叠层电感培训资料【讲座教学】

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1、 清华科技清华科技 荟萃同方荟萃同方 山东清华同方鲁颖电子有限公司山东清华同方鲁颖电子有限公司1知识分享 山东清华同方鲁颖电子有限公司山东清华同方鲁颖电子有限公司 Shandong TsinghuaTongfang Lying Electronic CO.,LTDShandong TsinghuaTongfang Lying Electronic CO.,LTD 2知识分享清华同方股份有限公司3知识分享产品信息产品信息v电感器电感器v低频叠层片式电感器低频叠层片式电感器STLISTLI系列系列v中高频叠层片式电感器中高频叠层片式电感器STMISTMI系列系列v高频叠层片式电感器高频叠层片式电感

2、器STHISTHI系列系列v磁珠磁珠v通用磁珠通用磁珠STGBSTGB系列系列v大电流磁珠大电流磁珠STPBSTPB系列系列v尖峰磁珠尖峰磁珠STSBSTSB系列系列 4知识分享产品信息产品信息 电容器电容器v类瓷介固定电容器类瓷介固定电容器v类瓷介固定电容器类瓷介固定电容器v交流瓷介电容器交流瓷介电容器v超高压瓷介电容器超高压瓷介电容器v聚焦电容器聚焦电容器v网络电容器网络电容器 5知识分享叠层片式电感器、磁珠产品介绍叠层片式电感器、磁珠产品介绍MULTILAYER CHIP INDUCTOR (MLCI)MULTILAYER CHIP BEAD (MLCB) 6知识分享内容目录一、三大被动

3、元件的基本概念一、三大被动元件的基本概念二、片式电感的分类二、片式电感的分类三、几个描述电感的参数三、几个描述电感的参数四、叠层片式电感器四、叠层片式电感器、磁珠的结构磁珠的结构五、叠层片式电感器五、叠层片式电感器、磁珠的生产流程磁珠的生产流程六、产品的标识方法六、产品的标识方法七、产品类型七、产品类型 八、粉料八、粉料九、产品选用参考九、产品选用参考十、失效分析十、失效分析7知识分享一、三大被动元件的基本概念一、三大被动元件的基本概念v三大被动元件是指电阻（三大被动元件是指电阻（R）、电容（）、电容（C）、电感）、电感（L），是组成电子线路最基本的元件。），是组成电子线路最基本的元件。电阻：

4、电阻：是对电流的阻碍，不随频率变化，它的本质是消耗能量，是对电流的阻碍，不随频率变化，它的本质是消耗能量，来达到分配能量，分流分压的目的。来达到分配能量，分流分压的目的。电容：电容：是以电场的形式储存和释放能量。它是高通元件，高频是以电场的形式储存和释放能量。它是高通元件，高频能量通过，低频能量不能通过，即能量通过，低频能量不能通过，即“通高频，阻低频通高频，阻低频”。它在。它在电路中起平稳电压的的作用。电路中起平稳电压的的作用。电感：电感：是以磁场的形式储存和释放能量。它是低通元件，低频是以磁场的形式储存和释放能量。它是低通元件，低频能量通过，高频能量不能通过，即能量通过，高频能量不能通过，

5、即“通低频，阻高频通低频，阻高频”。它在。它在电路中起平稳电流的的作用。电路中起平稳电流的的作用。8知识分享9知识分享被动元件主要原理及应用10知识分享11知识分享二、片式电感的分类二、片式电感的分类v按制作工艺按制作工艺 1. 叠层片式电感叠层片式电感 2. 绕线式片感绕线式片感v按应用按应用 1.抑制干扰讯号抑制干扰讯号 EMI应用、旁通应用、旁通 、扼流等电路、扼流等电路 片式磁珠片式磁珠 （叠层片式电感）（叠层片式电感） 2.讯号处理讯号处理 滤波、谐振、滤波、谐振、 耦合等电路耦合等电路 片式电感片式电感 （叠层片式电感、绕线式片感）（叠层片式电感、绕线式片感） 3.电源管理电源管理

6、 大电流、大功率下应用大电流、大功率下应用 功率电感功率电感 （ 绕线式片感）绕线式片感）12知识分享磁珠名称的说明v片式磁珠是片感的一种，其制作工艺和片感完全相同。片式磁珠是片感的一种，其制作工艺和片感完全相同。 片式磁珠主要用于消除存在于传输线路中的高频噪声。习惯上把片式磁珠主要用于消除存在于传输线路中的高频噪声。习惯上把EMI应应用的片感称为磁珠，而把用于信号处理的称为片感。用的片感称为磁珠，而把用于信号处理的称为片感。v磁珠名称的来由磁珠名称的来由 噪声抑制电路噪声抑制电路 穿芯磁珠穿芯磁珠 Bead 穿芯电容穿芯电容13知识分享 贴片电容贴片电容 贴片电感贴片电感 Ferrite B

7、ead 翻译成磁珠翻译成磁珠14知识分享三、几个描述电感的参数三、几个描述电感的参数 1、电感量、电感量 2、品质因数、品质因数 3、直流电阻、直流电阻 4、额定电流、额定电流 5、阻抗、阻抗 6、自谐振频率、自谐振频率 15知识分享1、电感量：、电感量： v反映的是流经元件的电流发生变化时，器件产生感反映的是流经元件的电流发生变化时，器件产生感应电动势能力的强弱，电感量的大小反映了器件储应电动势能力的强弱，电感量的大小反映了器件储存和释放能量的强弱。存和释放能量的强弱。v表征符号：表征符号：Ls v单位：单位：H（亨）、（亨）、mH（毫亨）、（毫亨）、uH（微亨）、（微亨）、nH（纳亨）（纳

