叠层片式电感知识(深色)
浅析叠层片式大功率电感器的设计和制作技术
浅析叠层片式大功率电感器的设计和制作技术摘要：伴随着科技时代的到来，各种信息技术正在飞速发展，电子元器件也在逐步进化，逐渐实现高频化、片式化、高性能、小型化以及低耗能。
电感器发展革新至今，已经逐步实现了片式化以及小型化，叠层片式电感器就是发展产物之一，叠层片式大功率电感器则是最具有代表性的一种。
关键词：电感器；叠层片式；设计；制作电子线路中有三大基础原件必不可少，即电阻、电感以及电容。
其中，电感器的工作原理是交流电通过导线的过程中在其内部以及周围产生磁场，主要的功能是过滤噪声、抑制干扰、筛选信号、稳定电流等等。
日常生活、工作、生产中的计算机、视频音频设备、电子自动化设备以及通讯设备都要应用电感器。
电感器发展至今已经有多种类型，其中较为常见的就是片式电感器，本文则针对叠层片式大功率电感器展开探讨。
一、叠层片式电感器概述（一）结构与材料如下图1所示，叠层片式电感器其外形为矩形，基体材料通常使用铁氧体或陶瓷材料。
内部导体线圈是导电部分，一般采用通孔成型技术或是交迭印刷技术制作完成，采用纯金属银作为材料，被外部陶瓷材料包裹。
内外部材料进行有效匹配后共同烧结得到独石结构的闭合磁体，其电磁兼容性很好，内外部彼此不发生干扰。
叠层片式电感器引出电极没有引线，内部导体线圈与内部导电部分互相连通。
外部电极的材料由外到内分别是锡铅合金、镍、银，共三层，能够用于插片、贴片等多种电焊方式。
图1 叠层片式电感器结构图（1、陶瓷本体；2、内部电极（银）；3、引出电极；4、外部电极）叠层片式电感器的材料组成可以分为三个部分，即电极材料和导体（内部）材料、基体材料以及镀层材料。
其中，内部导体所使用的材料通常为银，这要是因为银具有较好的电学性能，能够基本满足电感器的使用要求。
基体材料目前主要应用的包括：陶瓷材料，介电常数控制在4.5-8.2之间；镍锌铁氧体材料，磁导率控制在3-500之间。
镀层材料端头为银，外部电极材料为Sn，中间电极材料为Ni。
叠层贴片电感的特点和用途
叠层片式铁氧体电感是指形状类似陶瓷贴片电容或者贴片电阻那样的多层结构电感器。
这类贴片电感尺寸可以做的非常小，最小封装可以做到1.0*0.5*0.5mm(长宽高)，大尺寸叠成电感感量可以做到330uH，其基材为铁氧体材料。
新晨阳电子
铁氧体芯贴片电感是先进的多层印刷技术及超细铁氧体制造技术完美的结合物，它设计精巧、性能优越，满足了现代表面贴装技术的需要，是一种新型的片状电感元件，广泛应用于各类通讯设备、办公自动化设备上。
是先进的多层印刷技术及超细铁氧体制造技术完美的结合物，它设计精巧、性能优越，满足了现代表面贴装技术的需要，是一种新型的片状电感元
件，广泛应用于各类通讯设备、办公自动化设备上。
ltcc和叠层片式电感
ltcc和叠层片式电感
LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷）技术是一种将低温烧
结陶瓷粉制成厚度精确且致密的生瓷带，通过激光或机械打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺在生瓷带上制出所需电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然
后叠压在一起，在低温（如900℃）下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件或内置无源元件的三维电路基板的技术。
利用LTCC技术，可以制造出多种无源以及无源/有源集成产品。
例如，高精度片式元件（如电感器、电阻器、片式微波电容器等）以及这些元件的阵列，还有无源集成功能器件，如片式射频无源集成组件（包括LC滤波器及其阵列、定向耦合器、功分器、功率合成器、变压器、天线、延迟线、衰减器等）。
叠层片式电感则是采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作而成的电感器。
它的内部由多个线圈组成，这些线圈通过层叠的方式形成，使得电感器具有更高的电感值和
