小型電感器成為市場(chǎng)主流，迎來(lái)快速發(fā)展期
文章來(lái)源：深圳市冠旭達電子科技有限公司
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發(fā)表時(shí)間：2020-05-07 10:08:50
【小中大】
隨著(zhù)電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，電感器的體積已減小到物理極限。鑒于此，愛(ài)普科斯(EPCOS)大中華區總裁兼CEO Michael Pocsatko認為，未來(lái)電感器的發(fā)展方向是集成化，電感器將與其它分立器件一起組合成復雜模塊，為客戶(hù)提供便于使用的完整系統。但就目前而言，仍以小型化分立器件為主，要實(shí)現集成化還有一段距離。
為順應未來(lái)發(fā)展方向，各大廠(chǎng)商不斷改進(jìn)電感器的制造工藝，擴大產(chǎn)能，滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的市場(chǎng)需求。據TDK公布的2006財年中期聯(lián)合業(yè)績(jì)顯示，TDK的電感器銷(xiāo)售額同比增長(cháng)了27%，帶動(dòng)了TDK整體業(yè)務(wù)的增長(cháng)。而這種增長(cháng)在TDK分銷(xiāo)商的銷(xiāo)售業(yè)績(jì)中得到了印證，深圳市天為華電子有限公司總經(jīng)理房興良表示：“在市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，2006年我們銷(xiāo)售的TDK小型電感器增長(cháng)了30%?！?/span>
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(chē)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域，應用廣泛，存在著(zhù)巨大的市場(chǎng)潛力。僅就片式電感器而言，2007年的市場(chǎng)需求量將達到3,000億只以上，價(jià)值約300億元人民幣。
同時(shí)，業(yè)內資深人士指出，在經(jīng)歷了RoHS環(huán)保指令、原材料價(jià)格上漲等影響之后，小型電感器的價(jià)格趨于平穩，致使小型電感器市場(chǎng)需求量持續攀升，出現了產(chǎn)銷(xiāo)缺口擴大的現象。為了滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的市場(chǎng)需求，各大電感器生產(chǎn)制造廠(chǎng)商針對不同市場(chǎng)應用，推出了各類(lèi)新產(chǎn)品。
針對不同應用的小型電感器
隨著(zhù)市場(chǎng)的不斷細分，目前出現了多種針對特定應用領(lǐng)域的小型電感器。在數據系統和工業(yè)電子應用中，負載點(diǎn)電源的需求量大增，為大功率、小尺寸的電感帶來(lái)了發(fā)展機遇。為此，針對負載點(diǎn)電源市場(chǎng)，EPCOS推出了HPI系列高功率電感，在顯著(zhù)提高載流能力的情況下，尺寸僅為12×12mm。
EPCOS的HPI系列電感面向DC/DC轉換器市場(chǎng)，包括負載點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，可以保證轉換器在各類(lèi)應用中滿(mǎn)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(xiàn)圈，即把一根扁平的矩形銅線(xiàn)豎著(zhù)卷繞，形成一個(gè)螺旋線(xiàn)?！迸c采用圓銅線(xiàn)繞制的普通線(xiàn)圈不同，螺旋線(xiàn)圈可以使電感的磁心窗(CORE Window)更充分地利用銅線(xiàn)圈，使得銅線(xiàn)圈間隙因數接近于1。如此，在提高銅線(xiàn)圈利用率的情況下，降低了線(xiàn)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，在面向DC/DC轉換器市場(chǎng)應用的電感中，大部分廠(chǎng)商采用了多種磁心形狀和材料，但EPCOS HPI系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，在輸出電感面對嚴重的波紋電流時(shí)，鐵氧體材料的優(yōu)點(diǎn)更突出。鐵氧體材料的成本也比其它材料低，而且可以通過(guò)精確調整間隙，使磁心具有特殊的電感值。
Michael Pocsatko還指出，HPI系列電感的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是采用自身引線(xiàn)(Selflead)作為線(xiàn)圈與電路板之間的接點(diǎn)。這些引線(xiàn)輾壓在線(xiàn)圈架的下面，較大限度地縮小了電感所需的電路板空間。在外表面底部，一個(gè)專(zhuān)門(mén)設計的絕緣體固定這些引線(xiàn)，并使其與磁心之間絕緣。由于在這類(lèi)應用中空間十分寶貴，因此HPI電感與同類(lèi)產(chǎn)品相比具有極大的優(yōu)勢。
目前，HPI系列電感有2種封裝高度，具有8種標準電感值，也可以通過(guò)調整間隙對電感值進(jìn)行定制。HPI系列電感可以提供優(yōu)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(yōu)化功率密度，并很大限度地減少負載點(diǎn)電源中相的數量。HPI系列電感的電感值為0.5-3.92μH，載流能力為12~30A。