8、亨）v进制：千进制进制：千进制 即：即：1 H =103 mH =106 uH =109 nHv测量仪器：测量仪器：HP4291B阻抗分析仪阻抗分析仪+HP16192A夹具夹具16知识分享2、品质因数：、品质因数： v反映器件工作时所做的有用功与其本身消耗的能量反映器件工作时所做的有用功与其本身消耗的能量的比例关系。的比例关系。v表征符号：表征符号：Q v单位：无单位单位：无单位v测量仪器：测量仪器：HP4291B阻抗分析仪阻抗分析仪+HP16192A夹具夹具17知识分享3、直流电阻：、直流电阻： v直流状态下测量器件的电阻值为直流电阻，表征器直流状态下测量器件的电阻值为直流电阻，表征器件内部

9、线圈的质量状况，符合欧姆定律。件内部线圈的质量状况，符合欧姆定律。v表征符号：表征符号：Rdcv单位：单位：（欧姆）、（欧姆）、m（毫欧）（毫欧）v 进制：千进制进制：千进制 即：即：1=103mv测量仪器：测量仪器：HP4338B毫欧表。毫欧表。18知识分享4、额定电流：、额定电流： v反映的是允许通过器件而本身工作能力不受影响的最反映的是允许通过器件而本身工作能力不受影响的最大电流。电感和磁珠对额定电流的定义有区别：大电流。电感和磁珠对额定电流的定义有区别：v电感：一般取使器件性能（电感量）下降电感：一般取使器件性能（电感量）下降5和器件和器件表面温升达到表面温升达到20时的两个电流之中较

10、小的一个；时的两个电流之中较小的一个；v磁珠：一般定义为在额定电流下，器件的表面温升不磁珠：一般定义为在额定电流下，器件的表面温升不超过超过20。v表征符号：表征符号：Irv单位：单位： A（安培）、（安培）、mA（毫安）（毫安）v进制：千进制进制：千进制 即：即：1 A =103 mA19知识分享5、阻抗：、阻抗： v反映的是给定频率下元件对流经其本身的交流电流反映的是给定频率下元件对流经其本身的交流电流的总抵抗能力。的总抵抗能力。v表征符号：表征符号：Zv单位：单位：（欧姆）（欧姆）v测量仪器：测量仪器：HP4291B阻抗分析仪阻抗分析仪+HP16192A夹具夹具20知识分享6、自谐振频率

11、：、自谐振频率： v随着频率变化，器件的容抗随着频率变化，器件的容抗XC和感抗和感抗XL均会发生变均会发生变化，在某一频率点下，容抗化，在某一频率点下，容抗XC和感抗和感抗XL会趋于相等，会趋于相等，此频率点为器件的自谐振频率。此频率点为器件的自谐振频率。v表征符号：表征符号：S.R.F 2(LC)1/2 -1v单位：单位：Hz（赫兹）、（赫兹）、MHz（兆赫）、（兆赫）、GHz（吉赫）（吉赫） v换算关系：换算关系：1MHz =106 Hz ， 1 GHz=103 MHz v测量仪器：测量仪器：HP8720E网络分析仪、网络分析仪、HP4991B阻抗阻抗分析仪。分析仪。21知识分享四、叠层片

12、式电感器四、叠层片式电感器/磁珠的结构磁珠的结构v端电极结构端电极结构 外形尺寸外形尺寸 锡锡镍镍银银瓷体瓷体 端端 电电 极极TWL瓷瓷体体Ta22知识分享23知识分享五、叠层片式电感器五、叠层片式电感器/磁珠的生产流程磁珠的生产流程v叠层片式电感叠层片式电感/磁珠工艺流程图磁珠工艺流程图24知识分享这里特别介绍叠层片式电感器这里特别介绍叠层片式电感器/磁珠内部线圈是磁珠内部线圈是如何实现连通的：如何实现连通的：25知识分享六、产品的标识方法六、产品的标识方法 STLI 2012 150 K T （1） （2） （3） （4） （5）26知识分享系列代系列代码产品系列品系列STLI低低频电感

13、感STMI中高中高频电感感STHI高高频电感感STGB通用磁珠通用磁珠STPB大大电流磁珠流磁珠STSB尖峰磁珠尖峰磁珠（1）产品系列）产品系列 27知识分享尺寸代码长宽 mm（inches）1005（0402）1.00.5(0.0390.020)1608（0603）1.60.8(0.0630.031)2012（0805）2.01.2(0.0790.048)3216（1206）3.21.6(0.1260.063)3225（1210）3.22.5(0.1260.098)4532（1812）4.53.2(0.1780.126)（2）尺寸代码）尺寸代码 28知识分享标称代称代码标称称值电感量感量1N

14、51.5 nH15N15 nHR15150 nH1R51.5H15015H151150H阻抗阻抗值0505500505015005025000（3）电感量阻抗）电感量阻抗 29知识分享偏差代偏差代码允允许偏差偏差C0.2nHS0.3nHD0.5nHG2%J5%K10%M20%P25%（4）偏差代码）偏差代码 30知识分享 （5）包装代号）包装代号 分为两种包装方式： T：载带盘装 B：散装31知识分享产品品规格格产品厚度品厚度(mm)包装数量包装数量（pcs）/盘包装包装载带10050.500.1510000纸制载带16080.800.15500020120.850.2040001.250.2

15、03000塑料载带32160.850.204000纸制载带1.100.203000塑料载带32251.300.30300045321.500.301000附：产品的包装方式及数量：附：产品的包装方式及数量：32知识分享七、产品类型七、产品类型v我公司主要生产叠层片式电感器我公司主要生产叠层片式电感器 、磁珠、磁珠 均为无铅产品，符合均为无铅产品，符合ROHS指令要求指令要求每类产品的特征、应用领域以及详细规格的每类产品的特征、应用领域以及详细规格的性能参数、图谱等，请查阅最新版的产品说性能参数、图谱等，请查阅最新版的产品说明书（明书（2006版），或从公司网站上下载。版），或从公司网站上下载。