更小的体积。
叠层片式电感具有优秀的电气性能，如低直流电阻、高Q值、良好的频率稳定性等，因此被广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域。
综上所述，LTCC技术为制造叠层片式电感等无源元件提供了一种有效的方法，使得这些元件能够在保持高性能的同时，实现小型化和集成化。
不过，LTCC技术和叠层
片式电感的具体应用和设计会根据不同的需求和场景有所差异，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素。
叠层片式电感知识
叠层片式电感知识首先，电感线圈是叠层片式电感的核心部分，它是由导电材料制成的线圈，具有规定的线圈数目、匝数和宽度等参数。
线圈数量的增加可以增加电感值，而线圈的匝数和宽度则可以影响电感的频率特性。
其次，绝缘层是用于隔离线圈之间的绝缘材料，它可以防止电磁干扰和电感间的短路。
常见的绝缘材料有聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
绝缘层的厚度和材料的选择对电感的性能也有一定影响。
最后，封装层是用于固定电感线圈和保护绝缘层的外壳材料，通常是由无机粘合剂或有机胶水制成。
封装层的材料选择应考虑其导热性、机械强度和耐高温等性能。
叠层片式电感的性能主要取决于电感线圈的几何参数、绝缘材料和封装层的性能选择。
首先，线圈的几何参数包括线圈数量、匝数和宽度等，它们直接影响到电感值和频率响应。
通常情况下，线圈数量和匝数越多，电感值越大。
其次，绝缘材料的选择和绝缘层的厚度也会影响到电感的性能。
较好的绝缘材料应具有良好的绝缘性能、高温稳定性和耐腐蚀性。
绝缘层的厚度应根据具体应用场景而定，一般来说，较大的厚度可以提供更好的绝缘效果，但也会增加电感的体积。
最后，封装层的选择应考虑到其导热性、机械强度和耐高温性能。
优秀的封装材料能够提供良好的固定和保护电感线圈的效果，同时也能够确保其在高温环境下的稳定性。
而导热性较好的封装材料可以提高电感的散热效果，避免温升过高导致性能下降。
综上所述，叠层片式电感是一种令人信赖的电子元件，因其高电感密度、高品质因数、小尺寸和低表面电阻等特点，在不同领域都有广泛的应用。
通过合理选择导电材料、绝缘材料和封装材料，可以进一步优化其性能，满足不同需求的电路设计。
叠层式片式电感器在功放电路中的应用研究
叠层式片式电感器在功放电路中的应用研究引言：功放电路是电子设备中常见的电路之一，在音频放大器、无线通信设备等领域得到了广泛的应用。
而在功放电路中，电感器作为被动元件，起到了重要的作用。
其中，叠层式片式电感器因其优异的性能和小型化特点而受到广泛关注和应用。
本文将探讨叠层式片式电感器在功放电路中的应用研究，并对其性能进行深入分析和评估。
一、叠层式片式电感器的基本原理与结构叠层式片式电感器（Multilayer Chip Inductors，MLCI）是一种基于片式电感器的演变而来的小型化电感器。
它由多个平行连接的薄膜电感器叠层组成，每一层都具有发条形结构。
叠层式片式电感器的每一层都由多个电感器单元串联或并联而成，并通过金属电极进行连接。
叠层结构的设计使得电感器的自感值增加，从而提高了电感器在高频段的工作性能。
二、叠层式片式电感器在功放电路中的优势1. 小型化设计：叠层式片式电感器采用微型封装技术，体积小、重量轻，可以极大地节省功放电路的空间，使得整个设备更加紧凑。
这对于现代电子设备的小型化和集成化要求具有重要意义。
2. 高频性能优异：叠层式片式电感器由于其特殊的叠层结构以及优质的材料选择，其自感值相对较大，能够在高频段保持较低的电阻和损耗。
这使得叠层式片式电感器在功放电路中具有出色的频率响应和信号传递能力。
3. 超强的耐热性能：功放电路在工作过程中，由于功率放大产生的热量较大，这就要求电感器具备良好的耐热性能，以保证电路的可靠性和稳定性。
而叠层式片式电感器采用了高温陶瓷材料和金属电极结构，使得其能够承受较高的温度，具备良好的耐热性。
4. 电感值稳定性高：在功放电路中，电感器的稳定性对电路的工作性能有着重要的影响。
