縱觀當前電子產業的發展趨勢，在應用功能日益豐富的前提下，輕薄化設計、環保節能、更快的處理速度等等是產品開發的主旋律，加上電感行業的定制化要求較高，存在一定的技術、市場壁壘，廠商需要較長時間的產品驗證才能獲得客戶認可。這些因素使得電感器供應廠商必須要從材料和生產工藝上做更多的創新，不斷研發更小尺寸、高價值的電感器產品，特別要是解決小型化和大電流需求在技術開發上的矛盾。

 

新應用催生更高要求

 

總體而言，電感器的發展正延續著小型化、高精度、高頻化、低損耗、大功率、集成化、高可靠性等方向發展，但不同行業市場對于電感器產品的應用要求又各有差異。

 

在汽車電子領域，盡管國內汽車電子等市場有所放緩，但全球整體需求保持穩定，隨著車聯網、ADAS高級駕駛輔助系統等新興應用的普及，曾經“高大上”的倒車雷達、車載娛樂、胎壓監測、LED車燈等系統被越來越多的車廠作為標配安裝在新車型上。“相應地，在這些產品上要求用到的倒車雷達用變壓器、CAN總線系統的EMC濾波的共模電感、125KHz應答器線圈、雙線圈功率電感等需求量持續增加。”愛普科斯(上海)產品服務有限公司產品市場部經理馬良介紹道。TDK-愛普科斯(EPCOS)電感器主要有片式繞線電感、功率電感、色環電感、電源用和信號用扼流線圈以及變壓器等各類產品。

 

 

愛普科斯(上海)產品服務有限公司產品市場部經理馬良

 

此外，在太陽能逆變器行業，用戶對轉換效率的要求日益提高，并且對產品的生命周期也要求更長，這些對變壓器和扼流圈產品提出了更高可靠性、更低損耗等需求。目前愛普科斯的電感器產品主要供應汽車電子、通信、工業電源、太陽能逆變器、智能家電等行業用戶近期，隨著市場總體需求的增大，愛普科斯的電感器產能穩中有漲，并會在未來時間內進一步擴產，以便全力支持新項目的量產計劃。

 

而對于建筑和工業自動化應用來說，美商線藝電子(Coilcraft)集團技術銷售總監翁志生表示，這些領域需要的是方便、安全、保密或節約成本的產品組合；至于剛剛興起的可穿戴電子產品，微小器件的開發對于這類設備是必不可少的，且強調的是使用便利性。據介紹，線藝電子的電感器產品已被廣泛應用于包括計算機和網絡基礎設施、移動設備和蜂窩(基站)設備、汽車、軍工/航空航天以及LED照明等行業市場；同時產品也正被使用于各種物聯網應用中，從嵌入式系統和無線傳感器網絡的電源管理和濾波電路，到建筑與工業自動化的隔離變壓器，再到可穿戴電子設備的微小型射頻電感和功率電感等等。

 

封裝規格：小型化、集成式3D線圈

 

對片式電感器來講，終端產品更小的體積、更輕的重量等要求帶動了整個電感行業產品加速向小型化和集成化方向發展。

 

以汽車TPMS輪胎壓力監測系統為例，馬良表示：“越來越多的車廠要求整個模塊的重量從約30g減少到10g左右，這對整個供應鏈包括IC、電池、電感器等提出了新的挑戰，為此，愛普科斯在現有11mm長度的應答器線圈基礎上開發出了3.2×2.5mm尺寸的新產品，也是目前市場上尺寸最小的應答器線圈。”另外針對PEPS無鑰匙啟動系統，愛普科斯還開發出了集成式3D應答器線圈，并已陸續量產。

 

 

美商線藝電子(Coilcraft)集團技術銷售總監翁志生

 

同時，翁志生還指出：“隨著產品尺寸縮小到0201封裝規格，片式電感器的大小已近極限，因此其走勢是繼續推動小封裝器件具備更高的性能。一般來說，無論是射頻電感或是功率電感，在相同的性能水平下，都要盡可能地做到最小的封裝尺寸。”目前，線藝電子開發的高Q /高SRF值片式電感器的封裝大小可以做到0201規格；在功率電感方面，線藝在最近幾年里也取得了進步，特別是超小型、超高效的XAL/XFL系列功率電感，由于在其內部采用了發繞線，同時外部還增加了堅固的磁屏蔽體，因而使得該系列產品在盡可能小的空間里可以發揮更好的性能。

 

產品小型化要面對的另一大挑戰是，產品的尺寸變得越來越小，在大批量生產的同時又要保證穩定的產品品質，這需要制造設備經過無數次的實驗和豐富的工程技術訣竅才能實現。為此，盡可能地實現產品系列平臺化、生產工藝自動化，也是目前各家供應廠商的主要開發目標之一。

 

例如，在變壓器方面，針對汽車電噴系統和HID/LED應用，愛普科斯推出了EHR系列產品，在提高產品可靠性、可焊性以及降低損耗的同時，實現了產品的全自動化生產，有效降低了生產成本，提高了產品的競爭力。而針對新能源車市場，愛普科斯開發出了一系列平臺化產品(如PTEM、PCEM等)；在功率電感線上，雙線電感是現階段愛普科斯開發的重點，未來公司將在現有12×12mm產品系列的基礎上開發尺寸7×7到15×15mm一系列的標準產品。

 

 

對比功率電感，射頻電感用量上升

 

電感器主要分為兩大類：功率電感和RF電感。功率電感是低頻電感，頻率范圍一般小于10MHz，主要用于DC/DC轉換、電源線扼流；RF射頻電感的工作頻率大于100MHz，主要應用于阻抗匹配、LC諧振電路中。

 

針對功率電感，現階段村田的開發重點是大電流、低內阻、小型化；而在高頻電感部分，村田的開發目標是高頻率、高Q值，以滿足各類市場的使用要求。“特別是在手機市場，PMIC周圍的電感器由于工作頻率的加快，感值越來越低，對電感的要求越來越高，這使得電感廠商面臨一個不小的挑戰。”袁一亮說道。最近村田面向可穿戴電子市場研發出了一款0603(inch)的功率電感，主要工藝是一體成型，優點在于全封閉結構，沒有空氣間隙，因而沒有EMI磁場干擾和噪聲的影響；材料則選用的是金屬合金材料，它比一般的鐵氧體飽和特性更好，對于溫度的變化、感值變化小。

 

 

村田電子貿易(上海)有限公司產品工程師袁一亮

 

在疊層高頻電感方面，近年來深圳順絡電子股份有限公司在微型疊層電感的開發上取得了長足的進步，該公司市場部總經理趙霆表示：“疊層高頻電感主要用在射頻電路中，隨著4G通信應用的普及，預計今后市場的需求量將大增。例如，4G智能手機相對于3G手機來說，射頻電感的用量增長了3倍，但由于電路板空間并沒有太大變化，因此需要縮減產品的尺寸。在3G和功能機時代，產品規格以0402規格為主，而進入4G應用后，則會以0201規格為主打產品。”

 

另外，線藝電子也剛剛推出了新型0402封裝的電感——0402DF系列射頻電感，相比其它同等規格尺寸的電感而言，其電感值更高、直流電阻DCR更低，是射頻扼流圈及濾波應用的較佳選擇。0402DF 系列電感可提供25個電感值，范圍從20到3300 nH不等，所有電感值的公差均為 5%，具有目前 0402 封裝產品中最低的直流電阻，且擁有超低DCR特性，是NFC應用中諧波濾波器的優化選擇。