16、33知识分享电电 感感 器器叠层片式叠层片式电感器电感器低频电感低频电感 STLI系列系列中高频电感中高频电感 STMI系列系列高频电感高频电感 STHI系列系列普通磁珠普通磁珠 STGB系列系列大电流磁珠大电流磁珠 STPB系列系列尖峰磁珠尖峰磁珠 STSB系列系列1005、1608、2012、3216、3225叠层片式叠层片式磁珠磁珠1005、1608、2012、32161005、1608、20121005、1608、2012、3216、3225、45321608、2012、3216、3225、45321005、 1608、 2012、321634知识分享1、典型图谱：、典型图谱： a、低

17、频电感（、低频电感（STLI系列）系列）Frequency(Hz)35知识分享b、中高频电感（、中高频电感（STMI系列）系列）Frequency(Hz)36知识分享c、高频电感（、高频电感（STHI系列）系列）Frequency(Hz)37知识分享d、通用磁珠（、通用磁珠（STGB系列）系列）38知识分享e、尖峰磁珠（、尖峰磁珠（STSB系列）系列）39知识分享f、大电流磁珠（、大电流磁珠（STPB系列）系列）40知识分享2、产品可靠性、产品可靠性 可焊性：可焊性： 焊接性能焊接性能 耐焊性：耐焊性： 耐焊接热耐焊接热 附着力：附着力： 端电极与瓷体的结合力端电极与瓷体的结合力 抗弯强度：抗

18、弯强度： 瓷体强度瓷体强度 高温寿命：高温寿命： 852，1000-1024h，施加额定电流，施加额定电流 恒定湿热：恒定湿热： 90%-95%RH，402度，度，21天天 温度变化：温度变化： -40度度-+85度度40度，度，32个循环个循环 振动：振动： 10Hz-55Hz-10Hz，X、Y、Z各各20次次 抗溶性：抗溶性： 三氯乙烯三氯乙烯 41知识分享3、产品出厂检测项目：、产品出厂检测项目：1)性能：性能： 电感：电感：Ls、Q、SRF、Rdc 磁珠：磁珠：Z、Rdc、SRF2）可靠性）可靠性 ： 可焊性、耐焊性、尺寸、附着力可焊性、耐焊性、尺寸、附着力注：以上均为抽检，其他项目由

19、工艺保证。注：以上均为抽检，其他项目由工艺保证。4、储存：、储存： 防高温、高湿、以及防高温、高湿、以及H2S、HCL、SO2等腐蚀性气体。等腐蚀性气体。 42知识分享4、元件在电路中的作用以及应用领域、元件在电路中的作用以及应用领域 a、电感、电感、磁珠在电路中的作用磁珠在电路中的作用b、应用领域、应用领域43知识分享八、主要原材料八、主要原材料 v磁（瓷）粉料磁（瓷）粉料1. 铁氧体材料铁氧体材料 黑色黑色 甚高频片感、低频片感、磁珠甚高频片感、低频片感、磁珠2. 陶瓷材料陶瓷材料 白色白色 高频片感高频片感 44知识分享自主开发料优点自主开发料优点v有利于产品设计以及性能控制有利于产品设

20、计以及性能控制 我公司根据元件性能需要开发了系列磁导率的粉料，并能根据客户特殊我公司根据元件性能需要开发了系列磁导率的粉料，并能根据客户特殊需要开发材料。另外从粉料做起，能增加对片感产品的了解，有利于控需要开发材料。另外从粉料做起，能增加对片感产品的了解，有利于控制产品品质。制产品品质。v磁单相，性能稳定磁单相，性能稳定 由于国外片感专业生产厂家，如由于国外片感专业生产厂家，如TDK、MURATA、TAIYO YUDEN等厂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

21、加上助剂，调配出所发的粉料，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。需磁导率的粉料，做成的元件不是磁均一相，磁稳定性差些。45知识分享铁氧体材料系列v材料体系材料体系 Ni-Cu-Zn铁氧体铁氧体 v磁导率磁导率 0 = 8v磁导率磁导率 0 = 25v磁导率磁导率 0 = 100v磁导率磁导率 0 = 160v磁导率磁导率 0 = 28046知识分享磁导率磁导率 0 = 847知识分享磁导率磁导率 0 = 2548知识分享磁导率磁导率 0 = 10049知识分享磁导率磁导率 0 = 16050知识分享磁导率磁导率 0 = 28

22、051知识分享九、产品选用参考九、产品选用参考v片感的选用片感的选用v磁珠的选用磁珠的选用52知识分享片感的选用片感的选用v电感主要用于讯号处理，如滤波、谐振、电感主要用于讯号处理，如滤波、谐振、 耦合等电路耦合等电路v电感的种类电感的种类1、叠层片式电感叠层片式电感 包括低频片感、中高频片感、高频片感三类包括低频片感、中高频片感、高频片感三类 符合符合SMT工艺、磁屏蔽设计、漏磁少、可密装、尺寸小、价格低工艺、磁屏蔽设计、漏磁少、可密装、尺寸小、价格低 感量范围：感量范围： 纳亨级至几百微亨级（纳亨级至几百微亨级（nH H ） 产品通常精度：产品通常精度： 10（K误差）误差） Q值（损耗倒

23、数）值（损耗倒数） 4070 额定电流额定电流 一般小于一般小于0. .5安培安培2、绕线式片感绕线式片感 包括绕线式片感、功率电感包括绕线式片感、功率电感 符合符合SMT工艺、非磁屏蔽设计、漏磁多、价格高工艺、非磁屏蔽设计、漏磁多、价格高 绕线式片感绕线式片感 高高Q值、精度高、感量可达毫亨级（值、精度高、感量可达毫亨级（mH） 额定电流额定电流0. .10. .5安培安培53知识分享 功率电感功率电感 用于电源管理用于电源管理 额定电流可达安培级额定电流可达安培级3、传统电感、传统电感(直插电感）直插电感） 包括立式包括立式/卧式电感，色码卧式电感，色码/色环电感，可变电感等色环电感，可变