叠层式片式电感器采用精确的工艺和材料制造而成，能够保持相对较低的电感值漂移和温度系数。
这使得其在功放电路的频率调节和精密音频放大等方面具备出色的性能。
三、叠层式片式电感器在功放电路中的应用实例叠层式片式电感器在功放电路中的应用非常广泛。
叠层电感培训资料PPT课件(90张)
400 360 320
磁导率 ｕ0 = 8
40 36 32
'28
24 20 16 12
8 4 0 1M
10M
100M
Frequence(Hz)
400
'
Q
360
320 Q
280
240
200
160
120
80
40
0 1G
磁导率 ｕ0 = 25
200 180 160
'140
120 100
80 60 40 20
0 1M
10M
100M
标称代码
1N5
15N
电感量
R15
1R5
150
151
050
阻抗值
500
501
502
标称值 1.5 nH 15 nH 150 nH 1.5μH 15μH 150μH
5Ω 50Ω 500Ω 5000Ω
（4）偏差代码
偏差代码 C S D G J K M P
允许偏差 ±0.2nH ±0.3nH ±0.5nH
❖ 磁单相，性能稳定
由于国外片感专业生产厂家，如TDK、MURATA、TAIYO YUDEN等厂 家原料均自产自用，不外销。目前的日本进口料并不是专为片感元件开 发的粉料，国内片感厂家一般都采用两种粉料，再加上助剂，调配出所 需磁导率的粉料，做成的元件不是磁均一相，磁稳定性差些。
铁氧体材料系列
❖ 材料体系 Ni-Cu-Zn铁氧体
分析仪。
四、叠层片式电感器/磁珠的结构
❖ 端电极结构
外形尺寸
•锡 •镍 •银
瓷体
L
W
TT a
端
叠层式片式电感器在电动摩托车控制系统中的应用
叠层式片式电感器在电动摩托车控制系统中的应用近年来，随着环境保护意识的提升和对可再生能源的依赖加大，电动摩托车作为一种绿色、高效的交通工具越来越受到人们的关注。
而在电动摩托车的控制系统中，叠层式片式电感器作为一个重要的组成部分，发挥着至关重要的作用。
本文将对叠层式片式电感器在电动摩托车控制系统中的应用进行探讨。
首先，我们需要了解叠层式片式电感器的基本原理和结构。
叠层式片式电感器是通过将若干个铁芯片叠放在一起，夹住绕组形成的。
其工作原理是利用电磁感应的原理，当通过电流流过电感器的绕组时，会产生一个磁场，进而将电能转换为磁场能量。
叠层式片式电感器通常由铁芯、绕组以及外包装等部分组成。
在电动摩托车的控制系统中，叠层式片式电感器主要用于测量电流和滤波。
首先，叠层式片式电感器可以用来测量电动摩托车中的电流。
通过将电流引入电感器的绕组，电感器会根据电流大小产生相应的磁场。
测量磁场的变化可以准确地获取电流的大小。
这对于电动摩托车控制系统的电流监测和保护非常重要。
通过监测电流，可以实时了解电动摩托车的工作状态，同时也可以预防过电流等故障。
其次，叠层式片式电感器还能够起到滤波的作用。
电动摩托车在运行过程中，电流的变化会产生电磁干扰，这对电动摩托车的正常工作和控制系统的稳定性造成一定的影响。
而叠层式片式电感器的特性使其具有良好的滤波能力，能够去除电磁干扰信号，保证电动摩托车控制系统的稳定性和可靠性。
除了上述两个主要应用外，叠层式片式电感器还能用于功率因数校正和变流器控制。
在电动摩托车的控制系统中，功率因数校正是一个重要的环节。
通过使用叠层式片式电感器，可以实现对电动摩托车系统功率因数的测量和校正，从而提高系统的能量利用率。
同时，叠层式片式电感器也可以用于电动摩托车的变流器控制，帮助实现电能的转换和输出。
叠层式片式电感器在电动摩托车控制系统中的应用不仅可以提高系统的性能和稳定性，还能增强系统的安全性和可靠性。
相比于其他类型的电感器，叠层式片式电感器具有体积小、重量轻、功耗低等优点，使得其在电动摩托车中的应用更加具有可行性。
叠层电感文档
叠层电感概述叠层电感（Layered Inductor）是一种电子元件，用于储存能量或产生磁场。
它由多个叠放的线圈构成，通常由铁氧体和导电材料制成。
叠层电感在电子设备和电路中广泛应用，例如电源模块、滤波器、调谐电路等。
结构叠层电感的结构通常由多个磁芯和线圈组成。
