電感器的成本上漲了100%。為了降低成本,EPCOS實行了新產品生產本地化的策略,在中國設置了6家生產廠,成為中國市場上的第2大電子元件生產商,建立了EPCOS在中國市場的地位。

在控製生產成本方麵,中國本土製造廠商具有得天獨厚的優勢。同時,對於產品質量和參數的控製,也可以追溯到原材料和最初的化工原料,一旦出現問題,可以通過改變原材料和化工原料來控製產品質量和參數。這些都是依靠進口材料生產的廠商所不具備的優勢。

除了原材料價格上漲之外,RoHS指令也為小型電感器生產廠商帶來了成本壓力。但隨著各大廠商的努力,RoHS等環保指令帶來的影響,正被逐漸解決,已經不是影響小型電感器發展的主要因素。

然而,隨著市場的發展,電感器件的小型化已經達到了極限,如何在不增加成本的情況下,進一步縮小電感器的體積,是眾多電感生產廠商共同思考的問題。不少電感生產廠商認為,集成化是小型電感器件的未來發展趨勢。將電感器與其它器件集成到一個複雜的模塊,進而組合成一個完整的係統,既可以減少體積,又可以降低成本。但小型電感器要實現集成化,仍需時日。

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