24、电感等 有引线，不符合有引线，不符合SMT工艺工艺 非磁屏蔽设计、漏磁大、尺寸大、不可密装、价格高非磁屏蔽设计、漏磁大、尺寸大、不可密装、价格高 电流更大、感量高，可达毫亨、亨级电流更大、感量高，可达毫亨、亨级 v选用顺序选用顺序 叠层片感叠层片感 绕线式片感绕线式片感 传统电感传统电感 叠层片感性价比最高、贴装工艺简便、电磁干扰少，应该优先选用。叠层片感性价比最高、贴装工艺简便、电磁干扰少，应该优先选用。 在在LF 、 IF （低中频）电路中，叠层片感的（低中频）电路中，叠层片感的Q值、感量精度是基本上都能值、感量精度是基本上都能满足电路性能要求的。满足电路性能要求的。 只有在叠层片感性能要

25、求达不到的部位才应该选用其它类型的电感，比如只有在叠层片感性能要求达不到的部位才应该选用其它类型的电感，比如有些有些RF模块中的信号接收发射电路（可能需采用高模块中的信号接收发射电路（可能需采用高Q 、高精度的绕线式片、高精度的绕线式片感），或者要求使用大电流、大感量的元件的电路等场合感），或者要求使用大电流、大感量的元件的电路等场合54知识分享v叠层片感选用原则叠层片感选用原则1、应用频段、应用频段 参考给定型号的片感所附图谱，感量频率曲线中的直线段，同时参考给定型号的片感所附图谱，感量频率曲线中的直线段，同时Q值值频率曲线中的频率曲线中的Q值较大的频段为片感的应用频段。一般中低频片感采值较

26、大的频段为片感的应用频段。一般中低频片感采用铁氧体材料制作，瓷体为黑色。高频片感采用陶瓷材料制作，瓷体为用铁氧体材料制作，瓷体为黑色。高频片感采用陶瓷材料制作，瓷体为白色。白色。 不同材料制作的同感量的片感的应用频段不一样。不同材料制作的同感量的片感的应用频段不一样。 比如两种型号的片感比如两种型号的片感STLI-1608R10和和STHI-1608R10，感量同为，感量同为100nL 但但STLI-1608R10是用低频铁氧体材料制作，瓷体黑色，应用频段在是用低频铁氧体材料制作，瓷体黑色，应用频段在50MHz左右，而左右，而STHI-1608R10是用高频陶瓷材料制作，瓷体白色，应是用高频陶

27、瓷材料制作，瓷体白色，应用频段在用频段在200MHz左右。左右。 采用不同磁导率的铁氧体材料制作的同一型号的片感的应用频段会稍微采用不同磁导率的铁氧体材料制作的同一型号的片感的应用频段会稍微有些不同，一般对使用影响不大。磁导率低的材料制作的片感的应用频有些不同，一般对使用影响不大。磁导率低的材料制作的片感的应用频段会高些。段会高些。55知识分享STLI-1608R10、STHI-1608R10图谱图谱56知识分享2、额定电流、额定电流 叠层片感的额定电流为其允许的最大工作电流，一般小于叠层片感的额定电流为其允许的最大工作电流，一般小于 0.5安培。而且同系列产品一般感量增大，额定电流减小安培。

28、而且同系列产品一般感量增大，额定电流减小 如果片感的工作电路中的电流大于额定电流，需要和元件厂如果片感的工作电路中的电流大于额定电流，需要和元件厂家联系，采用特殊设计的片感。或者采用绕线式片感、直插家联系，采用特殊设计的片感。或者采用绕线式片感、直插电感。电感。3、感量、感量、Q值值 片感的感量和片感的感量和Q值需根据电路的具体要求而定。值需根据电路的具体要求而定。 一般耦合电路、调谐电路（通常在接收、发射模块中）对片一般耦合电路、调谐电路（通常在接收、发射模块中）对片感的感量精度、感的感量精度、Q值要求高些，滤波电路要求低些。值要求高些，滤波电路要求低些。57知识分享 a、低频电感（、低频电

29、感（STLI系列）系列）Frequency(Hz)58知识分享b、中高频电感（、中高频电感（STMI系列）系列）Frequency(Hz)59知识分享c、高频电感（、高频电感（STHI系列）系列）Frequency(Hz)60知识分享磁珠的选用磁珠的选用v磁珠相当于低通滤波器磁珠相当于低通滤波器 阻抗越大则噪声通过后衰减越大（阻抗越大则噪声通过后衰减越大（dB值越大）。阻抗值小的频段为通带，值越大）。阻抗值小的频段为通带，可通过信号，阻抗值大的地方为禁带，可抑制噪声通过可通过信号，阻抗值大的地方为禁带，可抑制噪声通过v通用磁珠通用磁珠 用于小电流电路屏蔽噪声，一般额定电流小于用于小电流电路屏蔽

30、噪声，一般额定电流小于0. .5安培安培v尖峰磁珠尖峰磁珠 用于屏蔽确定频率的强噪音，相当于陷波器用于屏蔽确定频率的强噪音，相当于陷波器v大电流磁珠大电流磁珠 用于电源电路、大电流电路屏蔽噪声用于电源电路、大电流电路屏蔽噪声 I r I r 0.5 A 0.5 A61知识分享磁珠阻抗和信号衰减关系示意图磁珠阻抗和信号衰减关系示意图62知识分享通用磁珠通用磁珠v磁珠是以磁珠是以100MHz时的阻抗值（时的阻抗值（Z）大小作为标识）大小作为标识 但具体使用时应参考但具体使用时应参考Z-f 图谱。图谱。图谱中，图谱中，Z值大小表示对该频率信号的抑制值大小表示对该频率信号的抑制能力。能力。Z值大时，则