磁芯常采用高磁导率的材料（如铁氧体），用于集中磁场，并控制电感的感应效果。
线圈则由导电材料（如铜）制成，通过绕制在磁芯上以增加线圈的感应效果。
线圈之间通过绝缘材料分隔以避免短路。
工作原理当电流通过叠层电感时，产生的磁场会储存能量。
当电流发生变化时，磁场会产生感应电压，使电感变成暂时的电源。
这种储能和释放能量的过程使得叠层电感在电子设备中可以实现信号滤波、稳压以及能量变换的功能。
特点和优势1. 尺寸小、重量轻相比传统的线圈电感，叠层电感的尺寸更小、重量更轻，这使得它在电子设备中占据更小的空间，同时减轻了设备的重量。
由于叠层电感采用了铁氧体磁芯，能够集中磁场，提高电感效果。
它的高效能使其在电子设备中能够更有效地转换能量。
3. 高频响应好叠层电感具有低直流电阻和高频响应的特点。
这使得它在高频应用中能够更好地过滤掉杂散信号和噪音，保证信号的准确传输。
4. 可扩展性强叠层电感采用模块化的设计，可以根据实际需求进行组合和扩展。
这种可扩展性使得它在不同的电子设备中能够灵活应用，并满足不同的设计要求。
应用领域叠层电感在电子设备和电路中有广泛的应用，包括但不限于以下领域：1. 电源模块叠层电感可以用于电源模块中，起到稳压和滤波的作用，以提供稳定的电源电压，并过滤掉电源中的噪音和杂散信号。
2. 滤波器在电子设备中，滤波器通常用于滤除信号中的杂散频率和噪音。
叠层电感在滤波器中扮演重要角色，能够有效地过滤掉高频噪音和杂散信号。
叠层电感可以用于调谐电路，通过调整电感的参数来实现对电路的频率调节。
这在无线通信设备和射频电路中是非常常见的应用。
4. 传感器叠层电感还可以作为传感器的元件之一，通过感应外部磁场的变化来实现对环境的监测和测量。
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片式电感的重要参数
4、 自谐频率SRF（SELF-RESONANT FREQUENCY） 自谐频率SRF是MLCI应用中值得考虑的一个重要指标，其值越
希望直流 电阻Rdc愈小愈好，所以： ① 直流电阻Rdc与材料及其电感量有关，电感量越大，Rdc越大 ② 产品样本上给出的Rdc表示最大值
I 叠层片式电感的重要参数
片式电感的重要参数
6、 阻抗Z（IMPEDANCE）
阻抗Z是迭层片式磁珠中最重要的参数，据图1，阻抗Z可表
示为：
Z=√R2 + （ωL）2
30 Ω —— 600 Ω
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
陶瓷电感 电感/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
陶瓷电感 Q/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
铁氧体电感 电感/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
铁氧体电感 Q/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
I 叠层片式电感的重要参数
主要产品分类
2、 磁珠类
磁珠分类
通用磁珠 MGGB
大电流磁珠 MGLB
尺寸型号
1005 1608 2012 3216 1608 2012 3216
阻抗值范围
5 Ω —— 600 Ω 5 Ω —— 1000 Ω 7 Ω —— 2000 Ω 10 Ω —— 3000 Ω
5 Ω —— 60 Ω 7 Ω —— 60 Ω 19 Ω —— 120 Ω
高，说明该MLCI的使用频率越高。应注意： ①自谐频率SRF与材料及其电感量有关，电感量越大，SRF越小 ②产品样本上给出的SRF表示最小值 ③电感在使用时的频率应小于SRF，同时考虑电路所需的Q值。
5、 直流电阻Rdc(DC RESISTANCE) 直流电阻Rdc是表征MLCI的直流或低频下的一个参数。一般地，
（3）
可见，阻抗Z与电感量、交流有效电阻和频率有关。所以：
①阻抗Z的大小与频率紧密相关
②阻抗Z值的范围是： ±25%