除了針對工業(yè)應用的小型電感器之外，不少廠(chǎng)商推出了應用于消費電子市場(chǎng)的產(chǎn)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，具有高功率密度面積比，應用于手機、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，電感數值的變化范圍從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(yōu)點(diǎn)是EMI抑制能力強，而且該結構便于自動(dòng)拾放機對器件進(jìn)行識別并恰當地確定其安裝方向。該系列產(chǎn)品提供帶卷(每卷4,100個(gè))包裝，批量供貨時(shí)售價(jià)是19美分，交貨時(shí)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，具有較高的很大頻率及低電感值。IHLP-4040DZ-11的很大頻率為1.0MHz，而IHLP-4040DZ-01的很大頻率為5.0MHz，這兩款器件的電感值均低至0.19μH。IHLP系列產(chǎn)品采用DCR封裝，尺寸為10.3×11.5mm，厚度為4.0mm，占位面積為標準的4040。這兩款產(chǎn)品可在未硬飽和的情況下，處理高瞬時(shí)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無(wú)鉛復合結構封裝，將蜂鳴噪聲降至超低水平;具有抗熱沖擊、防潮、抗機械沖擊及抗振動(dòng)的特性。在手機、PC、PMP、GPS、汽車(chē)電子、負載點(diǎn)轉換器、分布式電源系統和FPGA等應用中，IHLP系列產(chǎn)品是小型高性能、低功耗解決方案。
小型電感器的市場(chǎng)前景
小型電感器的市場(chǎng)需求量在不斷增長(cháng)，加上電感器生產(chǎn)廠(chǎng)商不斷增加產(chǎn)品的附加值，這些都為小型電感器提供了成長(cháng)空間。因此，在現貨市場(chǎng)上，小型電感產(chǎn)品的市場(chǎng)份額呈現上升態(tài)勢。
據業(yè)內人士透露，在深圳的各大電子市場(chǎng)中，0401和0201型的貼片電感深受客戶(hù)歡迎，來(lái)自藍牙耳機、數字機頂盒等制造廠(chǎng)商的訂單增長(cháng)較快。例如，天為華銷(xiāo)售的TDK MLK1005S3N9S、MLF1608A100KT等型號的積層電感，廣泛應用于高頻環(huán)境，市場(chǎng)銷(xiāo)售情況良好;而應用于藍牙耳機、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡之類(lèi)的帶通濾波器、平衡/非平衡變壓器的TDK HHM1517、HHM1520，也有著(zhù)廣闊的市場(chǎng)前景。
Pocsatko也表示：“在中國市場(chǎng)，我們2006年保持了將近30%的增長(cháng)速度，電感器等產(chǎn)品線(xiàn)為業(yè)績(jì)增長(cháng)做出了貢獻?！钡仓赋?，隨著(zhù)原材料價(jià)格上漲，小型電感器面臨著(zhù)挑戰。他舉例說(shuō)，在過(guò)去的一年中，一些地區生產(chǎn)小型電感器的成本上漲了。為了降低成本，EPCOS實(shí)行了新產(chǎn)品生產(chǎn)本地化的策略，在中國設置了6家生產(chǎn)廠(chǎng)，成為中國市場(chǎng)上的第2大電子元件生產(chǎn)商，建立了EPCOS在中國市場(chǎng)的地位。
在控制生產(chǎn)成本方面，中國本土制造廠(chǎng)商具有得天獨厚的優(yōu)勢。例如，廣東肇慶英達電感器件有限公司通過(guò)控制原材料、粉料的制備過(guò)程來(lái)降低生產(chǎn)成本。肇慶英達已具備自行生產(chǎn)鐵氧體粉的能力，而電子漿料也可通過(guò)總公司內部的其它公司來(lái)采購，大大節約了成本。而且，即使客戶(hù)對電感頻率特性提出了特殊要求，肇慶英達也可以通過(guò)對原材料的研制開(kāi)發(fā)，來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)要求。同時(shí)，對于產(chǎn)品質(zhì)量和參數的控制，也可以追溯到原材料和化工原料，一旦出現問(wèn)題，可以通過(guò)改變原材料和化工原料來(lái)控制產(chǎn)品質(zhì)量和參數。這些都是依靠進(jìn)口材料生產(chǎn)的廠(chǎng)商所不具備的優(yōu)勢。
除了原材料價(jià)格上漲之外，RoHS指令也為小型電感器生產(chǎn)廠(chǎng)商帶來(lái)了成本壓力。但隨著(zhù)各大廠(chǎng)商的努力，RoHS等環(huán)保指令帶來(lái)的影響，正被逐漸解決，已經(jīng)不是影響小型電感器發(fā)展的主要因素。
然而，隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展，電感器件的小型化已經(jīng)達到了極限，如何在不增加成本的情況下，進(jìn)一步縮小電感器的體積，是眾多電感生產(chǎn)廠(chǎng)商共同思考的問(wèn)題。不少電感生產(chǎn)廠(chǎng)商認為，集成化是小型電感器件的未來(lái)發(fā)展趨勢。將電感器與其它器件集成到一個(gè)復雜的模塊，進(jìn)而組合成一個(gè)完整的系統，既可以減少體積，又可以降低成本。但小型電感器要實(shí)現集成化，仍需時(shí)日。
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