31、对该频率信号的抑制能力大；值大时，则对该频率信号的抑制能力大；Z值小时，该频率信号可值小时，该频率信号可顺利通过。所以应根据电路中需通过的信号频率和噪声的频率，并结合磁顺利通过。所以应根据电路中需通过的信号频率和噪声的频率，并结合磁珠的珠的Z-f 图谱来选择磁珠。图谱来选择磁珠。v信号频率，噪声频率大小对磁珠选取的影响信号频率，噪声频率大小对磁珠选取的影响 目前普通通用磁珠在目前普通通用磁珠在100MHz时，阻抗就很大，通过的信号频率一般小于时，阻抗就很大，通过的信号频率一般小于10MHz，抑制的噪声信号频率一般小于，抑制的噪声信号频率一般小于2GHz（具体由（具体由Z-f 图谱而定）。图谱而

32、定）。 当需要通过较高频率的信号时，比如当需要通过较高频率的信号时，比如100MHz，应选用甚高频磁珠或高频，应选用甚高频磁珠或高频磁珠，其在磁珠，其在100MHz时阻抗值一般接近于时阻抗值一般接近于 0 （有时也称（有时也称0欧姆磁珠）。欧姆磁珠）。 如存在高频噪声，大于如存在高频噪声，大于23GHz甚至更高时，选用高频磁珠效果会好些。甚至更高时，选用高频磁珠效果会好些。 如果同时存在较低及较高的噪声，选用宽带磁珠好些，其抑制的噪声频段如果同时存在较低及较高的噪声，选用宽带磁珠好些，其抑制的噪声频段会大一些，对高低频噪声均会有效会大一些，对高低频噪声均会有效 。63知识分享通用磁珠通用磁珠Z

33、-f图谱图谱64知识分享高高 频频 磁磁 珠珠 Z-f图谱图谱65知识分享STWB1608-301STGB1608-301通用磁珠和宽带磁珠区别通用磁珠和宽带磁珠区别66知识分享v铁氧体材料和元件性能的关系铁氧体材料和元件性能的关系 不同材料制作的同一型号的磁珠的不同材料制作的同一型号的磁珠的Z-f 图谱是有区别的，特别是图谱是有区别的，特别是10MHz以下的低频断的以下的低频断的Z-f 图谱图谱 比如比如STGB2012-601型号的磁珠，采用磁导率型号的磁珠，采用磁导率100(H)和和280(C)的材料制的材料制作的磁珠，作的磁珠，100MHz阻抗值均是阻抗值均是600 。但在低频段，比如

34、。但在低频段，比如4MHz，采用，采用C料制作的磁珠的阻抗要大很多。料制作的磁珠的阻抗要大很多。 因此如有因此如有4MHz的噪声的话，采用的噪声的话，采用C料制作的磁珠正好可屏蔽噪声，而采料制作的磁珠正好可屏蔽噪声，而采用用H料制作的磁珠的电路波形中会出现毛刺。料制作的磁珠的电路波形中会出现毛刺。 而有而有4MHz的信号的话，采用的信号的话，采用H料制作的磁珠信号可通过，而采用料制作的磁珠信号可通过，而采用C料制料制作的磁珠会造成信号缺失，电路波形会由方形变成弧形。作的磁珠会造成信号缺失，电路波形会由方形变成弧形。67知识分享STGB2012-601磁珠磁珠Z-f图谱图谱68知识分享v正常信号

35、v信号缺失v干扰信号69知识分享尖峰磁珠尖峰磁珠v尖峰磁珠相当于陷波器，可屏蔽特定频段的噪声尖峰磁珠相当于陷波器，可屏蔽特定频段的噪声 尖峰磁珠尖峰磁珠Z-f 图谱中的尖峰所对应的频段即是其屏蔽的频段，也就是元图谱中的尖峰所对应的频段即是其屏蔽的频段，也就是元件的谐振频率件的谐振频率v尖峰磁珠是以尖峰磁珠是以100MHz时的阻抗值（时的阻抗值（Z）大小作为标识）大小作为标识v铁氧体材料和元件性能的关系铁氧体材料和元件性能的关系 与普通磁珠相似，与普通磁珠相似，不同材料制作的或内部线路设计不同的，同一型号的不同材料制作的或内部线路设计不同的，同一型号的尖峰磁珠的尖峰磁珠的Z-f 图谱是有区别的，

36、即尖峰所对应的频段是不同的图谱是有区别的，即尖峰所对应的频段是不同的(亦即屏亦即屏蔽的频段不同）。蔽的频段不同）。 比如型号为比如型号为STSB2012-801的尖峰磁珠，的尖峰磁珠，100MHz阻抗值均是阻抗值均是800 ，但，但根据所用材料或设计的不同，其尖峰所在的频率可能是根据所用材料或设计的不同，其尖峰所在的频率可能是150MHz或或200 MHz。因此设计师在具体使用时应参考。因此设计师在具体使用时应参考Z-f 图谱，也可提出具体要求，图谱，也可提出具体要求，由片感厂家根据需要进行设计，以达到较好的效果。由片感厂家根据需要进行设计，以达到较好的效果。70知识分享STSB2012801

37、尖峰磁珠的尖峰磁珠的Z-f图谱图谱71知识分享大电流磁珠大电流磁珠 v电源电路中建议采用大电流磁珠电源电路中建议采用大电流磁珠v额定电流的影响额定电流的影响 大电流磁珠除了阻抗外，最重要的指标是额定电流。大电流磁珠除了阻抗外，最重要的指标是额定电流。如选取额定电流不如选取额定电流不合适的磁珠，容易造成磁珠的内电极熔断，导致电路开路。合适的磁珠，容易造成磁珠的内电极熔断，导致电路开路。 另外，不能仅根据工作电流小于磁珠的额定电流来选择大电流磁珠，而另外，不能仅根据工作电流小于磁珠的额定电流来选择大电流磁珠，而是需综合考虑。比如由于开关机、插拔电源时，或其它情况，电路中存是需综合考虑。比如由于开关