7、频率F（FREQUENCY） 频率F是MLCI中最特别，最需要注意的一个参数，由于它的
变化，造成其他参数如电感量、Q值、阻抗值发生改变。
I 叠层片式电感的重要参数
主要产品分类
目前我司片式元件均有无铅和有铅两大系列，每系列产品主要分 类相同，如下：
电性特征曲线图
普通磁珠 阻抗/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
大电流磁珠 阻抗/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图尖峰磁珠 阻源自/频率曲线图I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
高频磁珠 阻抗/频率曲线图
I 叠层片式电感的重要参数
电性特征曲线图
磁珠排 阻抗/频率曲线图
片式电感的重要参数
随着全球科技的飞跃发展，电子元器件的片式 化率愈来愈高。MLCI迭层片式电感器，是三大无源 电子元件R、L、C之一，具有很广泛的应用。下面， 就MLCI在应用中值得考虑的几个重要参数给予简单 讨论，希望能供大家参考。
I 叠层片式电感的重要参数
片式电感的重要参数
1、 MLCI的等效电路（EQUIVALENT CIRCUIT） MLCI的等效电路如下图所示：
I 叠层片式电感的重要参数
2、 磁珠类
磁珠分类
尖峰磁珠 MGSB
高频磁珠 MGHB 磁珠排 MGAB
主要产品分类
尺寸型号 1005 1608 2012 3216 1005 1608
3216
阻抗值范围 5 Ω —— 120 Ω 5 Ω —— 380 Ω 5Ω —— 2000 Ω 31 Ω —— 2000 Ω 120 Ω —— 430 Ω 120 Ω —— 1000 Ω
1、 电感类
电感分类
陶瓷电感 MGCI
铁氧体电感 MGFI
尺寸型号
0603 1005 1608 2012 1005 1608 2012 3216
感值范围
1.0 nH —— 10 nH 1.0 nH —— 120 nH 1.5 nH ——220 nH 1.5 nH —— 470 nH 0.047 µH —— 10 µH 0.047 µH —— 33 µH 0.047 µH —— 100 µH 0.047 µH —— 220 µH
Ae-----有效磁通面积
le------有效磁路长度
从公式（1）易知，电感量与所选用的材料性能（µ）、电感器的
结构（N 、Ae、le）有关。而在选择电感器时，一个要选择电感量， 另
外就是要求电感量在某一个范围（注意电感器的测试频率）：
一般地，铁氧体电感有K档和M档；而陶瓷电感（或高频电感） 有
S档、D档、J档、K档：
S档： J档：
±0.3NH ±5%
D档： ±0.5NH K档： ±10%I 叠层M片档式：电感±的2重0%要参数
片式电感的重要参数
3、 品质因数Q（Q VALUE）
品质因数Q是MLCI的另外一个重要参数，表示电感器的储能 与
耗能之比，根据图（1）可用下W式L近似计算： Q= R
（2）
一般地，品质因数Q愈大愈好，所以，在选择MLCI时，要注 意：
I 叠层片式电感的重要参数
II 叠层片式电感制程及 相关简介
生产工艺流程
配料
成型
烧银
沾银
表面处理
测试
切割
排胶
磨边
烧结
叠层片式电感基础知识讲座
麦捷科技 张海恩 2004年4月
目录
I 叠层片式电感的重要参数
1 片式电感的重要参数
2 主要产品分类
3 电性特征曲线图
II 叠层片式电感制程简介
1 生产工艺流程
2 制程质控要点
3 原材料选择
4 产品可靠性试验
III 产品使用注意事项
1 保管
2 焊接条件
3 清洗条件
I 叠层片式电感的重要参数
图1、 MLCI的等效电路 其中L------等效电感 C------等效电容
R------等效交流电阻 Rdc----直流电阻
I 叠层片式电感的重要参数
片式电感的重要参数
2、 电感量（INDUCTANCE）
电感量是MLCI的最重要参数，它的大小值由下面公式决定：
L=μN2 Ae 其中，µ-------材料的磁导率 le N-------线圈的圈数