38、机、插拔电源时，或其它情况，电路中存在浪涌电流，或瞬间大电流，会产生比工作电流大很多倍的冲击电流，在浪涌电流，或瞬间大电流，会产生比工作电流大很多倍的冲击电流，造成大电流磁珠的烧坏，电路开路。造成大电流磁珠的烧坏，电路开路。 一般厂家设计的大电流磁珠均可耐额定电流一般厂家设计的大电流磁珠均可耐额定电流2倍以上冲击电流。但不同倍以上冲击电流。但不同厂家的保险系数可能不一样，所以不同厂家的同型号的大电流磁珠替换厂家的保险系数可能不一样，所以不同厂家的同型号的大电流磁珠替换时，一定要谨慎。时，一定要谨慎。 我公司可根据客户的要求，提供客户所要求的耐冲击电流值的大电流磁我公司可根据客户的要求，提供客户

39、所要求的耐冲击电流值的大电流磁珠。但因为耐冲击电流大小不同的产品价格亦不同，因此在有特殊要求珠。但因为耐冲击电流大小不同的产品价格亦不同，因此在有特殊要求的电路设计中，加强设计师和片感厂家的交流，对大电流磁珠的选用比的电路设计中，加强设计师和片感厂家的交流，对大电流磁珠的选用比较有利。较有利。72知识分享EMI元件选用参考元件选用参考v噪声抑制效果噪声抑制效果 通用磁珠、通用磁珠、大电流磁珠大电流磁珠 尖峰磁珠尖峰磁珠 穿芯磁珠穿芯磁珠 扼流圈扼流圈 三端滤波器三端滤波器 共模（差模）扼流圈共模（差模）扼流圈 一般来讲，通常所用的一般来讲，通常所用的EMIEMI元件噪声抑制效果如上，但价格、线

40、路设计及元件噪声抑制效果如上，但价格、线路设计及工艺简便性是正好颠倒过来的工艺简便性是正好颠倒过来的v元件制作工艺元件制作工艺 通用磁珠、通用磁珠、大电流磁珠大电流磁珠 、尖峰磁珠（、尖峰磁珠（叠层片式磁珠）叠层片式磁珠） 均采用叠层工艺制均采用叠层工艺制 作，作，适合适合SMT工艺。工艺。 穿芯磁珠穿芯磁珠 、扼流圈、扼流圈 均采用绕线式工艺制作。均采用绕线式工艺制作。穿芯磁珠、穿芯磁珠、扼流圈扼流圈通常带通常带 引线，不适合引线，不适合SMT工艺。但也有片式产品。工艺。但也有片式产品。带引线的带引线的穿芯磁珠也称直插穿芯磁珠也称直插 磁珠磁珠 三端滤波器三端滤波器 、共模（差模）扼流圈、共

41、模（差模）扼流圈 有叠层工艺制作，也有绕线式工艺有叠层工艺制作，也有绕线式工艺 制作。三端滤波器制作。三端滤波器 、共模（差模）扼流圈有带引线的，也有、共模（差模）扼流圈有带引线的，也有适适 合合SMT 工艺的工艺的片式元件。片式元件。73知识分享v选用考虑因数选用考虑因数 1. 噪声频率噪声频率 根据噪声所在的频段和有用信号的频段来相应选择根据噪声所在的频段和有用信号的频段来相应选择EMI元件元件 叠层片式磁珠叠层片式磁珠采用采用Ni-Cu-Zn铁氧体制作，一般只能抑制铁氧体制作，一般只能抑制1MHz以上的噪以上的噪声。声。KHz级的噪声抑制元件一般采用级的噪声抑制元件一般采用Mn-Zn材料

42、制作，材料制作，KHz级的噪声抑级的噪声抑制元件可采用制元件可采用Mn-Zn材料制作的元件（穿芯磁珠，扼流圈）或三端滤波材料制作的元件（穿芯磁珠，扼流圈）或三端滤波器，共模（差模）扼流圈等器，共模（差模）扼流圈等 穿芯磁珠，扼流圈有采用穿芯磁珠，扼流圈有采用Mn-Zn、Ni-Zn、陶瓷材料（高频）制作的产、陶瓷材料（高频）制作的产品，可抑制不同频段的噪声。但采用品，可抑制不同频段的噪声。但采用Ni-Zn材料制作的为主材料制作的为主 2.噪声强度噪声强度 EMI元件在给定频率的阻抗值或元件在给定频率的阻抗值或dB值越大，代表元件对该频率的噪声抑值越大，代表元件对该频率的噪声抑制效果越大。如噪声强

43、度大或要求对噪制效果越大。如噪声强度大或要求对噪 声的衰减大，可选择噪声抑制效声的衰减大，可选择噪声抑制效果好的元件。一般来说，在小电流场合（毫安级），如适当选型，叠层果好的元件。一般来说，在小电流场合（毫安级），如适当选型，叠层片式磁珠基本上都能满足噪声抑制的要求。由于穿芯磁珠、扼流圈的阻片式磁珠基本上都能满足噪声抑制的要求。由于穿芯磁珠、扼流圈的阻抗值一般比叠层片式磁珠大很多，可在特殊需要场合采用。抗值一般比叠层片式磁珠大很多，可在特殊需要场合采用。74知识分享3.通过电流通过电流 对于同系列的叠层片式磁珠，额定电流越大，阻抗值越小。大电流叠层对于同系列的叠层片式磁珠，额定电流越大，阻抗值

44、越小。大电流叠层磁珠当额定电流达到磁珠当额定电流达到3安培时，安培时， 100MHz时的阻抗值一般小于时的阻抗值一般小于100 。 叠层片式元件的额定电流、阻抗值一般小于绕线式元件。比如在电源模叠层片式元件的额定电流、阻抗值一般小于绕线式元件。比如在电源模块中，如果电流太大或需要很大的阻抗值时，应选用绕线式元件（如穿块中，如果电流太大或需要很大的阻抗值时，应选用绕线式元件（如穿芯磁珠、扼流圈等）。芯磁珠、扼流圈等）。 4.噪声类型噪声类型 噪声频段的分布（宽噪声频段的分布（宽 或窄）或窄） 共模、差模噪声共模、差模噪声v叠层片式磁珠价格便宜、性价比高、体积小、线路简单、贴叠层片式磁珠价格便宜、

45、性价比高、体积小、线路简单、贴装工艺简便，应该优先选用装工艺简便，应该优先选用75知识分享十、失效分析十、失效分析 v耐焊性耐焊性v可焊性可焊性v焊接不良焊接不良v上机开路上机开路v瓷体破损瓷体破损76知识分享耐焊性v低频片感经回流焊后感量上升低频片感经回流焊后感量上升 20 由于回流焊的温度超过了低频片感材料的居里温度，出现退磁现象。片感由于回流焊的温度超过了低频片感材料的居里温度，出现退磁现象。片感退磁后，片感材料的磁导率恢复到最大值，感量上升。一般要求的控制范退磁后，片感材料的磁导率恢复到最大值，感量上升。一般要求的控制范围是片感耐焊接热后，感量上升幅度小于围是片感耐焊接热后，感量上升幅

46、度小于20%。 耐焊性可能造成的问题是有时小批量手工焊时，电路性能全部合格（此时耐焊性可能造成的问题是有时小批量手工焊时，电路性能全部合格（此时片感未整体加热，感量上升小）。但大批量贴片时，发现有部分电路性能片感未整体加热，感量上升小）。但大批量贴片时，发现有部分电路性能下降。这可能是由于过回流焊后，片感感量会上升，影响了线路的性能。下降。这可能是由于过回流焊后，片感感量会上升，影响了线路的性能。 在对片感感量精度要求较严格的地方（如信号接收发射电路），应加大对在对片感感量精度要求较严格的地方（如信号接收发射电路），应加大对片感耐焊性的关注。片感耐焊性的关注。v检测方法检测方法 先测量片感在常

47、温时的感量值，再将片感浸入熔化的焊锡罐里先测量片感在常温时的感量值，再将片感浸入熔化的焊锡罐里10秒钟左右，秒钟左右，取出。待片感彻底冷却后，测量片感新的感量值。感量增大的百分比既为取出。待片感彻底冷却后，测量片感新的感量值。感量增大的百分比既为该片感的耐焊性大小该片感的耐焊性大小77知识分享v解决方法解决方法1、选用感量小一规格的片感、选用感量小一规格的片感2、选用耐焊性小的产品、选用耐焊性小的产品3、选用绕线式片感、选用绕线式片感v高频和中高频片感不存在耐焊性问题，亦既经回流高频和中高频片感不存在耐焊性问题，亦既经回流焊后感量基本不变化焊后感量基本不变化78知识分享可焊性v电镀简介电镀简介

48、 当达到回流焊的温度时，金属银（当达到回流焊的温度时，金属银（Ag）会跟金属锡（）会跟金属锡（Sn）反应形成共）反应形成共熔物，因此不能在片感的银端头上直接镀锡。而是在银端头上先镀镍熔物，因此不能在片感的银端头上直接镀锡。而是在银端头上先镀镍（2m 左右）左右） ，形成隔绝层，然后再镀锡（，形成隔绝层，然后再镀锡（48m ）。）。 v可焊性检测可焊性检测 将待检测的片感的端头用酒精清洗干净，将片感在熔化的焊锡罐中浸将待检测的片感的端头用酒精清洗干净，将片感在熔化的焊锡罐中浸入入4秒钟左右，取出。如果片感端头的焊锡覆盖率达到秒钟左右，取出。如果片感端头的焊锡覆盖率达到90以上，则可以上，则可焊性

49、合格。焊性合格。79知识分享片感焊接示意图片感焊接示意图80知识分享v可焊性不良可焊性不良 1、端头氧化、端头氧化 当片感受高温、潮湿、当片感受高温、潮湿、 化学品、氧化性气体（化学品、氧化性气体（SO2、 NO2等）的影响等）的影响 ， 或保存时间过长，造成片感端头上的金属或保存时间过长，造成片感端头上的金属Sn氧化成氧化成SnO2，片感端头变暗。，片感端头变暗。由于由于SnO2不和不和Sn 、 Ag 、Cu等生成共熔物，导致片感可焊性下降。等生成共熔物，导致片感可焊性下降。片感片感产品保质期：半年产品保质期：半年 如果片感端头被污染，比如油性物质，溶剂等，也会造成可焊性下降如果片感端头被污

50、染，比如油性物质，溶剂等，也会造成可焊性下降 2、镀镍层太薄、镀镍层太薄 吃银吃银 如果镀镍时，镍层太薄不能起隔离作用。回流焊时，片感端头上的如果镀镍时，镍层太薄不能起隔离作用。回流焊时，片感端头上的Sn和自和自身的身的Ag首先反应，而影响了片感端头上的首先反应，而影响了片感端头上的Sn和焊盘上的焊膏共熔，造成和焊盘上的焊膏共熔，造成吃银现象，片感的可焊性下降吃银现象，片感的可焊性下降 判断方法，将片感浸入熔化的焊锡罐中几秒钟，取出。如发现端头出现坑判断方法，将片感浸入熔化的焊锡罐中几秒钟，取出。如发现端头出现坑洼情况，甚至出现瓷体外露，则可判断是出现吃银现象的洼情况，甚至出现瓷体外露，则可判

51、断是出现吃银现象的81知识分享焊接不良v内应力内应力 墓碑效应墓碑效应v元件变形元件变形 放大效应放大效应v焊盘设计焊盘设计 焊膏润湿影响焊膏润湿影响v贴片不良贴片不良v回流焊温度回流焊温度 回流焊温度回流焊温度82知识分享内应力v如果片感在制作过程中产生了较大的内部应力，且未采取措施消除应力，如果片感在制作过程中产生了较大的内部应力，且未采取措施消除应力，在回流焊过程中，贴好的片感会因为内应力的影响产生立片，俗称墓碑在回流焊过程中，贴好的片感会因为内应力的影响产生立片，俗称墓碑效应效应v判断片感是否存在较大的内应力，可采取一个较简便的方法：判断片感是否存在较大的内应力，可采取一个较简便的方法

52、： 取几百只的片感，放入一般的烤箱或低温炉中，升温至取几百只的片感，放入一般的烤箱或低温炉中，升温至230 左右，保左右，保温，观察炉内情况。如听见噼噼叭叭的响声，甚至有片子跳起来的声音，温，观察炉内情况。如听见噼噼叭叭的响声，甚至有片子跳起来的声音，说明产品有较大的内应力。说明产品有较大的内应力。83知识分享如果片感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。如果片感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。3216的薄片产品出现的概率大些的薄片产品出现的概率大些元件变形焊接正常焊接正常焊接不良焊接不良虚焊虚焊84知识分享焊盘设计v焊盘两端应对称设计，避免大小不一，否则两端的熔融时间和润湿力会不同焊盘两端

53、应对称设计，避免大小不一，否则两端的熔融时间和润湿力会不同v焊合的长度在焊合的长度在0.3mm以上（即片感的金属端头和焊盘的重合长度）以上（即片感的金属端头和焊盘的重合长度）v焊盘余地的长度尽量小，一般不超过焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。v焊盘的本身宽度不宜太宽，其合理宽度和焊盘的本身宽度不宜太宽，其合理宽度和MLCI宽度相比，不宜超过宽度相比，不宜超过0.25mm85知识分享贴片不良v当贴片时，由于焊垫的不平或焊膏的滑动，造成片感偏移了当贴片时，由于焊垫的不平或焊膏的滑动，造成片感偏移了角。由于焊角。由于焊垫熔融时产生的润湿力，可能形成以上三种情况，其中自行归正为主。垫熔融时产

54、生的润湿力，可能形成以上三种情况，其中自行归正为主。但有时会出现拉的更斜，或者单点拉正的情况，片感被拉到一个焊盘上，但有时会出现拉的更斜，或者单点拉正的情况，片感被拉到一个焊盘上，甚至被拉起来，斜立或直立（墓碑现象）。甚至被拉起来，斜立或直立（墓碑现象）。v目前带目前带角偏移视觉检测的贴片机可减少此类失效的发生角偏移视觉检测的贴片机可减少此类失效的发生86知识分享焊接温度v焊接温度设置焊接温度设置 回流焊机的焊接温度曲线须根据焊料的要求设定，应该尽量回流焊机的焊接温度曲线须根据焊料的要求设定，应该尽量保证片感两端的焊料同时熔融，以避免两端产生润湿力的时保证片感两端的焊料同时熔融，以避免两端产生

55、润湿力的时间不同，导致片感在焊接过程中出现移位。间不同，导致片感在焊接过程中出现移位。v温度异常温度异常 如出现焊接不良，可先确认一下，回流焊机温度是否出现异如出现焊接不良，可先确认一下，回流焊机温度是否出现异常。或者焊料有所变更。常。或者焊料有所变更。87知识分享上机开路v虚焊、焊盘接触不良虚焊、焊盘接触不良 从线路板上取下片感测试，片感性能正常从线路板上取下片感测试，片感性能正常v电流烧穿电流烧穿 如选取的片感，磁珠的额定电流较小，或电路中存在大的冲击电流会造如选取的片感，磁珠的额定电流较小，或电路中存在大的冲击电流会造成电流烧穿，片感或磁珠失效，导致电路开路。成电流烧穿，片感或磁珠失效，

56、导致电路开路。 从线路板上取下片感测试，片感失效，有时有烧坏的痕迹。如果出现电从线路板上取下片感测试，片感失效，有时有烧坏的痕迹。如果出现电流烧穿，失效的产品数量会较多，同批次中失效产品一般达到百分级以流烧穿，失效的产品数量会较多，同批次中失效产品一般达到百分级以上。上。v焊接开路焊接开路 回流焊时急冷急热，使片感内部产生应力，导致有极少部分的内部存在开回流焊时急冷急热，使片感内部产生应力，导致有极少部分的内部存在开路隐患的片感的缺陷变大，造成片感开路。路隐患的片感的缺陷变大，造成片感开路。 从线路板上取下片感测试，片感失效。如果出现焊接开路，失效的产品数从线路板上取下片感测试，片感失效。如果

57、出现焊接开路，失效的产品数量一般较少，同批次中失效产品一般小于千分级。量一般较少，同批次中失效产品一般小于千分级。88知识分享瓷体破损v瓷体强度瓷体强度 片感烧结不好或其它原因，造成瓷体强度不够，脆性大，在贴片时，或片感烧结不好或其它原因，造成瓷体强度不够，脆性大，在贴片时，或产品受外力冲击造成瓷体破损产品受外力冲击造成瓷体破损v附着力附着力 如果片感端头银层的附着力差，回流焊时，片感急冷急热，热胀冷缩产如果片感端头银层的附着力差，回流焊时，片感急冷急热，热胀冷缩产生应力，以及瓷体受外力冲击，均有可能会造成片感端头和瓷体分离生应力，以及瓷体受外力冲击，均有可能会造成片感端头和瓷体分离、脱落；或者焊盘太大，回流焊时，焊膏熔融和端头反应时产生的润湿力脱落；或者焊盘太大，回流焊时，焊膏熔融和端头反应时产生的润湿力大于端头附着力，造成端头破坏。大于端头附着力，造成端头破坏。v耐焊接热耐焊接热 片感过烧或生烧，或者制造过程中，内部产生微裂纹。回流焊时急冷急片感过烧或生烧，或者制造过程中，内部产生微裂纹。回流焊时急冷急热，使片感内部产生应力，出现晶裂，或微裂纹扩大，造成瓷体破损热，使片感内部产生应力，出现晶裂，或微裂纹扩大，造成瓷体破损89知识分享 谢 谢！90知识分享